高考生物一轮复习生物技术实践4酶的应用课件新人教版选修1

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[基础梳理——系统化]知识点一　果胶酶在果汁生产中的作用(1)果胶①作用：____________以及胞间层的主要组成成分之一。②成分：由____________聚合而成的一种高分子化合物。③特点：不溶于水；在果汁加工中，会影响________并使果汁混浊。(2)果胶酶①成分：是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和___________等。
(3)酶的活性①概念：指酶催化一定________的能力。②表示方法：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。③酶反应速率的表示方法：用单位时间内、单位体积中________________或产物的增加量来表示。(4)影响酶活性的因素：________、________和酶的抑制剂等。 
知识点二　加酶洗衣粉在洗涤中的作用(1)加酶洗衣粉：指含________的洗衣粉。(2)酶制剂的种类与洗涤原理
知识点三　固定化酶和固定化细胞(1)固定化酶①形成：将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种________上，使之成为____________________的制剂。②特性：与游离酶相比，________好，与底物和产物容易分离，易于控制，能反复多次使用；便于__________，有利于自动化生产。(2)固定化技术概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。(3)适用对象一般来讲，酶更适合采用____________和物理吸附法固定化，而细胞多采用________固定化，这是因为体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶则易从包埋材料中漏出。
[基能过关——问题化]一、判一判1．果胶在果汁加工中可影响出汁率，并使果汁浑浊。(　　)2．果胶酶是一种只能分解果胶的酶，这种酶同样具有专一性。(　　)3．酶的活性是指一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速率。(　　)4．影响酶活性的因素只有温度和pH。(　　)5．棉纺品的表面浮毛可用加了蛋白酶的洗衣粉洗涤，这种去浮毛效果最佳。(　　)6．与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉洗涤效果更好，由于不含磷元素，且酶制剂进入无机环境中后可以被微生物分解，因此不会对环境造成污染。(　　)
7．一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤，这是由于蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。(　　)8．酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。(　　)9．人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此应避免与加酶洗衣粉长时间接触。(　　)10．加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。(　　)11．一般来说，酶更适合用包埋法固定化，细胞更适合用化学结合和物理吸附法固定化。(　　)12．海藻酸钠溶液浓度越高，形成凝胶珠就越容易，包埋的酵母细胞数量就越多。(　　)13．化学法固定化酶或固定化细胞是利用氢键的作用力将酶分子或细胞相互连接起来。(　　)
二、连一连　固定技术的方法、原理及图示(连线)
三、议一议【教材易漏拾遗】1．(1)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？  (2)在探究温度或pH对酶活性的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？ 
将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了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。
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。
2．配制海藻酸钠溶液是制备固定化酵母细胞成败的关键，为什么？
提示：海藻酸钠的浓度影响固定化细胞的质量，如果海藻酸钠浓度过高，将很难形成球形或椭圆形的凝胶珠；如果浓度过低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少，进而影响实验效果。
课堂互动探究案考点一　酶活性及加酶洗衣粉
【任务驱动　探究突破】任务1　果胶酶在果汁生产中的作用
(2)酶的活性与影响酶活性的因素①酶的活性：酶催化一定化学反应的能力，可用在一定条件下，酶催化某一化学反应的__________来表示。②影响酶活性的因素：________、pH、酶的抑制剂等。
多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶
(3)探究温度对果胶酶活性影响的实验①实验方案：确定温度梯度→探讨控制温度的方法和措施。②实验程序：制备苹果泥→苹果泥与果胶酶分别__________→将苹果泥与果胶酶混合保温→过滤出果汁→记录果汁量→改变不同______后，重复上面实验。③记录实验数据，并填入表格。④得出结论：获得的果汁越多或果汁越澄清，表明果胶酶活性______。
任务2　探究果胶酶活性最适条件的实验设计(1)思路方法：探究不同温度(或pH)对果胶酶活性的影响时，温度(或pH)作为自变量，应有效地控制其他无关变量，通过___________________________来确定最适值。(2)衡量实验结果的指标：①在相同时间内，滤出苹果汁的______多少；②观察苹果汁的______。任务3　探究果胶酶的用量(1)原理：本实验是一个探究性的定量实验，所测出的最适用量是在本实验的温度、pH条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应标明_____________。(2)确定最适用量的方法：如果随酶用量的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量______；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不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的____________。
设置合理的温度(或pH)梯度
任务4　探讨加酶洗衣粉的洗涤效果中常用酶制剂的种类及洗涤原理
