选修一第二讲酶的应用课时作业

选修一第二讲酶的应用[课时作业]一、选择题1.(2010·南京模拟)右图是应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不．正确的是()A.为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行B.加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭C.装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱D.加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡解析：应用固定化酵母进行葡萄糖发酵，应提供无氧环境，即入口在加入反应溶液时是开放的，但加入完毕即需关闭，以免空气进入而影响发酵。出口因不断有反应溶液流出，可不关闭。答案：B2.下列为探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度实验方案，其中正确的是()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，看哪个温度中酶的效果最好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℃水中不如加到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℃解析：探究某种加酶洗衣粉所需要的最适温度，需要以温度为实验变量设置对照实验，观察指标为不同温度环境中洗衣粉的去污效果，其他的无关变量均需控制相同。B中洗衣粉不等量。C中温度变化太少，只能说明45℃比30℃酶活性高，而不能说明该温度就是最适温度。D中实验变量为酶的有无，实验结论是加酶洗衣粉比普通洗衣粉有较强的去污能力，而不能得到酶的最适温度。答案：A3.下列属于固定化酶在利用时特点的是()A.有利于酶与产物分离B.制成的加酶洗衣粉可以被反复利用C.能自由出入依附的载体D.能催化一系列的酶促反应解析：加酶洗衣粉不属于固定化酶的应用。固定化酶的主要优点是能够与产物分离、重复使用。固定化细胞才能催化一系列的酶促反应。答案：A4.加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不．属于其原因的是()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，使其与其他成分隔离C.加酶洗衣粉的酶是固定化酶D.加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度解析：加酶洗衣粉之所以不易失活，是因为在表面用特殊的化学物质进行了包裹保护，而加酶洗衣粉一旦使用，则不可回收，不属于固定化酶的应用。答案：C5.在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是()A.加大苹果泥用量B.加大果胶酶用量C.进一步提高温度D.用玻璃棒不时地搅拌反应混合物解析：搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应效率，使反应更加充分。答案：D6.下列关于果胶酶的叙述正确的是()①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果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A.①②⑤B.②③⑦C.③④⑥D.③④⑤解析：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①②不正确；果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸；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，③④⑥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⑦不正确。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，所以⑤不正确。答案：C7.下列有关固定化酶和固定化细胞的说法正确的是(双选)()A.某种固定化酶的优势在于能催化系列生化反应B.固定化细胞技术一次只能固定一种酶C.固定化酶和固定化细胞的共同点是都可以反复使用D.固定化细胞能反复使用，且酶的活性基本不变解析：某种固定化酶只能催化一种生化反应，其优势是酶可以反复的使用；固定化细胞技术一次能固定多种酶；固定化酶和固定化细胞都能反复使用，而且酶的活性不变。答案：CD8.关于果胶酶的叙述中错误的是(双选)()A.组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶和纤维素B.果胶有多种，果胶酶也有多种，如半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等C.果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性D.果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值解析：果胶酶具有专一性，主要分解细胞壁中的果胶，果胶酶的作用是分解细胞壁中的果胶，可以使果汁产量增加，透明度提高，有半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，在食品工业如制作果汁、提高葡萄酒质量等方面作用很大，也常与纤维素酶等共同使用，提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物消化道内的消化等作用。答案：AC二、非选择题9.(2010·济南质检)生物技术的广泛应用，不仅带来了较好的经济效益和社会效益，更使人们的生活变得更加丰富多彩。如普通洗衣粉已经逐渐被加酶、加香洗衣粉所替代；微生物发酵技术为我们制造了许多营养丰富的美味食品；植物色素的利用让食物变得更加诱人；植物组织培养技术加快了优良品种的快速推广。请回答下列有关问题。(1)从自然界获得的微生物必须经过才能应用于工业生产。果汁生产中常用的果胶酶广泛存在于植物果实和微生物中，工业上通常采用等微生物发酵来生产果胶酶。(2)从微生物分离获得的酶通常需要检测，以便更好地将酶用于生产实践。目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，如果将酶固定在载体上，这些酶还可以被重复利用，这种方法制成的酶叫。(3)将生物体内的酶进行分离可用凝胶电泳法，其原理是根据蛋白质分子的来分离蛋白质。(4)高档洗衣粉中常加入一些由植物芳香油制成的香精，食品着色常使用从植物体内提取的植物色素。实验室常用法提取植物色素。