【生物】2020届 一轮复习 人教版 酶的应用 作业

【生物】2020届 一轮复习 人教版 酶的应用 作业

‎2020届 一轮复习 人教版 酶的应用 作业 ‎1.如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：‎ ‎（1）请在横线上填出各标号的名称。‎ ‎①　　　　，②　　　　，③　　　　。‎ ‎（2）与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是________________________‎ ‎__________________________________________________________________，‎ 固定化细胞的优点是___________________________________________________。‎ ‎（3）③的作用是_____________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎（4）制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有　　　　　　　　　　或　　　。‎ 解析　（2）与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触。还能与产物分离，并且可以反复利用。但是与固定化细胞相比，固定化酶不能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易。‎ ‎（3）使用固定化酶技术往往利用一个反应柱，下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应液却可以自由通过。（4）制作固定化葡萄糖异构酶的方式有将酶相互连接起来或将酶吸附在载体表面上。‎ 答案　（1）反应柱　固定化酶　分布着小孔的筛板 ‎（2）既能与反应物接触，又能与产物分离，能被反复利用　成本更低，操作更容易 ‎（3）酶颗粒无法通过③，反应溶液却可以自由通过 ‎（4）将酶相互连接起来　将酶吸附在载体表面上 ‎2.某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。‎ 组别 布料/cm 污染物 水温/℃‎ A（蛋白酶洗衣粉）‎ ‎6×6‎ 蛋白膜 ‎40‎ B（脂肪酶洗衣粉）‎ ‎6×6‎ 蛋白膜 ‎40‎ C（蛋白酶洗衣粉）‎ ‎6×6‎ 淀粉膜 ‎40‎ 请回答以下问题：‎ ‎（1）该实验的目的是探究_______________________________________________。‎ 该实验还应控制的无关变量有_________________________________________。‎ 该实验中　　　　分别构成两组对照实验。‎ ‎（2）该同学在实验过程中可通过观察　　　　　　　　　　　　来判断酶的催化效率。‎ ‎（3）蛋白酶洗衣粉的去污原理是_______________________________________‎ ‎　　　　　　　　。‎ ‎（4）大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉，有利于生态环境保护，这是因为_____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎（5）加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质层层包裹的，遇水后包裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用，请说明这是否应用了酶的固定化技术及其理由是__________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 答案　（1）酶的作用具有专一性　洗衣粉的用量，污染程度，水质，水的pH等　A和B、A和C ‎（2）蛋白膜消失的时间长短 ‎（3）在蛋白酶催化作用下蛋白质的水解产物溶于水中 ‎（4）酶蛋白进入环境后容易被微生物分解，避免过多的磷进入水体，造成水体富营养化 ‎（5）否，加酶洗衣粉中的酶没有固定在不溶于水的载体上，也不能重复使用 ‎3.下面三幅图是研究人员对黑曲霉A1果胶酶性质的研究结果，据图分析温度、pH和Ca2＋浓度等与酶活力的关系。‎ ‎（1）从图上可以看出，对酶活力影响最小的是___________________________。‎ ‎（2）这三个图的共同点说明___________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎（3）若探究温度对黑曲霉A1果胶酶活力的影响，则在该实验中，实验组和对照组的pH及Ca2＋浓度是否需要进行调节？　　　　分别调节到　　　　和　　　　。其原因是________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　从图示可以看出，温度、pH和Ca2＋浓度对黑曲霉A1果胶酶的活力都有影响，但Ca2＋浓度的影响最小。它们都有一个最适值，在此条件下，酶的活力最大。若要探究温度对黑曲霉A1果胶酶活力的影响，则实验组和对照组的pH及Ca2＋浓度都应调节到最适值，遵循单一变量原则，确保实验结果的准确性。‎ 答案　（1）Ca2＋浓度 ‎（2）在最适条件下，酶活力最高 ‎（3）需要　4　1　遵循单一变量原则，无关变量须相同且适宜 ‎4.在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又出现了固定化酶与固定化细胞的技术。‎ ‎（1）在实际生产中，固定化酶技术的优点是_____________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是_______________________________。‎ ‎（2）制备固定化酵母细胞，常用的包埋材料是　　　　，使用了如图所示的方法[　]　　　　（填出号码与名称）。‎ ‎（3）制作固定化酵母细胞时，充分混合均匀的酵母细胞溶液可在饱和　　　　‎ 溶液中形成凝胶珠。