专题3酶的应用(通用版选修1).ppt

Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理 10分钟(如图A)。 Ⅱ.将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟 (如图B)。 Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图C)。 Ⅳ.在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如 下表: 8 10 11 12 15 25 15 13 果汁量/mL 70 60 50 40 30 20 温度/℃ 根据上述实验,请分析回答下列问题: (1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中 　　　　的水解。 (2)实验结果表明,当温度为　　　时果汁量最多,此时果胶酶 的活性在所设的温度条件下　　　。 (3)为什么此实验可以通过测量滤出的苹果汁的体积大小来判 断果胶酶活性的高低?? 　。 (4)下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时,果胶酶的反应 速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图完成下列问题: ①图A中,反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是　 ____________________________________________________。 ②图B中,曲线ab段表明_____,曲线bc段表明　 。 ③将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12℃和90℃水浴锅中,20分钟后取出转入40℃的水浴锅中保温,两支试管内的反应是:甲　 ,乙　　　　　　。 ④图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据　 　来判定果胶酶的最适pH。 【解析】(1)果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。 (2)根据表格可知,40℃时果汁量最多,则此温度时酶活性在所设温度的条件下最大。 (3)果胶酶将果胶分解为小分子物质,这些物质可以通过滤纸,苹果汁体积越大,表明果胶酶活性越高。 (4)酶是生物体内具有催化能力的有机物,绝大多数是蛋白质,其催化效率受反应物浓度、温度、pH等的影响。 ①图A中,当反应物在低浓度范围内增加时,反应速度迅速上升;当反应物达到一定浓度时,随反应物浓度增加,反应速度不再增加。这是因为酶虽然具有高效性,但催化能力也有一定限度,当所有酶都发挥了最高效能后,反应物浓度再增加,反应速度也不增加,这时受酶浓度限制。 ②图B中,从a点到b点曲线上升,这是因为温度升高,酶活性升高。曲线bc段下降,因为温度超过最适温度,酶活性降低,甚至失活。 ③由于甲试管温度较低,所以酶活性较低,反应速度很慢,当转入40℃(酶的适宜温度)的水浴锅中时,其反应速度迅速增加。乙试管在90℃高温下,酶结构被破坏,酶变性失活,当转入40℃的水浴锅中保温时,酶活性也不再恢复,故无催化反应。 ④图C表示当果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据果汁的量来判定果胶酶的最适pH。 答案:(1)果胶　(2)40℃　最高 (3)单位时间内得到的果汁越多,说明此反应速度越快,即酶的活性越高,反之,则酶的活性越低 (4)①受反应物中酶浓度的限制 ②果胶酶的活性随温度升高而增大 超过最适温度,酶的活性随着温度升高而降低 ③反应速度加快　无催化反应　④果汁的量 【互动探究】 (1)上题表中果汁量最多的是不是就一定是果胶酶的最适温度?如何更精确地探究果胶酶的最适温度? 提示:不一定。在产生果汁最多的温度附近设置更小的温度梯度(如5℃、1℃等)进一步实验。 (2)题中的步骤Ⅰ能否省略?为什么? 提示:不能。步骤Ⅰ保证了果胶酶和苹果泥混合前处于相同温度,避免混合时温度不同对实验结果的影响。 考点二 固定化酶与固定化细胞技术 1.固定化酶和固定化细胞技术 (1)将酶或细胞固定化的方法: ①包埋法:将酶或细胞包埋在不溶于水的多孔性载体中。 ②化学结合法:将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上。 ③物理吸附法:将酶分子吸附在载体的表面上。 一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化,这是因为个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。 (2)固定化细胞常用的载体材料: 常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 2.直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较 是 否 否 是否需要 营养物质 一系列酶 一种 一种或几种 酶的种数 小分子物质 各种物质(大分子、小分子) 各种物质(大分子、小分子) 反应底物 包埋法固定化 化学结合固定化、物理吸附固定化 制作方法 固定化细胞 固定化酶 直接使用酶 固定化酵母细胞 固定化葡萄糖异构酶 果胶酶 实例 成本低、操作容易 ①既能与反应物接触,又能与产物分离 ②可以反复利用 催化效率高、耗能低、低污染