2018-2019高中生物 第2章 酶技术练习（打包5套）北师大版选修1.zip

1第 1 节 果胶酶的制作方法及作用课时过关·能力提升一、基础巩固1.从下列哪种材料中可获得较多的活性较强的果胶酶? ( )A.水稻种子 B.未熟的苹果C.成熟的苹果 D.煮熟的梨答案:C解析:苹果成熟过程中,果胶酶分解果胶,从而使果肉疏松。2.下列说法正确的是( )A.果胶酶只存在于植物果实中B.果胶溶于水,不溶于乙醇C.果胶酶广泛存在于植物果实和微生物中D.果胶酶能分解果胶和蔗糖答案:C解析:果胶酶广泛分布于高等植物和微生物中,A 项错误。果胶不溶于水,B 项错误。果胶酶不能分解蔗糖,D 项错误。3.果胶酶常在 0~4 ℃范围内保存,其原因是( )A.此温度条件下,酶的活性最高B.此温度条件下,酶变性失活C.低温可降低酶的活性,但酶不变性失活D.自然条件下,果胶酶常在 0~4 ℃下发生催化作用答案:C解析:果胶酶的最适温度是 45~50 ℃,低温使其活性降低,但并不失活,有利于保存。4.下列关于果胶与果胶酶关系的说法,正确的是( )A.果胶酶是一种能分解果胶的酶B.果胶酶能分解果胶,它与制取果汁有关C.由于果胶酶能分解果胶,使植物组织变松散,因此在植物的细胞中不存在果胶酶D.在山楂的果实中由于果胶酶含量最高,因此实验的材料可以是山楂答案:B解析:果胶酶不特指某种酶,而是能分解果胶的一类酶的总称。虽然果胶酶能分解果胶,使植物组织松散,但是在植物细胞中还是存在果胶酶的,只是在不同生长时期,其含量不同,如成熟果实比幼嫩果实的果胶酶含量高,这也是成熟果实比较软的原因。实验选用山楂为实验材料之一,并非因其果胶酶含量高,而是因其果胶含量高。二、能力提升5.在发酵工业中,生产果胶酶的常用生物是( )A.植物 B.霉菌 C.酵母菌 D.细菌答案:B解析:植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶,由霉菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一,广泛用于果汁加工业。6.下列因素不能影响果胶酶活性的是( )A.温度 B.pHC.酶的激活剂 D.酶的数量答案:D7.下列关于果胶酶的叙述,正确的是( )①果胶酶是由具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③植物、霉菌、酵母菌和细菌均有可能产生果胶酶 ④果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑤纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑥组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A.①②④ B.②⑥ C.③⑤ D.③④⑥答案:C2解析:一些微生物可以产生果胶酶但不分泌果胶酶,而是存在于胞质中,所以①错误。所有活细胞都能产生酶,但不同细胞产生的酶不一定相同,产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等,所以②错误,③正确。果胶酶特指分解果胶的一类酶的总称,所以④错误。植物细胞壁由纤维素和果胶组成,可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,所以⑤正确。果胶酶的成分是蛋白质,其组成单位只能是氨基酸,所以⑥错误。三、综合应用8.我国这几年果汁饮料销量增长很快。但其中的某些问题却引人深思。请思考并回答以下问题。(1)果汁的包装瓶上标注着“105 ℃高温瞬间灭菌”,这样做既保证了 ,又不会破坏 。 (2)在自己家里榨的果汁很容易腐败,而果汁的包装瓶上写着 “不含任何防腐剂,最长保质期为一年”,其原理是 。 (3)在果汁加工过程中,使用 处理可以提高果汁的出汁率和清澈度。(4)果汁饮料和新鲜水果在营养成分上是否一样?请判断并说明理由。答案:(1)杀死引起果汁变坏的病原微生物 果汁的品质(2)高温杀死了果汁瓶内的微生物,因此在不加防腐剂的条件下也可较长时间保存(3)纤维素酶和果胶酶(4)不一样,果汁的营养成分非常接近水果的营养成分,但是二者最大的不同就是果汁中严重缺乏纤维素,而纤维素目前在医学界被称为第七营养,它也是人体必需的营养素,纤维素可影响人体肠道内的菌群活动,可降低肠道内有毒物质的积累1第 2 节 酶活力的测定课时过关·能力提升一、基础巩固1.下列实验操作错误的是( )A.测定 pH 和温度对酶活性的影响时,两个条件同时变化B.在检测果胶酶的活力实验中要用 0.1 mol/L 的冰乙酸调 pH 至 3.5C.为了使果胶酶能够充分地催化反应,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物D.制作苹果泥时,可先将苹果切成小块放入榨汁机中答案:A解析:A 项未遵循实验的单一变量原则。2.下列关于探究 pH 对酶活性的影响的实验的说法,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最适 pHD.pH 过低时,果胶酶活性变小,但不失活答案:D[ZXXK]解析:实验过程中 pH 是变量,因变量是果汁产量,同时要控制好温度、底物浓度等无关变量的变化。pH 过低或过高时酶都会丧失活性。3.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是 ( )A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶的化学本质为蛋白质C.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变答案:B解析:由题图可知甲酶不被蛋白酶降解,可能是 RNA。乙酶能被蛋白酶降解,说明乙酶是蛋白质,蛋白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。二、能力提升4.图甲表示温度对果胶酶活力的影响;图乙表示(一定量)果胶酶在催化苹果泥(足够量)水解为果汁时,温度对果汁累积量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成果汁的总量)。