课下达标检测（三十八）酶的应用.doc

第 7 页 共 7 页 课下达标检测（三十八） 酶的应用 一、基础题点练 1．在果汁生产中使用果胶酶的作用是(　　) A．提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 B．使大分子物质分解为小分子有机物便于人体吸收 C．解决人体不能利用纤维素的问题 D．进一步提高水果的营养价值 解析：选A　果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。 2．(2019·南京调研)下列关于生物技术应用的叙述，正确的是(　　) A．从酶的固定方式看，物理吸附法比化学结合法对酶活性影响小 B．作为消化酶使用时，蛋白酶制剂只能以注射的方式给药 C．加酶洗衣粉中酶制剂可以被重复利用，提高了酶的利用率 D．将海藻酸钠凝胶珠用自来水冲洗，可洗去多余的CaCl2和杂菌 解析：选A　酶的固定方法通常有化学结合法和物理吸附法，前者可能引起酶分子结构发生改变而改变酶的活性，后者则不会；消化酶发挥作用的场所是消化道，因此蛋白酶制剂应该口服；加酶洗衣粉中酶制剂不能被重复利用，会随污水一起排掉；将海藻酸钠凝胶珠用无菌水冲洗，目的是洗去CaCl2和杂菌。 3．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，错误的是(　　) 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 C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，不需提供适宜的营养条件 D．固定化细胞不能用于生产胞外酶 解析：选D　固定化细胞技术固定的是一系列酶，所以在多步连续催化反应方面优势明显；固定化酶的应用中，要控制好pH、温度，因为温度和pH影响酶的活性；利用固定化酶降解水体中的有机磷农药是酶促反应，没有生物参与，所以不需提供营养条件；固定化细胞可用于生产胞外酶。 4．(2019·无锡调研)科研人员比较了单独固定的云微藻和与芽孢杆菌混合固定的云微藻的增殖变化，结果如下图。下列有关叙述正确的是(　　) A．实验中固定云微藻和芽孢杆菌的常用方法是包埋法 B．混合固定时云微藻增殖快，与芽孢杆菌线粒体产生CO2有关 C．实验时间内混合固定后云微藻增长较快，可呈“J”型增长 D．第八天，混合固定的每个颗粒中含藻细胞数约为8×107个 解析：选A　云微藻、芽孢杆菌为单细胞生物，故固定化云微藻、芽孢杆菌常用的方法为包埋法；混合固定时云微藻增殖快，与芽孢杆菌产生CO2有关，但是芽孢杆菌属于原核生物，没有线粒体；有限环境中，云微藻种群数量呈“S”型增长；第八天，混合固定的每个颗粒中含藻细胞数约为8×107÷10＝8×106(个)。 5．某工厂新制了50 L苹果泥，准备生产果汁，但不知酶的最适用量。为了节约成本，进行了如下探究实验：取8支试管编号1～8，分别加入30 mL苹果泥，保温一段时间，然后向各试管加入不同体积的果胶酶溶液，反应一段时间后过滤并记录果汁体积，实验数据如下表所示。下列分析错误的是(　　) 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 果胶酶溶 液体积(mL) 1 2 3 4 5 6 7 8 果汁体 积(mL) 20.6 21.2 21.8 22.4 23 23.4 23.4 23.4 注：果汁体积均不包含酶溶液体积 A．8支试管均需要调节至相同且适宜的温度、pH，且反应时间充足 B．本实验的测量指标还可以是苹果泥反应完全时所需要的时间 C．在果汁生产中一般还应加入纤维素酶来充分瓦解细胞壁 D．为得到更精确的最适用量，可以设置5～6 mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来探究 解析：选A　8支试管如果反应时间充足，则各组过滤得到的果汁体积应相同，与表格中的实验结果不符；本实验中苹果泥反应完全时各试管过滤得到的果汁的体积相同，可以利用苹果泥反应完全所需时间的不同作为本实验的测量指标；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以在果汁生产中还应加入纤维素酶来瓦解细胞壁；设置5～6 mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来进行探究是为了得到更精确的最适用量。 6．下面是研究人员以洗衣粉为材料进行研究的结果，相关叙述错误的是(　　) 温度(℃) 20 30 40 45 50 60 不加酶去污力(%) 15 18 20 21 21.5 22 加酶去污力(%) 30 40 48 50 48 37 A．本研究的主要目的是探究温度对加酶洗衣粉去污力的影响 B．实验所用污布上污染物种类、污染程度等均会影响实验结果 C．实验结果表明，加酶洗衣粉的洗涤温度以40～50 ℃为宜 D．当温度高于60 ℃时，加酶洗衣粉中的酶制剂会失去催化活性 解析：选D　据表格内容可知，本实验的自变量是不同的温度，因变量是加酶去污力与不加酶去污力的大小，因此本实验研究的主要目的是探究温度对加酶洗衣粉去污力的影响；实验中的无关变量包括污布上污染物种类、污染程度等，这些无关变量均会影响实验结果；据表格实验数据可知，40～50 ℃时，加酶洗衣粉的去污力最强，洗涤衣物时应控制温度在该范围；据表格数据只能看出在20～60 ℃时，加酶洗衣粉中的酶制剂的活性先增加后减少，且40～50 ℃时活性最高，60 ℃活性下降，无法看出60 ℃以上加酶洗衣粉中的酶制剂是否失去催化活性。 7．研究人员以啤酒发酵的废酵母为材料，探究固定化酵母对工业废水中的重金属铬的吸附处理效果，获得实验结果如下图。