任务5　探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果(1)原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污渍都有较好的洗涤效果。
【考向分类　对点落实】　考向一影响果汁产量的物质、因素及探究方法1．[2021·长春市高三质量监测] 20世纪70年代以来，燃料乙醇产业得以发展，2018年世界燃料乙醇产量已接近1 000亿升。丰富且不可食用的木质纤维素被作为潜在原料而用于乙醇生产，这首先需要获得可产生高产纤维素酶的纤维素分解菌。下图是从腐殖土中筛选纤维素分解菌的流程，请分析回答：腐殖土溶液→选择培养→①→将样品涂布到鉴别培养基上→挑选产生透明圈的菌落(1)上图中步骤①为____________，鉴别培养基中应加入________。(2)纤维素分解菌中含有纤维素酶，纤维素酶主要包括____________________三种组分，为进一步确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行_____________________________，纤维素酶活性的测定方法为__________________________________________________________________。(3)利用纤维素生产乙醇时，发酵罐中还需要接种______菌，发酵条件应控制的温度为___________________℃，通气情况为________________。
C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶
一般采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定
解析：(1)结合分析可知，题中步骤①为梯度稀释，鉴别培养基中应加入刚果红，刚果红能与纤维素形成红色复合物，随着纤维素被分解，在纤维素分解菌菌落的周围出现透明圈，进而将纤维素分解菌鉴别出来。(2)纤维素分解菌中含有纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，纤维素酶主要包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分，为进一步确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵，纤维素酶活性的测定方法一般采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。(3)利用纤维素生产乙醇时，发酵罐中还需要接种酵母菌，酵母菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，酵母菌适宜的生活温度为18 ℃～25 ℃，因此发酵条件应控制温度为18 ℃～25 ℃，并控制无氧条件。
2．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，分解植物的细胞壁及胞间层。请完成以下有关果胶酶和果汁生产的问题：(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高____________和____________。(2)某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶分解的最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥，试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：第一种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6……10。第二种：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。①请问哪一种操作更科学？________，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________。
第二种的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境(或第一种的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应)
解析：(1)果胶酶可以分解果胶，从而提高果肉的出汁率和果汁的澄清度。(2)①探究果胶酶催化果胶分解最适pH实验的关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的pH，然后把pH相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定pH之前就会发生酶的催化反应，导致实验结果不准确。可见第二种操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH环境，因此第二种的操作更科学。
②如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示__________时，实验的操作和记录是比较可行的。根据你对酶特性的了解，分析图中最可能是实验结果的曲线图是________。若实验所获得的最适pH＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
解析：本实验自变量是不同的pH，因变量是果汁体积。如果用曲线图的方式记录实验结果，则横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。在一定pH范围内，酶的活性随着pH的升高而逐渐增强，达到最适pH后，酶的活性随pH继续升高而逐渐下降，过酸或过碱会使酶永久失活，据此可推知，图甲最可能是实验结果的曲线图。过图甲曲线的峰值画一条与纵坐标相平行的线，该线与横坐标的交点即为m。
　考向二探讨加酶洗衣粉的洗涤效果3．[2017·江苏卷]为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如图。由图中实验结果能直接得出的结论是(　　)
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
解析：对污布类型2、3处理，洗衣粉类型、酶用量均相同，二者比较可以直接说明碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同。由图中实验结果不能直接得出A、B、D三项所述的结论，原因是它们都没有单一变量的对照实验来支持。
4．加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。请回答下列问题：(1)由下图推知，该实验的目的是_______________________________________。50 ℃时加酶洗衣粉中碱性蛋白酶的最适含量约是________%。