(1)在图甲中, t0表示果胶酶催化反应的 温度。 (2)图甲中在 ta和 tb两个温度下,果胶酶催化效率都很低,两者有什么区别?(3)如果图甲中纵坐标表示果汁产生速率,横坐标表示温度,请在图甲中画出温度对果汁产生速率的影响曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。(4)依据图甲,在图乙中画出 t0位置。(5)在图乙中,标上 t0后,对图乙的曲线加以分段描述并说明。答案:(1)最适(2)ta温度时温度低,酶活力较弱(酶空间结构未被破坏), tb温度时温度较高,酶活力逐渐降低(酶空间结构遭到破坏)。(3)如图甲 (4)如图乙2(5)ta至 t0段随温度升高,酶的活力逐渐升高,果汁累积量增加; t0至 tb段随温度升高,酶的活力逐渐减弱,但苹果泥仍在分解,果汁累积量增加; tb至 tc段温度过高,酶失活,果汁累积量不再增加。解析:(1) t0温度时酶的活力最高,所以 t0为酶反应的最适温度。(2)酶作为生物催化剂,有一个催化作用最强的最适温度,高于或低于这个温度,酶的活力都下降,但本质不同。低温条件下酶催化效率较低,是由于酶的活力受到抑制,当恢复到最适温度时,酶的活力仍可恢复;高温使部分酶变性失活,酶的整体催化效率降低,即使温度再恢复到最适温度,酶的活力也不能恢复。(3)果汁的产生速率与果胶酶的催化速率成正比,故其变化的趋势与果胶酶活力变化趋势相同。(4) t0代表酶的最适反应温度,此温度时酶活力最高,果汁累积量的增加速率最快,故在图乙中增加速率最快的点即为 t0。(5)描述图乙所示曲线时要结合图甲所给的信息,注意果汁累积量与酶活力之间的关系。三、综合应用5.荔枝是著名的岭南佳果,其果皮中存在多酚氧化酶。多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质,形成褐色物质,这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一。褐变的发生严重影响了荔枝的保鲜效果,果皮褐变面积百分率,常作为荔枝保鲜效果的指标。在不考虑其他因素影响褐变的前提下,利用上述现象,某同学设计一个实验,以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标,旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。(1)请补充下列实验设计中空缺的内容。①设计温度梯度:5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃。②确定测量指标:荔枝果皮褐变面积百分率。③选择同一品种、 和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实,将其分成 组,每组数量 ,装入保鲜袋并作好标签后,分别放入相应温度的恒温箱中。 ④经过 4 d 后,取出荔枝果实,测定并记录褐变面积。(2)根据下图分析实验结果。(3)请结合上述实验结果,指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。 。 (4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变,请据此分析选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因。 。 答案:(1)大小 6 相等 (2)在 5~30 ℃范围内,荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加,表明果皮内多酚氧化酶活性随温度升高而增强 (3)0~15 ℃ (4)机械损伤的荔枝易发生褐变,从而影响实验结果的准确性1第 3 节 酶在食品制作和洗涤方面的应用课时过关·能力提升一、基础巩固1.为保证加酶洗衣粉的洗涤效果,应注意下列哪项? ( )A.使用沸水冲泡洗衣粉B.用含氯较高的自来水C.和其他洗涤剂混合使用D.用温水先溶解洗衣粉答案:D解析:酶的催化作用需要适宜的温度和 pH,高温、低温以及过酸、过碱,都能影响酶的活性。洗衣粉中添加的酶在温水中催化作用发挥得最好。2.用加酶洗衣粉洗涤衣物时,下列说法正确的是( )A.可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服B.一般先用冷水浸开,然后调至适宜温度C.水温太低使洗衣粉的酶丧失活性D.使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手答案:D解析:由于加酶洗衣粉中常常加入了碱性蛋白酶,而毛料衣服的主要成分为蛋白质,在蛋白酶作用下会影响衣服的质量。加酶洗衣粉中酶的活性易受温度、pH、表面活性剂的影响,高温使酶的活性丧失,低温会降低酶的活性。添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质,使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手。3.下列质地的衣物不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )A.化纤类衣物B.棉麻类衣物C.尼龙类衣物D.蚕丝类衣物答案:D解析:我国生产的加酶洗衣粉一般含有碱性蛋白酶和碱性脂肪酶,蚕丝类衣物的主要成分是蛋白质,容易被加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶水解破坏。4.有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉。实验分为两组:一组衣物用加酶洗衣粉洗涤;另一组衣物用普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少 ( )A.用加酶洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗涤的对照B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照C.