下列有关叙述正确的是(　　) A．将废酵母加入到刚溶化的海藻酸钠溶液后就可用注射器吸取固定 B．滴加到CaCl2溶液中的凝胶形成面条状是因为海藻酸钠溶液浓度过低 C．处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/L D．相同且适宜条件下该固定化酵母可以显著提高啤酒产量 解析：选C　将废酵母加入到冷却至室温的海藻酸钠溶液，混合均匀后才能进行固定；海藻酸钠溶液浓度过低则凝胶珠较浅，包埋的细胞较少，过高会使得凝胶易呈蝌蚪状；据图分析，当工业废水的起始铬浓度超过60 mg/L时，吸附率开始下降，说明处理的工业废水适宜的起始铬浓度不宜超过60 mg/L；本实验与酵母菌产生酒精无关。 8．下面是利用苹果块固定乳酸菌进行的有关实验流程图，相关叙述错误的是(　　) A．将苹果切成小块可以增大相对表面积，有利于固定化乳酸菌与外界进行物质交换 B．步骤③中用无菌水清洗的目的是洗去苹果块表面乳酸菌，使步骤④的结果更准确 C．步骤④中设置的对照实验应是用等质量的苹果小块在相同条件下进行实验 D．与传统使用海藻酸钠固定细胞相比，用苹果固定乳酸菌可以保证发酵食品的安全性 解析：选C　将苹果切成小块可以增大相对表面积，有利于固定化乳酸菌与外界进行物质交换；步骤③中用无菌水清洗的目的是洗去苹果块表面乳酸菌，使步骤④的结果更准确；步骤④中设置的对照实验应是用等量的乳酸菌在相同条件下进行实验；与传统使用海藻酸钠固定细胞相比，用苹果固定乳酸菌可以保证发酵食品的安全性。 二、高考题型练 9．(2019·拉萨月考)在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了20世纪70年代，人们又发明了固定化酶和固定化细胞技术。请回答下列有关固定化酶和固定化细胞方面的问题： (1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是______________________________________；与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是________________。 (2)制备固定化酵母细胞常用的包埋材料是____________，使用了如图所示的方法[　　]_______(填图号及名称)。 (3)酶活性一般用酶催化某一化学反应的速率来表示。在酶活性测定过程中，酶促反应速率用单位时间内或单位体积中________________________________________________________________________来表示。 (4)使用纤维素酶和化学方法都能分解纤维素，请指出使用酶处理的优点：________________________________________________________________________。 (5)为什么一般不能用含有蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物？________________________________________________________________________。 解析：(1)在实际生产中，固定化酶技术的优点是酶既容易与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用；与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是多酶系统(或一系列酶或多种酶)。(2)制备固定化酵母细胞，由于细胞体积大，难以被吸附或结合，多采用包埋法，即图C所示方法，常用的载体是海藻酸钠。(3)在酶活性测定过程中，酶促反应速率用单位时间内或单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。(4)与利用化学方法分解纤维素相比，使用纤维素酶分解纤维素具有处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低等优点。(5)洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解，损坏衣物，所以一般不能用含有蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤丝绸及羊毛衣物。 答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，且能反复利用　多酶系统(或一系列酶或多种酶)　(2)海藻酸钠　C　包埋法　(3)反应物的减少量或产物的增加量　(4)处理效率高、反应条件温和、不污染环境、成本低　(5)洗衣粉中的蛋白酶会将丝绸及羊毛衣物中的蛋白质成分水解，损坏衣物 10．固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。东北农业大学科研人员利用双重固定法，即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接)，海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，研究固定化酶的性质，并对其最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注：酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率)，请分析回答下列问题： (1)从对温度变化适应性和应用范围的角度分析，甲图所示结果可以得出的结论是________________________________________________________________________。 (2)乙图曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠浓度较低时，酶活力较低原因是__________________________________。 (3)固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用______次，酶活力明显下降。 (4)固定小麦酯酶不仅采用海藻酸钠直接包埋，同时用戊二醛作交联剂，这是因为________________________________________________________________________ ________________________。 解析：(1)通过分析甲图可知，固定化酶与游离酶相比，对温度变化的适应性更强且适用范围较广。(2)乙图曲线表明浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，此时酶活力最高。当海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足，因此酶活力较低。(3)由丙图可知，固定化酶的活力随使用次数的增多而下降，且在使用3次以后，酶活力显著下降。(4)由于小麦酯酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出，因此固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋，而是采用双重固定法。 答案：(1)固定化酶比游离酶对温度变化适应性更强且适用范围较广　(2)3%　海藻酸钠浓度较低时包埋不紧密，酶分子容易漏出，数量不足　(3)3　(4)酶分子很小，很容易从包埋材料中漏出 11．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： ①取6支试管，编号为1～6，分别加入________________________，调节pH至4.8。然后放入45 ℃的恒温水浴锅中保温。 ②向1～6号试管中分别加入__________________________________，继续在45 ℃恒温水浴装置中____________。 ③_______________________________________________________________________。 解析：(1)研究果胶酶的最适用量，实验的自变量应是果胶酶用量的不同。可把苹果泥出汁的多少作为实验的因变量(检测指标)。(2)温度、pH、苹果泥用量等为无关变量，各组实验中应保持适宜且相同。应先把酶和反应物分别控制在适宜环境下，再混合相同条件下酶和反应物。应在1～6号试管中先分别加入等量的苹果泥，并控制适宜的温度和pH。然后向1～6号试管中分别加入45 ℃的不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液；继续在45 ℃恒温水浴装置中保温一段时间，使果胶酶发挥作用。一段时间后可过滤苹果汁并记录果汁体积，果汁体积最大时果胶酶的最小用量即为果胶酶的最适用量。 答案：果胶酶的用量　(2)①等量的苹果泥　②45 ℃的不同体积的pH为4.8的果胶酶溶液　保温一段时间　③过滤苹果泥并记录果汁体积 12．(2016·海南高考)回答下列问题： (1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是________________________________________________________________________。 若要去除衣服上的血渍，应选择含有_________________(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是________________________________________________________________________。 (2)某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法___________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________。 (3)已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_________________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。 解析：(1)用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。使用碱性洗衣粉去除衣服上的血渍，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉。(2)脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被蛋白酶水解。(3)蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。 答案：(1)开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗　蛋白酶丙　碱性条件下只有蛋白酶丙有活性　(2)不合理　 蛋白酶会降解脂肪酶　(3)羧基和氨基