?解密24 酶的應(yīng)用

高考考點(diǎn)
考查內(nèi)容
三年高考探源
考查頻率
果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
1．掌握果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用；
2．探究加酶洗衣粉的洗滌效果；
3．理解固定化酶和固定化細(xì)胞的區(qū)別。
2020·山東卷·13
2020·全國Ⅲ卷·11
2018·江蘇卷·21
2018·江蘇卷·14
2017江蘇卷·12
2017江蘇卷·20

★★★☆☆
探究加酶洗衣粉的洗滌效果
★★★☆☆
固定化酶和固定化細(xì)胞
★★★☆☆


核心考點(diǎn)一 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
一、果膠與果膠酶的作用
1．果膠
果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。
2．果膠酶
（1）組成：果膠酶是指分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。
（2）作用：果膠酶能夠瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，把果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，從而使果汁變得澄清，并提高水果的出汁率。
【通關(guān)秘籍】影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)和處理方法
（1）影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)：纖維素、果膠。
（2）榨取果汁過程中存在的問題：出汁率低，耗時長，果汁混濁，黏度高，易發(fā)生沉淀。
（3）處理方法——酶解法

組成
本質(zhì)
作用
果膠酶
多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶
蛋白質(zhì)
催化果膠分解成為可溶性的半乳糖醛酸
纖維素酶
C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶.
蛋白質(zhì)
維纖素葡萄糖苷、葡萄糖
二、酶的活性及其影響因素
1．酶的活性：酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。
2．表示方法：酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率來表示。
3．酶促反應(yīng)速度：酶促反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。
4．影響酶促反應(yīng)速率的因素：溫度、pH、酶濃度、底物濃度和酶的抑制劑等。
三、探究影響果膠酶活性的因素（溫度或pH）的實(shí)驗(yàn)
1．實(shí)驗(yàn)原則：單一變量原則、對照原則。要嚴(yán)格控制變量，盡量減少無關(guān)變量的影響。
2．實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶的活性受溫度、pH和酶抑制劑的影響，在最適溫度或pH時，其活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度都與果膠酶的活性成正比。
3．實(shí)驗(yàn)流程

【通關(guān)秘籍】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
（1）在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中，每組進(jìn)行同溫（或同pH）處理，其目的是保證底物和酶在混合時的溫度（或pH）相同，避免蘋果泥與果膠酶混合時因二者溫度（或pH）不同而影響混合物的溫度（或pH），進(jìn)而影響果膠酶的活性。
（2）在探究溫度或pH對酶活性的影響時，需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度之間或不同的pH之間可以作為對照，這種對照稱為相互對照。除自變量（溫度或pH）以外，各無關(guān)變量（如底物總量、酶量、反應(yīng)時間等）必須一致。
（3）探究最適溫度時，pH為不變量，而且最好是最適pH；探究最適pH時，溫度為不變量，最好為最適溫度。
（4）在探究不同pH對果膠酶活性影響時，可以用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的鹽酸或NaOH溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
四、探究果膠酶的最適用量
1．實(shí)驗(yàn)流程

2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
如果隨著酶濃度的增加，過濾到的果汁體積也增加，說明釀的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個值后，再增加酶的用量過濾到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，這個值就是酶的最適用量。
【通關(guān)秘籍】
（1）這里所說的酶的最適用量是指在本實(shí)驗(yàn)特定溫度、pH等條件下所測出的最適用量。如果無關(guān)變量改變，酶的最適用量也會隨之改變。
（2）如果設(shè)定的酶的濃度梯度無法滿足實(shí)驗(yàn)要求，即出現(xiàn)過高或過低現(xiàn)象，應(yīng)及時調(diào)整。


考法一
（2020·全國高考真題）水果可以用來加工制作果汁、果酒和果醋等?；卮鹣铝袉栴}：
（1）制作果汁時，可以使用果膠酶、纖維素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、________（答出2種即可）。纖維素酶可以分解植物______________（填細(xì)胞膜或細(xì)胞壁）中的纖維素。
（2）用果膠酶處理果泥時，為了提高出汁率，需要控制反應(yīng)的溫度，原因是__________________。
（3）現(xiàn)有甲乙丙三種不同來源的果膠酶，某同學(xué)擬在果泥用量、溫度、pH等所有條件都相同的前提下比較這三種酶的活性。通常，酶活性的高低可用_____________來表示。
（4）獲得的果汁（如蘋果汁）可以用來制作果酒或者果醋，制作果酒需要__________________菌，這一過程中也需要O2，O2的作用是__________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌屬于_____________（填好氧或厭氧）細(xì)菌。
【答案】（1）果膠分解酶、果膠酯酶 細(xì)胞壁 （2）溫度對果膠酶活性有影響，在最適溫度下酶活性最高，出汁率最高 （3）在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量 （4）酵母 促進(jìn)有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖 好氧
【分析】
1、果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水，在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁混濁。果膠酶能分解果膠，使榨取果汁變得更容易，也使得渾濁的果汁變得澄清。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。
2、果酒的制作離不開酵母菌。酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。
3、醋酸菌是一種好氧細(xì)菌，只有當(dāng)氧氣充足時才能進(jìn)行旺盛的生理活動。當(dāng)氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?br /> 【詳解】
（1）由分析可知，果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。植物細(xì)胞壁由纖維素和果膠構(gòu)成，故可用纖維素酶分解細(xì)胞壁。
（2）酶發(fā)揮催化作用需要適宜的溫度和pH條件，在最適溫度下，果膠酶的活性最高，出汁率最高。
（3）酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力，酶活性的高低可以用在一定條件下，單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的消耗量或者產(chǎn)物的增加量來表示。
（4）由分析可知，果酒的制作離不開酵母菌，在初期通入氧氣，可以促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸，使其大量繁殖；醋酸菌是一種好氧細(xì)菌。

