高中生物选修1基础填空清单(含答案)专题四

第1页共10页选修１《生物技术实践》知识清单4.1果胶酶在果汁生产中的作用一、基础知识（一）果胶与果胶酶1、果胶是的主要组成成分之一。在果汁生产中，果胶会影响果肉的和果汁的。2、果胶酶的作用是：①瓦解，使榨取果汁更容易；②把果胶分解为，使果汁。3、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括：、和。4、纤维素与果胶的比较项目不同点相同点纤维素①组成的基本单位：②分解所需的酶：①都是大分子化合物②都不溶于水③都参与的组成果胶①组成的基本单位：②分解所需的酶：5、纤维素酶与果胶酶的比较项目组成作用纤维素酶纤维素在的作用下分解成纤维二糖，再在的作用下将纤维二糖分解为葡萄糖果胶酶将不溶性的果胶分解为可溶性的（二）酶的活性与影响酶活性的因素1、酶的活性是指：。2、酶活性的高低可用来表示。3、酶反应速度用来表示。4、影响酶活性的因素有：、和等。5、能产生果胶酶的生物包括等，食品工业生产中最常用的果胶酶是通过产生。6、生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，需要控制好。第2页共10页二、实验设计（一）探究温度或pH对酶的活性的影响1、实验原理：果胶酶瓦解，提高果汁和；温度或pH会影响果胶酶的催化活性，从而会影响果汁的出汁率和澄清度。2、变量设计与控制：①实验的自变量是。②控制自变量的方法：利用恒温水浴锅设置一系列，或滴加酸碱设置一系列。③实验的因变量是，检测的方法是测定果汁的或。④探究温度对果胶酶活性的影响时，自变量是，因变量是，无关变量主要有等，这些无关变量应该保持。3、实验流程：①制备苹果泥→②→③加入果胶酶反应一段时间→④过滤果汁4、将苹果泥和果胶酶混合之前，要将果泥和果胶酶处理，这样可以，从而避免。5、在探究温度或pH对酶活性的影响时，（需要/不需要）单独设置对照组，这是因为。6、果胶酶能将果胶分解为可溶于水的，该小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就。因此，可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。（二）探究果胶酶的最适用量1、实验自变量是，实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液而使用的体积，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，使用的体积。2、判断的思路：如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积，说明酶的用量不足；如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积，说明酶的用量已经足够，这个值就是。三、操作提示1、在榨制橙子汁时，（需要/不需要）去橙皮。2、在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用调节pH。第3页共10页3、在果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能充分地催化反应，应反应混合物。4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、基础知识1、加酶洗衣粉是指含的洗衣粉，目前常用的酶制剂有、、和四类。其中，应用最广泛、效果最明显的是酶和酶。酶能将、等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的，使污迹容易从衣物上脱落。2、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的、和分解为，使洗衣粉具有更好的去污能力。3、在使用加酶洗衣粉时，、和都会影响酶的活性。如果将酶直接添加到洗衣粉中，过不了多久，酶就会。为了解决这个难题，科学家通过生产出了能够的酶，并且通过特殊的化学物质将酶，与洗衣粉的其他成分。这些隔离层遇到水后，就会很快溶解，包裹在其中的酶就能迅速发挥催化作用了。4、加酶洗衣粉的优点：降低了和的用量，使洗涤剂朝的方向发展，减少对环境的污染。二、实验设计【实验一】探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同1、自变量：。2、因变量：，检测方法是对比。3、无关变量：。【实验二】探究什么样的温度下使用加酶洗衣粉的效果最好1、自变量：。在设置该自变量时，需要考虑实际生活中的具体情况，可设置为。2、因变量：。3、无关变量：。【实验三】探究不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果污染物主要成分蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉第4页共10页4.3酵母细胞的固定化【课题背景】1、酶在食品、化工等领域的应用非常广泛，在应用酶的过程中存在哪些实际问题？①酶对环境条件（强酸、强碱、高温和有机溶剂等）非常，容易；②溶液中的酶，不能被，提高了生产成本；③反应后酶会，可能影响产品质量。2、针对酶应用过程中的实际问题，有哪些解决方案？①设想一：将酶固定在上，使酶既能，又能，同时，固定在载体上的酶还可以，把这种技术称之为技术。②设想二：将直接固定，把这种技术称之为技术。3、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点比较：类型优点不足直接使用酶催化效率，消耗能量、污染等。对环境条件非常，容易；溶液中的酶很难，不能被，提高了生产成本；反应后酶，可能影响产品质量。固定化酶酶既能，又能，同时，固定在载体上的酶还可以。一种酶只能催化化学反应，而在生产实践中，很多产物形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。固定化细胞更低；不需要破碎细胞、酶的提取和纯化过程，使操作更。大分子底物不易与固定化细胞中的酶，可能导致等。油渍汗渍血渍第5页共10页一、基础知识（一）固定化酶的应用实例——生产高果糖浆1、“高果糖浆”是指含量为42%左右的糖浆，能将葡萄糖转化为果糖的酶是。2、使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上。无法通过筛板的小孔，而却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与接触，转化成果糖，从反应柱的流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。（二）固定化细胞技术1、固定化酶和固定化细胞是利用或方法将酶或细胞的技术，包括法、法和法。