人教版高中生物选修一专题4《酶的研究与应用》word导学案
专题4酶的研究与应用
第12课时果胶酶在果汁生产中的作用
目标导航 1.简述果胶酶的作用。2.检测果胶酶的活性。3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。
一、基础知识
1．果胶酶的作用
(1)果胶的成分及作用：果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由________________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。
(2)果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。
(3)果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是____________的一类酶的总称，包括________________、________________和____________等。
提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。
2．酶的活性与影响酶活性的因素
(1)酶的活性：是指酶________________的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的____________来表示。
(2)酶的反应速度：用____________内、____________中反应物的________或产物的________来表示。
影响酶活性的因素主要有________、________和____________等。
3．酶的用量
酶用量过多，会导致酶的________；酶用量过少，会________酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。
二、实验设计
1．探究温度对酶活性的影响
(1)实验原理
①果胶酶活性受温度影响。在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐________；超过一定温度之后，随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；当达到一定温度后，酶的活性____________。酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示：
①通过测定____________内滤出的________________大小来判断果胶酶的活性的原理是：果胶酶将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可通过滤纸，因此________________和________________反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH条件下，果胶酶的活性越高，苹果汁的体积就________，同时果汁也越________。
(2)实验操作流程
各取一支分9组，分别放入30①、35①、40①、45①、
50①、55①、60①、65①和70①的恒温水箱中恒温加热
↓
待试管内温度稳定后，将果胶
酶加入相同温度的苹果泥内
↓
恒温保持10 min
↓
比较果汁的澄清度，或过滤果汁，用量筒测量果汁的
量，并记录结果
实验温度30①35①40①45①50①55①60①65①70①
果汁量
(mL)
①本实验的实验对象是____________，温度为________，属于探究性的定量实验。这类实验的自变量通常是通过设置梯度来确定最适值。第一轮实验设置的梯度差通常较大，缩小范围后，在第二轮实验中可设置较小的梯度差。酶遇高温变性后，很难再恢复活性，不宜再回收利用。
①在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，其目的是____________________________相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。
提醒(1)探究不同温度(或pH)对果胶酶活性的影响，温度(或pH)为自变量，且应严格控制其他无关变量均相同，通过设置合理的温度(或pH)梯度来确定最适值。
(2)在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶先达到相同的条件(温度或pH)，避免混合后条件发生变化，以确保实验结果的准确性。
2．探究pH对酶活性的影响
(1)实验原理
大部分酶的活性受pH的影响，在一定pH下，酶促反应具有最大速度，高于或低于此pH，反应速度都下降，通常称此pH为酶反应的________。
pH对酶活性的影响可用下图表示：
(2)实验流程及注意问题
注意制取苹果泥时，可先将苹果切成小块放入搅拌器中，加入适量的水后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去皮。
①将分别装有________和________的试管在恒温水浴中保温。
注意a．苹果泥的用量和果胶酶的用量比例要适当。
b．恒温水浴的温度可用上一实验测出的最适温度。
①将苹果泥和果胶酶分别加入9组实验用的试管中(pH梯度可设置为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、
7.5、8.0、8.5、9.0)，并快速混合调节pH。
注意a．在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用体积分数为0.1%的NaOH溶液或盐酸调节pH。
b．在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。
①放进恒温水浴中反应一段时间。
①将试管中混合物过滤，并用量筒量取果汁体积，比较果汁多少。
①
pH 5.0 5.5 6.0 6.57.07.58.08.59.0
果汁量(mL)
3.
(1)实验原理
实验中如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的____________；当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积____________，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的____________。
(2)实验流程
①准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg，配制成________体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中，依次编号为1～9号。
制取苹果泥并称45 g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为1～9号。
①将上述分别装有果胶酶和苹果泥的试管放入37①的恒温水浴中平衡内外温度。
①一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中。
①记录反应时间，约20 min。
①
试管123456789
果汁量(mL)
(3)
①温度和pH在很大程度上对酶的空间结构会产生巨大的影响。
①因有其他无关变量影响，实际用量比理论值稍多。一般为50 mg/L左右，因为用此浓度处理果汁2～4 h后出汁率增加10%后不再增加。当然，不同果汁的使用量有较大差别。
①实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含抑制物的粗酶制剂，以免影响对酶用量的估算。