考法二
（2019·浙江高考真題）回答下列（一）小題：
（一）回答與果膠和果膠酶有關(guān)的問題：
（1）通常從腐爛的水果上分離產(chǎn)果膠酶的微生物，其原因除水果中果膠含量較高外，還因?yàn)開_____。
（2）為了獲得高產(chǎn)果膠酶微生物的單菌落，通常對分離或誘變后的微生物懸液進(jìn)行______。
（3）在某種果汁生產(chǎn)中，用果膠酶處理顯著增加了產(chǎn)量，其主要原因是果膠酶水解果膠使______。果汁生產(chǎn)中的殘?jiān)さ扔糜诠z生產(chǎn)，通常將其提取液濃縮后再加入______。使之形成絮狀物，然后通過離心、真空干燥等步驟獲得果膠制品。
（4）常用固定化果膠酶處理含果膠的污水，其主要優(yōu)點(diǎn)有______和可連續(xù)處理等。在建立和優(yōu)化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應(yīng)的溫度、pH、作用時間等環(huán)境因素外，還需考慮的主要有______和______。
【答案】（1）腐爛的水果中含產(chǎn)果膠酶的微生物較多 （2） 涂布分離（或劃線分離） （3）水果組織軟化疏松及細(xì)胞受損 95%乙醇 （4）提高果膠酶的穩(wěn)定性 固定化的方法 固定化所用的介質(zhì) 【解析】
【分析】
（一）果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，果膠起著將植物細(xì)胞粘合在一起的作用，去掉果膠，就會使植物組織變得松散；果膠不溶于乙醇，是鑒別果膠的一種簡易方法。
【詳解】
（一）
（1）腐爛的水果通常細(xì)胞壁被分解較多，所以含有能產(chǎn)生果膠酶的微生物較多；
（2）獲取單菌落的方式有劃線分離法和涂布分離法兩種，本題中兩種方式均可；
（3）果膠酶的作用是水解果膠，果膠位于植物細(xì)胞壁中，故水解果膠會使得水果組織軟化疏松及使細(xì)胞受損；果膠不溶于酒精，故提取回收果膠需要使用95%乙醇，使果膠形成絮狀物回收；
（4）固定化的果膠酶在處理含果膠的污水時，可提高果膠酶的穩(wěn)定性并可連續(xù)處理；在建立和優(yōu)化固定化果膠酶處理工藝時，除考慮果膠酶的活性和用量、酶反應(yīng)的溫度、pH、作用時間等環(huán)境因素外，還需考慮的因素有固定化的方法和固定化所用的介質(zhì)。

果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，也使得渾濁的果汁變得澄清?；卮鹣铝袉栴}：
(1)果膠是由______聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、__________________等。
(2)有同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)：
①用攪拌器制蘋果泥；②取6個燒杯編號1、2、3、4、5、6，依次注入適量30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的水，恒溫水浴；③每一燒杯中放入分別裝有等量蘋果泥和果膠酶的試管，保溫3min；④向每組燒杯的蘋果泥中加入相應(yīng)的等量果膠酶，振蕩試管，反應(yīng)一段時間；⑤過濾，比較獲得蘋果汁的體積。
a.此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀___________________________________________。
b.該實(shí)驗(yàn)____________（填“是”或“否”）需要一組果汁和蒸餾水相混合的對照實(shí)驗(yàn)。
c．若繼續(xù)探究pH值對果膠酶活性的影響，則實(shí)驗(yàn)過程中的自變量是________，其中無關(guān)變量有__________________________(列舉三條)等因素。
(3)由霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品加工業(yè)中使用量較大的酶制劑之一，可通過固定化霉菌細(xì)胞生產(chǎn)果膠酶。固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化，原因是__________。
【答案】（1）半乳糖醛酸 果膠分解酶、果膠酯酶 （2）探究溫度對果膠酶活性影響 否 pH 溫度、果膠酶的量、果膠酶濃度、果泥量等 （3）細(xì)胞體積大，不易從包埋材料中漏出
【分析】
果膠是植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的主要組成成分；在果汁生存中，果膠不僅影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶的作用是能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得容易，也是果汁變得澄清；果膠酶并不特指某種酶，是能夠分解果膠的一類酶的總稱。酶活性的影響因素主要有溫度、pH和酶的抑制劑等。
【詳解】
（1）果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等。
（2）a.根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，因變量果膠酶的催化效果，因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對果膠酶活性影響。
b. 實(shí)驗(yàn)的不同溫度梯度之間可形成相互對照，無需補(bǔ)充果汁和蒸餾水混合實(shí)驗(yàn)。
c．若繼續(xù)探究pH值對果膠酶活性的影響，則pH是該實(shí)驗(yàn)的自變量，其他是無關(guān)變量，應(yīng)加以控制，如溫度、果膠酶的量、果膠酶濃度、果泥量等。
（3）由于細(xì)胞體積大，不易從包埋材料中漏出，所以固定化細(xì)胞技術(shù)一般采用包埋法固定化。
果粒是將蘋果等水果采用一定的方法加工制成的小顆粒，其生產(chǎn)在中國尚屬起步階段。果粒除了可直接食用外還可作為配料加入酸奶、冰淇淋、果凍等食品中。果粒的硬度形狀直接影響著最終產(chǎn)品的質(zhì)量，但大部分果粒經(jīng)高溫處理或機(jī)械泵出后成型果粒量少。果膠酶作為一種新型加工助劑，可將果粒的組織結(jié)構(gòu)損壞減到最小，最大限度地提高成型果粒的含量。請回答：
（1）果膠酶作為一種果粒加工助劑，它能將果膠分解成可溶性的_______，根據(jù)酶的_______（特性）可知組成果粒細(xì)胞壁的另一成分__________不會被分解。
（2）__________________等條件會影響果膠酶的活性。若以蘋果泥為材料，在實(shí)驗(yàn)室里可以通過測定等量蘋果泥經(jīng)果膠酶作用相同時間后所濾出的__________________來判斷果膠酶在不同條件下的活性。
（3）在果粒制作時按2 mL酶/kg水果的量加入酶制劑，加熱至40～45℃緩慢攪拌處理10～15 min，最后加熱到90～92℃再冷卻罐裝。攪拌處理要在40～45℃溫度下進(jìn)行的原因是_______________________________________；最后加熱到90～92℃后再冷卻灌裝的目的是_____________________________。
【答案】（1）半乳糖醛酸 專一 纖維素 （2）溫度、PH、酶的抑制劑 蘋果汁的體積 （3）果膠酶在此溫度下活性最高 滅菌、將酶滅活
【分析】
果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，可將果膠分解成半乳糖醛酸；酶具有高效性和專一性的特點(diǎn)；果粒中有纖維素，而果汁中不含纖維素酶，因此果膠酶只能將果粒中的果膠分解為小分子的半乳糖醛酸，而不能分解果粒中的纖維素；影響酶促反應(yīng)速率的因素除PH、溫度外還有底物濃度和酶濃度。
【詳解】
（1）根據(jù)以上分析已知，果膠酶可以將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸；酶具有專一性，只能催化細(xì)胞壁成分中的果膠分解，而不能催化細(xì)胞壁成分中的纖維素分解。
（2）酶的活性受溫度、PH、酶的抑制劑等條件的影響；果膠酶的活性越高，催化蘋果泥反應(yīng)的速率越快，因此在實(shí)驗(yàn)室里可以通過測定等量蘋果泥經(jīng)果膠酶作用相同時間后所濾出的蘋果汁的體積來判斷果膠酶在不同條件下的活性。
（3）根據(jù)題意分析，攪拌處理要在40～45℃溫度下進(jìn)行，因?yàn)樵摐囟葪l件下果膠酶的活性最高；最后升溫到90~92℃再冷卻灌裝的目的是滅菌并將酶滅活。

