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1、 20212021 年高考生物选修一新增内容背记知识点年高考生物选修一新增内容背记知识点 20202121 年高考生物选修一新增内容背记知识点年高考生物选修一新增内容背记知识点 1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用 1 1基础知识基础知识 11 果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。 12 在果汁加工中，果胶的存在易导致 果汁出汁率低，果汁浑浊 。 13 果胶酶分解果胶的作用是：瓦解 植物的细胞壁及胞间层 ，使榨取果汁更容易， 把果胶分解为 可溶性的半乳糖醛酸 ，使浑浊的果汁变得澄清，因此可以解决果汁加工中 出现的问题。 14 果胶酶是一类酶的总称，包括： 多聚半乳糖醛酸

2、 酶、 果胶分解 酶和 果胶酯 酶。在植物细胞工程中果胶酶的作用是 与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁 。 15 酶的活性是指：酶催化 一定化学反应 的能力。 1 6 酶的活性高低可用一定条件下的酶促 反应速度 来表示， 即单位时间、 单位体积内 反 应物消耗量 或 产物生成量 来表示。 17 影响酶活性的因素有： 温度 、 PH 和 酶的抑制剂 等。 1.8 食品工业生产中最常用的果胶酶是通过 霉菌发酵 产生。 1.9 根据影响酶活性的因素，在实际生产中通过确定果胶酶的最适温度、最适 PH 等条件获 得果胶酶的最高活性。 2 2实验设计实验设计 21 实验目的： 定量测定温度或 pH 对果胶

3、酶活性的影响 。 该实验与必修 I 中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？ 前者属于是定量分析实验，后者属于定性分析实验。 22 实验原理：果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量；果胶酶催化分解果胶增大果汁 澄清度。 23 变量设计与控制： 你确定的温度梯度（或 pH 梯度）为 10或 5（或 0.5、1.0） 。 实验的自变量是 温度（或 pH） ，控制自变量的方法是利用 恒温水浴锅（或滴加酸碱 等） 。 实验的因变量是 酶的活性 ，检测因变量的方法是测定 果汁的产出量或澄清度 。 果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是保证果汁与果胶酶混合 前后的温度相同，避免因混合

4、导致温度变化而影响果胶酶活性。 该实验中不同的温度设置之间相互对照。控制 PH 和其他因素相同，保证只有温度一个变量 对果胶酶的活性产生影响。 3 3操作提示操作提示 31 制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时不必去橙皮 32 在探究不同 PH 对果胶酶活性的影响时，可以用 0.1%的 NaOH 溶液和盐酸 调节 pH。 33 在果胶酶处理果泥时，为了果胶酶能充分地催化反应，用玻璃棒不时搅拌。 4 4结果分析与评价结果分析与评价 将以下某同学实验数据转换成曲线图。 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果探讨加酶洗衣粉的洗涤效果 一、基础知识一、基础知识 1加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶

5、制剂有四类：蛋白酶蛋白酶、脂肪酶脂肪酶、淀粉酶淀粉酶 和纤维素酶纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶碱性蛋白酶和碱性脂肪酶碱性脂肪酶。碱性蛋白酶 能将血渍、 奶渍等含有的大分子蛋白质蛋白质水解成可溶性的氨基酸氨基酸或小分子的肽肽， 使污迹从衣物 上脱落。同样道理，其他酶也是将大分子物质分解为小分子小分子物质，从而使洗衣粉具有更好的 去污能力。 2、使用加酶洗衣粉时，影响酶活性的因素有温度温度 、酸碱度酸碱度、表面活性剂表面活性剂等，为此，科学家通 过基因工程基因工程生产出了特殊的酶，并制成酶制剂，解决了这个问题。 3、加酶洗衣粉可以降低表面活性剂表面活性剂和三聚磷酸钠三聚磷酸钠