1．下列关于果胶酶的说法，正确的是()
A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称
D．果胶酶的化学本质是RNA
2．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是()
A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一
B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清
C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物
D．果胶酶就是果胶分解酶的简称
知识点二实验设计
3．探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为()
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
4．下列操作错误的是()
A．用橙子做本课题的实验，应去掉橙皮
B．用体积分数为0.1%的NaOH溶液或盐酸调节pH
C．为了使果胶酶能够充分地进行催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
D．制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中
一、选择题
1．在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质适于除去细胞壁()
A．蛋白酶B．盐酸
C．果胶酶D．淀粉酶
2．下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，下列叙述错误的是()
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正比，之后，成反比
B．当温度到B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化作用最高
C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性也可以上升
3．下列关于果胶酶作用的叙述，错误的是()
A．果胶酶是一种催化剂，可以改变反应速度
B．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层
C．在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清
D．果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
4．下列各项能表示酶活性高低的是()
A．单位时间、单位体积内反应物的总量
B．一段时间后生成物的总量
C．一段时间后，一定体积中消耗的反应物的量
D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
5．在“探究温度对酶活性的影响”实验中，下列说法不正确的是()
A．可准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水
B．将苹果泥和果胶酶混合后放在不同温度的烧杯中恒温水浴处理
C．不同温度梯度之间可相互对照
D．温度过高时，果胶酶会变性失活
6．在“探究pH对酶活性的影响”实验中，不正确的是()
A．自变量是不同的pH梯度
B．控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C．可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D．pH过低时，果胶酶活性变小，但不失活
7．在“探究果胶酶的用量”实验中，下列说法不正确的是()
A．实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液
B．底物浓度一定时，随酶用量的增大滤出的果汁增多
C．本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D．反应液的pH必须相同
8．下列关于果胶酶的叙述，正确的是()
①具有分泌功能的细胞产生的①凡是活细胞都能产生果胶酶①果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸①植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶①果胶酶特指分解果胶的一种酶①纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁①组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A．①①① B．①①①
C．①①① D．①①①
二、简答题
9．某同学用实验来探究pH对果胶酶活性的影响。他准备了5份含有等量果胶酶溶液的试管，用0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液调节至不同的pH，每支试管加五块0.1 cm3的正方体苹果块，试管均置于25①室温条件下。
(1)请你帮助选取pH梯度：__________________________________________________。
(2)请设计两种方法改进实验，使实验在更短时间内完成。
________________________________________________________________________。(3)生成果汁的量与酶活性强弱的关系是：____________________________________
________________________________________________________________________。
可根据__________________________________________________________________来判断最适pH。
(4)为确认澄清果汁的大量生成是由于果胶酶的作用，还应对实验进行怎样的设计？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。10．我国水果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：
(1)实验方法：按如图所示的顺序进行操作。
(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下图所示：
①图中自变量是温度，除此之外还可用__________来表示。
A．酶的浓度B．苹果泥的量
C．水的加入量D．pH
①图中的纵坐标还可用________________来表示。
①实验小组改变了实验条件后重复做以上实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
①步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第12课时果胶酶在果汁生产中的作用
知识清单
一、1.(1)细胞壁胞间层半乳糖醛酸(2)半乳糖醛酸
(3)分解果胶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶(4)植物霉菌酵母菌细菌霉菌
2．(1)催化一定化学反应反应速度(2)单位时间单位体积减少量增加量温度pH酶的抑制剂 3.浪费限制
二、1.(1)①增强全部丧失①单位时间苹果汁的体积