核心考點(diǎn)二 探究加酶洗衣粉的洗滌效果
一、加酶洗衣粉中的酶制劑
1．常用酶制劑的種類及洗滌原理
種類
洗滌原理
洗滌實(shí)例
蛋白酶
可將蛋白質(zhì)水解為易溶解或分散于洗滌液中的小分子肽或氨基酸
血漬、奶漬及各種食品類的蛋白質(zhì)污垢
脂肪酶
把脂肪水解為較易溶解的甘油和游離的脂肪酸
油漬、人體皮脂、口紅等的污垢
淀粉酶
能使淀粉迅速分解為可溶性的麥芽糖、葡萄糖等
面條、巧克力、土豆泥等的污垢
纖維素酶
使纖維的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入纖維深處的塵土和污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達(dá)到更好的去污效果

2．復(fù)合酶：實(shí)際上污漬的組成十分復(fù)雜，如果只用一種酶制劑，一般達(dá)不到徹底清除污漬的作用。這時，復(fù)合酶往往可以發(fā)揮其獨(dú)特的“協(xié)同效應(yīng)”。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定，單獨(dú)使用蛋白酶或淀粉酶，其洗滌效果遠(yuǎn)不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。有此結(jié)果是因?yàn)榈矸勖阜纸饬宋蹪n表面的淀粉，使蛋白酶能更有效地分解蛋白質(zhì)污漬。
二、探究加酶洗衣粉的洗滌效果
1．探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響
（1）材料器具：市售加酶洗衣粉（含有復(fù)合酶）、雞血、白棉布、蒸餾水、燒杯、滴管、溫度計(jì)、恒溫水浴鍋、玻璃棒、量筒、直尺、天平等。
（2）實(shí)驗(yàn)流程
①添加污物：取3塊大小相同的白棉布，在每塊白棉布上分別滴一滴雞血，待血漬擴(kuò)散停止時，記錄血漬面積（cm2）。將3塊白棉布分別放入3個燒杯中，依次標(biāo)記為10 ℃、45 ℃、80 ℃，各注入50 mL蒸餾水，用玻璃棒攪動使白棉布濕透。
②控制溫度：將3只燒杯分別放入10 ℃、45 ℃、80 ℃的恒溫水浴鍋中，使燒杯內(nèi)水溫與恒溫水浴鍋水溫一致。
③加酶洗滌：稱取1g加酶洗衣粉3份，分別放入上述3只燒杯中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，繼續(xù)保溫10 min。
④記錄結(jié)果：取出白棉布，觀察并記錄白棉布的洗滌效果。
加酶洗衣粉在不同溫度下的洗滌效果
燒杯序號
溫度
洗滌效果（血漬大小及顏色深淺）
1
10 ℃
洗滌前
洗滌后
2
45 ℃


3
80 ℃


2．探究比較蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶洗衣粉的洗滌效果市場上銷售的加酶洗衣粉主要有蛋白酶洗衣粉和復(fù)合酶衣粉兩類。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察兩類洗衣粉的洗滌效果。
3．探究加酶洗衣粉的使用量對洗滌效果的影響洗衣粉的使用量直接影響洗滌效果。選用同一種洗衣粉，并設(shè)置不同用量的實(shí)驗(yàn)組相互對照，探究洗衣粉的最佳使用量。
【通關(guān)秘籍】
洗滌過程中使用的酶通常在50 ℃左右時洗滌效果最好。pH為7.0~9.5之間去污效果較好，對于不同污漬要選擇使用相對應(yīng)的洗衣粉。