6、的用量，使洗涤剂朝低磷无磷低磷无磷的方向发展， 减少对环境的污染。 二、实验设计二、实验设计 实例实例 1 1探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 实验原理：实验原理： 加酶洗衣粉中含有一种或多种酶，可以将相应的大分子物质分解为小分子小分子物质，从而使污 迹容易从衣物上脱落，这是普通洗衣粉难以做到的。 实验思路：自变量：加酶洗衣粉、普通洗衣粉；应变量：相同时间污迹残留量或洗去污迹所需 的时间。除自变量不同外，其它因素要完全相同。 实例实例 2 2探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响 实验原理：实验原理： 酶的活性受

7、温度影响，在最适最适温度时，酶的活性最高，高于或低于最适最适温度时，酶的活性 下降。 实验思路：自变量：不同温度；应变量：相同时间污迹残留量或洗去污迹所需的时间。除自变 量不同外，其它因素要完全相同。 实例实例 3 3不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果 实验原理：实验原理：不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有特异性特异性，所以对不同污渍的洗涤效 果不同。 设计不同类型洗衣粉对不同污渍的洗涤效果记录表格（自己在草稿纸上列表） 。 酵母细胞的固定化酵母细胞的固定化 一、基础知识一、基础知识 （一）固定化酶的应用实例（一）固定化酶的应用实例 1、高

8、果糖浆是指果糖果糖含量为 42%42%左右的糖浆，能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶。 2、使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种颗粒状颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱 内，柱子底端装上分布着许多小孔小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以 自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 固定化葡萄糖异构酶固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端下端流出。反应柱能连续使用半年， 大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。 温度 10 15 20 25 30 35 40 45 50 果汁量/ml 1 2 4

9、 6 5 4 3 2 1 将实验数据转换成曲线图的方法 以自变量为横坐标、 以因变量为纵坐标建立直角坐标系。 注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。 每个坐标轴上的取值单位要相等。 将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。 20212021 年高考生物选修一新增内容背记知识点年高考生物选修一新增内容背记知识点 20202121 年高考生物选修一新增内容背记知识点年高考生物选修一新增内容背记知识点 2 （二）固定化细胞技术（二）固定化细胞技术 1、 固定化酶和固定化细胞是利用物理物理或化学化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术， 包括包包 埋法埋法、化学结合法化学结合法和物理吸

10、附法物理吸附法。 2、一般来说，酶更适合采用化学结合法化学结合法和物理吸附法物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法包埋法固定化。这 是因为细胞体积比酶分子的体积大； 体积大的细胞难以被吸附吸附或结合结合， 而个小的酶容易从包 埋材料中漏出漏出。 3、 包埋法法固定化细胞， 即将微生物细胞均匀地均匀地包埋在不溶于水不溶于水的载体中。 常用的载体有明胶明胶、 琼脂糖琼脂糖、海藻酸钠海藻酸钠、醋酸纤维素醋酸纤维素和聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺等。 二、实验操作二、实验操作 （一）制备固定化酵母细胞：（一）制备固定化酵母细胞： 1酵母细胞的活化：休眠休眠状态恢复正常生活状态。 2配制物质的量的浓度为 0.05mo

11、l/L 的 CaCl2溶液 3配制海藻酸钠溶液：操作中最重要 的一环。加热溶化海藻酸钠时要注意小火间断小火间断加热，重复重复 几次，并不断搅拌搅拌，直到海藻酸钠融化融化为止。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊焦糊。 4 海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合： 将海藻酸钠溶液冷却至室温室温， 加入已活化的海藻酸钠溶液， 进行充分搅拌，使其混合均匀均匀，在转移至注射器中。 5固定化酵母细胞：以恒定的速度缓慢地将注射器中溶液滴加到刚配制好 CaCl2溶液中，浸泡 30min 左右。 （二）用固定化酵母细胞发酵：（二）用固定化酵母细胞发酵：酵母细胞凝胶珠蒸馏水冲洗2525下发酵 24h24h 三、结果分析与评价

12、三、结果分析与评价 （一）（一）制作凝胶珠过浅、呈白色，说明海藻酸钠浓度浓度偏低偏低，包埋的酵母细胞数目少少，影响 实验效果；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠浓度浓度偏高偏高，制作 失败，需要再作尝试。 （二）（二）固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡气泡，同时会闻到酒味酒味。 工业生产中，细胞的固定化技术是在严格无菌严格无菌的条件下进行的。 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。 类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高效率高，低耗能低耗能、低低 污染污染等。 对环境条件非常敏感敏感，容易失活失活；溶液中的酶 很难回收很难回收，不能被再次利用，