苹果汁的体积大小果汁的澄清度越大澄清(4)①酶的活性自变量①保证底物和酶在混合时的温度
2．(1)最适pH(2)①相同①苹果泥果胶酶
3．(1)用量不足不再改变最适用量(2)①相等
对点训练
1．C[因为酶具有专一性，因此果胶酶只能分解果胶而不能分解纤维素，因此A错误；半乳糖醛酸是果胶的组成单位，而不是果胶酶的组成单位，因此B错误；果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称，其化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，因此D错误。]
相同点不同点
纤维素
①组成的基本单位：葡萄糖
果胶①组成的基本单位：半乳糖醛酸
②分解所需的酶：果胶酶，将果胶分解为可溶性半乳糖醛酸。
乳糖醛酸；果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。] 3．D[实验变量又称自变量，指实验中由实验者所操纵的因素和条件，例：探究温度对酶活性影响时，需要设置不同的温度梯度作为对照，所以温度就是实验变量；同理，研究pH 对酶活性影响的自变量为pH，研究果胶酶的用量实验，实验变量为酶的用量。]
规律链接探究温度与pH对酶活性的影响
(1)在探究温度或pH对酶活性的影响时，需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的
pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。如果将温度或pH作为变量，控制不变的量应有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。
(2)在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中在同一温度下恒温处理。这样可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。
(3)在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能充分地催化反应，应用玻璃棒不时搅拌。4．A[在用橙子制作果汁时，不必去除橙皮，这样可以增加果汁的口味和颜色；调节pH用体积分数为0.1%的NaOH或HCl溶液；玻璃棒搅拌可使混合物均匀；制作苹果泥时，为方便榨汁，可先将苹果切成小块，再放入榨汁机中。]
达标测试
1．C[细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，用果胶酶和纤维素酶可达到目的。]
2．D[从图中可以看出随着温度升高，果胶酶的活性在上升，等达到B点时，酶的活性达到最高；随后，随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升；而C点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。]
3．D[果胶酶是催化剂，可以改变反应速度；细胞壁和胞间层中含有果胶，在生产果汁时，加入果胶酶能提高出汁率，也能使果汁变得澄清；果胶酶能够将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，从而达到使果汁变澄清的目的。]
4．D[酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度表示，而酶反应速度是指单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。]
5．B[探究温度对果胶酶活性影响的实验中，应先将装有苹果泥和果胶酶的试管在不同梯度的恒温水浴中分别保温。]
6．D[过酸、过碱或温度过高，都会使酶变性，永久性失活。]
7．B[本实验中的实验变量是酶用量，温度和pH属于无关变量，因此要控制好，即每个实验组实验前后都应控制相同且适宜的温度和pH。实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以配制一种浓度的果胶酶溶液，使用不同的体积即可。在其他条件不变的情况下，在一定范围内，随着酶用量的增多，酶促反应速度加快，滤出的果汁也增多，当酶用量达到一定量，底物成为限制因素时，再增加酶的用量，酶促反应速度不再增大，滤出的果汁也不再增多。此外，影响果汁产量的因素，除了酶用量、底物浓度外，还有温度、pH、酶促反应时间等。] 8．C
9．(1)5、6、7、8、9
(2)①将苹果块换成苹果泥；①适当提高温度
(3)酶活性越高，果胶分解越快，生成的果汁量越多相同时间内生成果汁量的多少
(4)另设计一组实验，不加果胶酶，其他条件不变
解析在探究pH对果胶酶活性影响的实验中选取的pH梯度一般为5、6、7、8、9；将苹果块制成苹果泥，使苹果泥与果胶酶充分接触，从而提高酶促反应速度，缩短反应的时间；在一定温度范围内，适当提高反应的温度，也可以提高酶促反应速度。
10．(2)①D①苹果汁的体积①同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变①保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性
解析果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没
有关系，所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两种，一个是果汁的量，另一个是果汁的澄清度。为使实验达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温，达到要求后才能混合。
第13课时探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
目标导航 1.知道什么是酶制剂，能够说出常见酶制剂的种类及应用。2.学会分析和控制变量，探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响。3.探究不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的区别。
一、基础知识
1．加酶洗衣粉
(1)概念：是指含有________的洗衣粉。
(2)种类：目前常用的酶制剂有__________、________、________和____________四类。
(3)作用：加酶洗衣粉中的蛋白酶可将________最终水解为________________________；脂肪酶可将________最终水解为________________；淀粉酶可将________最终水解为________，以达到去污的目的。________________能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的________或________________，使污迹容易从衣物上脱落。
2．影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素
使用加酶洗衣粉时，影响酶活性的因素有______、________和____________等，为此科学家通过____________生产出了能够________、________、____________和____________的酶，并制成酶制剂，使其与洗衣粉的其他成分________。
提醒使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：