考法一
（2019·江蘇高考真題）下列關(guān)于加酶洗滌劑的敘述，錯誤的是
A．加酶洗衣粉中一般都含有酸性脂肪酶
B．用加酶洗滌劑能減少洗滌時間并節(jié)約用水
C．含纖維素酶洗滌劑可以洗滌印花棉織物
D．加酶洗衣粉中的蛋白酶是相對耐高溫的
【答案】A
【分析】
加酶洗衣粉指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。
【詳解】
加酶洗衣粉中應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶，A錯誤；加酶洗衣粉含酶制劑，酶具有高效性，故可以節(jié)約洗滌時間、節(jié)約用水，B正確；棉織物的主要成分是纖維素，纖維素酶可以使織物更蓬松，有利于洗去污漬，C正確；科學(xué)家通過基因工程生產(chǎn)出了耐酸、耐堿、忍受表面活性劑和較高溫度的酶，制作加酶洗衣粉，D正確。故選A。
考法二
（2018·江蘇高考真題）（多選）下列關(guān)于加酶洗衣粉的敘述，錯誤的是
A．洗衣粉中添加的酶通常是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)而來
B．洗衣粉中的蛋白酶通常會將添加的其他酶迅速分解
C．在50 ℃熱水中用加酶洗衣粉洗衣時，其中的酶會迅速失活
D．加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，不會影響其中酶的活性
【答案】BCD
【分析】
閱讀題干可知，該題的知識點(diǎn)是加酶洗衣粉常用的酶制劑，加酶洗衣粉的使用在環(huán)境保護(hù)方面的意義，影響加酶洗衣粉的洗滌效果的因素，先梳理相關(guān)的教材知識點(diǎn)，然后分析選項(xiàng)進(jìn)行解答。
【詳解】
加酶洗衣粉中加入的酶多是微生物發(fā)酵產(chǎn)生的,其本質(zhì)與生物體內(nèi)的酶無明顯差異，A正確；
洗衣粉中的蛋白酶通常不會將添加的其他酶迅速分解，這是因?yàn)榧用赶匆路壑械拿附?jīng)過了特殊的化學(xué)物質(zhì)的包裹，使之與其他成分隔離，這些酶在遇水后，包裹層分解，酶才能發(fā)揮作用，B錯誤；
加酶洗衣粉中酶的活性一般在40℃左右適宜，50℃熱水中用加酶洗衣粉洗衣時，酶沒有迅速失活，C錯誤；
加酶洗衣粉受潮后重新晾干保存，會導(dǎo)致其中酶的活性降低，D錯誤。




酶是細(xì)胞合成的生物催化劑，已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人們的生產(chǎn)、生活。請結(jié)合酶在食品、醫(yī)藥方面的應(yīng)用來回答問題：
（1）腐乳又稱豆腐乳，是中國流傳數(shù)千年的特色傳統(tǒng)民間美食，其營養(yǎng)豐富、易于消化吸收的原因是______等微生物富含____________酶，將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解為小分子物質(zhì)。
（2）酶提取和分離原理：需要用_______法去除相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白，以純化酶;利用_______法對酶進(jìn)行純度鑒定。
（3）“探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響”實(shí)驗(yàn)的自變量為____________________。
（4）“多酶片”是經(jīng)特殊工藝制成的雙層藥片，可用于治療消化不良。內(nèi)層是腸溶衣（不易溶于胃液，可溶于腸液）包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，外層是糖衣（可溶于胃液）包裹的胃蛋白酶。為使藥物充分發(fā)揮作用，使用時建議___________（填“整片吞服”或“嚼碎服用”），理由是_______________________________________。
【答案】（1）毛霉 蛋白酶和脂肪酶 （2）凝膠色譜 電泳（瓊脂糖凝膠電泳法或聚丙烯酰胺凝膠電泳法或SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法） （3）溫度（或不同溫度、系列溫度梯度） （4）整片吞服 整片吞服使腸溶衣在胃液中不被破壞，確保腸溶衣包裹的酶在腸溶液中發(fā)揮作用（或若嚼碎服用，腸溶衣包裹的酶釋放后會在酸性的胃液中失活，無法發(fā)揮作用）
【分析】
1、腐乳的生產(chǎn)是利用毛霉產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成小分子物質(zhì)。洗衣粉中加入酶制劑可提高洗滌效果，多酶片中含多種消化酶可以幫助消化。
2、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物，其中大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA。
3、酶的活性受溫度、PH等因素的影響。
【詳解】
（1）腐乳的制作主要是利用了毛霉等微生物，因?yàn)槊鼓墚a(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解為小分子物質(zhì)。
（2）化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的酶，可用凝膠色譜法和電泳法進(jìn)行分離和純度鑒定。凝膠色譜法對蛋白質(zhì)進(jìn)行純化的原理：是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)的，相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)先洗脫，從而達(dá)到分離的目的；而電泳法的原理：待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、性狀不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離，因此可以利用電泳法對蛋白質(zhì)進(jìn)行純度鑒定。
（3）有實(shí)驗(yàn)題目“探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響”，可知實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度。實(shí)驗(yàn)時需要設(shè)置不同溫度，比較不同溫度下加酶洗衣粉的洗滌效果。
（4）由于“多酶片”中含有多種酶，所以多酶片可用于治療消化不良、積食、食欲不振等病。由于整片吞服使腸溶衣在胃液中不被破壞，確保腸溶衣包裹的酶在腸溶液中發(fā)揮作用，而嚼碎服用時，腸溶衣包裹的酶釋放會后在酸性的胃液中失去活性，無法發(fā)揮作用，所以為充分發(fā)揮多酶片的作用，使用時應(yīng)整片吞服。
枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶在醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域具有重要的價值。為篩選蛋白酶產(chǎn)量高的枯草芽孢桿菌菌株，分別將浸過不同菌株的提取液(a -e)及無菌水(f)的無菌圓紙片置于平板培養(yǎng)基表面，在37℃恒溫箱中放置2-3天，結(jié)果如圖1。請回答問題：
(l)在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應(yīng)包括水、無機(jī)鹽、生長因子、葡萄糖、____。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時，常用搖床進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，目的是______。
(2)a-e中蛋白酶產(chǎn)量最高的菌株是____（用字母回答），判斷依據(jù)是____。