部分同学实验制得的凝胶体不是圆形或椭圆形，其主要原因是____________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 解析　将酶固定化后，可使酶在催化反应之后不随产物流走，可以反复利用；将细胞固定化后，可以将一种细胞内的多种酶同时进行固定。海藻酸钠一般不能参与化学反应，同时，在高温下容易溶化，温度降低时又形成多孔性固体颗粒，是包埋酵母菌的好材料。图①为共价键结合法，图②为吸附法，图③为包埋法。凝胶珠是高温下溶化的海藻酸钠与酵母菌混合后在CaCl2溶液中形成的，若海藻酸钠浓度过高或制凝胶珠时离液面太近，可能形成片状或长条形，而不是圆形的凝胶珠。‎ 答案　（1）酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用　多酶系统（或一系列酶、多种酶）‎ ‎（2）海藻酸钠　③　包埋法 ‎（3）CaCl2　海藻酸钠溶液浓度过高（或针筒口离液面过近，高度不够）‎ ‎5.请参照细胞固定化技术的相关基础知识，完成下列问题。‎ ‎（1）细胞固定化技术一般采用包埋法固定化，采用该方法的原因是____________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎（2）包埋法固定化是指_________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎（3）包埋法固定化细胞常用的载体有_____________________________________‎ ‎______________________________________________________（答出三种即可）。‎ ‎（4）与固定化酶技术相比，固定化细胞技术的优点是_________________________‎ ‎　　　　　　　。‎ ‎（5）制备固定化酵母细胞的四个主要步骤是：‎ ‎ ①________________________________________________________________。‎ ‎②_______________________________________________________________。 ③__________________________________________________________________。 ④__________________________________________________________________。‎ 答案　（1）细胞个大，不易从包埋材料中漏出 ‎（2）将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中 ‎（3）明胶、琼酯糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等 ‎（4）成本更低，操作更容易 ‎（5）①酵母细胞的活化　②配制海藻酸钠溶液　③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合　④酵母细胞的固定化 ‎6.下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作，图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图，请据图分析回答：‎ ‎（1）图1中，将溶化好的海藻酸钠溶液　　　　，加入已活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。‎ ‎（2）图1中X溶液为　　　　　　，其作用是________________________。‎ ‎（3）某同学在图1步骤结束后得到图3所示的实验结果，出现此结果的可能原因有海藻酸钠浓度过　　　　（“高”或“低”）或注射器中的混合液推进速度过 ‎　　　（“快”或“慢”）。‎ ‎（4）图1中制备的凝胶珠用　　　　后再转移到图2装置中，发酵过程中搅拌的目的是______________________________________________________________。‎ 解析　（1）刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温，才能与活化的酵母细胞混合，以免高温使酵母细胞失活。（2）混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞，故图1中X溶液为CaCl2溶液，作用是使海藻酸钠形成凝胶珠。（3）图3中所示的凝胶珠不是圆形或椭圆形，可能原因是海藻酸钠浓度偏高或注射器中的混合液推进速度过快。（4）制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中进行发酵，发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触，以利于发酵过程的顺利进行。‎ 答案　（1）冷却至室温　（2）CaCl2溶液　使海藻酸钠形成凝胶珠　（3）高　快　（4）蒸馏水洗涤　使培养液与酵母菌充分接触 ‎7.为探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果，其同学按如表所示步骤进行实验。‎ ‎①给烧杯编号 ‎1号烧杯 ‎2号烧杯 ‎3号烧杯 ‎②注入自来水 ‎500 mL ‎500 mL ‎500 mL ‎③加入物质（等量且污染程度相同）‎ 奶渍布 奶渍布 奶渍布 ‎④控制水温 ‎37 ℃‎ ‎80 ℃‎ ‎37 ℃‎ ‎⑤加入洗衣粉（等量）‎ 蛋白酶洗衣粉 蛋白酶洗衣粉 脂肪酶洗衣粉 ‎⑥用玻璃棒搅拌 ‎5 min ‎5 min ‎5 min ‎⑦观察实验现象 污物消失 污物仍存在 污物仍存在 请分析后回答：‎ ‎（1）本实验的变量为　　　　　　。‎ ‎（2）实验结果说明，酶具有　　　　，其活性还受　　　　的影响。‎ ‎（3）通过以上实验可知，蛋白质类织物　　　　（填“能”或“不能”）用加蛋白酶的洗衣粉洗涤。‎ 答案　（1）酶的种类和温度　（2）专一性　温度　（3）不能 ‎8.果胶酶能够分解植物细胞之间的果胶，使榨取果汁变得更容易，果胶被分解后，浑浊的果汁会变得澄清。