(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；(2)使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35～50①时活性最强，在低温下或70①以上就会失效；(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活性损失；(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
二、实验设计
1．探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果
(1)实验分析
探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果的区别时，________________为自变量，要控制其他条件一致，同时普通洗衣粉处理污渍与加酶洗衣粉处理污渍形成________实验；在控制变量时需要将科学实验与生活经验区别开。
(2)实验准备
①带有污染物的实验用布的制取：称取一定量的污染物制成溶液，取等量污染物滴加在大小、质地相同的新布上。
①称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。
(3)实验过程
①取大烧杯两只，用量筒量取等量水倒入其中。
①将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣粉，一组为污染布块与加酶洗衣
粉)分别放入两只烧杯中。
①用玻璃棒同时充分搅拌相同的时间，搅拌可重复进行。
①经过相同的时间后观察洗涤效果。
2．探究使用加酶洗衣粉时的最适温度
(1)实验分析
在探究加酶洗衣粉的最适温度时，________是自变量，其他条件一致，不同的实验组之间形成________；变量的范围应考虑____________。
(2)实验步骤
①将等量相同的污染物滴加在相同大小、质地的白棉布上(8块)。
①取8只大烧杯，分别注入500 mL自来水，编号为1、2、3、4、5、6、7、8，温度均控制在37①。
①将8只大烧杯中的水温分别调节为20①、25①、30①、35①、40①、45①、50①、55①；然后分别向各烧杯中加入等量的加酶洗衣粉。
①取制好的污染布块分别放入8只烧杯中，用玻璃棒同时充分搅拌。
①相同的时间后观察洗涤效果。
(3)结果分析
①洗衣粉的洗涤效果可以根据污染物消失的时间或相同时间内白棉布上的污渍的消失情况进行判断。
①在探究加酶洗衣粉使用时的最适温度时，若测出在40①时洗涤效果比其他条件下好，可设置温度梯度差更小的实验变量，如35①、36①、37①、38①、39①、40①、41①、42①、43①、44①、45①，进行重复实验，直至测出具体的最适温度。
3．探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果
(1)实验分析：在探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果时，自变量是____________________________，污渍应该是____________的，其他条件均一致。
(2)实验步骤
①在相同大小、质地的白棉布(3块)上滴加等量的牛奶。
①取大烧杯3只，分别注入500 mL自来水，编号A、B、C，温度均控制在37①。
①在A中加入一定量的加入蛋白酶的洗衣粉，在B中加入等量的加入复合酶的洗衣粉，在C中加入等量的加入脂肪酶的洗衣粉。
①取制好的污染布块分别放入3只烧杯中，用玻璃棒同时充分搅拌。
①相同的时间(5 min)后观察洗涤效果。
提醒(1)该实验设计可有两条思路：
①探究同一种加酶洗衣粉对于不同污渍的洗涤效果。
①探究多种加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果。
(2)洗涤效果可在洗涤后比较污物的残留程度(如：已消失、颜色变浅、面积缩小等)，还可以比较达到同样效果所用的时间长短。
(3)该实验的自变量是洗衣粉的种类，要保证其他无关变量相同。
知识点一基础知识
1．下列关于加酶洗衣粉的叙述，错误的是()
A．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉
B．目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
C．酶是未经任何处理直接添加到洗衣粉中去的
D．碱性蛋白酶能将血渍、奶渍中含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽2．下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是()
A．加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好
B．加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响
C．加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D．加酶洗衣粉相对普通洗衣粉更有利于环保
知识点二实验设计
步骤项目烧杯(1 000 mL)
①①①①
1注入自来水500 mL500 mL500 mL500 mL
2放入带油迹的
衣服
一件一件一件一件
3控制不同水温10①
10 min
30①
10 min
50①
10 min
70①
10 min
4加入等量加酶
洗衣粉
0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g
5用玻璃棒搅拌 5 min 5 min 5 min 5 min 6观察现象
(2)请分析该同学的实验设计中存在的问题，并提出改进措施。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)步骤3和步骤4能否调换？并说明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(4)①、①、①、①号烧杯中加入的自来水、洗衣粉、含油渍的衣服及保温时间、搅拌速度和时间均相同，这是为了_________________________________________________________
________________________________，以便得出科学结论。
4．
脸盆编号加入物质(等量)温度洗衣粉(等量)水量褪色时间
1油污布37①加酶 2 L 5 min
2油污布37①普通 2 L7 min
3油污布5①加酶 2 L9 min
4油污布5①普通 2 L8 min
该实验证明：
(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是______。
(2)能说明酶活性受温度影响的组合方式是________。
一、选择题
1．加酶洗衣粉的酶不易失活，原因不可能是()
A．通过基因工程生产出的特殊酶
B．用特殊化学物质将酶包裹，使其与洗涤剂隔离
C．加酶洗衣粉的酶是从耐酸、耐碱、耐较高温度的微生物中获得的
D．加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、耐较高温度
2．加酶洗衣粉中含有的常见酶类为()
A．蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶
B．蛋白酶、脂肪酶、肽酶、纤维素酶
C．脂肪酶、肽酶、淀粉酶、纤维素酶
D．蛋白酶、淀粉酶、麦芽糖酶、肽酶
3．在探究温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响时，不变的因素是()
A．水量、水质和洗衣粉用量
B．衣物的质料、大小及浸泡时间
