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专题4酶的研究与应用(本试卷满分100分，时间60分钟)一、选择题(共15小题，每小题4分，共60分)1．在果汁生产中，使用果胶酶的作用是A．提高水果的出汁率并使果汁变得澄清B．使大分子物质分解为小分子有机物便于人体吸收C．解决人们不能利用纤维素的问题D．进一步提高水果的营养价值解析植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一为果胶。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，而且会使果汁浑浊。果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层，使果汁变得澄清。答案A2．下列有关加酶洗衣粉的叙述，不正确的是A．加酶洗衣粉中的酶都是固定化酶B．温度影响加酶洗衣粉的洗涤效果C．与普通洗衣粉相比，用加酶洗衣粉可以减少磷对河流的污染D．加酶洗衣粉中的纤维素酶不能直接去除污垢，但可以增强洗涤效果解析洗衣粉中的酶没有用包埋法、化学结合法和物理吸附法这些步骤，是完全游离状态的，不是固定化酶，A错误；温度影响酶的活性，不同温度必将影响加酶洗衣粉的洗涤效果，B正确；普通洗衣粉中含有磷相对较多，含磷的污水排放到水体中，可导致水体的富营养化而污染水体，而加酶洗衣粉不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且能够被微生物分解，减少对环境的污染。C正确；加酶洗衣粉中纤维素酶的作用主要是使纤维素的结构变得蓬松，从而使得渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉接触，最终达到更好的去污效果，D正确。答案A3．下列关于普通洗衣粉与加酶洗衣粉的区别，正确的说法是A．普通洗衣粉中含磷，会污染环境B．表面活性剂只存在于普通洗衣粉中，会产生泡沫，可以将油脂分子分散开C．水软化剂只存在于普通洗衣粉中，可以分散污垢D．加酶洗衣粉是将酶直接添加到洗衣粉中解析普通洗衣粉中含磷，会污染环境，造成水体的富营养化，A正确；表面活性剂不只存在于普通洗衣粉中，加酶洗衣粉中也含有表面活性剂，B错误；水软化剂存在于普通洗衣粉和加酶洗衣粉中，可以分散污垢，C错误；加酶洗衣粉中的酶是用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离，D错误。答案A4．下列关于固定化酶的说法不正确的是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．固定化酶易溶于水解析固定化酶是一种新型酶制剂，A正确；固定化酶能够使酶反复使用，B正确；固定后的酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，C正确；固定化酶不易溶于水，能够顺利从发酵产物中把酶分离出来，D错误。答案D5．下列说法不正确的是A．固定化酶和固定化细胞的技术方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法C．由于细胞个大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法D．反应物是大分子物质应采用固定化酶解析酶和细胞的固定化技术通常有包埋法、化学结合法和物理吸附法，由于酶分子小，又多带有电荷，易从多孔性物质中漏出，因此多使用化学结合法与物理吸附法，而细胞个体大，难以被多孔性物质吸附或结合，因而应用包埋法。答案C6．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三酯磷酸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，与微生物降解相比，其作用不需要适宜的A．温度B．酸碱度C．水分D．营养解析大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解，需要适宜的温度和pH，同时反应离不开水，但是不需要提供营养。答案D7．关于固定化酶中用到的反应柱理解正确的是A．反应物和酶均可自由通过反应柱B．反应物和酶均不能通过反应柱C．反应物能通过，酶不能通过D．反应物不能通过，酶能通过解析固定化酶中用到的反应柱的底端装有分布着许多小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入，所以C选项正确。答案C8．下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是A．固定化酶和固定化细胞都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．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应D．固定化技术常用的方法有包埋法、化学结合法、吸附法解析固化酶和固定化细胞都能反复使用，且酶的活性不会下降，A错误；固定化细胞技术能固定一系列的酶，B错误；固定化细胞的优势在于能催化一系列生化反应，固定化酶只能催化一种化学反应，C错误；固定化技术包括包埋法、物理吸附法和化学结合法(交联法)，由于细胞相对于酶来说更大，难以被吸附或结合，因此多采用包埋法，固定化酶常用物理吸附法，D正确。答案D9．关于固定化酶和一般酶制剂在应用效果上的说法，错误的是A．固定化酶生物活性强，可长久使用B．一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高C．一般酶制剂参加反应后不能重复利用D．固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量解析固定化酶与普通酶制剂相比，在活性上没有多大差别，固定化酶的成分也是蛋白质，蛋白质经过一定的时间后会变性失活，所以固定化酶一般能使用半年，不可能长久使用，所以A错误；一般酶制剂应用后和产物混在一起，产物的纯度不高，B正确；一般酶制剂参加反应后不能重复利用，C正确；固定化酶可以反复利用，降低生产成本，提高产量和质量，所以D正确。答案A10．分别用0℃和100℃的温度处理某种酶后，酶都没有活性，但A．经过0℃处理的酶活性能够恢复B．经过100℃处理的酶活性能够恢复C．经过0℃处理的酶的空间结构遭破坏D．经过100℃处理的酶被水解成了氨基酸解析酶在低温处理后会暂时失去活性，一旦条件适合，又会恢复。所以，常用低温来保存酶。高温对酶可造成不可逆转的破坏。答案A11．下列关于人体内各种酶与加酶洗衣粉中的酶的比较，正确的是A．小肠中的纤维素酶和洗衣粉中的纤维素酶均为复合酶B．胃蛋白酶与洗衣粉中的碱性蛋白酶的化学本质相同C．胰脂肪酶和洗衣粉中的脂肪酶都能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最适pH均为7.0解析人体中没有纤维素酶，不能消化吸收纤维素，因此A错误。