用普通洗衣粉洗涤和少量加酶洗衣粉洗涤的对照D.用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣粉洗涤的对照答案:B解析:本探究实验为定性探究实验,不涉及量的变化,缺乏空白对照,补充空白对照实验后,实验结果更具说服力。5.下列说法不正确的是( )A.洗涤剂中的主要成分是表面活性剂B.在制作蛋液饮料时,向蛋液中加一定量的白砂糖可以提高蛋液的热凝固温度C.衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以D.科学探究中,研究变量的思路是一致的,只是在不同的问题情境下,具体做法不同答案:C解析:衣物的洗涤,不仅要考虑洗涤效果,还要考虑衣物的承受能力、洗涤成本等因素。6.在实验“探究水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响”中,下列相关说法正确的是( )A.该实验中水温是无关变量,因变量是污渍的残留量B.水温应该设置为 10 ℃C.该实验中有许多无关变量需要控制好,如水温、水质、搅拌速度等D.不同水质中,加酶洗衣粉的洗涤效果相同2答案:A二、能力提升7.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.用特殊化学物质将酶包裹,与洗衣粉的其他成分隔离C.加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐较高温度的微生物中获得的D.加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度答案:C解析:加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的特殊酶,不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中直接产生的。8.下列关于加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )A.高温易使酶失活,因此冷水洗涤去污效果应该比温水好B.洗衣粉中表面活性剂对碱性蛋白酶活性有一定的促进作用C.在 pH 低于 7.0 的自来水中,碱性蛋白酶依然能起作用D.洗衣粉中酶主要是通过快速分解溶在水里的污渍发挥作用答案:C解析:酶有最适温度,加酶洗衣粉中的酶在温水中更能充分发挥洗涤效果;洗衣粉中的表面活性剂会影响碱性蛋白酶的活性,使酶失活;碱性蛋白酶的最适 pH 是 8~9,在 pH 低于 7.0 的自来水中,仍然能够起作用,只是与最适宜 pH 条件下相比,作用较弱;加酶洗衣粉中的酶主要是通过分解衣物上的污渍发挥作用的。9.蛋白酶能分解其他蛋白质类的酶,但洗衣粉中,蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉。以下解释正确的是( )A.蛋白酶处于抑制状态B.其他几类酶不是蛋白质类C.蛋白酶具有识别作用,不分解作为酶作用的蛋白质D.缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰答案:D解析:加酶洗衣粉中的酶经过了特殊的化学物质的包裹,使之与其他成分隔离。这些酶在遇水后,包裹层分解,酶才能发挥作用。10.某兴趣小组开展“不同种类的加酶洗衣粉对同一污染物的洗涤效果”的探究活动。下列说法不正确的是( )A.该实验的原理是酶的高效性B.自变量是不同种类的加酶洗衣粉C.水质、水量、适宜 pH 等属于无关变量D.因变量是加酶洗衣粉的洗涤效果答案:A解析:该实验的原理是酶的专一性。11.某同学为探究加酶洗衣粉的洗涤效果,按下表的顺序进行实验操作。烧杯(1 000 mL)步骤Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ1.注入自来水 500 mL 500 mL 500 mL 500 mL2.放入含油渍的衣服 一件 一件 一件 一件3.控制不同水温 10 ℃水浴 10 min 30 ℃水浴 10 min 50 ℃水浴 10 min 70 ℃水浴 10 min4.加入等量加酶洗衣粉 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g5.用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min6.观察现象(1)该实验的目的是 。 (2)请分析该同学的实验设计中存在的问题,并提出改进措施。 。 (3)步骤 3 和步骤 4 顺序能否调换?并说明理由。 。 3(4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号烧杯加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同。这是为了 ,以便得出科学结论。 答案:(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响(2)应选用大小相同的白布,分别滴加 4 滴同种的植物油,使油渍大小相同;选择的水温不合适,考虑洗涤成本,应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温(3)不能调换。因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍(4)避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差解析:影响加酶洗衣粉的因素有水温、水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。在这些因素中,水温是主要研究的对象,而其他因素应在实验中保持不变,这是为了避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差。实验者应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温,比较符合实际情况,对现实也有指导意义。