探究不同温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响
解析：由题图可知，实验中存在两个变量：温度与碱性蛋白酶含量，即实验探究的是温度、碱性蛋白酶含量对去污力的影响。在50 ℃时，洗衣粉的去污力在碱性蛋白酶含量为0.6%时达到最大。
(2)下表是添加脂肪酶的加酶洗衣粉和普通洗衣粉洗涤效果的实验记录，请据表回答问题。
①该实验设计体现了________________原则。②若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是________。(3)下列衣料不适宜用添加蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤的有________。①棉织品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品(4)根据以上实验结果，请写出两项提高加酶洗衣粉洗涤效果的措施：____________________________________________________________________。
用温水浸泡；延长浸泡时间；增加洗衣粉的用量等(写出两项合理答案即可)
解析：由表中数据可知，1、3号为实验组，2、4号为对照组，1、2号与3、4号中只有是否加酶一个变量，因此该实验设计体现了对照原则和单一变量原则。若1号实验组洗净油污布所需时间接近7 min，最可能的原因是酶已经变性失活。(3)蛋白酶可分解蛋白质，故毛织品、蚕丝织品等以蛋白质为主要成分的衣料不能用含蛋白酶的加酶洗衣粉洗涤。(4)用温水浸泡(提高酶的活性)、延长浸泡时间(延长酶的催化时间)、增加酶的用量等都可以提高加酶洗衣粉的洗涤效果。
考点二　固定化酶(细胞)的制备和应用
【任务驱动　探究突破】任务1　固定化细胞技术的概念及常用的固定方法(1)固定化酶和固定化细胞技术是利用______或______方法将酶或细胞固定在________________的技术。(2)固定化酶或固定化细胞技术常用的固定方法________、__________和____________。一般来说，酶更适合采用__________和_____________固定化，细胞多采用________固定化。
任务2　酵母细胞的固定化及发酵程序
任务3　固定化技术的比较
任务4　固定化酶与固定化细胞的比较
【考向分类　对点落实】　考向一固定化酶(细胞)的制备原理及过程1．某同学欲通过制备固定化酵母细胞来进行葡萄糖溶液发酵实验，图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作，图2是进行葡萄糖发酵的装置(a是固定化酵母细胞，b是反应柱，c是分布着小孔的筛板)，
A．刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母菌混合以制备混合液B．利用固定化酵母细胞进行发酵时，糖类的作用仅是作为反应底物C．图1中X溶液为CaCl2溶液，将酵母细胞与海藻酸钠溶液混匀后快速注入CaCl2溶液中，会观察到有凝胶珠形成D．图2装置中的长导管主要是排出CO2，以防止空气中的杂菌进入反应柱
下列叙述正确的是(　　)
解析：在制备固定化酵母细胞的实验中，将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入已活化的酵母细胞，否则高温会导致酵母细胞死亡；利用固定化酵母细胞进行发酵时，糖类除了作为反应底物外，还为酵母菌提供营养和能量；图1中X溶液为CaCl2溶液，将与酵母细胞混匀的海藻酸钠溶液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，会观察到有凝胶珠形成；装置中的长导管用于排出CO2，并能防止空气中杂菌进入反应柱。
2．[2016·江苏卷]为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响，以及固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，科研人员用筛选到的一株绿球藻进行实验，流程及结果如下。请回答下列问题：
图1 图2
(1)实验中的海藻酸钠作用是______________________，CaCl2的作用是_____________________________________。(2)为洗去凝胶球上残余的CaCl2和其他污染物，并保持绿球藻活性，宜采用___________________洗涤。图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h后，移去凝胶球，溶液呈绿色，原因是___________________________________。(3)为探索固定化藻对含Zn2＋污水的净化作用，应选用浓度为________海藻酸钠制备凝胶球。(4)图2中空白凝胶球组Zn2＋浓度下降的原因是________________。结合图1和图2分析，固定化藻的实验组24～48 h间Zn2＋浓度下降速度较快的主要原因是________________________；72～96 h间Zn2＋浓度下降速度较慢的原因有__________________________________________________。
与海藻酸钠反应形成凝胶球(凝固剂)
海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大)
绿球藻生长(增殖)速度快
绿球藻生长(增殖)速度减慢，溶液中Zn2＋浓度较低
考向二固定化酶(细胞)的应用3．某一实验小组的同学欲通过制备固定化酵母细胞来进行葡萄糖溶液的发酵实验，实验材料及用具齐全。(1)制备固定化酵母细胞常用________法。 (2)制备固定化酵母细胞的过程为①使干酵母与________混合并搅拌，并使酵母菌活化； ②将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；③用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；④海藻酸钠溶液冷却至室温后再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；⑤用注射器将____________________________的混合物缓慢滴入氯化钙溶液中。(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵。①从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是________________________________________________________________。②要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是________活塞1和________活塞2。
