人教2022年高考生物一轮复习 第11单元 第39讲　酶的研究及应用.docx

第39讲　酶的研究及应用
[目标要求]　1.酶活力测定的一般原理和方法。2.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。3.制备和应用固相化酶。
考点一　酶在果汁生产中的应用
1．果胶
2．果胶酶
3．酶的活性与影响酶活性的因素
(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。
(2)酶的反应速度是指单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
4．实验设计
(1)探究温度和pH对果胶酶活性的影响
①实验原则：单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。
②实验原理：果胶酶的活性受温度、pH或酶抑制剂和激活剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
③实验流程
制备果泥
↓
设置一系列具有梯度的pH或温度
↓
加入果胶酶反应一段时间
↓
过滤果汁
④分析：该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或比较澄清度来实现的。
(2)探究果胶酶的最适用量
①实验思路：如果随着酶浓度的增加，过滤得到的果汁体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤得到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值就是酶的最适用量。
②实验流程
教材中的隐性知识　源于选修1 P44“旁栏思考”：在探究温度或pH对酶活性的影响时，需要(填“需要”或“不需要”)设置对照实验。如果需要，如何设置？不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间相互对照。
(1)果胶酶常用于果汁生产中，可提高出汁率和澄清度(　√　)
(2)酶活性即为酶促反应速度(　×　)
(3)在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思路方法是不变的(　√　)
(源于选修1 P44“旁栏思考”)在混合苹果泥和果胶酶之前，将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理的目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性问题。
1．果胶酶与纤维素酶的比较
名称
组成
作用
果胶酶
多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等
将不溶性的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸
纤维素酶
C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶
纤维素纤维二糖葡萄糖
2.果胶酶在果汁生产中作用的相关实验分析
实验名称(目的)
探究温度对果胶酶活性的影响
探究pH对果胶酶活性的影响
探究果胶酶的最适用量
自变量
温度
pH
果胶酶的用量
因变量
果汁的体积(澄清度)
无关变量
pH、果泥的用量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等
温度、果泥的用量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等
温度、pH、果胶的浓度和用量、水浴时间和过滤时间等
注意事项
①底物和酶在混合时的温度是相同的；②苹果泥和果胶酶用量在各个试管中应相同；③pH应为最适pH
①温度应为最适温度；②pH梯度可用NaOH溶液和盐酸调节；③用玻璃棒搅拌使反应充分进行
①制备苹果泥后迅速加热，使苹果泥中的果胶酶变性；②温度、pH应为最适且保持不变
考向　酶在果汁生产中的应用
1．下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究有关的叙述正确的是(　　)
A．探究果胶酶的最适用量时，pH、温度不影响实验结果
B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等
C．应将果泥与果胶酶先混合均匀后再放置预设定温度的水浴锅中
D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来定量表示果胶酶的活性
答案　D
解析　探究果胶酶的最适用量时，pH、温度会影响实验结果，pH、温度要相同且适宜，A错误；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，B错误；应将果泥与果胶酶分装在不同试管中放置在预设定温度的水浴锅中，几分钟后再混合均匀，C错误。
2．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，瓦解植物的细胞壁及胞间层。请完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题：
(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高______________和__________。
(2)某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶水解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、分组”之后，有下面两种操作：
第一种：将试管中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
……10。
第二种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