现有磨浆机、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液等实验材料及试剂，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验（“/”表示不加）。请回答下列问题：‎ 编号 项目 试管 甲 乙 丙 丁 ‎1‎ 在试管中加入苹果泥 ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2 mL ‎2‎ ‎①‎ ‎2 mL ‎/‎ ‎2 mL ‎2 mL ‎3‎ 加入不同的液体 ‎2 mL蒸馏水 ‎4 mL蒸馏水 ‎2 mL盐酸 ‎2 mL氢氧化钠 ‎4‎ 摇匀，恒温处理 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎15分钟 ‎（1）表中①处的内容是　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（2）若要验证果胶酶的作用，应把　　两个试管同时取出并过滤相同时间，观察并比较，预期的实验现象与结果是　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（3）比较试管甲、丙、丁可知，其实验目的是　　　　　　　　　　‎ ‎。为确保实验成功，请将表中的编号正确排序（用数字和箭头表示）：　　　　　　。‎ ‎（4）如果要用此实验做“探究果胶酶的最适用量”，请简要写出实验思路：‎ 解析　根据表格信息可知，甲、乙试管是探究果胶酶的催化作用；甲、丙、丁三个试管是探究pH对酶活性的影响，该实验操作时，应先将酶分别放在不同的环境条件下，然后再加入底物，操作顺序不同，实验结果也会不同。‎ 答案　（1）加入质量分数为2%的果胶酶溶液　（2）甲与乙　甲果汁比乙澄清　（3）探究pH对果胶酶活性的影响　2→3→1→4　（4）配制不同浓度的果胶酶，恒温下加入等量苹果泥，观察果汁的澄清度，果汁最澄清组对应的酶用量即为酶的最适用量 ‎9.东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂（使酶相互连接），海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果（注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量），请分析回答下列问题：‎ ‎（1）下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是　　　　。‎ ‎（2）从对温度变化的适应性和应用范围的角度分析，图甲所示结果可以得出的结论是　　　　对温度变化的适应性更强且应用范围更广。‎ ‎（3）图乙曲线表明浓度为　　　　的海藻酸钠溶液包埋效果最好，当海藻酸钠溶液浓度较低时，酶活力低的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（4）固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是用戊二醛作交联剂，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ 解析　（1）包埋法即将酶包埋于网格或胶囊中，如图③④所示，图中①为吸附法，②‎ 为化学结合法。（2）通过分析图甲可知，固定化酶与游离酶相比，在温度变化时酶活力变化幅度较小，且酶活力更高，即对温度变化的适应性更强且应用范围更广。（3）图乙曲线表明浓度为3%的海藻酸钠溶液包埋效果最好，此时酶活力最高，当海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。（4）小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是用戊二醛作交联剂使用交联法固定。‎ 答案　（1）③④　（2）固定化酶　（3）3%　海藻酸钠溶液浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足 ‎（4）酶分子很小，容易从包埋材料中漏出 ‎10.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：‎ →→→ ‎（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用　　　　作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是　　　　　　　　。从功能上讲，这种培养基属于　　　　　。‎ ‎（2）培养微生物L前，宜采用　　　　方法对接种环进行灭菌。‎ ‎（3）纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越　　　　。‎ ‎（4）乳糖酶宜采用化学结合法（共价键结合法）进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的　　　　确定其应用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括　　　　、　　　　、离子吸附法及交联法等。‎ 解析　（1）产乳糖酶的微生物L自身可以合成乳糖酶，能催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，供自身利用；不能合成乳糖酶的微生物则无法利用乳糖。据此，可利用乳糖作为唯一碳源的培养基来筛选产生乳糖酶的微生物。这样的培养基从功能上看属于选择培养基。培养基中添加琼脂的作用是作为凝固剂，制作固体培养基。（2）接种时要严格做到无菌操作，其中接种环应采用酒精灯灼烧灭菌。（3）电泳时，相同条件下，带电荷相同的蛋白质受到的静电引力相同，分子量越小的蛋白质，移动速度越快。（4）酶的作用是催化生化反应，固定化酶要体现其具体的应用价值，必须要具有较高的酶活性。酶的固定化方法有化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。‎ 答案　（1）乳糖　凝固剂　选择培养基　（2）灼烧　（3）小 ‎（4）活性　包埋法　物理吸附法