C．洗涤方式和时间
D．以上都是
4．关于探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果的实验，下列说法不正确的是()
A．水温应保持不变
B．除冬季外，通常采用当地的常温
C．应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉
D．只能针对一种污渍进行实验
5．用加酶洗衣粉洗涤衣物时，下列说法正确的是()
A．可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服
B．一般先用热水浸开，然后调至适宜温度
C．水温太低使洗衣粉的酶丧失活性
D．使用了添加碱性蛋白酶的洗衣粉后，应立即冲洗双手
6．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意()
A．水的水温和水质两个方面
B．因为酶具有高效性，所以不用洗前浸泡
C．很多条件都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果
D．用量应比普通洗衣粉多，以便增加酶浓度
7．下列说法不正确的是()
A．加酶洗衣粉中的酶具有较强的耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的能力
B．加酶洗衣粉能够有效去除油渍、汗渍或血渍
C．衣服的洗涤只考虑洗涤效果就可以
D．科学探究中，研究变量的思路是一致的，只是在不同的问题情境下，具体做法不同8．下列关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是()
①加酶洗衣粉能将衣服上的蛋白质、脂肪等水解成溶于水的小分子物质①加酶洗衣粉最常用的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶①使用加酶洗衣粉时一般先用沸水浸开，然后调至适宜温度①使用加酶洗衣粉可减少对环境的污染
①加酶洗衣粉的酶通过特殊的化学物质将其层层包裹，遇水后溶解①实际生活中，用加酶洗衣粉的水温在25～35①之间较适宜①温度过高或过低均不宜用加酶洗衣粉
①使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力
A．①①①①①①①① B．①①①①①①①
C．①①①①①①① D．①①①①①①①
二、简答题
9．某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验。下表是他们记录的在不同温度下除去不同污渍所需时间的对照表，请依据表中数据作答。(时间/min)
奶渍48432812641217
(1)要达到最佳洗涤效果，使用加酶洗衣粉的最适宜温度范围是________。
(2)在适宜温度范围内，加酶洗衣粉对衣物上的________的洗涤效果最佳，对________的洗涤效果最差，其原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)羊毛、蚕丝等织物________(填“能”或“不能”)用加酶洗衣粉洗涤，因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。10．为了探究一年四季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响，某生物学小组进行了实际的实验操作，他们通过实验证明了夏季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。请你根据给出的实验材料和用具，对实验步骤进行设计并验证夏季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好。
(1)材料用具：添加了复合酶的洗衣粉、大小相同的白棉布4块(在上面分别滴加5滴同种的植物油，放置至干燥)、自来水、1 000 mL的烧杯、玻璃棒、天平等。
(2)实验步骤：(提示：一年四季的水温可用冬季5①，春季15①，秋季25①，夏季35①来代表。5①可以通过冰箱冷藏室来控制，其他温度可以通过水浴控制)
第一步：______________________________________________________ ____
________________________________________________________________________。
第二步：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
第三步：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
第四步：洗涤相同的时间后，观察4个烧杯中白棉布上污物的洗涤情况。
(3)结果分析：______________________________________________________________。
(4)实验结论：______________________________________________________________。
第13课时探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
知识清单
一、1.(1)酶制剂(2)蛋白酶脂肪酶淀粉酶纤维素酶(3)蛋白质氨基酸或小分子的肽脂肪甘油和脂肪酸淀粉麦芽糖碱性蛋白酶氨基酸小分子的肽
2．温度酸碱度表面活性剂基因工程耐酸耐碱忍受表面活性剂较高温度隔离
二、(1)洗衣粉的种类对照
2．(1)温度对照生活实际
3．(1)不同种类的加酶洗衣粉完全相同
对点训练
1．C[由于温度、pH、洗衣粉中的表面活性剂等都会影响酶的活性，因此加酶洗衣粉中的酶都经过了特殊处理，如用特殊的化学物质将酶层层包裹起来，与洗衣粉的其他成分隔离开等。]
规律链接
物的洗涤，不仅要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力和洗涤成本等因素。
2．A[加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比，虽然表面活性剂和三聚磷酸钠的含量较少，但添加了一定量的酶制剂，在酶的作用下，构成污渍的一些生物大分子被分解为可溶性的小分子，使污迹容易从衣物上脱落，即加酶洗衣粉的洗涤效果不仅没有降低，反而加强了。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。]
3．(1)探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响(2)应选用大小相同的白布，分别滴加4滴同种的植物油，使油渍大小相同；选择的水温不合适，考虑洗涤成本，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温梯度，如选取5①、15①、25①、35①的水温(3)不能调换，因为加酶洗衣粉中的酶在常温时会分解部分油渍(4)避免因水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量及浸泡时间和洗涤时间不同给实验结果带来误差
解析根据题干中的实验操作顺序，可以判断出该实验的自变量是温度，即探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。其他条件应保持一致，如水量、水质、洗衣粉的量、衣物的质料、大小、污渍量、浸泡时间和洗涤时间等。在做实验时，应先让每一个实验组处于所设置的温度且恒温，再加入洗衣粉，以保证酶发挥作用时的温度，故步骤3与步骤4不能调换。
规律链接探究洗衣粉洗涤效果时需要注意的几个问题