(3) 利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質(zhì)時，等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的____________到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫，結(jié)果先洗脫出來的是_________的蛋白質(zhì)。
(4)質(zhì)監(jiān)局為了檢驗(yàn)標(biāo)有含該蛋白酶的加酶洗衣粉質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如圖2所示實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____，則說明該洗衣粉中含有蛋白酶。若用該實(shí)驗(yàn)來判斷此酶活性大小可通過觀察____實(shí)現(xiàn)。
【答案】（1）蛋白質(zhì)（酪蛋白） 增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，有利于目的菌的生長繁殖 （2） a a周圍的透明圈最大，說明其產(chǎn)生的蛋白酶數(shù)量多或活性高 （3）磷酸緩沖液 相對分子質(zhì)量較大 （4）A組膠片上的蛋白膜消失，B組膠片上的蛋白膜未消失 膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短（相同時間內(nèi)蛋白膜消失的面積）
【分析】
培養(yǎng)基的成分：水、碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子。
分離蛋白質(zhì)的方法：凝膠色譜法，是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動速度較快。
加酶洗衣粉指含有酶制劑的洗衣粉，常見的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。
【詳解】
(l)蛋白酶高產(chǎn)菌株可以分解蛋白質(zhì)，在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應(yīng)包括水、無機(jī)鹽、生長因子、葡萄糖、蛋白質(zhì)。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時，為了增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，有利于目的菌的生長繁殖，常用搖床進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。
(2)由圖1可知，菌株a的透明圈最大，說明其蛋白酶含量高或活性高，故a的蛋白酶的產(chǎn)量最高。
(3) 利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質(zhì)時，等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫，由于相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動速度較快，故最先洗脫出來。
(4)圖2中，自變量是洗衣粉是否煮沸，因變量是觀察蛋白膜的消失時間。若洗衣粉中含有蛋白酶，加熱煮沸后會導(dǎo)致蛋白酶變性失活，蛋白膜不會消失，故結(jié)果是A組膠片上的蛋白膜消失，B組膠片上的蛋白膜未消失。本實(shí)驗(yàn)可以通過觀察膠片上的蛋白膜消失所需時間的長短來判斷酶活性的大小，酶活性越強(qiáng)，蛋白膜消失所需的時間越短。
[選修1——生物技術(shù)實(shí)踐]
回答下列問題：
（1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性隨pH的變化如圖所示。通常，用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，不應(yīng)該使用開水，原因是_______________________。若要去除衣服上的血漬，應(yīng)選擇含有_____________________（填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的堿性洗衣粉，理由是___________________。

（2）某同學(xué)為了洗去衣服上的油漬，洗衣時在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，該同學(xué)的做法___________________（填“合理”或“不合理”），理由是_________________________。
（3）已知溶液的pH可以影響酶的活性，請推測pH影響某種蛋白酶活性的原因可能是其影響了酶和底物分子中_________________（填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基團(tuán)的解離狀態(tài)。
【答案】（1）開水使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀，難以清洗 蛋白酶丙 堿性條件下只有蛋白酶丙有活性 （2）不合理 蛋白酶會降解脂肪酶 （3）羧基和氨基
【解析】
（1））用清水洗滌衣服上的新鮮血跡時，如果使用開水，會使血中的蛋白質(zhì)變性而沉淀，難以清洗。由圖可知，堿性條件下只有蛋白酶丙有活性，故應(yīng)選擇含有蛋白酶丙的堿性洗衣粉去除衣服上的血漬。
（2）脂肪酶的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，會被洗衣液中的蛋白酶水解。
（3）蛋白酶和其作用的蛋白質(zhì)類污漬的氨基和羧基均會發(fā)生解離，pH會影響其解離狀態(tài)。
【考點(diǎn)定位】酶的研究
【名師點(diǎn)睛】“四步法”分析酶促反應(yīng)曲線
（1）識標(biāo)：“識標(biāo)明變量”。明確酶促反應(yīng)曲線坐標(biāo)圖中橫坐標(biāo)（自變量）和縱坐標(biāo)（因變量）的含義。
（2）析線：“析線理關(guān)系”。分析酶促反應(yīng)曲線走勢，明確因變量怎樣隨自變量的變化而變化。
（3）明點(diǎn)（特殊點(diǎn)）：“抓點(diǎn)求突破”。明確酶促反應(yīng)曲線中起點(diǎn)、終點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn)、特殊條件下的交點(diǎn)等表示的生物學(xué)含義。
（4）判斷：“先分后合巧辨析”。對于多條酶促反應(yīng)曲線圖，根據(jù)曲線上不同標(biāo)示物識別曲線所代表的意義（有的曲線直接標(biāo)出），首先對每一條曲線單獨(dú)分析，進(jìn)行比較，判斷曲線間有無聯(lián)系或找出相互關(guān)系，然后綜合分析。
與普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除頑漬，同時減少對環(huán)境的污染，因此非常受人們的歡迎。請分析回答下列有關(guān)問題：
（1）使衣物上的血漬、奶潰容易脫落主要是加酶洗衣粉中的_______酶起作用，原因___________。
（2）目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的。某大型洗滌公司為降低成本，他們采用一種技術(shù)將酶固定在不溶于水的某種載體上，經(jīng)這種方法制成的酶叫_________。該方法的優(yōu)點(diǎn)是_____________。
（3）加酶洗衣粉中的淀粉酶可以從霉菌中提取，用___________（物理性質(zhì)）培養(yǎng)基分離、純化，常用的接種方法是_________。土壤中有很多微生物能分泌淀粉酶，在分離這些微生物的過程中，培養(yǎng)基應(yīng)該以_________作為唯一碳源。
（4）洗衣粉除了可以加酶外，還可加入香精。高檔洗衣粉中的香精是由植物芳香油制成的，從植物中提取易揮發(fā)且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的芳香油，常用的提取方法是__________________。
【答案】（1）堿性蛋白酶 堿性蛋白酶能將血漬、奶漬中的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子肽 （2）固定化酶 容易與產(chǎn)物分離，可重復(fù)利用 （3）固體 平板劃線法（或稀釋涂布平板法） 淀粉 （4）蒸餾法
【解析】
【分析】
加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉，目前常用的酶制劑有四類：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶，其中，應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì)，使洗衣粉具有更好的去污能力。
【詳解】
（1）血漬、奶潰中有很多蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉中的堿性蛋白酶可以起到水解作用，原因堿性蛋白酶能將血漬、奶漬中的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子肽。
（2）將酶固定在不溶于水的某種載體上，經(jīng)這種方法制成的酶叫固定化酶技術(shù)，該方法的優(yōu)點(diǎn)是容易與產(chǎn)物分離，可重復(fù)利用。
（3）分離純化菌種一般用固體培養(yǎng)基，常用的接種方法是平板劃線法（或稀釋涂布平板法）。提取可以分解某種物質(zhì)的微生物時，要以該物質(zhì)作為碳源或N源，土壤中有很多微生物能分泌淀粉酶，在分離這些微生物的過程中，培養(yǎng)基應(yīng)該以淀粉作為唯一碳源。
（4）從植物中提取易揮發(fā)且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的芳香油，常用的提取方法是蒸餾法。

