【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 五 生物技術(shù)實(shí)踐 內(nèi)容 方法技術(shù) 實(shí)驗(yàn)原理 果汁中的果膠和果膠酶 對(duì)照實(shí)驗(yàn)法 影響酶活性的因素有溫度、 pH和酶的抑制劑等 α 淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的檢測(cè) 吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法 用物理或化學(xué)的方法將酶固定在某種介質(zhì)上 2. 直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 類(lèi)型 優(yōu)點(diǎn) 不足 直接使用酶 催化效率 高，低耗能，低污染 對(duì)環(huán)境非常敏感，易失活，難回 收，不能再次利用，與產(chǎn)物混在一 起，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量 固定化酶 酶與產(chǎn)物分開(kāi)，可反復(fù)利用 一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)實(shí)踐中，很多產(chǎn)物的形成是通過(guò)一系列的酶促反應(yīng)得到的 固定化細(xì)胞 成本低，操作更容易 固定后的細(xì)胞不易與反應(yīng)物接近，可能導(dǎo)致反應(yīng)效果下降等 3. 影響酶活性的因素、酶的用量及應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循單一變量原則和對(duì)照原則，嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量。 (2)探究不同溫度 (或 pH)對(duì)酶活性的影響時(shí)，以溫度 (或 pH)作為自變量，通常通過(guò)設(shè)置合理的梯度來(lái)確定最適值。最適值是通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)獲得的產(chǎn)物量或反應(yīng)效果來(lái)確定的。 (3)探究最適溫度時(shí)， pH為無(wú)關(guān)變量；探究最適 pH時(shí)，溫度最好為最適溫度。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 (4)探究果膠酶的最適用量時(shí)，所測(cè)出的最適用量是指在本實(shí)驗(yàn)的溫度、 pH等條件下測(cè)出的最適用量，因而果膠酶的最適用量應(yīng)標(biāo)明溫度和 pH。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 例 2 用果膠酶處理蘋(píng)果泥時(shí)為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是 ( ) A．加大蘋(píng)果泥用量 B．大幅度提高反應(yīng)溫度 C．換成大型號(hào)容器 D．用玻璃棒進(jìn)行攪拌 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 [答案 ] D [解析 ] 為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是增大酶和反應(yīng)物的接觸面積，攪拌可以達(dá)到此目的。只換大型號(hào)容器不一定能加快反應(yīng)。大幅度提高溫度有可能會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高而使酶活性降低的現(xiàn)象。如果反應(yīng)物已足夠多，那么增加反應(yīng)物不改變反應(yīng)速率。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 [點(diǎn)評(píng) ] 果膠酶和纖維素酶都是復(fù)合酶，并不特指某一種酶，而是一類(lèi)酶的總稱(chēng)。酶促反應(yīng)的催化速率受溫度、 pH、酶的數(shù)量、攪拌 (增大接觸面積 )等眾多因素的影響。探究某種酶的最適反應(yīng)條件 (溫度、 pH)時(shí)需設(shè)置一系列梯度，且不同的溫度梯度之間或不同的 pH梯度之間構(gòu)成了相互對(duì)照，通過(guò)相互對(duì)照可確認(rèn)影響酶活性的溫度或 pH的最適值。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 變式 2 如圖 8－ 15－ 4所示是固定化酶反應(yīng)柱，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)將 α 淀粉酶溶于水中，再加入石英砂， 不時(shí)攪拌，這樣 α 淀粉酶就可以固定在石 英砂上。這種固定化的方法稱(chēng)為_(kāi)_______________________。 30 min后， 裝入如圖所示的反應(yīng)器中，構(gòu)成固定化酶 反應(yīng)柱，并用 10倍體積的蒸餾水洗滌此反 應(yīng)柱，洗滌的目的是 __________________ ______。洗滌時(shí)，蒸餾水流速 ________(填 “能”或“不能” )過(guò)快。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 圖 8－ 15－ 4 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將此反應(yīng)柱固定在支架上，用滴管滴加可溶性淀粉溶液，并以 mL/min的流速過(guò)柱，控制流速的目的是 _________________________________。