1、1第 3 章 酶的应用技术实践 第 1 节 酶的制备和应用学业分层测评(建议用时：45 分钟)学业达标1下列关于果胶酶作用的叙述，错误的是( )A果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度B果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层C在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸【解析】 果胶酶是催化剂，可以改变反应速度；细胞壁和胞间层中含有果胶，在生产果汁时，加入果胶酶能提高出汁率，也能使果汁变得澄清；果胶酶能够将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，从而达到使果汁变澄清的目的。【答案】 D2用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是( )A可用添加碱性蛋白酶的洗衣粉洗涤毛料衣服
2、B一般先用热水浸开，然后调至适宜温度C水温太低使洗衣粉的酶丧失活性D使用了添加碱性蛋白酶的洗衣粉后，应立即冲洗双手【解析】 加酶洗衣粉中的蛋白酶会破坏毛料衣物结构；酶的作用需要适宜的条件，因此加酶洗衣粉不能用开水浸泡，否则会导致洗衣粉中的酶变性失活；低温能抑制酶的活性，但是不会使酶失活；由于皮肤的结构中有蛋白质成分，碱性蛋白酶洗衣粉也会损伤皮肤，洗完衣物后需要及时用清水冲洗双手。【答案】 D3在探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验时，往往采用同一型号的小容量自动洗衣机洗涤衣物，其原因是( ) 【导学号：67850040】A便于更好地控制变量B洗涤时间短C洗涤时更省力D可洗涤的衣物多【解析
3、】 采用小容量自动洗衣机洗涤衣物有利于更好地控制变量。【答案】 A4某同学为了探究“温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”提出如下实验思路，不合理的是( )2A实验自变量为水温，设置温度为 0 、20 、40 、60 、80 、100 B实验因变量是污布的清洁程度，洗涤结束后应先用清水漂洗污布再晾干、比较C实验无关变量有水量、衣物的质料与大小、洗衣粉的用量、浸泡与洗涤时间等D实验预期结果是某温度下洗涤后污布最干净，高于或低于这一温度污渍残留多【解析】 A 选项中对温度的设置，0 不合适，因为此时水的状态是冰水混合物，不适合做此实验。最低温度通常情况下设置为 5 。【答案】 A5下表是某同学探究温度对
4、果胶酶活性的实验结果，该结果不能说明( )温度/ 10 20 30 40 50 60果汁量/mL 2 3 4 5 6 5A.温度影响果胶酶的活性B40 与 60 时酶的活性相等C50 是该酶的最适温度D若温度从 10 升高到 40 ，酶的活性将逐渐增强【解析】 温度影响酶的活性，果胶酶的最适温度在 4060 之间，题表不能说明50 就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故 40 与 60 时酶的催化效率相同。【答案】 C6加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是( )A通过基因工程生产出的特殊酶B
5、用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离C加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中获得的D加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐高温【解析】 加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出来的特殊酶，不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中直接获得的。【答案】 C7在“探究 pH 对酶活性的影响”实验中，不正确的是( )A自变量是不同的 pH 梯度B控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等C可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适 pHDpH 过低时，果胶酶活性变小，但不失活【解析】 过酸、过碱或温度过高，都会使酶变性，永久性失活。3【答案】 D8市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性
6、蛋白酶，它的催化活性很强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。下列衣物中不能用该加酶洗衣粉洗涤的是( )棉丝品 毛织品 腈纶织品 蚕丝织品涤纶织品 尼龙织品A BC D【解析】 毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能将其水解而破坏衣物。【答案】 D9在探究不同种类加酶洗衣粉洗涤效果的实验中，关于控制无关变量的说法正确的是( )【导学号：67850041】使用两种洗衣粉的量相同 被洗涤的布料及污渍状态相同 洗涤所用的水量及水温(一般为常温)应相同 浸泡和洗涤的时间相同 加入适量的复合加酶洗衣粉A BC D【解析】 加酶洗衣粉分为单一加酶洗衣粉与复