(1)比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中，实验变量为洗涤剂，设计实验时应遵循单一变量原则和对照原则，有效地控制其他变量，如水的用量、污染物的量、所用实验布的质地、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。
(2)探讨加酶洗衣粉的最适温度的实验中，根据生活实际，温度梯度可以设置为20①、25①、30①、35①……55①。若测出40①时洗涤效果最好，应设置梯度更小的实验组，如35①、36①、37①……45①，直至测出比较精确的最适温度。
(3)在使用加酶洗衣粉时，不仅要考虑最佳洗涤效果的条件，如最适温度和pH等，还要考虑衣物的承受能力，如含碱性蛋白酶的洗衣粉不能洗涤丝绸、皮革类衣物等。另外，还要考虑洗涤成本问题。如果污渍的成分比较复杂，一般选择复合加酶洗衣粉，以减少用量。4．(1)1与2(2)1与3
解析(1)只有通过比较，才能说明效果是否相同，所以需有加酶洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能有其他变量干扰，这样的组合只能为1与2或3与4，结合题干是加酶洗衣粉效果好，所以只能为1与2的组合。(2)由题意知变量是温度不同对酶的影响，所以应为1与3的组合。
达标测试
1．C[加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出来的特殊酶，不是从耐酸、耐碱、耐高温的微生物中直接获得的。]
2．A 3.D
4．D[探讨不同种类洗衣粉的洗涤效果时，可以选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉；污渍的选择也应该多样化；也可以针对污渍相同，布料不同的情况进行实验。但实验过程中温度应保持不变，一般采用当地的常温，冬天温度太低，应用水浴的方法，使温度达到25～35℃。]
5．D[加酶洗衣粉中的蛋白酶会破坏毛料衣物结构；酶的作用需要适宜的条件，因此加酶洗衣粉不能用开水浸泡，否则会导致洗衣粉中的酶变性失活；低温能抑制酶的活性，但是不
会使酶失活；由于皮肤的结构中有蛋白质成分，碱性蛋白酶洗衣粉也会损伤皮肤，洗完衣物后需要及时用清水冲洗双手。]
6．C[影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水质、水量、洗衣粉用量、衣物质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。同时还应注意洗涤成本，洗衣粉用量应适宜。]
7．C[加酶洗衣粉中的酶是通过基因工程生产的，具有较强的耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的能力；在酶的作用下，能将污渍中的大分子物质分解为可溶性的小分子，因此能有效地去除油渍、汗渍或血渍，同时也说明酶具有高效性；衣服的洗涤，不能只考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力和洗涤成本等。]
8．B[加酶洗衣粉所含的碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子的蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子肽；所含有的碱性脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使污迹容易脱落。普通洗衣粉含磷，含磷污水的排放可造成水体污染。加酶洗衣粉使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展；加酶洗衣粉中的酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，减少对环境的污染。为了保护酶的活性，加酶洗衣粉的酶被特殊的化学物质层层包裹，遇水后才被溶解，这样酶就不跟洗涤剂直接接触，它才能在洗衣粉中保持稳定。考虑洗涤成本及酶活性，用加酶洗衣粉的水温在25～35℃之间，温度过高或过低，酶的活性都降低，温度过高时甚至失活。使用加酶洗衣粉时应注意衣服的承受能力，如毛料和丝织品不宜用含蛋白酶的洗衣粉，因为毛料和丝织品的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣服。]
9．(1)50～60①
(2)奶渍蓝墨水奶渍的主要成分是蛋白质和脂肪，加酶洗衣粉主要含有蛋白酶和脂肪酶，能使蛋白质和脂肪等有机物水解，而很难使蓝墨水的成分水解
(3)不能羊毛、蚕丝等织物的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶能使蛋白质水解，从而使织物受到破坏
解析由表中数据可知，加酶洗衣粉在50～60①条件下洗涤效果最好；加酶洗衣粉对奶渍有较强的去污力，说明加酶洗衣粉中有蛋白酶，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，如果使用加酶洗衣粉洗涤，会对衣物造成破坏。
10．(2)用天平称取等量洗衣粉4份，分别倒入1 000 mL 的烧杯中，并对烧杯进行编号为1～4号分别在1～4号烧杯中加入5①、15①、25①、35①的自来水各500 mL，用玻璃棒搅拌均匀把4块大小相同且滴加等量植物油的白棉布分别放入4个烧杯中，用玻璃棒以相同的速度进行搅拌来实现洗涤过程(3)4号烧杯中的白棉布的洗涤效果最好
(4)夏季的水温对加酶洗衣粉的洗涤效果最好
解析题干中的“提示”是设置变量的线索，“验证”两字为该实验定性，排除了探究实验结果的发散性，也就限制了“结果分析”和“实验结论”的唯一性。
第14课时酵母细胞的固定化
目标导航 1.说出固定化酶和固定化细胞的作用原理；了解利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例。2.说出固定化酶在生产实践中的优点；了解固定化酶和固定化细胞的方法及二者的联系与区别。
一、固定化酶的应用和固定化细胞技术
1．高果糖浆的生产
(1)高果糖浆的生产原理
①原料：________(由淀粉转化来的)。
①原理：葡萄糖――→果糖。
(2)使用固定化酶技术生产高果糖浆的过程
将葡萄糖异构酶固定在颗粒状的载体上→放入底部有许多小孔的反应柱中(酶颗粒________通过筛板上的小孔，反应液能____________)→葡萄糖溶液从反应柱的上端注入→流经反应柱→与________________接触，转化成________→果糖从反应柱下端流出。
(3)使用固定化酶生产高果糖浆的优点
与一般酶制剂相比，固定化酶既能与________接触，又能与________分离，同时还可以被________利用。
2．固定化细胞技术
(1)概念：利用________或________方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。
(2)常用方法：________、________结合法和物理吸附法。
①________：是指将酶或细胞包裹在多孔的载体中，如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在醋酸纤维素等半透性高分子膜中(适用于较大的细胞)。
①________结合法：是指将酶分子相互结合，或将其结合到纤维素、琼脂糖、离子交换树脂等载体上的固定方式(适用于酶的固定)。
①________吸附法：是指将酶吸附到固体吸附剂表面的方法。固体吸附剂多为活性炭、多孔玻璃等(适用于酶的固定)。
提醒(1)固定化细胞使用的都是活细胞，因而为了保证其生长、增殖的需要，应该为其提供一定的营养物质。
(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变小，所以对酶的活性影响最小。