核心考點(diǎn)三 固定化酶和固定化細(xì)胞
一、固定化酶
1．概念：固定化酶是指通過物理或化學(xué)的方法，將水溶性的酶與不溶性的載體結(jié)合，使酶固定在載體上，并在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)的酶。
2．方法
名稱
原理
圖示
包埋法
將酶或微生物細(xì)胞均勻地包埋在細(xì)微網(wǎng)格中

化學(xué)交聯(lián)法
利用共價鍵、離子鍵將酶分子或細(xì)胞相互連接起來

物理吸附法
通過物理吸附作用，把酶或細(xì)胞固定在載體表面

3．固定化酶的應(yīng)用實(shí)例
使用固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿需要將葡萄糖異構(gòu)酶固定在一種顆粒狀的載體上，再將這些酶顆粒裝入一個反應(yīng)柱內(nèi)，如圖，柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板上的小孔，而反應(yīng)液卻可以糖十以自由通過。在生產(chǎn)過程中，將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入，使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱，與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸，這樣葡萄糖就轉(zhuǎn)化成果糖，然后從反應(yīng)柱的下端流出。
二、固定化細(xì)胞
1．概念：固定化細(xì)胞是指固定在一定空間范圍內(nèi)的、能夠進(jìn)行生命活動并且可以反復(fù)使用的活細(xì)胞，又叫作固定化活細(xì)或固定化增殖細(xì)胞。
2．固定化酶與固定化細(xì)胞的比較

3．固定化酵母細(xì)胞的制備流程及發(fā)酵
（1）酵母細(xì)胞的活化：使酵母細(xì)胞從休眠狀態(tài)重新恢復(fù)到正常的生活狀態(tài)。
（2）配制物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L的CaCl2溶液：稱取0.83 g無水CaCl2溶于150 mL蒸餾水中。
（3）配制海藻酸鈉溶液：稱取0.7g海藻酸鈉，放入50 mL小燒杯中，加入10 mL水，用酒精燈加熱，邊加熱，邊攪拌，直至完全溶化，用蒸餾水定容至10 mL。
（4）海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合：混合之前，海藻酸鈉溶液要冷卻至室溫，然后加入已活化的酵母細(xì)胞并充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆蚝?，再轉(zhuǎn)移至注射器中。
（5）固定化酵母細(xì)胞：將注射器中的溶液滴在配制好的CaCl2溶液中，將形成的凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右。
（6）沖洗：將固定好的酵母細(xì)胞（凝膠珠）用蒸餾水沖洗2~3次。
（7）發(fā)酵：將150 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200 mL的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細(xì)胞，置于25 ℃下發(fā)酵24 h。
【通關(guān)秘籍】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
（1）酵母細(xì)胞的活化；酵母細(xì)胞需要的活化時間一般為1 h，因此需要提前做好準(zhǔn)備。此外，酵母細(xì)胞活化時體積會變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細(xì)胞的活化液溢出容器。
（2）海藻酸鈉溶液的濃度：海藻酸鈉溶液的配制是制備固定化酵母細(xì)胞的關(guān)鍵，如果海藻酸鈉溶液濃度過高，將很難形成凝膠珠；如果其濃度過低，形成的凝膠珠所包埋的酵母細(xì)胞的數(shù)量少，兩種情況都會影響實(shí)驗(yàn)效果。
（3）配制海藻酸鈉溶液的注意事項(xiàng)：海藻酸納溶化時要用小火或間斷加熱，避免海藻酸鈉發(fā)生焦糊；將溶化后的海藻酸鈉溶液先冷卻至室溫，再與酵母細(xì)胞混合，避免高溫的海藻酸鈉溶液殺死酵母細(xì)胞；固定化酵母細(xì)胞時，應(yīng)將海藻酸鈉溶液和酵母細(xì)胞的混合液用注射器以恒定的速度緩慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影響凝膠珠的形成。CaCl2溶液的作用是使海藻酸鈉膠體發(fā)生聚沉，形成凝膠珠。
（4）凝膠珠的顏色和形狀：如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色，說明海藻酸鈉的濃度偏低，固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少；如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形，則說明海藻酸鈉的濃度偏高，制作失敗，需要重新嘗試。


考法一
（2020·浙江高考真題）下列關(guān)于淀粉酶的敘述，錯誤的是
A．植物、動物和微生物能產(chǎn)生淀粉酶
B．固相淀粉酶比水溶液中的淀粉酶穩(wěn)定性更高
C．枯草桿菌淀粉酶的最適溫度比唾液淀粉酶的高
D．淀粉被淀粉酶水解形成的糊精遇碘-碘化鉀溶液不顯色
【答案】D
【分析】
1.酶
(1)作用:酶是生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的催化劑。
(2)特點(diǎn):它有高度的專一性和高效性、酶的作用受多種因素的影響。
2.固定化酶
概念:將水溶性的酶用物理或化學(xué)的方法固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。
【詳解】
A、淀粉酶可以分解淀粉，植物、動物和微生物都能產(chǎn)生淀粉酶，A正確；
B、固相淀粉酶不溶于水，比水溶液中的淀粉酶穩(wěn)定性更高，可以反復(fù)利用，B正確；
C、枯草桿菌淀粉酶的最適溫度為50～75℃，比唾液淀粉酶的高，C正確；
D、淀粉水解時一般先生成糊精（遇碘顯紅色），再生成麥芽糖（遇碘不顯色），最終生成葡萄糖，D錯誤。
故選D。