7、合加酶洗衣粉，不同种类的加酶洗衣粉为自变量，其他条件如布料、污渍状态、洗衣粉用量、水量、水温、洗涤时间与方式等为无关变量，设计实验时应该严格控制无关变量。【答案】 A10下列是有关酶的应用问题，请分析回答。工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为探究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：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 min(如图 A)。将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在 10 水浴中恒温处理 10 min(如图B)。将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图 C)。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果
8、如下表：4温度/ 10 20 30 40 50 60 70 80果汁量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10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果胶的水解，产物是_。(2)实验结果表明，当温度为_左右时，果汁量最多，相比实验中其他温度条件下的反应，此时果胶酶的活性_。(3)为什么该实验能够通过测定过滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？_。(4)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物)，保持温度、pH 在最适值，生成物量与反应时间的关系如图：在 35 min 后曲线变成水平是因为_。若增加果胶酶浓度，其他条件不变，请在图中画
9、出生成物量变化的示意曲线。【解析】 果胶酶催化植物细胞细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸。从实验数据分析：在 40 左右时，果汁量最多，相比实验中其他温度条件下的反应，说明此时的果胶酶催化活性最高。该实验中衡量结果的指标有两项：一是观察在相同的时间内，滤出苹果汁的体积的多少，体积多说明果胶酶活性高，将果胶分解得多；二是观察果汁的澄清度。因为底物的量是一定的，所以底物消耗完毕时，生成物的量达到最大值，其后不再发生变化；增加酶的浓度可以使反应更快地达到平衡点，即更早结束反应，但生成物的总量不会发生变化。【答案】 (1)半乳糖醛酸 (2)40 最高 (3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通
10、过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力 (4)底物消耗完毕 如图能力提升11下图是围绕加酶洗衣粉洗涤效果进行的研究结果。下列有关叙述中，不正确的是( )5A本研究的自变量有温度和洗衣粉是否加酶B本研究的因变量可能是污渍残留量C两类洗衣粉的最佳使用温度都为 t1D温度超过 t2后加酶洗衣粉中的酶可能失活【解析】 由图可知，本实验的自变量有温度和洗衣粉种类，因变量可能是污渍残留量，温度超过 t2后，加酶洗衣粉中的酶可能失活。从图示可知，普通洗衣粉的最佳使用温度为 t2，而加酶洗衣粉的最佳使用温度是 t1。【答案】 C12如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )A当反应
11、温度由 t1调到最适温度时，酶活性下降B当反应温度由 t1调到最适温度时，酶活性上升C酶活性在 t2时比 t1高，故 t2时更适合酶的保存D酶活性在 t1时比 t2低，表明 t1时酶的空间结构破坏更严重【解析】 在最适宜的温度下，酶的活性最高。温度偏高或偏低，酶活性都会明显降低。当反应温度由 t1调到最适温度时，酶活性上升。温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；0 左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，酶适于在低温下保存，故 C、D 错误。【答案】 B13为了探究影响洗衣粉洗涤效果的因素，有人将一种无酶洗衣粉分成 3 等份，
12、向甲、乙组洗衣粉中分别加入 1 种和 2 种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化纤布上的 2种污渍，其他实验条件均相同，实验结果记录如下表： 【导学号：67850042】6下列针对该实验的叙述正确的是( )A甲组洗衣粉中加入了蛋白酶和脂肪酶，乙组只加入了蛋白酶B将温度渐升至 90 ，甲组清除血渍的时间会逐渐缩短C甲、乙两组洗衣粉洗涤效果有差异，说明酶的作用具有高效性D实验表明，提高洗衣粉去污能力的方法有加酶和适当提高温度【解析】 血液中含有蛋白质和脂肪，油渍中不含蛋白质而含脂肪。分别将甲组和乙组与丙组进行比较，则甲组加入了蛋白酶，乙组加入了蛋白酶和脂肪酶，A 错误。温度过高，酶会变性失活，B
