1、1酶的应用1.工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如图所示的实验:将果胶酶与苹果泥分装于不同的试管,在 10 水浴中恒温处理 10 min(如图 A)。将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在 10 水浴中恒温处理 10 min(如图 B)。将步骤处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图 C)。在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表:温度() 10 20 30 40 50 60 70 80果汁量(mL) 8 13 15 25 15 12 11 10根据上述实验,请分析并回答下列问题。(1)果胶酶的作
2、用是 ,在获得原生质体时,除了使用果胶酶之外,还需要 ,两者共同作用除去 。 (2)实验结果表明,在上述 8 组实验中,当温度为 时果汁量最多,此时果胶酶的活性 。当温度再升高时,果汁量降低,说明 。 (3)实验步骤的目的是 。 答案 (1)促进细胞壁中果胶水解 纤维素酶 植物细胞的细胞壁 (2)40 相对最高 温度升高,降低了酶的活性 (3)使果胶酶与苹果泥处于同一温度条件下解析 (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,果胶酶的作用是促进细胞壁中果胶水解,纤维素酶的作用是促进细胞壁中纤维素水解,使用这两种酶可以除去细胞壁得到原生质体。(2)据表中数据分析得出:当温度为 40 时果汁量最多,
3、此时果胶酶的活性相对最高。当温度再升高时,果汁量降低,说明温度升高,降低了酶的活性。(3)实验中要保证单一变量,探究温度对酶活性的影响时,必须保证反应中各种反应物和酶所处的温度相同。2.如图为某同学进行的澄清苹果汁生产实验,下列相关叙述正确的是( )2A.实验中所用的固定化果胶酶可由某些物质吸附,吸附后的酶可永久使用B.为防止杂菌污染,图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率,保证反应充分进行D.固定化果胶酶不可重复使用,每次生产前需重新装填反应柱答案 C 固定化酶不能永久使用,但可以重复使用;图示装置不能用高温灭菌,否则酶将失活;通过控制苹果汁流出速率可以保证反应充
4、分进行。3.下面关于固定化酶的说法,正确的是 ( )A.固定化酶是一种能溶解在水中,但依然保持酶活性的制剂B.固定化酶能溶解于水,且结构很稳定,有利于工业化生产C.固定化酶是经过物理或化学的方法固定在某种介质上,使之能溶解于水中,又有酶活性的制剂D.固定化酶是经过物理或化学的方法将水溶性酶固定在某种介质上,使之成为不溶解于水又有酶活性的制剂答案 D 固定化酶是经过物理或化学的方法将水溶性的酶固定在某种介质上,使之成为不能溶解于水,又有酶活性的制剂。所以,只有选项 D 是正确的。4.下面是关于固定化酶和细菌培养实验的问题。请回答:(1)某兴趣小组欲利用固定化酶进行酶解淀粉的实验,分组见下表。3组
5、别 固定化酶柱长度(cm) 淀粉溶液的流速(mLmin -1)甲 10 0.3乙 10 0.5丙 15 0.3丁 15 0.5将吸附了 -淀粉酶的石英砂装入柱中后,需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱,以除去 。按上表分组,将配制好的淀粉溶液加到固定化酶柱中,然后取一定量的流出液进行 KI-I2检测。若流出液呈红色,表明有生成;若各组呈现的颜色有显著差异,则流出液中淀粉水解产物浓度最高的是组。 (2)下列关于上述固定化酶实验的叙述,错误的是 。 A.固定化酶柱长度和淀粉溶液流速决定了酶柱中酶的含量B.淀粉溶液流速过快会导致流出液中含有淀粉C.各组实验所用的淀粉溶液浓度应相同D.淀粉溶液的 pH 对实验
6、结果有影响(3)现有一份污水样品,某兴趣小组欲检测其中的细菌数,进行以下实验。将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。取适量不同稀释度的稀释液,用 法分别接种于固体平面培养基上,经培养后进行计数。该实验应注意,接种前,从盛有 的容器中将玻璃刮刀取出,放在酒精灯火焰上灼烧,冷却后待用;分组时,需用 作为对照。 (4)在上述细菌培养实验中进行计数时,应计数的是接种了 。 A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数答案 (1)未吸附的 -淀粉酶 糊精 丙 (2)A (3)涂布分离 70%酒精 未接种的培
7、养基 (4)D解析 (1)由于装入柱中的石英砂上含有未吸附的 -淀粉酶,所以需用蒸馏水充分洗涤,以免影响实验结果;淀粉酶催化淀粉水解生成糊精,糊精与 KI-I2反应呈红色;因为酶与底物反应时间越长,产生的产物越多,丙组固定化酶柱最长、淀粉溶液的流速最慢,所以固定化酶与4淀粉接触时间最长,淀粉水解产物的浓度最高,颜色最深。(2)固定化酶柱长度和淀粉溶液的流速决定了酶与淀粉溶液反应的时间,不能决定酶柱中酶的含量,A 错误;若淀粉溶液流速过快,则反应不充分会使部分淀粉未进行反应就流出,B 正确;根据实验设计的等量原则,四组实验所用的淀粉溶液浓度应相同,C 正确;酶的活性受 pH 影响,D 正确。(3)细菌计数应用涂布分离法进行接种,培养后根据菌落数进行计数;接种前玻璃刮刀需先用 70%的酒精溶液进行消毒,然后放到酒精灯上灼烧灭菌;为排除培养基本身对实验结果的影响,需将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照。(4)若培养液稀释不充分,接种后培养基上的菌落会连成一片,不宜计数,所以应选择合理稀释度样品的培养基对菌落进行计数,D 项符合题意。