考法二
（2018·江蘇高考真題）下列關(guān)于酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是
A．用溫水使海藻酸鈉迅速溶解，待其冷卻到室溫后用于包埋細(xì)胞
B．進(jìn)行包埋時，用于懸浮細(xì)胞的CaCl2溶液濃度要適宜
C．注射器(或滴管)出口應(yīng)盡量貼近液面以保證凝膠珠成為球狀
D．包埋酵母細(xì)胞的凝膠珠為淡黃色半透明狀，并具有一定的彈性
【答案】D
【分析】
本題主要考查固定化細(xì)胞的相關(guān)知識點(diǎn)，回憶制作過程中的注意事項(xiàng)：（1）配制海藻酸鈉溶液：小火、間斷加熱、定容，如果加熱太快，海藻酸鈉會發(fā)生焦糊；（2）海藻酸鈉溶液與酶母細(xì)胞混合：冷卻后再混合，注意混合均勻，不要進(jìn)入氣泡；（3）制備固定化酵母細(xì)胞：高度適宜，并勻速滴入；（4）剛?cè)芑暮Ｔ逅徕c應(yīng)冷卻后再與酵母菌混合，否則溫度過高會導(dǎo)致酵母菌死亡。
【詳解】
A、在酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該用小火、間斷加熱的方式使海藻酸鈉緩慢溶解，A錯誤；
B、進(jìn)行包埋時, CaCl2溶液濃度要適宜，是用于凝膠柱的聚沉，B錯誤；
C、注射器(或滴管)出口應(yīng)與液面保持適當(dāng)?shù)木嚯x，以保證凝膠珠成為球狀，C錯誤；
D、包埋酵母細(xì)胞的凝膠珠為淡黃色半透明狀，并具有一定的彈性，D正確。
故選D。


愛玉是臺灣特有的一種植物，愛玉子經(jīng)搓洗于水中后可制成好吃的愛玉凍，愛玉凍的主要成分為果膠愛玉子也含有淀粉。請回答下列有關(guān)問題：
(1)愛玉子制愛玉凍后的剩余物可制作果汁。在將汁液用蛋白酶和纖維素酶處理后，發(fā)現(xiàn)汁液仍渾濁，同時還含有少量沉淀，此時可添加___________使果膠分解成可溶性的___________，再使用___________，使愛玉子中的淀粉分解，使果汁更加澄清。在生產(chǎn)過程中，須嚴(yán)格控制好______________________(答出2點(diǎn)即可)等條件。
(2)在生產(chǎn)中通過一種專門技術(shù)，能使α-淀粉酶被反復(fù)多次利用。已知α-淀粉酶的最適溫度為50℃，某同學(xué)為探究使用這種專門技術(shù)后，a-淀粉酶的最適溫度是否發(fā)生了改變，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)原理：
①海藻酸鈉在CaCl2溶液中可以交聯(lián)為網(wǎng)狀大分子，使酶被包埋于微格形成凝膠珠(可回收的酶)。
②α-淀粉酶活性的測定：直鏈淀粉遇Ⅰ-KI溶液后會呈現(xiàn)藍(lán)色，可以采取比色法(比色法是利用被測溶液本身的顏色，或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色，比較溶液顏色深度)定量測定______________________，以表示酶活性大小。
③比較凝膠珠與游離酶活性時，將二者在___________℃條件下進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將α-淀粉酶制成凝膠珠并初步檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)制成的凝膠珠并未改變游離酶的活性。
②取試管若干分為兩組，每組再取若干試管分別放在30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃溫度條件下。向同一溫度條件下的試管中分別加入等量的___________進(jìn)行水浴保溫5min。
③把凝膠珠倒入相應(yīng)溫度的淀粉溶液中，充分混勻，在相應(yīng)的溫度下反應(yīng)5mm。
④取出凝膠珠中止反應(yīng)并在4℃冰箱中儲存，以備下次使用。
⑤用___________法測定淀粉酶的活性。并以蒸餾水代替凝膠珠作為空白對照組。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：以50℃時反應(yīng)測得的顏色為標(biāo)準(zhǔn)，測定各溫度條件下酶的相對活性，結(jié)果如下圖。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________________________。
【答案】（1）果膠酶 半乳糖醛酸 淀粉酶 酶的含量、溫度、pH和反應(yīng)時間 （2）單位時間內(nèi)底物淀粉的水解量 50 淀粉溶液和凝膠珠 比色 使用這種專門技術(shù)后,α -淀粉酶的最適溫度沒有發(fā)生改變
【解析】
【分析】
果膠是植物細(xì)胞壁以及胞層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，分解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清。
【詳解】
(1)若用蛋白酶和纖維素酶處理汁液后，發(fā)現(xiàn)汁液仍渾濁，同時還含有少量沉淀，說明汁液中含有果膠和淀粉，此時可添加果膠使果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，再使用淀粉酶催化淀粉分解，使果汁更加澄清。酶促反應(yīng)的速率與溫度、 pH、酶濃度、底物濃度等有密切關(guān)系，因此在生產(chǎn)過程中，須嚴(yán)格控制好溫度、pH等條件。
(2) 實(shí)驗(yàn)原理：②α-淀粉酶活性的測定：直鏈淀粉遇Ⅰ-KI溶液后會呈現(xiàn)藍(lán)色，可以采取比色法定量測定單位時間內(nèi)底物淀粉的水解量，以表示酶活性大小。
③由題意可知，α-淀粉酶的最適溫度為50℃，比較凝膠珠與游離酶活性時，應(yīng)在最適溫度（50℃）下進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)步驟：②取試管若干分為兩組，每組再取若干試管分別放在30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃溫度條件下。向同一溫度條件下的試管中分別加入等量的淀粉溶液和凝膠珠進(jìn)行水浴保溫5min。
⑤用比色法測定淀粉酶的活性，并以蒸餾水代替凝膠珠作為空白對照組。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由曲線圖可知，在50℃下酶的活性最高，說明使用這種專門技術(shù)后，α-淀粉酶的最適溫度沒有發(fā)生改變。
某研究小組利用包埋法固定α-淀粉酶，并探究不同溫度條件(0℃、50℃和100℃)對α-淀粉酶活性的影響。回答下列問題：
(1)包埋α-淀粉時，海藻酸鈉作用是___________，CaCl2的作用是___________。在酶促反應(yīng)前要用蒸餾水沖洗凝膠珠2～3次，目的是___________。
(2)用固定化的α-淀粉酶進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
①稱取等質(zhì)量的固定化酶凝膠珠，分別置于___________；
②量取等體積淀粉溶液放入試管中，也分別置于相應(yīng)水浴保溫5min；
③把凝膠珠倒入相應(yīng)試管中，充分混勻，在相應(yīng)的溫度下反應(yīng)5min；
④取出凝膠珠，以___________酶促反應(yīng)，并用蒸餾水沖洗凝膠珠2~3次，于4℃冰箱中儲存以備下次使用。
⑤測定α-淀粉酶活性，結(jié)果50℃時酶活性最高，0℃、100℃時酶活性都很低。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，為證明0℃、100℃對酶活性的影響是不同的，將___________重新置于50℃水浴保溫5min，再分別與___________充分混勻，反應(yīng)5min后測定酶活性。
【答案】（1）包埋a-淀粉酶 與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠 洗去凝珠表面的游離酶和CaCl2 （2）0℃、50℃、100℃溫度水浴保溫5 min 終止 原置于0℃、100℃下的凝膠珠 等體積的50℃預(yù)熱的淀粉溶液
【解析】
【分析】
固定α-淀粉酶實(shí)驗(yàn)中用到的包埋劑是海藻酸鈉，CaCl2的作用是與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠，如果海藻酸鈉濃度過高，將很難形成凝膠珠，海藻酸鈉濃度較低時，凝膠的孔徑較大，固定化酶容易流失；實(shí)驗(yàn)是探究不同溫度條件對α-淀粉酶活性的影響，故實(shí)驗(yàn)自變量是溫度；根據(jù)題意，實(shí)驗(yàn)設(shè)置的溫度為0℃、50℃、100℃，固定化酶優(yōu)點(diǎn)是酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，還可以被反復(fù)利用，據(jù)此分析。
【詳解】
（1）包埋α-淀粉時，海藻酸鈉作用是包埋α-淀粉酶，CaCl2的作用是與海藻酸鈉反應(yīng)形成凝膠珠。在酶促反應(yīng)前要用蒸餾水沖洗凝膠珠2～3次，目的是洗去凝珠表面的游離酶和CaCl2。
（2）①根據(jù)題意，自變量是溫度，故操作步驟應(yīng)為；稱取等質(zhì)量的固定化酶凝膠珠，分別置于0℃、50℃、100℃溫度水浴保溫5 min；
④取出凝膠珠，以終止酶促反應(yīng)，并用蒸餾水沖洗凝膠珠2~3次，于4℃冰箱中儲存以備下次使用。
⑤測定α-淀粉酶活性，結(jié)果50℃時酶活性最高，0℃、100℃時酶活性都很低。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中，為證明0℃、100℃對酶活性的影響是不同的，將原置于0℃、100℃下的凝膠珠重新置于50℃水浴保溫5min，再分別與等體積的50℃預(yù)熱的淀粉溶液充分混勻，反應(yīng)5min后測定酶活性。
固定化酶是從20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的一種技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員利用雙重固定法，即采用戊二醛作交聯(lián)劑（使酶相互連接），海藻酸鈉作為包埋劑來固定小麥酯酶，研究固定化酶的性質(zhì)，并對其最佳固定條件進(jìn)行了探究。下圖顯示的是部分研究結(jié)果（注：酶活力為固定化酶催化化學(xué)反應(yīng)的總效率），請分析回答下列問題