海藻酸钠溶液和酵母细胞
葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多而死亡
解析：细胞固定化常用包埋法，应用酵母细胞固定化发酵时，注意反应物浓度不应过高，过高会使酵母细胞失水过多而死亡，发酵过程中应在无氧条件下，所以关闭活塞。
4．下面是某同学所做的生成啤酒酿造实验，请根据其实验过程，回答相关问题：实验原理：利用固定化酵母菌分解麦芽汁，生成啤酒。实验步骤：第一步：酵母细胞活化。取1 g干酵母，放入50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，用玻璃棒搅拌均匀，放置1 h，使其活化。第二步：配制海藻酸钠溶液。取0.7 g海藻酸钠，放入另一只50 mL的小烧杯中，加蒸馏水10 mL，并搅拌直至溶化，用蒸馏水定容至10 mL。加热时，注意火候。第三步：海藻酸钠与酵母细胞混合。将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温，加入活化的酵母细胞，充分搅拌均匀。第四步：用注射器以恒定的速度将上述混合液缓慢滴加到0.05 ml/L的CaCl2溶液，制成凝胶珠。第五步：倒去CaCl2溶液，加无菌水洗涤三次后，将凝胶珠放入500 mL三角瓶中，加入300 mL麦芽汁溶液，置于25 ℃下封口，发酵五天后，倒出发酵后的麦芽汁即为啤酒，品尝其口味。
(1)酵母细胞活化的作用是_______________________________________。第二步中注意火候指的是___________________。第三步中为什么要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞？________________________。(2)上述固定化细胞的方法称为__________法，形成的凝胶珠颜色为__________色。如果形成的凝胶珠颜色过浅，则配制的海藻酸钠溶液浓度__________，如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则配制的海藻酸钠浓度________。(3)与固定化酶相比，该方法的优点是__________________________________________________________________。(4)要想反复使用固定化酵母细胞，实验过程要在严格的________条件下进行，同时要控制适宜的________和________。
让休眠状态的酵母细胞恢复到正常生活状态
成本更低，操作更容易；省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定
解析：(1)活化酵母细胞的目的是让休眠状态的酵母细胞恢复到正常生活状态。第二步中注意火候指的是用小火或间断加热，防止海藻酸钠焦糊。为防止高温杀死酵母细胞，第三步中要等海藻酸钠溶液冷却至室温，再加入活化的酵母细胞。(2)上述固定化细胞的方法称为包埋法，形成的凝胶珠颜色为浅黄色。如果形成的凝胶珠颜色过浅，则配制的海藻酸钠溶液浓度过低，如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则配制的海藻酸钠浓度过高。(3)与固定化酶相比，固定化细胞的优点是成本更低，操作更容易；省去酶的分离、提纯等工序，同时酶的活性更稳定。(4)要想反复使用固定化酵母细胞，实验过程要在严格的无菌条件下进行，同时要控制适宜的温度和pH，以保证酵母细胞的活性。
[长句应答必备]1．果胶酶的活性受温度影响，处于最适温度时活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性呈正相关。2．酶制剂中的蛋白酶、淀粉酶等并非是单一酶，而是复合酶，如蛋白酶制剂实际包括蛋白酶和某些肽酶，这些酶可将蛋白质水解成小分子肽和氨基酸。3．酶的催化作用需要适宜的温度，用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间，加快洗涤。4．一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加酶洗衣粉洗涤，因为蛋白酶会水解蛋白质类的丝绸。5．细胞的固定化要在严格无菌条件下进行，对制备的海藻酸钠溶液、CaCl2溶液以及注射器等器材要进行严格灭菌。6．海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；浓度过低，凝胶珠所包埋的酵母细胞数量少。
1．[2016·海南卷，30]回答下列问题：(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是________________________________________。若要去除衣服上的血渍，应选择含有____________(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉，理由是_______________________________________。
开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗
碱性条件下只有蛋白酶丙有活性
解析：(1)新鲜血迹中含有蛋白质，开水会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗；若要去除衣服上的血渍，应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉，因为碱性条件下只有蛋白酶丙具有活性。
(2)某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法________(填“合理”或“不合理”)，理由是___________________________。(3)已知溶液的pH可以影响酶活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中__________________(填“羧基和氨基”“氨基和甲基”“羧基和甲基”或“甲基和甲基”)等基团的解离状态。
解析： (2)因为洗衣液中含有的蛋白酶会降解脂肪酶，所以添加脂肪酶无效。(3)只有羧基和氨基可解离，pH通过影响酶和底物分子羧基和氨基的解离状态而影响酶的活性。