三、综合应用12.某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有如下说明。成分:含碱性蛋白酶等。用法:洗涤前先将衣服浸于洗衣粉内数小时。使用温水效果最佳。注意:切勿用于丝质及羊毛衣料。用后彻底清洗双手。请回答下列问题。(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验。该实验的目的是 。 (2)某同学为探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,参考上述(1)的实验材料及方法进行了实验,并把结果用下图表示。①由图可知,使用该加酶洗衣粉的最适温度约为 。 ②在 0 ℃和 75 ℃时,酶的催化效率基本都降为零,但温度再度回到 45 ℃时,后者的催化作用已不能恢复,这是因为 。 ③该同学在实验过程中可通过观察 判断酶的催化效率。 (3)该加酶洗衣粉的去污原理是 。 答案:(1)检查该洗衣粉是否含蛋白酶 (2)①45 ℃ ②70 ℃时酶的活性已丧失 ③胶片上的蛋白膜消失时间的长短 (3)蛋白酶可分解衣服中的污渍,污渍所含的蛋白质变为可溶性的小分子,使之被洗去解析:质检局的职责是对产品的质量进行把关,根据其职责可以断定进行该实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶;由图中曲线可以得知,该加酶洗衣粉的最适温度约为 45 ℃,酶在高温下其结构会被破坏,导致其活性丧失。13.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题。(1)由下图推知,该实验的目的是 。50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是 %。 4(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录。请据表回答下列问题。脸盆编号 洗涤物(等量) 洗涤温度/℃ 洗衣粉种类 水量/L 洗净所用时间/min1 油污布 45 加酶 2 42 油污布 45 普通 2 73 油污布 5 加酶 2 94 油污布 5 普通 2 8①该实验设计体现了 原则。 ②若实验组 1 号洗净所需时间接近 7 min,最可能的原因是 。 (3)根据以上实验结果,写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施。 。 答案:(1)探究温度、碱性蛋白酶含量对加酶洗衣粉去污力的影响 0.6 (2)①对照、单一变量 ②酶失活 (3)用温水浸泡,延长浸泡时间,增加洗衣粉的用量等1第 4 节 固定化酶的制备和应用课时过关·能力提升一、基础巩固1.酶制剂、固定化酶已经广泛地应用于各个领域,下列有关叙述错误的是( )A.用乳糖酶分解乳糖,可以提高牛奶的可消化性B.制备固定化酶的常见方法之一是凝胶包埋法C.固定化酶固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D.检测牛奶中乳糖的分解时需用双缩脲试剂答案:D解析:检测牛奶中乳糖的分解时应用斐林试剂。2.下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( )A.有利于酶与产物分离B.可以被反复利用C.能自由出入依附的载体D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应答案:C解析:固定化酶在利用时被固定在一定的空间内,不能自由出入。3.下列关于固定化酶技术的叙述,正确的是( )A.固定化酶技术就是固定反应物,使酶依附着载体围绕反应物旋转的技术B.固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C.固定化酶中的酶无法重复利用D.固定化酶技术是将酶固定在一定空间内的技术答案:D解析:固定化酶技术是利用物理或化学的方法将酶固定在一定空间内的技术,其优点是酶被固定在一定装置内可重复利用,不足是无法同时催化一系列酶促反应。4.研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。如将从大肠杆菌中得到的磷酸二酯酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药,与用微生物降解相比,其起作用不需要适宜的( )A.温度 B.pHC.水分 D.营养答案:D解析:固定化酶与微生物相比较,它的活性发挥不需要营养。5.下列有关酶的制备和应用的叙述,正确的是( )A.酶解法和吸水涨破法常用于制备微生物的胞内酶B.透析和酸解等方法常用于酶的分离与纯化C.蚕丝织物能使用添加蛋白酶的洗衣粉进行洗涤D.多酶片中的胃蛋白酶位于片剂的核心层答案:A解析:酸解法不能用于酶的分离与纯化。多酶片中的胃蛋白酶应位于片剂的最表层。二、能力提升6.固定化酶的优点是( )A.有利于增加酶的活力B.有利于产物的纯化C.有利于提高反应速度D.有利于酶发挥作用答案:B解析:固定化酶将酶固定在载体上,使酶与反应物分开,大大提高了产物的纯度。7.在乳糖酶固定化过程中,要用 N,N-甲叉双丙烯酰胺 (Bis),其作用是( )A.调节酸碱度 B.与酶交联C.增强酶的活力 D.消毒2答案:B解析:在乳糖酶固定化过程中, N,N-甲叉双丙烯酰胺是作为交联剂起作用的。8.下列有关乳糖酶的叙述,正确的是( )A.最适 pH 为 6.5B.制备的固定化酶常温保存C.商品用酶基本上都来源于微生物D.固定化的乳糖酶,对热稳定性较差答案:C解析:乳糖酶的来源不同,最适 pH 不同。固定化的乳糖酶应低温保存。固定化的乳糖酶的热稳定性大大提高。9.为研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响,先将酶和乳汁分别放在 2 支试管中,然后将 2 支试管放入同一温度的水中进行水浴 15 min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验并记录在不同温度下凝乳所需要的时间。