（1）測定酶活力時可以用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的__________或產(chǎn)物的________來表示。
（2）從對溫度變化適應(yīng)性和應(yīng)用范圍的角度分析，甲圖所示結(jié)果可以得出的結(jié)論是_________
（3）乙圖曲線表明濃度為________的海藻酸鈉包埋效果最好。當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低原因是______________________________________________________________。
（4）固定化酶的活力隨使用次數(shù)的增多而下降，由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)使用______________次，酶活力明顯下降。
（5）固定小麥酯酶不僅采用海藻酸鈉直接包埋，同時用戊二醛作交聯(lián)劑，這是因?yàn)開_____________________________________________________________。
（6）分離純化特定的酶，常使用的方法是凝膠色譜法和電泳法。使用凝膠色譜法分離酶，最先分離出來的是分子量________(大或小)的酶分子。使用電泳法分離酶，影響酶電泳速度的因素有____________________________________________________________________。
【答案】（1）減少量 增加量 （2）固定化酶比游離酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣 （3）3% 海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足 （4）3 （5）酶分子很小，很容易從包埋材料中漏出 （6）大 分子帶電的性質(zhì)的差異、分子本身的大小和形狀不同等
【分析】
由圖甲可知，固定化酶比游離酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣；由圖乙可知，濃度為3％時，酶活力最好；由圖丙可知，固定化酶使用三次之后，曲線明顯下降。
【詳解】
（1）酶活力通常用底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量表示。
（2）由甲圖可知，當(dāng)溫度變化時，游離酶的酶活力比固定化酶變化明顯，說明固定化酯酶比游離酯酶對溫度變化適應(yīng)性更強(qiáng)且應(yīng)用范圍較廣。
（3）由乙圖可知，濃度為3%的海藻酸鈉包埋效果最好．當(dāng)海藻酸鈉濃度較低時，酶活力較低原因是海藻酸鈉濃度較低時包埋不緊密，酶分子容易漏出，數(shù)量不足。
（4）由丙圖可知，固定化酯酶一般可重復(fù)使用3次，之后若繼續(xù)使用則酶活力明顯下降。
（5）由于小麥酯酶分子很小，很容易從包埋材料中漏出來，因此固定小麥酯酶不僅采用海藻酸鈉直接包埋，而是采用雙重固定法。
（6）凝膠色譜法中分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快，所以最先分離出來的是分子量大的酶分子。電泳法是根據(jù)不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同分離蛋白質(zhì)，所以酶電泳速度的因素有分子帶電的性質(zhì)的差異、分子本身的大小和形狀不同等。

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