胃蛋白酶和洗衣粉中的碱性蛋白酶本质都是蛋白质，故B正确。脂肪酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸，但不能继续水解甘油和脂肪酸，故C错误。胃蛋白酶的最适pH约为1.5，而洗衣粉中的蛋白酶最适pH为8.1左右，故D错误。答案B12．啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使其浑浊，加入少量菠萝蛋白酶可以分解蛋白质，防止浑浊，加入其他种类的酶则无济于事，这个事实说明A．酶的催化作用受环境的影响B．酶的化学本质主要是蛋白质C．酶的催化作用具有高效性D．酶的催化作用具有专一性解析对蛋白质起水解作用的酶是蛋白酶，这是由酶的专一性决定的。答案D13．为了使牛仔裤呈现“穿旧”效果，在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗，是目前重要的生产手段(工艺流程见下图)。下列叙述中错误的是(多选)A．纤维素酶在仿旧中的作用机理与其在洗衣粉中去污的机理相似B．在上述工艺中，为重复使用纤维素酶，可选用适当的包埋剂固定化酶C．在上述工艺中，通过调节温度、酸碱度、处理时间可控制仿旧颜色的深浅D．纤维素酶催化葡萄糖残基间磷酸二酯键的水解分解纤维素解析本题主要考查纤维素酶的作用原理与应用。在仿旧和去污中，纤维素酶均作用于衣物，导致衣物中的部分纤维素被水解，二者作用相似，A项正确；由于纤维素酶较小，不能用包埋法固定化酶，B项错误；改变温度、酸碱度和处理时间会影响酶作用的结果，控制仿旧颜色的深浅，C项正确；纤维素酶通过催化葡萄糖残基之间的糖苷键水解而分解纤维素，磷酸二酯键是DNA分子中相邻脱氧核苷酸间形成的化学键，D项错误。答案BD14．在“探究pH对果胶酶活性的影响”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大小判断果胶酶的最适pHD．pH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。答案D15．下列有关果胶酶及与果胶酶相关实验探究的叙述，正确的是A．探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B．探究温度对果胶酶活性的影响时，苹果泥与果胶酶先混合后恒温处理C．探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是无关变量D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量解析A项，探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果；B项，应先将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，然后混合，其目的是保证底物和酶在混合时的温度相同；C项，探究温度对果胶酶活性的影响实验中，温度为单一变量，其他因素应保持不变。答案D二、非选择题(共4小题，共40分)16．(10分)固定化酶技术运用于工业化生产前，需要获得酶的有关参数。如图：曲线①表示某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比；曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到酶的热稳定性数据。请回答下列问题：(1)与普通酶制剂相比，固定化酶在生产中的优点是________________。(2)曲线②中，35℃和80℃的数据点是在________℃时测得的。该种酶固定化后运用于生产，最佳温度范围是________________________。(3)研究发现有甲、乙两种物质能降低该种酶的催化效率，该酶催化的底物浓度变化会改变甲物质对酶的影响，而不会改变乙物质对酶的影响。下图是降低酶活性的两种机制模型，符合甲、乙物质对酶影响的模型分别是____________、____________。解析(1)与普通酶制剂相比，固定化酶的优点是：可以反复使用。(2)由于曲线②是将该种酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，而酶的最适温度为80℃，因此曲线中数据均为80℃下的数据；结合曲线②可知，酶的最适温度可以认为是既能使酶具有高的催化活性，又能维持较长时间的温度；该酶的最适温度范围是60～70℃。(3)观察两个模型可知，图A中抑制剂和底物都可以和酶结合，因此底物浓度的变化，可以影响酶的催化效率；图B中抑制剂与酶结合后，酶的结构发生改变，不能和底物结合，因此底物浓度升高，也不能影响酶的催化效率。故甲乙分别对应图A和图B中模型。考点：本题考查酶的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。答案(1)可反复使用(2)8060～70℃(3)AB17．(10分)紫甘薯现在成为人们餐桌上的时尚美食。利用紫甘薯制酒还可提高其附加值。请回答：(1)为提高紫甘薯的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成________。(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成________。A．半乳糖醛酸和葡萄糖B．半乳糖和果糖C．半乳糖醛酸甲酯和果糖D．半乳糖醛酸(3)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和________。一段时间后，酵母悬液中会出现气泡，该气泡内的气体主要是______________。将酵母菌接种到待发酵液后，随发酵的进行，酵母菌在________条件下产生了酒精和二氧化碳。(4)下图表示发酵液pH对酒精浓度的影响。据图判断，最佳pH是________。解析(1)利用紫甘薯制酒过程中，为提高原料的利用率，可加入果胶酶；同时由于酶在水溶液中不稳定，可将酶固定在某种介质上制成固定化酶，以便于酶能稳定发挥作用。(2)果胶在果胶酶的催化作用下生成可溶性的半乳糖醛酸。(3)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，应先用温水泡开干酵母，并加入酵母菌易利用的蔗糖。开始，培养液中酵母菌进行有氧呼吸产生H2O和CO2，因此酵母菌悬液中会出现气泡；随反应时间的延长，酵母菌将O2消耗尽后进行无氧呼吸，此时产生CO2和酒精。(4)据图示信息分析，pH＝4.7的培养液中酒精浓度最高，故pH＝4.7是酵母菌进行酒精发酵的最佳pH。答案(1)固定化酶(2)D(3)蔗糖CO2无氧(4)4.718．(10分)果粒生产在中国尚处于起步阶段。果粒除了可直接食用外，还可作为配料加入酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果胶酶作为一种新型加工辅助剂，可将果粒的组织结构损坏程度降到最小，最大