(5)有些农作物往往因为病毒积累导致产量降低，利用组织培养技术培养可以获得不含病毒的脱毒苗。(6)利用微生物发酵的方法可以获得果酒、果醋。在果酒基础上酿制果醋的过程中，除需接种醋酸菌外，还必须保持条件。解析：(1)工业生产所需要的酶均存在于自然界，但必须分离纯化后才能应用于生产。(2)固定化酶就是将酶分子结合在特定的支持物上且不影响酶的功能使酶制剂能循环反复使用，极大地降低生产成本。(3)电泳是将某种分子放到特定的电场中，它就会以一定的速度向适当的电极移动，因不同的分子所带电荷、分子质量不同，所以其电泳速率不同从而可以分离不同分子。(4)实验室常用萃取法提取植物色素。(5)植物的茎尖组织细胞分裂较快，所以可以利用其还没被病毒感染的分生组织细胞通过植物组织培养获得无毒植株。答案：(1)分离和提纯培养曲霉、青霉(2)酶的活力固定化酶(3)分子质量的大小、所带电荷数的多少(4)萃取(5)茎尖分生组织(6)有氧10.我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：(1)实验方法：如图中所示的顺序进行操作。(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图所示：①图中自变量是温度，除此之外还可用表示。A.酶的浓度B.苹果泥的量C.水的加入量D.pH②图中的纵坐标还可用来表示。③实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是。④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是。解析：果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。在衡量实验结果的指标中有两种，一是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验中达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温达到要求后才能混合。答案：(2)①D②苹果汁的体积③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物量不同而改变④保证底物和酶在混合时的温度是相同的11.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用，实验方法及步骤：(1)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。(2)取两个100mL洁净的烧杯，编号1、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。操作顺序项目烧杯12①在烧杯中加入苹果泥20mL20mL②2mL/③注入蒸馏水/④在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌10min10min(3)取两个大烧杯，同时进行过滤。观察(比较)，并记录结果。(4)实验结果的预测及结论：如果是，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。[课题二]探究果胶酶催化果胶水解的最适pH。本课题实验步骤中，在完成[课题一]中的①、②步骤、编号、编组之后，有下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、7、8、9、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、7、8、9、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪种方法更科学？。理由是。(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使。(3)如果用曲线图方式记录比较实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(填“果汁体积”或“试管体积”)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线。解析：[课题一]中，实验目的很明确“验证果胶酶可以提高出汁率和澄清度”，不难找出对照实验的单一变量是“果胶酶溶液和蒸馏水”，且都为2mL。由于是验证性实验，实验结果应与前面的实验目的相对应，即相同时间内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。[课题二]中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。这样操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH。否则，由于酶有高效性，在升高或降低pH过程中把果胶分解了，造成实验结果不准确。实验中用玻璃棒搅拌的目的，是使酶和果胶充分地接触，以减少实验误差。对于实验结果如果要用坐标图的形式表示，以横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积较恰当。根据在一定范围内，随pH增加，果汁体积增大，当pH超过最适值，随pH的增加，酶的活性减弱，果汁体积减少，由此可知，最可能是实验结果的曲线为A。答案：课题一操作顺序项目烧杯12①②注入果胶酶溶液③2mL④(3)相同时间内滤出的果汁体积和果汁澄清度(4)相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高课题二(1)方法二方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(2)酶和果胶充分地接触(3)果汁体积A12.从土壤的嗜碱性短小芽孢杆菌中首先分离选育到一株产生低温型碱性蛋白酶的高产菌株。该菌株具有嗜碱性强、不易染菌、生产性状稳定等特点。该菌产碱性蛋白酶能力强，每毫升发酵活力达9000单位(28℃测定)、5000单位(20℃测定)和18000单位(40℃测定)，在全国五种碱性蛋白酶的性能比较中，该蛋白酶在28℃下所占有酶活力比例高于国内同类产品，表明具有低温型酶的特性。该产品用于加酶洗衣粉，可提高去污力1～2倍，特别在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果。根据以上材料回答下列问题：(1)从土壤中分离嗜碱性矮小芽孢杆菌应用(功能)培养基，从物理形态上应选用培养基。(2)为什么该菌株产的碱性蛋白酶活力在不同温度下发酵活力不同？。(3)试分析该产品在常温下对血渍、奶渍等蛋白质污垢有专一性的去污效果的原因。。(4)若要比较添加该蛋白酶的洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤效果，应注意控制实验变量，请列举均衡无关