结果如下表所示。据此实验,请判断下列叙述正确的是( )装置 A B C D E F水浴温度/℃ 10 20 30 40 50 60凝乳时间/min 不凝乳 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝乳A.凝乳时间越长,凝乳酶的活力越高B.如果将 A 组的水温逐渐提高,乳汁可以凝固C.低温破坏了酶的分子结构,所以 10 ℃下乳汁不凝固D.可以肯定,凝乳酶的最适温度为 40 ℃答案:B解析:温度影响酶的活力,在低于最适温度时,随温度的升高,酶的活力增强;高于最适温度时,随温度的升高,酶的活力减弱以至失活。酶的活性越高,凝乳的时间就越短。低温使酶的活力降低,但酶并没有变性失活,当温度逐渐升高时,酶的活力也会逐渐增强。10.某同学为了验证 pH 对固定化酶活力的影响,设计了下表中的方法步骤。下列评价不合理的是( )序号 项目 试管Ⅰ 试管Ⅱ1 固定好的淀粉酶 1 mL 1 mL2 可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL3 37 ℃水浴 5 min 5 min4 1 mol/L 盐酸 1 mL —5 1 mol/L NaOH — 1 mL6 碘液 2 滴 2 滴7 结果预期 均不变蓝A.缺少正常 pH 的对照组B.实验结果与预期不同C.检验实验结果的试剂选择不当D.实验操作步骤的安排合理答案:D解析:由表中可看出其操作步骤有误,应先调节 pH,再加反应物混合。探究 pH 对固定化酶活力的影响的实验,应该有对照组,即加一组 pH=7.0 的实验。11.下列关于固定化酶的叙述,错误的是( )A.固定化酶的主要目的是实现酶的重复利用B.温度是固定化酶应用的重要限制因素C.反应产物对固定化酶的活性有影响D.pH 对固定化酶没有影响答案:D3解析:固定化酶可以反复使用,其主要目的就是实现酶的重复利用;限制固定化酶的因素是温度、pH等;反应产物对固定化酶的活性有影响,能使酶“钝化”;pH 对固定化酶有影响。三、综合应用12.20 世纪人们利用石油作为主要能源和石油化学品的原料,为社会发展作出了巨大的贡献。但石油为不可再生的资源,而且石油作为燃料及化学品原料,对环境产生了严重的破坏和污染。随着人们对全球性能源危机和环境保护认识的不断深入,从 20 世纪 70 年代中期开始,利用生物技术和可再生资源进行乙醇的工业生产,并以此作为石油能源的替代物成为各国的研究热点。以发酵法生产乙醇,提高原料出酒率是永久的主题。淀粉原料均含有纤维素及半纤维素,纤维素性质稳定,极难水解,纤维素与半纤维素相互交缠扭合,组成不易被破坏的网状细胞壁结构。网状结构中包挟了部分淀粉、蛋白质等可利用的大分子物质,这些物质在工艺中无法被释放、利用而造成原料损失。原料中的果胶质使糖化发酵过程速度减缓,也不利于原料出酒率的提高。(1)根据本节所学知识请提出具体的解决方案。 。 (2)纤维素和半纤维素主要存在于 结构中。 (3)在酒精专用复合酶制剂的包装袋上标明“在 15~35 ℃、无阳光照射、干燥的环境下贮存 10 个月,酶活性损失小于 5%,5~15 ℃低温贮存 18 个月,酶活性损失低于 5%”。试说明其理论依据。。 (4)在生产过程中,为了降低生产成本,可以将上述复合酶制剂固定化为固定化复合酶。其固定方法一般有 、 、 和 。优点是 。 答案:(1)利用复合酶制剂的解决方案。用足够的纤维素酶和半纤维素酶及适量的果胶酶加入发酵罐中,原料中纤维素、半纤维素和果胶被分解,充分释放工艺有效物,提高原料出酒率 (2)细胞壁 (3)酒精专用复合酶制剂是微生物发酵产品,其化学本质为蛋白质。酶的活性受温度、pH 等环境因素的影响,在比较适宜的温度下,酶的活性维持在较活跃的状态,酶活性损失较多 (4)包埋法 交联法 载体偶联法 吸附法 固定化酶可以回收和重复利用,降低生产成本解析:本题介绍了一种新思路,即用纤维素(多糖的一种)来生产酒精,其中要用到纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶,可从这一角度来分析解决问题。解答本题时应充分考虑引起上述现象的原因是纤维素、半纤维素和果胶的存在,导致原料损失及出酒率低,因此,要利用酶的专一性,分别选择纤维素酶、半纤维素酶及果胶酶将上述三种物质水解,提高原料出酒率。因为酶是生物催化剂,因此,其活性受 pH、温度等环境因素的影响。固定化酶的优点是酶制剂可以回收和重复利用,降低生产成本。13.回答下列关于微生物和酶的问题。环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是 ,原因是 。 A 培养基(g/L):某生长因子 2.0,(NH4)2SO4 2.0,K2HPO4 3.0,MgSO4 1.0,pH 7.4,多聚联苯 50 mLB 培养基(g/L):牛肉膏 10.0,蛋白胨 20.0,葡萄糖 20.0,NaCl 5.0,pH 7.4C 培养基(g/L):某生长因子 2.0,淀粉 20.0,NH4NO3 2.5,MgCl2 0.5,K2HPO4 3.0,pH 7.4,多聚联苯 50 mL进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响。结果见下表。金属离子/(mmol·L -1) 相对活性/%对照组 100Mn2+ 123Co2+ 79Mg2+ 74(2)依据表中结果,金属离子 对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是 。 (3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、 、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是 。 (4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变,底物浓度增加一倍的情况下反应速度与酶浓度的关系。这四个图正确的是 。 4(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是 或 。 