13、 错误。由于甲、乙两组中都加入了酶，不能得出酶具有高效性的结论，只有在酶和无机催化剂的对照下，才能得出上述结论，C 错误。由表格分析可知，针对污渍的成分添加相应的酶或一定范围内适当提高温度，都能缩短清除污渍的时间，D 正确。【答案】 D14目前市场上出售的洗衣粉有多种，如加蛋白酶洗衣粉、加复合酶洗衣粉、普通洗衣粉等。为了探究不同洗衣粉的洗涤效果，某同学按下表的顺序进行操作：烧杯(1 000 mL)实验步骤一 二 三 四1注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL2放入含血迹的衣服1 件 1 件 1 件 1 件3控制水温与时间5 100 min5 100 min5 100
14、 min5 100 min4加入等量洗衣粉0.5 g 蛋白酶洗0.5 g 复合酶洗0.5 g 普通洗衣粉7衣粉 衣粉5用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min6观察洗涤效果(1)该实验的目的是_。(2)该同学在实验设计中存在两个问题，请你分析后，找出问题，并提出改进措施。问题：_。改进措施：_。问题：_。改进措施：_。(3)在上述 4 组实验中，你认为对照组是第_组烧杯。设置该组的目的是_。(4)某同学想用丝绸作为实验材料，探究上述洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做是否合适？并说明理由：_。【解析】 各组实验的洗衣粉种类不同，说明本实验的自变量为洗衣粉的种类，因此本实验的目的
15、为探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果。探究不同洗衣粉的洗涤效果，必须在最适温度条件下进行实验，还要考虑对照原则和等量原则。实验中第四组烧杯为空白对照，可以排除干扰，使实验结果更加准确。丝绸中含有蛋白质，可能被洗衣粉中的蛋白酶水解，因此丝绸不能作为实验材料。【答案】 (1)探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果(2)含血迹衣服 选用有相同血迹、同样质地与大小的白布 水温(5 ) 选择适合酶发挥催化作用的温度(适宜温度) (3)四 判断洗涤结果是由单一变量(不同洗衣粉)造成的，不是由其他因素造成的 (4)不合适，因为洗衣粉中的蛋白酶能水解丝绸中的蛋白质15请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。【
16、导学号：67850043】实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、质量分数为 2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验一 探究果胶酶在果汁生产中的作用(1)实验方法及步骤：将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。取两个 100 mL 洁净烧杯，编号 1、2，按相应程序进行操作，请完成表中未填写的8内容。烧杯操作顺序项目1 2a 在烧杯中加入苹果泥 20 mL 20 mLb _ 2 mLc 注入蒸馏水 _mLd在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不断搅拌 10 min 10 min取两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较_，并记录结果。(2)实验结果的预测及结论：如
17、果_，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。实验二 探究果胶酶的用量假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为 45 )和最适 pH(为 4.8)，你还想进一步探究果胶酶的最适用量。此时，实验的变量是_。合理地设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。(1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为 2%的果胶酶溶液、体积分数为 0.1%的 NaOH 和盐酸。(2)实验步骤：取 6 支试管，编号 16，分别加入_，调节 pH 至 4.8。向 16 号试管中分别加入_，然后放入 45 恒温水浴_
18、。_。(3)以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有，试分析原因。_。【解析】 实验一中，依据实验目的确定单一变量是果胶酶的有无。因为是验证性实验，预测的结果应与实验目的相对应，即相同时间内 1 号烧杯中滤出的果汁体积比 2 号烧杯中滤出的果汁体积大，澄清度高。9实验二中，在探究影响果汁产量的酶的用量时，除酶的用量是变量外，其他条件都应相同且适宜。为了避免因混合导致温度变化而影响实验结果，应先将盛苹果泥的试管和盛不同量酶的试管放到相同温度下恒温，然后将两者混合。【答案】 实验一：(1)在烧杯中加入 2%的果胶酶溶液 2相同时间内，滤出果汁体积和果汁的澄清度(2)相同的时间内 1 号烧杯滤出的果汁体积比 2 号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高实验二：果胶酶的用量 (2)等量的苹果泥不同体积的 pH 为 4.8 的果胶酶溶液 保温相同时间 过滤苹果泥并记录果汁体积 (3)有。为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中恒温，再将两者混合
