高三生物一轮复习第36讲酶的研究与应用课件新人教选修1.ppt
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- 生物 一轮 复习 36 研究 应用 课件 新人 选修
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1、生物技术实践生物技术实践第第 36 36 讲讲酶的研究与应用酶的研究与应用选修11 1研究酶的存在和活力测定方法。研究酶的存在和活力测定方法。2 2探究加酶洗衣粉的洗涤效果。探究加酶洗衣粉的洗涤效果。3 3尝试制备和应用固相酶。尝试制备和应用固相酶。1 1(2010(2010江苏江苏) )下图下图1 1表示制备固定化酵母细表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图胞的有关操作,图2 2是利用固定化酵母细胞是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述正确的进行酒精发酵的示意图。下列叙述正确的是是( (多选多选)( )( )A A刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母
2、菌混合制备混合液菌混合制备混合液B B图图1 1中中X X溶液为溶液为CaCl2CaCl2溶液,其作用是使海溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠藻酸钠形成凝胶珠C C图图2 2发酵过程中搅拌的目的是为了使培养发酵过程中搅拌的目的是为了使培养液与酵母菌充分接触液与酵母菌充分接触D D图图1 1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图移到图2 2装置中装置中 溶化的海藻酸钠应冷却后再与活化的溶化的海藻酸钠应冷却后再与活化的酵母细胞混合;图酵母细胞混合;图1 1中氯化钙溶液可使海藻中氯化钙溶液可使海藻酸钠形成凝胶珠;图酸钠形成凝胶珠;图2 2中要进行搅拌以使培中要进行搅拌
3、以使培养液与细胞充分接触;图养液与细胞充分接触;图1 1中制备的凝胶珠中制备的凝胶珠要经过洗涤再移到图要经过洗涤再移到图2 2装置中。装置中。2 2(2009(2009江苏江苏) )酶解法制备原生质体的原理酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛蜗牛酶液从蜗牛( (以植物为食以植物为食) )消化腺中提消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,
4、等量放入,等量放入6 6支试管中,试剂用量和实验支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。结果列于下表。请回答有关问题。( (注:注:“”越多表示绿色越深,越多表示绿色越深,“”表示颜色无显表示颜色无显著变化著变化) )(1)(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是实验过程中,需要轻摇试管,其目的是 ,使原生质体从叶,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。(2)(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有因是蜗牛酶液含有 等多种酶。该等多种酶。该实验中实验中
5、 是空白对照组,其设置意义是是空白对照组,其设置意义是 。(3)(3)用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,并用物,并用 洗涤。洗涤。(4)(4)原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方法是法是 。 使细胞使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果壁与酶充分接触,提高酶解效果果胶酶和纤维素酶果胶酶和纤维素酶、排除无关变量的干扰排除无关变量的干扰等渗溶液等渗溶液低渗涨破法低渗涨破法 本题考查有关酶的催化效率的实本题考查有关酶的催化效率的实验。验。(1)(1)实验过程中,需要轻摇试管,可实验过程中,需要轻
6、摇试管,可以使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果以使细胞壁与酶充分接触,提高酶解效果。(2)(2)蜗牛以植物为食,所以消化酶中含蜗牛以植物为食,所以消化酶中含有果胶酶和纤维素酶;有果胶酶和纤维素酶;、没有添没有添加酶溶液,为空白对照组,其目的是排除加酶溶液,为空白对照组,其目的是排除无关变量的干扰。无关变量的干扰。(3)(3)离心后收集沉淀物离心后收集沉淀物,并用等渗溶液清洗,目的是保持细胞正,并用等渗溶液清洗,目的是保持细胞正常形态。常形态。(4)(4)要用低渗涨破法来检验原生要用低渗涨破法来检验原生质体是否符合要求,若没有细胞壁则可以质体是否符合要求,若没有细胞壁则可以涨破,有则不能涨破。涨
7、破,有则不能涨破。一、果胶酶的作用一、果胶酶的作用作用机理提高水果的出汁率果胶酶能够分解果胶,瓦解植物细胞的.使果汁变得澄清果胶分解成可溶性的.细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层半乳糖醛酸半乳糖醛酸二、果胶酶相关实验中的自变量、因变量二、果胶酶相关实验中的自变量、因变量及注意事项及注意事项实验名称 自变量 因变量注意事项探究温度对果胶酶活性的影响温度果汁量(澄清度)底物和酶在混合时的温度是相同的;温度梯度越小,实验结果越精确;各试管中苹果泥和果胶酶用量应相同;pH为最适pH实验名称 自变量 因变量注意事项探究pH对果胶酶活性的影响pH果汁量(澄清度)温度应为最适温度;pH梯度可用NaOH和HCl调节
8、;用玻璃棒搅拌使反应充分进行探究果胶酶的用量对酶活性的影响果胶酶的用量果汁量(澄清度)制备苹果匀浆后迅速加热,使苹果浆中的果胶酶变性;温度、pH应为最适宜且保持不变概念:含有酶制剂的洗衣粉概念:含有酶制剂的洗衣粉酶制剂酶制剂种类种类蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶应用最广泛、效果最明显应用最广泛、效果最明显碱性蛋白酶碱性蛋白酶碱性脂肪酶碱性脂肪酶酶制剂酶制剂作用作用蛋白质蛋白质.脂肪甘油脂肪甘油+脂肪酸脂肪酸淀粉麦芽糖淀粉麦芽糖纤维素葡萄糖纤维素葡萄糖(终产物终产物)小分小分子物子物质容质容易从易从衣物衣物上脱上脱落落氨基酸或小分子的肽氨基酸或小分子的肽纤维素酶