二、制备固定化酵母细胞技术
1．制备固定化酵母细胞
(1)酵母细胞的________
活化就是让由于缺水而处于休眠状态下的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母菌活化需要
1 h左右，酵母细胞活化后体积变大。
(2)配制物质的量浓度为0.05 mol/L的________溶液。
(3)配制____________溶液：将0.7 g海藻酸钠放入50 mL小烧杯中，加入10 mL水，用酒精灯小火加热(或者间断加热)，边加热边搅拌，反复几次，直至完全溶化，用蒸馏水定容至10 mL。如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，则形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，影响实验效果。
(4)海藻酸钠溶液与____________混合：将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入已经活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀，再转移至注射器中。冷却的目的是防止高温杀死酵母菌。
(5)________酵母细胞：以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间(约30 min)，以便形成稳定的结构。
2．用固定化酵母细胞发酵
(1)将固定好的__________________(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2～3次。
(2)将150 mL质量分数为10%的____________转移到200 mL 的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25①下发酵24 h，可以看到产生了大量气泡，同时会闻到酒香。
提醒加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及实验的成败。海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需要通过加热，促进其溶解。溶解海藻酸钠，最好采用________或者____________的方法。例如，加热几分钟后，从石棉网上取下烧杯冷却片刻，并不断搅拌，再将烧杯放回石棉网上继续加热，如此重复几次，直至海藻酸钠完全________。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。
知识点一固定化酶的应用和固定化细胞技术
1．关于固定化酶技术的说法，正确的是()
A．固定化酶技术就是固定反应物，并将酶依附着载体围绕反应物旋转的技术
B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应
C．固定化酶中的酶无法重复利用
D．固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术
2．下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是()
A．物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固
B．包埋法的优点是操作复杂，条件温和，对细胞无毒性
C．物理吸附法容易对酶活性产生影响
D．凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等
知识点二制备固定化细胞
3．有关制备固定化酵母细胞的叙述，正确的是()
A．首先用蒸馏水把干酵母、CaCl2、海藻酸钠配制成溶液，但配制CaCl2溶液需要加热B．配制海藻酸钠的溶液成糊状
C．配制酵母细胞溶液，要用玻璃棒搅拌，使酵母细胞混合均匀
D．酵母细胞溶液首先要和CaCl2溶液混合
4．下列有关固定化酵母细胞制备步骤的叙述，恰当的是()
A．应使干酵母与自来水混合并搅拌，以利于酵母菌活化
B．配制海藻酸钠溶液时要用小火间断加热的方法
C．向刚溶化好的海藻酸钠溶液中加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀
D．将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液注入CaCl2溶液中，会观察到CaCl2溶液中有球形或椭球形的凝胶珠形成
一、选择题
1．酶的固定方法不包括()
A．将酶吸附在载体表面上
B．将酶相互连接起来
C．将酶包埋在细微网格里
D．将酶制成固体酶制剂，如加酶洗衣粉中的酶
2．下列说法不正确的是()
A．固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法
B．固定化酶更适合采用化学结合法和物理吸附法
C．由于细胞个体大，而酶分子很小，因此细胞多采用物理吸附法固定
D．反应物是大分子物质应采用固定化酶
3．关于酵母细胞活化的说法，不正确的是()
A．酵母细胞活化就是由无氧呼吸变成有氧呼吸
B．活化就是让处于休眠状态的细胞恢复正常生活状态
C．酵母细胞活化所需要的时间较短
D．酵母细胞活化反应体积增大
4．下列关于对固定化酶中用到的反应柱的理解中，正确的是()
A．反应液和酶均可自由通过反应柱
B．反应液和酶均不能通过反应柱
C．反应液能通过，酶不能通过
D．反应液不能通过，酶能够通过
5．下列关于配制海藻酸钠溶液的措施，正确的是()
A．用酒精灯加热，加热中不能搅拌
B．由于海藻酸钠溶解速度快，所以不用加热
C．海藻酸钠在水中溶解的速度慢，需用酒精喷灯加热
D．采用小火或间断加热，促进溶解，防止发生焦糊
6．关于固定化酶中酶的说法，正确的是()
A．酶的种类多样，可催化一系列的酶促反应
B．酶被固定在不溶于水的载体上，可反复利用
C．酶作为催化剂，反应前后结构不改变，所以固定化酶可永远利用下去
D．固定化酶由于被固定在载体上，所以丧失了酶的高效性和专一性特点
7．在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是()
A．用于调节溶液pH B．用于进行离子交换
C．用于胶体聚沉D．用于为酵母菌提供Ca2＋
8．下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述，正确的是()
A．固定化细胞技术在多步连续催化反应方面优势明显
B．固定化酶应用时，要控制好pH、温度和溶解氧
C．利用固定化酶降解水体中有机磷农药，需提供适宜的营养条件
D．利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类的作用只是作为反应底物
二、简答题
9．如图为固定化酶的反应柱示意图，请据图回答：
(1)请在横线上填出各标号的名称。
①____________，①__________，①_________________________________________。
(2)与一般酶制剂相比，固定化酶的突出优点是____________________________________
________________________________________________________________________；
固定化细胞的优点是________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)①的作用是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方式有______________或______________。
