酶与酵母菌

一、果胶酶在果汁生产中的作用1．果胶酶的组成与作用(1)种类(2)作用：瓦解植物______和胞间层。多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶细胞壁酶的应用2．酶的活性及其影响因素(1)酶的活性：酶催化一定________的能力，可以用催化某一化学反应的__________来表示。(2)影响酶活性的因素：______、pH、____________等条件。化学反应反应速度温度酶的抑制剂3．研究温度对果胶酶活性影响的实验(1)实验方案：确定__________→探讨控制温度的方法和措施。(2)实验程序：制备水果泥→制备果胶酶→水果泥与果胶酶分别________→将水果泥和果胶酶________→过滤出果汁→记录果汁量→改变不同温度后，重复上面实验。(3)实验结果：记录实验数据，并填入表格。(4)得出结论：获得的果汁越多，或果汁越澄清，表明果胶酶的活性______。温度梯度水浴保温混合保温越高二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(判断正误)1．加酶洗衣粉中常加入的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。()2．加酶洗衣粉是将酶直接加入洗衣粉中。()3．探究不同种类的洗衣粉的洗涤效果时，要控制单一变量。()√×√三、酵母细胞的固定化(填空)1．固定化酶的应用实例：如用葡萄糖异构酶，将________转化为果糖。固定化酶技术在反应柱上的孔应该满足______________无法通过，____________自由出入。2．固定化细胞技术(1)概念：利用____________方法将酶或细胞固定在__________的技术。(2)方法：包埋法、________法和物理吸附法。葡萄糖酶颗粒反应溶液物理或化学一定空间内化学结合(3)实验操作：酵母细胞的______配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液↓配制________溶液↓海藻酸钠溶液与酵母细胞混合↓______酵母细胞活化海藻酸钠固定化探究果胶酶活性的影响因素及其用量1．实验原则遵循单一变量原则、对照性原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。2．实验原理果胶酶受温度或pH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．设计实验(1)探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。(2)探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。特别提醒：(1)果胶酶尽量使用纯酶制剂，或不含抑制物的粗酶制剂。(2)如果随着酶用量增加，过滤到的果汁体积也增加，这说明酶用量不足。(3)当酶用量增加到某个值后，增加酶用量，果汁体积不再变化，说明酶用量已经足够，这个数值就是酶的最适用量。1、(2012·汕头检测)某实验小组为探究果胶酶的最适温度，设计了以下实验：①用搅拌器搅拌制备一定量的苹果泥备用，②配制质量分数为2%的果胶酶溶液备用，③按以下操作步骤进行：试管号操作123456加入果泥(mL)8ABCDE水浴恒温(℃)102030405060加入果胶酶(mL)2FGHIJ反应时间(min)303030303030比较果汁澄清度过滤比较出汁量(1)该实验的自变量是________，因变量是________。(2)请填写表格中字母所代表的数值，并解释原因。_______________________________________________。(3)为使效果更明显，本实验还要考虑其他因素对酶的影响，请列举三点：________________、_______________、____________。(4)本实验检测因变量的方法有两种：________________、________________。答案：(1)温度果汁澄清度或出果汁量(2)A、B、C、D、E均为8，F、G、H、I、J均为2，这样可保证除自变量不同以外，其他无关变量都相同(3)本实验应将反应混合物调到果胶酶的最适pH为了使果胶酶与果泥能充分接触，应尽量将水果泥粉碎在反应中适当搅拌(其余合理也正确)(4)测果汁澄清度比较出汁量探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验中的变量分析1．分析不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响实验(1)实验变量：水温，必须设置温度梯度。(2)无关变量：水量与水质、洗衣粉用量、衣物质料与大小、浸泡与洗涤时间等，应该保持不变。2．分析不同种类洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的实验(1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。(2)实验变量①自变量：不同种类的加酶洗衣粉。②无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。特别提醒：一般设置温度梯度差为5℃较为适宜，洗涤效果最好的温度不一定是该酶催化的最适温度，若要测出最适温度，则应将温度梯度差缩小到更小(1℃)。1．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答案：C2、(2011·长沙模拟)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)为了探究某加酶洗衣粉中碱性蛋白酶含量与洗涤效果关系，某同学通过实验获得下图所示的结果。由图可知，加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量是________，本实验的自变量是_____________________________________________。(2)下表是围绕加酶洗衣粉的一项研究结果：温度/℃203040455060普通洗衣粉去污力/%1518202121.522加酶洗衣粉去污力/%304048504837上述实验结果可以得出的结论有：①_________________________________________；②____________________________________________。