1、1酶的应用、蛋白质的提取和分离(15 分钟 50 分)1.(15 分)假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为 45 )和最适 pH(为 4.8)，若还想进一步研究果胶酶的最适用量，此时，实验的自变量是_。合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适。请根据所给的材料和用具完成以下探究实验。 (1)材料用具：制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量分数为 2%的果胶酶溶液、质量分数为 0.1%的 NaOH 溶液和盐酸。(2)实验步骤：取 6 支试管，编号 16，分别加入_，调节 pH 至 4.8。 向 16 号试管中分别加入_，然后放入 45
2、恒温水浴装置中_。 _(3)以上实验步骤的设计是否有不妥？如果有，试分析原因。_。 【解题指南】关键知识：根据实验数据确定某一果胶酶的最适用量：随着果胶酶用量的增加，过滤得到的果汁的体积也增加，当果胶酶的用量增加到某个值后，再增加果胶酶的用量，过滤得到的果汁体积不再增加，则这个值(即果汁不再增加的果胶酶的用量)就是果胶酶的最适用量。【解析】(1)在探究果胶酶的用量时，应该把果胶酶的用量作为自变量，严格控制无关变量，即把温度和 pH 都控制在最适宜的条件下，还要把反应控制在一定时间内。(2)取 6 支试管，编号 16，分别加入等量的苹果泥，调节 pH 至 4.8。向 16 号试管中分别加入不同体
3、积的果胶酶溶液，然后放入 45 恒温水浴装置中保温相同时间；过滤苹果泥并记录果汁体积。(3)为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中，再将两者混合。答案：果胶酶的用量(2)等量的苹果泥 不同体积的 pH 为 4.8 的果胶酶溶液 保温相同时间过滤苹果泥并记录果汁体积2(3)有。为了保证苹果泥与果胶酶混合前后的温度相同，应先将盛苹果泥和果胶酶的试管放在同一温度的水浴装置中，再将两者混合2.(15 分)为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行试验，流程及结果如下。请回答
4、下列问题：(1)实验中 CaCl2的作用是_。 (2)为洗去凝胶球上残余的 CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用_洗涤。图 1 中 1.0%海藻酸钠组培养 24 h 后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是_。 (3)为探索固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用，应选用浓度为_海藻酸钠制备凝胶球。 (4)图 2 中空白凝胶球组 Zn2+浓度下降的原因是_。结合图 1 和图 2 分析，固定化藻的实验组 2448 h 间 Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是_；7296 h 间 Zn2+浓度下降速度较慢的原因有_。 【解析】本题主要考查了固定化技术和固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用。(1)
5、实验中 CaCl2是凝固剂，作用是与海藻酸钠反应形成凝胶球。3(2)为洗去凝胶球上残余的 CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用培养液(或生理盐水)来洗涤，因为培养液(或生理盐水)的浓度与绿球藻的细胞液浓度相接近。图 1 中1.0%海藻酸钠组培养 24 h 后，移去凝胶球， 由于海藻酸钠浓度过低，使形成的凝胶球孔径过大，固定下来的绿球藻数量少，结果使溶液呈绿色。(3)分析图 1 可知，当海藻酸钠浓度为 2.0%的时候，绿球藻数量比其他浓度时要多，所以要探索固定化藻对含 Zn2+污水的净化作用，宜选用浓度为 2.0%的海藻酸钠制备凝胶球。(4)分析图 2 可知，随着培养时间延长，空白凝
6、胶球组 Zn2+浓度下降，Zn 2+浓度下降的原因是凝胶吸附 Zn2+；图 1 中海藻酸钠浓度为 2.0%时，2448 h 间绿球藻生长(增殖)速度快，使固定化藻的实验组在 2448 h 间 Zn2+浓度下降速度较快；当海藻酸钠浓度为 2.0%时，7296 h 间绿球藻生长(增殖)速度减慢，再加上培养液中 Zn2+浓度较低，导致 7296 h间 Zn2+浓度下降速度较慢。答案：(1)与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)(2)培养液(生理盐水) 海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (3)2.0%(4)凝胶吸附 Zn2+ 绿球藻生长(增殖)速度快绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中 Zn2+浓度较低3
7、.(20 分)已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀)，随着硫酸铵浓度的增加，混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸铵浓度(%) 析出的蛋白质1520 甲蛋白2330 乙蛋白2535 丙蛋白3840 丁蛋白请据表回答：(1)若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为_。 (2)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵)，使混合液中的硫酸铵浓度达到 30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是_。 (3)通过改变混合液中的硫酸铵浓度_ (填“能”或“不
8、能”)从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是_。 4(4)如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是_。 【解析】(1)分析表格信息可以看出，只完全析出甲蛋白，最合适的硫酸铵的浓度为20%。(2)从表中信息分析可知，混合液中硫酸铵的浓度达到 30%时，会析出甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白三种蛋白质。(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需要的硫酸铵的浓度范围有重叠，因此改变混合液中的硫酸铵的浓度，不能只得到乙蛋白。(4)硫酸铵属于小分子物质，而蛋白质是大分子，所以可以用半透膜将二者分离。答案：(1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能 乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠(4)半透膜是一种选择透过性膜，只允许小分子的硫酸铵通过，不允许大分子蛋白质通过5