2．[2019·浙江4月选考]回答与果胶和果胶酶有关的问题：(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物，其原因除水果中果胶含量较高外，还有______________________________________。(2)为了获得高产果胶酶微生物的单菌落，通常对分离或诱变后的微生物悬液进行______________________________。(3)在某种果汁生产中，用果胶酶处理显著增加了产量，其主要原因是果胶酶水解果胶使_______________________________________________。果汁生产中的残渣果皮等可用于果胶生产，通常将其提取液浓缩后再加入________________，使之形成絮状物，然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)常用固定化果胶酶处理含果胶的污水，其主要优点有____________________和可连续处理等。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外，还需考虑的主要有__________________和_______________。
腐烂的水果中含产果胶酶的微生物较多
涂布分离(或划线分离)
水果组织软化疏松及细胞受损
解析：(1)通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物，其原因除水果中果胶含量较高外，腐烂的水果中含产果胶酶的微生物也较多。(2)对微生物悬液进行涂布分离(或划线分离)可获得单菌落。(3)果胶能将植物细胞粘合在一起，果胶酶水解果胶可以使水果组织软化疏松及细胞受损。果胶不溶于乙醇，所以将其提取液浓缩后再加入95%乙醇使之形成絮状物，然后通过离心、真空干燥等步骤获得果胶制品。(4)固定化酶工艺具有可提高酶的稳定性以及可连续处理等优点。在建立和优化固定化果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等因素外，还需考虑的主要有固定化的方法和固定化所用的介质。
[国考真题研规律]1．[2020·全国卷Ⅱ，37]研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α­淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
(1)在以淀粉为底物测定A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是____________，也可采用斐林试剂检测____________________的增加。(2)在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用是______________________________和____________________。(3)本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是__________________________________________________。(4)在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是____________________________________ (答出1点即可)。
还原糖(或答：葡萄糖)
消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响
在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同
酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
解析：(1)α­淀粉酶A3可将淀粉水解为还原糖(葡萄糖、麦芽糖)。相同时间内，酶活性越高，淀粉的剩余量越少，淀粉的减少量越多。由于淀粉遇碘液变蓝色，所以可根据蓝色的深浅判断淀粉剩余量，进而推知酶活性强弱；酶活性越高，还原糖的生成量越多，还原糖和斐林试剂在50～65 ℃水浴条件下反应，可出现砖红色沉淀，所以也可根据砖红色深浅判断还原糖的生成量，进而推知酶活性强弱。(2)SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，且SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。(3)由图可知，在pH为7.5时，Tris­HCl缓冲系统中的α­淀粉酶A3活性比Na2HPO4－KH2PO4缓冲系统高；在pH为9.0时，Tris－HCl缓冲系统中的α­淀粉酶A3活性比Gly­NaOH缓冲系统高。即在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，说明缓冲系统的组分对酶活性有影响。(4)固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法(将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上)和物理吸附法。一般来说，酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积大，而酶分子很小；体积大的细胞难以被吸附或结合，而体积小的酶容易从包埋材料中漏出。
2．[2020·全国卷Ⅲ]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：(1)制作果汁时，可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、_________________________(答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物____________(填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。(2)用果胶酶处理果泥时，为了提高出汁率，需要控制反应的温度，原因是___________________________________________________________。(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶，某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常，酶活性的高低可用______________________________________________________________________来表示。(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是____________________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于__________(填“好氧”或“厌氧”)细菌。
温度对果胶酶活性有影响，在最适温度下酶活性最高，出汁率最高
在一定条件下，单位时间内、单位体积中反应物的消耗量或者产物的增加量
促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