(3)在使用加酶洗衣粉过程中，对于特别脏的衣服、较大的洗衣量，写出两项提高洗涤效果的措施：①____________________________________________；②___________________________________________。答案：(1)0.6%碱性蛋白酶的浓度(2)①在相同温度条件下加酶洗衣粉的去污力比普通洗衣粉高②使用加酶洗衣粉时的适宜温度为45℃左右(或40～50℃)(3)用温水浸泡延长浸泡时间增加洗衣粉的用量等固定化酶和固定化细胞1．固定化酶和固定化细胞技术(1)概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。(2)方法及适用对象一般来讲，酶更适合用化学结合和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化，这是因为个大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶则易从包埋材料中漏出。2．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种数一种或几种一种一系列酶制作方法化学结合固定化、物理吸附固定化包埋固定化是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接触，尤其是大分子物质，反应效率下降优点催化效率高、耗能低、低污染①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用成本低、操作容易1、(2011·苏北四市调研)下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是()A．某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应B．固定化细胞技术只能固定一种酶C．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D．固定化细胞常用包埋法，固定化酶常用物理吸附法答案：D2、下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显B．固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶解氧C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物答案：A3、现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、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，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验：(“/”表示不加)操作顺序项目烧杯甲乙丙丁1在烧杯中加入苹果泥20mL20mL20mL20mL2①2mL/2mL2mL3加入不同的液体2mL蒸馏水4mL蒸馏水2mL盐酸2mL氢氧化钠4水浴恒温，玻璃棒搅拌15分钟15分钟15分钟15分钟(1)磨浆机的作用是______________________________________________。(2)若要验证果胶酶的作用，应把________两个烧杯同时取出并________，观察并比较________，预期的实验现象与结果是：________。(3)比较烧杯甲、丙、丁可知：________能影响酶的活性。(4)表中①处的内容是________。(5)请你设计一张表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶最适用量”的实验结果。答案：(1)制取苹果泥(2)甲与乙过滤相同时间果汁的体积与澄清度甲果汁的体积多于乙且比乙澄清(3)pH值(酸碱度)(4)质量分数为2%的果胶酶溶液(5)如下表：组号12345678910…加入苹果泥的量(mL)质量分数为2%的果胶酶溶液量(mL)所得果汁的体积(mL)果酒、果醋、腐乳及泡菜的制作原理及过程果酒和果醋的制作腐乳的制作泡菜的制作主要菌种果酒：酵母菌果醋：醋酸菌毛霉等乳酸菌原理(1)果酒：酵母菌无氧呼吸C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2(2)果醋：醋酸菌有氧呼吸①当氧气、糖原都充足时，糖―→醋酸②当缺少糖原时，乙醇―→乙醛―→醋酸毛霉等微生物能产生蛋白酶和脂肪酶，作用如下：(1)蛋白质――→蛋白酶肽、氨基酸(2)脂肪――→脂肪酶甘油＋脂肪酸乳酸菌发酵产生乳酸实验流程挑选葡萄↓冲洗↓榨汁↓酒精发酵→果酒↓醋酸发酵→果醋让豆腐上长出毛霉↓加盐腌制↓加卤汤装瓶↓密封腌制注意的问题(1)材料的选择与处理(2)防止发酵液被污染(3)控制好发酵的条件(1)控制好材料的用量(2)防止杂菌污染(1)泡菜坛的选择(2)腌制的条件特别提醒：果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施：(1)榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒。(2)清洗葡萄时要先清洗后除枝梗。(3)发酵瓶排气管用曲颈管不用直管。1、(双选)(2012·深圳检测)下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是()A．果醋制作所需要的适宜温度最高B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA答案：AD2、下列有关果酒发酵、果醋发酵、腐乳制作前期发酵的比较，不正确的是()A．都可以使用自然界微生物作为菌种B．发酵的实质都是微生物的无氧呼吸C．控制的发酵温度、培养基成分有所不同D．发酵过程中必须尽可能防止杂菌污染答案：B3、果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，相关措施正确的是()A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵B．在葡萄酒发酵过程中，每隔12h左右打开瓶盖一次，放出CO2C．果酒发酵过程中温度控制在30℃，果醋发酵过程中温度控制在20℃D．在果醋发酵过程中，要适时通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢答案：D