答案:(1)A 该培养基中多聚联苯为唯一碳源 (2)Mn 2+ 金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构(尤其是活性部位的结构) (3)酶的分离纯化 便于重复利用,降低生产成本 (4)B (5)两种菌内酶量不同 两种菌内酶基因的结构(酶结构)不同解析:(1)想要分离出联苯降解菌,就要使用以多聚联苯为唯一碳源的培养基,在此培养基上,不能降解多聚联苯的细菌无法存活。(2)由表中数据可知,加入 Mn2+的实验组,酶的活性明显提高。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构。(3)酶生产出来之后,需要通过分离纯化得到符合生产要求的酶。若要使酶能重复使用,降低生产成本,可通过酶的固定化来实现。(4)当酶的浓度较低时,限制反应速度的因素为酶浓度,而当酶浓度较高时,达到饱和状态后,限制因素为底物浓度,所以底物浓度增加时,最大反应速度会随之增加。(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,说明都能合成多聚联苯酶。细菌内酶的含量和结构的差异,都会导致细菌降解能力的不同。1第 2章酶技术检测(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(每小题 3分,共 60分)1.下列有关固定化酶的说法,正确的是( )A.固定化酶能反复使用,但酶的活性迅速下降B.固定化酶技术一次只能固定一种酶C.固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应D.对固定化酶的活性影响较小的固定方法是吸附法答案:D2.在果汁生产中主要应用的酶是( )A.果胶酶、纤维素酶 B.脂肪酶、淀粉酶C.淀粉酶、果胶酶 D.蛋白酶、纤维素酶答案:A3.下列有关果胶的叙述,不正确的是( )A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一B.果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C.果胶影响出汁率D.果胶酶能够分解果胶,因此果胶酶是一种酶答案:D4.在果汁生产中,果胶酶能提高果汁出汁率和澄清度。为了节约成本,某工程人员在适宜的温度和pH下,利用苹果汁和一定浓度的果胶酶溶液探究果胶酶的最适用量,实验结果如图。下列对实验失误可能的原因分析及改进方法都合理的是( )A.酶促反应时间不合理;延长反应时间B.苹果汁的用量不合理;减少用量C.果胶酶用量不合理;减少用量D.果胶酶体积梯度不合理;增大体积梯度答案:C解析:分析图中的实验结果可知,该实验中苹果汁的用量太少或者果胶酶用量太多,导致实验组的实验结果没有差异,因此加大苹果汁的用量或者减少果胶酶的用量即可。5.加酶洗衣粉能够除去衣物上的奶渍和血渍,主要是因为它含有( )A.脂肪酶 B.蛋白酶 C.淀粉酶 D.氧化酶答案:B6.从环保方面来说,与普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉只含少量甚至不含( )A.N B.P C.Ca D.Mg答案:B7.下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度实验的操作,正确的是( )A.取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入相同的污物及等量加酶洗衣粉,看哪一个温度中去污的效果最好B.在不同温度的水中,加入不等量洗衣粉,看哪种效果好C.将加酶洗衣粉加入 30 ℃的水中不如加入 45 ℃的水中洗涤效果好,说明 45 ℃为最适温度D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入 37 ℃的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为 37 ℃答案:A28.下列关于酶的叙述,不恰当的是( )A.不应将加酶洗衣粉溶于沸水中使用B.所有消化酶只有分泌到消化道中才起作用C.麦芽糖酶水解后产生许多氨基酸分子D.淀粉酶可高效地促进淀粉水解答案:B9.生物体内的酶很容易降解、失活。洗衣粉中的酶却能长时间保持活性的原因是( )A.生物体内的酶活性受温度影响,洗衣粉中的酶活性不受温度影响B.洗衣粉中的酶外层有特殊的化学物质层层包裹,保持其活性C.生物体内的酶是蛋白质,洗衣粉中的酶是无机物D.以上全部正确答案:B10.下列关于固定化酶的说法,错误的是( )A.固定化酶是一种新型酶制剂B.固定化酶可再次利用,降低了生产成本C.固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离D.固定化酶易溶于水答案:D11.下图所示是酶的几种固定方式示意图,其所采用的固定方法依次是( )A.物理吸附法、化学结合法、包埋法B.化学结合法、物理吸附法、包埋法C.包埋法、物理吸附法、化学结合法D.包埋法、化学结合法、物理吸附法答案:D解析:图甲表示酶包埋在细微网格中,应属包埋法;图乙表示许多酶分子通过特殊试剂连接起来,成网状结构,应属化学结合法;图丙表示酶固定在一定的支持物上,应属物理吸附法。12.在探究“温度对酶活性的影响”实验中,试管中注入 2 mL可溶性淀粉溶液后,置于沸水中 5 min,再注入 1 mL 新鲜的淀粉酶溶液,维持 5 min后转入 60 ℃热水中 5 min,淀粉酶的活性将会( )A.不断上升B.没有变化C.先升后降D.先降后升答案:B解析:在沸水中,高温已使酶变性失活,即使再提供适宜温度,也不再发挥催化作用了。13.将肠液和果胶酶混合一段时间后,向混合液中加入果汁,结果是果汁会变得( )A.澄清 B.无法判断C.无色透明 D.仍然浑浊答案:D解析:由于果胶酶是蛋白质,肠液中有肠肽酶和胰蛋白酶,所以二者混合后果胶酶被分解,加入果汁后,果汁中的果胶也不会被分解,所以果汁仍然浑浊。14.随着生物技术的发展,酶在社会生产、生活中的应用越来越广泛。下列说法错误的是( )A.利用酶生产某些化工产品,能显著降低能耗、减少污染、节约成本B.