(5)据图说出反应柱的作用原理。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。10．根据下面的实验原理、实验过程分析讨论相关问题。
实验原理：麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中。啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵的糖转化成乙醇。
实验过程：①取斜面培养基上的新鲜啤酒酵母，接种于10 mL麦芽汁液体培养基中，25①培养24～30 h。
①取1.6 g海藻酸钠放入无菌小烧杯中，加无菌水少许调成糊状，再加入无菌水至40 mL，在98 kPa条件下灭菌15 min。冷却至45①左右后，与预热至35①左右的10 mL酵母培养液混合搅拌均匀，立即倒入带喷嘴的无菌小塑料瓶中(或装有5号针头的注射器外套中)，以恒定的速度滴入盛有葡萄糖、氯化钙混合液的容器中，浸泡30 min制成凝胶珠。
①倒去葡萄糖、氯化钙混合液，用无菌水洗涤凝胶珠三次后，将凝胶珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL无菌麦芽汁液体培养基，置于25①下封口发酵5 d左右，倒出发酵后的麦芽汁即为生啤酒，品尝其口味。
(1)凝胶珠是由什么组成的？它有什么作用？
________________________________________________________________________。(2)如果进行多批次的生产，本实验中的啤酒酵母与普通发酵中的酶或菌种在使用上有何区别？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)制作成功的凝胶珠应用________，其颜色为________。将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶
液后，发现有________产生，同时有________味散发。
第14课时酵母细胞的固定化
知识清单
一、1.(1)①葡萄糖①葡萄糖异构酶(2)不能自由出入葡萄糖异构酶果糖
(3)反应物产物反复
2．(1)物理化学(2)包埋法化学①包埋法①化学①物理
二、1.(1)活化(2)CaCl2(3)海藻酸钠(4)酵母细胞(5)固定化
2．(1)酵母细胞(2)葡萄糖溶液小火间断加热溶化
对点训练
1．D[固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，其优点是酶被固定在一定装置内可以重复利用，缺点是无法同时催化一系列酶促反应；在固定过程中，固定的是酶而不是反应物，因此A、B、C均错误。]
所以要想催化一系列的酶促反应需要固定化细胞。
2．D[物理吸附法的优点是酶活性不受影响，但吸附过程复杂且吸附不牢固；包埋法操作简单，条件温和，对细胞无毒性。]
3．C[配制CaCl2溶液不需加热；配制海藻酸钠溶液需要加热，直至将海藻酸钠完全溶化；溶化好的海藻酸钠冷却至室温加入活化的酵母细胞，进行充分搅拌，使其混合均匀。]
规律链接(1)酵母细胞的固定化的实验需要注意的事项
①选用的干酵母要具有较强的活性，而且物种单一。
②酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应选择体积足够大的容器，防止酵母细胞的活化液溢出。
③溶解CaCl2时勿用自来水，以免杂质离子影响实验结果。
④海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键，因为如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，也会影响实验效果。
⑤溶化海藻酸钠时要用小火或间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊。
⑥将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避免高温杀死酵母细胞。
⑦固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠与酵母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注射，以免影响凝胶珠的形成。
⑧可利用海藻酸钠制成不含酵母菌的凝胶珠，作为对照。
(2)如何检测凝胶珠的质量是否合格？
①机械法：用镊子夹取一个凝胶珠放在实验桌上，用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠制作成功；也可以在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。
②目测法：合格的凝胶珠应是淡黄色、圆形或椭圆形。如果颜色过浅呈白色，说明海藻酸钠溶液的浓度过低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠形状不规则，则说明海藻酸钠的浓度偏高。
4．B[由于在缺水状态下，微生物处于休眠状态，为了加速酵母细胞的活化，将干酵母与
蒸馏水混合后用玻璃棒充分搅拌，而不应用自来水，因为自来水可能会有杂菌；为避免海藻酸钠发生焦糊，溶化时要小火或间断加热；如果将刚溶化好的海藻酸钠与已活化的酵母细胞混合，有可能会杀死酵母细胞；将与酵母细胞混匀的海藻酸钠的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注入。]
达标测试
1．D
2．C[由于细胞个体大，酶分子很小，个体大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶分子容易从包埋材料中漏出。因此，细胞多采用包埋法固定化，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化。]
3．A 4.C 5.D
6．B[固定化酶不能催化一系列酶促反应的进行；固定化酶被固定在不溶于水的载体上，可以重复利用，但是随着利用次数的增加，受到外界因素的影响，其活性会逐渐降低；固定化酶具有高效性和专一性的特点。]
7．C[海藻酸钠胶体在CaCl2这种电解质溶液的作用下，发生聚沉，形成凝胶珠，其作用机理是盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引，形成更大的胶体颗粒，类似于人体红细胞与抗凝集素之间的凝集反应。]
8．A[A项中，固定化细胞技术最大的用途就是连续催化反应；B项中，不需溶解氧；C项中，不需各种营养条件；D项中，糖类的作用不只是作为反应底物。]
9．(1)①反应柱①固定化酶①分布着小孔的筛板
(2)既能与反应物接触，又能与产物分离，还能被反复利用成本更低，操作更容易，且能催化一系列的反应(3)使酶颗粒无法通过，反应溶液却可以自由出入(4)化学结合法物理吸附法(5)反应液从反应柱的上端注入，使反应物溶液流过反应柱，与固定化酶接触，得到的产物从反应柱下端流出
解析与一般的酶制剂相比，固定化酶不仅能与反应物充分接触，还能与产物分离，并且可以反复利用；与固定酶化相比，固定化细胞能催化一系列的化学反应，并且固定化细胞成本更低，操作更容易；使用固定化酶技术往往利用一个反应柱，反应柱下端有一个分布着小孔的筛板，酶颗粒无法通过筛板，而反应溶液却可以自由出入。
10．(1)凝胶珠由啤酒酵母和固定酵母菌的海藻酸钠组成。啤酒酵母能产生酶将渗入凝胶珠的麦芽汁中的糖发酵，进而转化成乙醇
(2)将生啤酒倒出后，将凝胶珠再投放入新鲜的麦芽汁中，可以在较长时间内反复连续使用，而普通发酵中的酶或菌种不能反复使用
(3)蒸馏水冲洗浅黄色气泡酒
第15课时专题复习