13、提高了生产成本； 反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量影响产品质量。 固定化酶 酶既能与反应物接触与反应物接触， 又 能与产物分离与产物分离，同时，固 定在载体上的酶还可以 被反复利用反复利用。 一种酶只能催化一种一种化学反应，而在生产实践 中，很多产物形成都通过一系列的酶促反应才 能得到的。 固定化细胞 成本低低，操作更容易更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能 导致反应效果下降反应效果下降等。 血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离 一、基础知识一、基础知识 （一）凝胶色谱法（一）凝胶色谱法 1、凝胶色谱法也称做分配色谱法分配色谱法，是根据相对分子质量大小相对分子质量大小分

14、离蛋白质的有效方法。 2、凝胶实际上是一些微小的多孔多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物多糖类化合物构成的，如葡聚糖 或琼脂糖。 3、在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相 对分子质量较小较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长较长，移动速度较慢较慢；而相对分子 质量较大较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部凝胶外部移动，路程较短较短，移动速度 较快较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 （二）缓冲溶液（二）缓冲溶液 1、缓冲溶液的作用是能够抵制外界酸或碱对溶液能够抵制外界酸或碱对溶液 PHPH 的影响，的影响，维持维持

15、 PHPH 基本不变基本不变。 2、缓冲溶液通常由 1 12 2 种缓冲剂种缓冲剂溶解于水中配制而成的。 3、生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的 pH 下进行的，为了能够在实验条件下准确能够在实验条件下准确 模拟生物体内的过程模拟生物体内的过程，必须保持体外的 pH 与体内的基本一致基本一致。 （三）电泳（三）电泳 1、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 2、许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的 pH 下，这些基团 会带上正电或负电正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反相反的电极移动。

16、电泳利用了待分离样品中各分子带电性质带电性质的差异以及分子本身的大小大小、 形状形状的不同， 使带电 分子产生不同的迁移速度迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。 3、两种常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳，在凝胶中加入 SDS，电泳速 率完全取决于分子大小分子大小， 因此， 在测定蛋白质分子量时通常使用 SDSSDS聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳。 二、实验操作二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理样品处理、粗分离粗分离、纯化纯化和纯度鉴定纯度鉴定。 （一）样品处理（一）样品处理 1 1、红细胞的洗涤：、红细胞的洗涤：洗

17、涤红细胞的目的是去除杂蛋白去除杂蛋白，采集的血样要及时分离红细胞，分离 时采用低速短时间低速短时间离心（500r/min） ，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆黄色血浆，将下层暗红 色的红细胞红细胞倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水五倍体积的生理盐水（质量分数为 0.9%0.9%） ，缓慢搅拌 1010min，低低 速短时间速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。 2 2、血红蛋白的释放：、血红蛋白的释放：在蒸馏水蒸馏水和甲苯甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 3 3、分离血红蛋白溶液：、分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心（200

18、0r/min）后，试管中的溶液分为 4 层。 第一层为无色透明的甲苯层甲苯层，第 2 层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层脂溶性物质的沉淀层，第 3 层是红色 透明液体，这是血红蛋白的水溶液血红蛋白的水溶液，第 4 层是其他杂质其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤 纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体红色透明液体。 （二）粗分离：透析（二）粗分离：透析 取 1mL 的血红蛋白溶液装入透析袋透析袋中，将透析袋放入盛有 300mL 的物质的量的浓度为 20mmol/L 的磷酸缓冲液磷酸缓冲液（PH7.0）中，透析 12h。透析可以去除样品中分子量较小分子量较小的杂质，或 用于更换样品的缓冲液。 （三）纯化：凝胶色谱操作：（三）纯化：凝胶色谱操作：制作凝胶色谱柱制作凝胶色谱柱装填凝胶色谱柱装填凝胶色谱柱样品的加入和洗脱样品的加入和洗脱纯度鉴纯度鉴 定定