加酶洗衣粉的洗涤效果与水温、酸碱度有关,与污染物或衣物的性质无关C.用于治疗消化不良症的肠溶多酶片含有多种消化酶,但嚼食后会失去疗效D.要较长时间保持酶活性,各种酶制剂都应保存在低温的条件下答案:B15.以下为实验探究用加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果不同的步骤。3①在不同编号的 2个烧杯里,分别注入 500 mL清水;②取 2块大小相等的白棉布,用滴管在每块白布上分别滴上等量的墨水,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌;③将 2个烧杯分别放入同等温度的温水中,保温 5 min;④称取 5 g加酶洗衣粉和 2 g普通洗衣粉,分别放入 2个烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀,保温 10 min;⑤观察并记录 2个烧杯中的洗涤效果。下列说法正确的是( )A.该实验的因变量是洗衣粉的种类B.该实验步骤中有 2个地方出现错误C.④中的保温宜放在 80 ℃的水中D.实验中的因变量是墨水污渍消失的时间答案:D解析:实验的自变量是洗衣粉的种类,因变量是墨水污渍消失的时间;该实验步骤中有 1个地方出现错误,即“④称取 5 g加酶洗衣粉和 2 g普通洗衣粉”,称取的两份洗衣粉的量应相等;80 ℃的高温会使洗衣粉中的酶失活。16.下列有关加酶洗衣粉的叙述,正确的是( )A.加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中B.目前加酶洗衣粉中常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和蔗糖酶C.温度、pH 和表面活性剂都会影响酶的活性D.加酶洗衣粉不含表面活性剂和水软化剂,不会污染环境答案:C解析:加酶洗衣粉中的酶是通过特殊化学物质被层层包装后再加入洗衣粉中的。洗衣粉中的酶制剂不包括蔗糖酶。洗衣粉中的酶虽然具有很好的耐酸碱和表面活性剂的特性,但是温度、pH 和表面活性剂在一定程度上仍然会影响酶的活性。加酶洗衣粉中表面活性剂和水软化剂的使用量少,对环境造成污染程度小,而不是不污染环境。17.下列说法错误的是( )A.酶活力的测定实际上就是酶催化的化学反应速度的测定B.果胶酶的活力可用次碘酸钠法进行定量测定C.果胶酶的粗提液可用盐液进行抽提D.洗涤剂中的主要成分是表面抑制剂答案:D解析:洗涤剂中的主要成分是表面活性剂。18.下列叙述正确的是( )A.人体小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶最适 pH不同B.胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质相同C.胰脂肪酶与洗衣粉中的脂肪酶都催化脂肪酸和甘油的水解D.胃蛋白酶与洗衣粉中的蛋白酶的最适温度均为 37 ℃答案:B解析:人体小肠内没有纤维素酶,因此人不能消化吸收纤维素。胃蛋白酶与洗衣粉中碱性蛋白酶的化学本质相同,都是蛋白质。脂肪酶能够促进脂肪水解为甘油和脂肪酸,但不能催化脂肪酸与甘油的水解。胃蛋白酶与洗衣粉的蛋白酶的最适温度不同,人体内酶的最适温度为 37 ℃,洗衣粉中的蛋白酶的最适温度为 35~50 ℃。19.下表是某种加酶洗衣粉的成分及用法说明,下列对资料信息理解正确的是( )成分·蛋白酶 0.2%·清洁剂 15%用法·洗涤前先将衣物浸于溶有洗衣粉的水中数小时·使用温水效果最佳·切勿用 60 ℃以上的水A.这种洗衣粉较易清除衣物上的油污4B.该蛋白酶在 60 ℃以上将会失去活性C.这种洗衣粉可除去衣物上的各种污渍D.这种洗衣粉可用于洗涤真丝织物答案:B解析:从题中所列资料可知,该加酶洗衣粉中含有的酶是蛋白酶,能促进蛋白质的分解,而对油污等污渍的洗涤效果较差,若使用这种洗衣粉洗涤真丝(主要成分为蛋白质)织物,会使织物损坏。20.许多病原菌对青霉素产生了抗药性,科学家用青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反应器,除严格控制温度和 pH外,还必须严格要求的条件是( )A.高压 B.无菌C.搅拌 D.光照答案:B解析:酶发挥作用的条件是适宜的温度、pH,另外为了保证反应产物的纯度,还必须严格控制无菌条件,防止杂菌污染。二、非选择题(共 40分)21.(8分)桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就差。下图表示常温下 A、B 两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。据上图回答下列问题。(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的 降解有关,该物质的降解与 的活性变化有关;也与细胞壁中的 降解有关,该物质的降解与 的活性变化有关。 (2)A、B 品种中较耐贮运的品种是 。 (3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法是 ,因为 。 (4)采摘后若要促使果实提前成熟,可选用的方法有 和 。 答案:(1)纤维素 纤维素酶 果胶 果胶酶(2)A(3)适当降低温度 低温可降低有关酶的活性,延缓果实软化(4)用乙烯处理 适当提高贮存温度22.(8分)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,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验。①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(图甲)。②将步骤①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(图乙)。③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(图丙)。5④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。