2018高考生物選修1必考知識點(2)
2018高考生物選修1必考知識點：果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
由水果制作果汁要解決兩個主要問題：一是果肉的出汁率低，耗時長;二是榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀。
1、植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分有纖維素和_果膠_。并且兩者不溶于水，在果汁加工中，既影響出汁率，又使果汁渾濁。
2、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間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。果膠酶的作用是能夠?qū)⒐z_分解成可溶性的_半乳醛酸，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，并且使果汁變得澄清。
3、果膠酶是一類酶總稱，包括_果膠分解酶 、 多聚半乳糖醛酸酶 、果膠酯酶_等。
4、酶的活性是指 酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的 的能力。酶活性的高低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)速度 來表示。在科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減小量或產(chǎn)物的增加量來表示。
5、影響酶活性的因素包括：溫度 、PH、酶的抑制劑等。
(二).實驗設(shè)計
〔設(shè)計一〕探究溫度對酶活性的影響
當(dāng)酶處于最適溫度或最適pH時，酶的活性最高;若溫度過高、過酸或過堿，則導(dǎo)致酶變性失活。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率和果汁的澄清度與果膠酶的活性成正比。
此實驗的自變量是溫度 _;根據(jù)單一變量原則，你應(yīng)確保各實驗組相同的變量有_PH 底物濃度底物量 實驗器材 酶的用量 等等_。
〔設(shè)計二〕探究PH對酶活性的影響
探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調(diào)節(jié)。
〔設(shè)計三〕探究果膠酶的用量
探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)
旁欄思考題
1.為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理?
提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。
2.在探究溫度或pH的影響時，是否需要設(shè)置對照?如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置?為什么?
提示：需要設(shè)置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。
3.A同學(xué)將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變?為什么要作這樣的處理?B同學(xué)呢?
提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。B同學(xué)對于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。
4.想一想，為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低?
提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。
5.當(dāng)探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變?
提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影響。
實驗變量與反應(yīng)變量(如表)
實驗變量(自變量)反應(yīng)變量(因變量)
含義實驗中實驗者所操縱的因素或條件由于實驗變量改變而引起的變化和結(jié)果
實例溫度或pH果汁量
聯(lián)系實驗變量為原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者是因果關(guān)系
課題2 探討加酶洗衣粉的洗滌效果
1、酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA;酶具有生物 催化 作用;酶具有高效 性、專一性特點，但易受溫度、PH、表面活性劑等因素的影響。
(1)加酶洗衣粉是指含酶制劑 的洗衣粉，目前常用的酶制劑有蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶和纖維素酶四類。普通洗衣粉中含磷，含磷的污水排放可能導(dǎo)致 微生物和藻類大量繁殖，造成水體污染，加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉，使洗滌劑朝無磷的方向發(fā)展，減少對環(huán)境的污染。
(2)脂肪酶可以將脂肪分解成 甘油和脂肪酸，蛋白酶可以將蛋白質(zhì)分解成 小分子肽和氨基酸 ，小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸;淀粉酶可以將淀粉分解成 可溶性麥芽糖，纖維素酶可以將纖維素分解成 葡萄糖 ，以達到去污的目的，因此，蛋白類纖維織物(羊毛、蠶絲等)不能用 加(蛋白)酶洗衣粉 來洗滌。
(3)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，使污跡容易從衣物上脫落。
(4)衣物的洗滌，不僅要考慮到洗滌效果，還要考慮衣物的承受能力 、 洗滌成本等因素。
(5)加酶洗衣粉可以降低表面活性劑和三聚磷酸鈉的用量，使洗衣粉朝低磷無磷的方向發(fā)展，減少對環(huán)境的污染。
2、實驗設(shè)計遵循原則：是單一變量原則、對照原則和等量原則，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果有何不同時，用控制使用不同種類洗衣粉為變量，其他條件完全一致;同時普通洗衣粉處理污漬物與加酶洗衣粉處理污漬物形成 對照 實驗。
3.不同種類的酶洗衣粉對同一污漬的洗滌效果
(1)實驗原理：不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有 專一性 ，所以對不同污漬的洗滌效果不同。
4、比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的異同
普通洗衣粉加酶洗衣粉
相同點表面活性劑可以產(chǎn)生泡沫，將油脂分子分散開，水軟化劑可以分散污垢，等
不同點酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易溶于水，從而與纖維分開
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