在流出 5 mL后接收 mL流出液，加入 1～ 2滴 ________，觀察顏色。為了使觀察到的顏色變化明顯，可 ________后再觀察。如果溶液呈紅色，說(shuō)明淀粉水解成為 ________。 (3)實(shí)驗(yàn)后，用 10倍柱體積的蒸餾水洗滌此反應(yīng)柱，洗滌的目的是 __________________________。洗滌后，放置在4 ℃ 冰箱中保存。幾天后，可重復(fù)使用。 (4)一段時(shí)間后，某同學(xué)從冰箱中取出此反應(yīng)柱，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻沒(méi)有了相同的結(jié)果，試分析可能的原因。 ___________________________________________。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 [答案 ](1)吸附法 除去未吸附的游離淀粉酶 不能 (2)使淀粉溶液與淀粉酶充分接觸，充分反應(yīng) KII2溶液 稀釋 糊精 (3)洗去殘留的反應(yīng)物和產(chǎn)物 (4)從酶的活性、酶的數(shù)量、反應(yīng)條件等方面分析，答案合理即可 [解析 ] (1)固定化酶的制作方法有吸附法、共價(jià)偶聯(lián)法、交聯(lián)法和包埋法，本題所示為吸附法。洗滌是除去未吸附的一些游離的酶，在洗滌時(shí)流速不能過(guò)快，為 1 mL/min。(2)以相對(duì)較慢的流速使淀粉溶液流過(guò)反應(yīng)柱，可以讓吸附著的酶與底物充分反應(yīng)。根據(jù) KII2溶液與淀粉反應(yīng)呈藍(lán)色，與糊精反應(yīng)呈紅色的原理來(lái)鑒定反應(yīng)情況。 (3)實(shí)驗(yàn) 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 完成后還需要對(duì)反應(yīng)柱進(jìn)行洗滌，以除去參與反應(yīng)的反應(yīng)物及生成的產(chǎn)物，使反應(yīng)柱能夠重復(fù)使用。 (4)一段時(shí)間后重復(fù)使用得不到相同的結(jié)果，排除反應(yīng)物本身的影響，則肯定是酶出了問(wèn)題，可能這些酶已經(jīng)失活，或再次操作時(shí)相應(yīng)的反應(yīng)條件 (如溫度 )不適合等。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 考點(diǎn)三 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 1．方法與原理 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 內(nèi)容 方法 實(shí)驗(yàn)原理 果酒、果醋、泡菜的制作 發(fā)酵法 微生物發(fā)酵 (酵母菌、醋化醋桿菌、假絲酵母、乳酸菌發(fā)酵等 ) 亞硝酸鹽的測(cè)定 光電比色法 (目測(cè)比較法 ) 在鹽酸酸化的條件下，用已知濃度的亞硝酸鈉與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與 N1萘基乙二胺偶聯(lián)形成紫紅色產(chǎn)物 2. 果酒、果醋、泡菜制作中所用菌種及控制條件的比較 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 項(xiàng)目 果酒和果醋制作 泡菜的制作 菌種 果酒：酵母菌 果醋：醋化醋桿菌 乳酸菌 控制 條件 果酒： 18～ 25 ℃ ，先通氧，后無(wú)氧 果醋： 30～ 35 ℃ ，有氧 室溫，無(wú)氧 防止 雜菌 污染 排氣口膠管長(zhǎng)而彎曲的作用是防止空氣中的雜菌污染 葡萄先沖洗后去枝梗的目的是防止雜菌污染 泡菜壇的選擇標(biāo)準(zhǔn)是火候好、無(wú)裂紋、無(wú)砂眼、壇沿深、蓋子吻合好。否則其他微生物大量繁殖，容易引起蔬菜腐爛 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 有關(guān) 反應(yīng) 式 實(shí)驗(yàn) 流程 挑選葡萄 → 沖洗 → 榨汁→ 酒精發(fā)酵 (果酒 )→ 醋酸發(fā)酵 (果醋 ) 原料 → 修整、洗滌、晾曬，切成條狀或片狀 → 加冷卻鹽水→ 加調(diào)味料、裝壇 → 發(fā)酵 → 測(cè)亞硝酸鹽含量 → 成品 例 3 如圖 8－ 15－ 5所示是制作果酒和果醋的流程及某同學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)發(fā)酵裝置。 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)為提高葡萄出汁率并使果汁澄清，可以加入果膠酶，使用酶時(shí)為節(jié)省成本，除控制好 pH、溫度等環(huán)境條件外，還應(yīng)掌握好 ________。 返回目錄 核心考點(diǎn)整合 專(zhuān)題十五 生物技術(shù)實(shí)踐 圖 8－ 15－ 5 (2)沖洗后榨汁前還要 ______________。 (3)利用圖乙所示裝置發(fā)酵，將葡萄汁加入發(fā)酵瓶?jī)?nèi)要注意 ________________，目的是 ________________，生產(chǎn)果酒的整個(gè)過(guò)程中如何控制充氣口？ _________________