2、一般来说，酶的固定化更适合采用法和法固定，而细胞固定化多采用法固定化。这是因为；体积大的细胞难以被或，而体积小的酶容易从包埋材料中。3、常用方法:序号固定方法固定对象图例①法固定化②法固定化③法固定化4、包埋法固定化细胞，即将微生物细胞包埋在的载体中。常用的载体有、、、和等。5、思考讨论：①从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？。哪一种方法对酶活性的影响更小？。②固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？。③如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？。④如果反应物是大分子物质，又应该选择哪种方法？。第6页共10页⑤哪种技术需要提供营养物质？。二、实验操作（一）制备固定化酵母细胞：（注意此过程的5个步骤）1、酵母细胞的活化：让处于状态的微生物恢复状态。【注意事项】①酵母细胞活化时体积会，所用容器要足够大，防止活化液；②选用的干酵母要有且物种。2、配制物质的量的浓度为的溶液。3、配制溶液：操作中最重要的一环。【注意事项】①加热溶化海藻酸钠时最好采用加热，重复几次，并不断，直到海藻酸钠为止。如果加热太快，海藻酸钠会发生。②海藻酸钠的浓度要适宜：如果海藻酸钠浓度过高，将；如果海藻酸钠浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞，影响实验效果。4、与混合。【注意事项】将溶化好的海藻酸钠溶液后再加入，进行充分，使其，在转移至注射器中。5、固定化酵母细胞。【注意事项】①以速度缓慢地将注射器中溶液滴加到配制好溶液中将形成，浸泡min左右。②CaCl2溶液的作用是形成凝胶珠，所形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡的目的是使凝胶珠。（二）用固定化酵母细胞发酵：将固定好酵母细胞凝胶珠冲洗（洗去）→℃下发酵。三、结果分析与评价1、如何判断固定化酵母细胞是否成功？---方法：观察凝胶珠的和。①制作凝胶珠过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度浓度，包埋的酵母细胞数目；②如果凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度浓度，制作失败，需要再作尝试。2、如何判断发酵过程是否成功？固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多，同时会闻到。工业生产中，细胞的固定化技术是在的条件下进行的。第7页共10页4.1果胶酶在果汁生产中的作用一、基础知识（一）果胶与果胶酶1、植物细胞壁以及胞间层出汁率澄清度2、植物细胞壁及胞间层可溶性的半乳糖醛酸变的澄清3、多聚半乳糖醛酸果胶分解酶果胶酯酶4、不同点：G纤维素酶半乳糖醛酸果胶酶相同点：植物细胞壁5、组成：C1酶Cx酶葡萄糖苷酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶作用：C1酶Cx酶葡萄糖苷酶半乳糖醛酸（二）酶的活性与影响酶活性的因素1、酶催化一定化学反应的能力2、一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度3、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、PHT酶的抑制剂5、植物、霉菌、酵母菌和细菌霉菌发酵6、苹果泥的量、果胶酶的用量和浓度、水浴时间以及混合物的PH等条件相同二、实验设计（一）探究温度或PH对酶的活性的影响1、植物的细胞壁及胞间层出汁率澄清度2、温度或PH温度梯度PH梯度酶的活性体积大小澄清度温度酶的活性苹果泥的量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的PH相同且适宜3、将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理4、分装在不同试管中恒温保证底物和酶在混合时温度相同因混合导致温度变化而影响果胶酶活性5、不需要不同温度梯度或不同PH梯度之间已经构成了相互对照6、半乳糖醛酸体积大小越大（二）探究果胶酶的最适用量1、酶的用量相同不同2、也随之增加不再改变酶的最适用量第8页共10页三、操作提示1、不需要2、0.1的NaOH溶液或HCl溶液3、用玻璃棒不时搅拌4.2探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、基础知识1、酶制剂蛋白酶脂肪酶淀粉酶纤维素酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶碱性蛋白酶血渍奶渍氨基酸或小分子的肽2、脂肪淀粉纤维素小分子物质3、温度酸碱度表面活性剂失活基因工程耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度层层包裹隔离4、表面活性剂三聚磷酸钠低磷无磷二、实验设计【实验一】1、洗衣粉类型2、洗涤效果对比相同时间内衣物的干净程度或衣物完全干净所需时间2、水温、水量、水质、洗衣粉用量、衣物的质料大小及浸泡时间、污渍种类与面积、搅拌时间等【实验二】1、温度5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃2、洗涤效果3、水量、水质、洗衣粉用量、衣物的质料大小及浸泡时间、污渍种类与面积、搅拌时间等【实验三】脂肪一般好一般无机盐及灰尘一般一般一般血红蛋白好好一般4.3酵母细胞的固定化【课题背景】1、敏感失活很难回收再次利用混在产物中2、不溶于水的载体与产物接触与产物分离被反复利用固定化酶合成酶的细胞固定化细胞3、高低高敏感失活回收再次利用会混在产物中与产物接触与产物分离被反复利用一种成本容易接近反应效果下降一、基础知识第9页共10页（一）固定化酶的应用实例--生产高果糖浆1、果糖葡萄糖异构酶2、颗粒状分布着许多小孔的筛板酶颗粒反应溶液上端固定化葡萄糖异构酶下端（二）固定化细胞技术1、物理化学固定在一定空间内包埋化学结合物理吸附2、化学结合物理吸附包埋细胞体积大，而酶分子很小吸附结合漏出3、包埋细胞化学结合酶物理吸附酶4、均匀地不溶于水的多孔性明胶琼脂糖海藻酸钠醋酸纤维素聚丙烯酰胺5、固定化细胞技术固定化细胞技术一系列酶固定化细胞技术固定化酶固定化细胞二、实验操作（一）制备固定化酵母细胞1、休眠正常生活变大溢出容器较强的活性单一2、0.05mol/LCaCl23、海藻酸钠小火间断搅拌溶化焦糊很难形成凝胶珠数目少4、海藻酸钠溶液酵母细胞冷却至室温已活化的酵母细胞搅拌混合均匀5、恒定的CaCl2凝胶珠30使胶体聚沉形成稳定的结构（二）用固定化酵母细胞发酵第10页共10页用蒸馏水CaCl22524三、结果分析与评价1、颜色性状偏低较少偏高2、气泡酒味严格无菌