温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80出汁量/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 附近时,果汁量最多,此时果胶酶的活性 。 (3)为什么该实验能够通过测定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下图。在 35 min后曲线变成水平是因为 。 答案:(1)半乳糖醛酸 (2)40 ℃ 最大 (3)果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,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23.(8分)在日常洗涤中,普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替,加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将黏附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉,因此非常受人们的欢迎。(1)某班同学为探究复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度,设计了一个探究实验,该实验的自变量应为 。实验过程中,不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料,最终结果汇总如下表。 不同温度下除去不同污渍所需的时间水温/℃时间/min 污渍种类 5 15 25 35 45 55 65 75 85植物油 225 110 98 78 49 35 22 46 109牛奶 200 103 70 42 11 34 49 91 100糨糊 143 99 65 31 21 6 34 97 148由上表可知,在洗涤含不同污染物的衣物时要 。 (2)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的,某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备,他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上,洗涤完衣物后,经过简单处理,这些酶还可以多次重复利用,这种处理酶的方法叫 技术。 (3)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌时,常用的接种方法是 和 。 (4)土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶,在分离这些微生物的过程中应该以 作为唯一碳源。 答案:(1)温度 使用不同温度的水 (2)固定化酶 6(3)平板划线分离法 涂布分离法 (4)纤维素解析:(1)探究温度对酶活性的影响时,自变量应为温度。由表格可知,清除不同污染物时,所需的最适温度不同,因此洗涤时要加以区别,选用不同温度的水。(2)将酶固定在一定的载体上,使酶既能与反应物接触,又能和产物分离,从而使酶重复利用的技术叫做固定化酶技术。(3)用固体培养基分离、纯化微生物时,常用的接种方法有平板划线分离法和涂布分离法。(4)分离能分解纤维素的微生物时,应以纤维素作为培养基中的唯一碳源,这样,只有能利用纤维素的微生物才能在培养基上生长繁殖。24.(8分)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果,将一种无酶洗衣粉分成 3等份,进行 3组实验。甲、乙组在洗衣粉中加入 1种或 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,下表为实验记录。请回答下列问题。水温/℃ 10 20 30 40 50组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙清除血渍时间/min 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67清除油渍时间/min 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68(1)提高洗衣粉去污能力的方法有 (写出两项),甲组在洗衣粉中加入了 ,乙组在洗衣粉中加入了 。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异,说明酶的作用具有 。 (3)如果甲、乙、丙 3组均在水温为 80 ℃时洗涤同一种污渍,请比较这 3组洗涤效果之间的差异并说明理由: 。 (4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这是否运用了酶的固定化技术及其理由。 。 答案:(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专一性 (3)没有差异,因为高温使酶失活 (4)未运用酶的固定化技术,因为酶未固定在不溶于水的载体上,也不能重复利用解析:由题干表格比较可知,甲、乙两组清除血渍和油渍时间比不加酶的丙组短,说明加酶可去污,而酶需要适宜的温度。通过比较可知甲组加的是蛋白酶,乙组加的是蛋白酶和脂肪酶,酶具有专一性。80 ℃的高温使酶失去活性,3 组洗涤效果没有差异。酶的固定化技术是使酶固定在不溶于水的载体上,可以重复利用,而加酶洗衣粉既没有固定也不能重复利用。25.(8分)回答下列与“固定化乳糖酶的制备”和“检测牛奶中乳糖的分解”两实验有关的问题。(1)固定化酶的制备方法主要有 法、载体偶联法、交联法和 法。制备固定化乳糖酶常用的方法是 法。 (2)制备固定化乳糖酶的流程:乳糖酶的溶解→ → 。 (3)乳糖分解后的产物是 和 ,这两个产物都具有 性,所以可与 试剂反应产生 色化合物,通过对照比较可定性检测乳糖的分解情况。 答案:(1)吸附 包埋 凝胶包埋 (2)聚合 漂洗 (3)半乳糖 葡萄糖 还原 斐林 砖红