9、纤维素酶淀粉酶淀粉酶脂肪酶脂肪酶蛋白酶蛋白酶三、加酶洗衣粉三、加酶洗衣粉实验名称自变量操作流程探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果普通洗衣粉和加酶洗衣粉两组装置:注入自来水(等量)加入污物布(同种、等量)控制好水温(适宜)分别加入普通洗衣粉和加酶洗衣粉(等量)玻璃棒搅拌(等速、等强度、等时间)观察记录现象四、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果四、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果实验名称自变量操作流程探究加酶洗衣粉使用时的最适温度温度多组(如四组)装置:注入自来水(等量)加入污物布(同种、等量)控制好水温(如5 、15 、25 、35 )加入加酶洗衣粉(同种、等量)玻璃棒搅拌(等速、等强度、等时间)观察
10、记录现象实验名称自变量操作流程探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果不同种类的加酶洗衣粉多组(如三组)装置:注入自来水(等量)加入污物布(同种、等量)控制好水温(适宜)分别加入蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉和复合酶洗衣粉(等量)玻璃棒搅拌(等速、等强度、等时间)观察记录现象包埋法(细胞多采用)将微生物细胞包埋于的多孔性载体中,常用的载体有明胶、琼脂糖、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等酶更适合化学结合法将酶分子和细胞相互结合,或将其结合到载体上物理吸附法将酶吸附到载体表面不溶于水不溶于水 海藻酸钠海藻酸钠五、固定化技术的方法五、固定化技术的方法六、固定化酵母细胞制备和用固定化酵母细胞六、固定化酵母细胞制备和用固
11、定化酵母细胞发酵的流程发酵的流程1.如何区分纤维素与果胶、纤维素酶与果胶酶如何区分纤维素与果胶、纤维素酶与果胶酶? (1)纤维素与果胶纤维素与果胶相同点不同点纤维素都是高分子化合物都不溶于水都参与细胞壁的组成组成的基本单位:葡萄糖分解所需的酶:纤维素酶果胶组成的基本单位:半乳糖醛酸分解所需的酶:果胶酶组成作用纤维素酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶纤维素在C1酶、CX酶的作用下分解生成纤维二糖,再在葡萄糖苷酶的作用下将纤维二糖分解为葡萄糖果胶酶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶等将不溶性的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸(2)纤维素酶与果胶酶纤维素酶与果胶酶2.探讨加酶洗衣粉洗涤效果实验中探讨加酶洗衣粉洗涤
12、效果实验中如何选择洗涤方式和材料?如何选择洗涤方式和材料? 在洗涤方式中有机洗和手洗两种方在洗涤方式中有机洗和手洗两种方式。洗衣机采用全自动洗衣机比较好式。洗衣机采用全自动洗衣机比较好,并且应该尽量使用同一型号小容量,并且应该尽量使用同一型号小容量的洗衣机,其机械搅拌作用相同。手的洗衣机,其机械搅拌作用相同。手洗可采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模洗可采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程,模拟搅拌的时间、次数拟洗衣过程,模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同。和力量应基本相同。关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣关于洗涤材料的选择也有一些讲究。用衣物作实验材料并不理想,这是因为作为实验物作实验材料并
13、不理想,这是因为作为实验材料的衣物,其大小、颜色、洁净程度等应材料的衣物,其大小、颜色、洁净程度等应该完全一致,而这并不容易做到;此外,人该完全一致,而这并不容易做到;此外,人为地在衣物上增加污物,如血渍、油渍等,为地在衣物上增加污物,如血渍、油渍等,也令人难以接受。因此,选用布料作为实验也令人难以接受。因此,选用布料作为实验材料比较可行。在作对照实验时,可以控制材料比较可行。在作对照实验时,可以控制布料的大小、颜色以及污物的量,使其相同布料的大小、颜色以及污物的量,使其相同;同时,也便于洗涤效果的比较。;同时,也便于洗涤效果的比较。3.探讨加酶洗衣粉洗涤效果实验中如何准探讨加酶洗衣粉洗涤效果
14、实验中如何准备实验用的污物布?怎样判断洗涤效果?备实验用的污物布?怎样判断洗涤效果? 实验用污物布的准备:配制一定量的污实验用污物布的准备:配制一定量的污染物制成的溶液染物制成的溶液取同一质地、大小相同的取同一质地、大小相同的白棉布白棉布2块块用滴管在上面分别滴加用滴管在上面分别滴加4滴污物滴污物溶液溶液待污物干燥后再进行实验。待污物干燥后再进行实验。洗涤效果可在洗涤后比较污物的残留状况洗涤效果可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等。还,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等。还可比较达到同样效果,如:污物全部消失所可比较达到同样效果,如:污物全部消失所用时间的长短。用时间的
15、长短。4.使用加酶洗衣粉应注意哪些问题?使用加酶洗衣粉应注意哪些问题? (1)温度对酶制剂影响较大,温度低,酶温度对酶制剂影响较大,温度低,酶的活性受到抑制,不能充分发挥作用;温度的活性受到抑制,不能充分发挥作用;温度过高,酶变性失活;碱性蛋白酶在过高,酶变性失活;碱性蛋白酶在3550 时活性最强。时活性最强。(2)酶制剂有极强的专一性,应根据不同的酶制剂有极强的专一性,应根据不同的污垢选用不同的酶。污垢选用不同的酶。(3)加酶洗衣粉不宜长期储存,一般贮存期加酶洗衣粉不宜长期储存,一般贮存期为半年,超过一年,酶的活性显著下降。为半年,超过一年,酶的活性显著下降。(4)酶在强酸、强碱中活性降低以
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