【文章內容簡介】 五 生物技術實踐 內容 方法技術 實驗原理 果汁中的果膠和果膠酶 對照實驗法 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 吸附法、共價偶聯法、交聯法和包埋法 用物理或化學的方法將酶固定在某種介質上 2. 直接使用酶、固定化酶和固定化細胞的比較 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 類型 優(yōu)點 不足 直接使用酶 催化效率 高，低耗能，低污染 對環(huán)境非常敏感，易失活，難回 收，不能再次利用，與產物混在一 起，可能影響產品質量 固定化酶 酶與產物分開，可反復利用 一種酶只能催化一種化學反應，生產實踐中，很多產物的形成是通過一系列的酶促反應得到的 固定化細胞 成本低，操作更容易 固定后的細胞不易與反應物接近，可能導致反應效果下降等 3. 影響酶活性的因素、酶的用量及應用在實驗中應注意的問題 (1)實驗設計時要遵循單一變量原則和對照原則，嚴格控制無關變量。 (2)探究不同溫度 (或 pH)對酶活性的影響時，以溫度 (或 pH)作為自變量，通常通過設置合理的梯度來確定最適值。最適值是通過比較相同時間內獲得的產物量或反應效果來確定的。 (3)探究最適溫度時， pH為無關變量；探究最適 pH時，溫度最好為最適溫度。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 (4)探究果膠酶的最適用量時，所測出的最適用量是指在本實驗的溫度、 pH等條件下測出的最適用量，因而果膠酶的最適用量應標明溫度和 pH。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 例 2 用果膠酶處理蘋果泥時為了使果膠酶能夠充分地催化反應，應采取的措施是 ( ) A．加大蘋果泥用量 B．大幅度提高反應溫度 C．換成大型號容器 D．用玻璃棒進行攪拌 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 [答案 ] D [解析 ] 為了使果膠酶能夠充分地催化反應，應采取的措施是增大酶和反應物的接觸面積，攪拌可以達到此目的。只換大型號容器不一定能加快反應。大幅度提高溫度有可能會出現溫度過高而使酶活性降低的現象。如果反應物已足夠多，那么增加反應物不改變反應速率。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 [點評 ] 果膠酶和纖維素酶都是復合酶，并不特指某一種酶，而是一類酶的總稱。酶促反應的催化速率受溫度、 pH、酶的數量、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條件 (溫度、 pH)時需設置一系列梯度，且不同的溫度梯度之間或不同的 pH梯度之間構成了相互對照，通過相互對照可確認影響酶活性的溫度或 pH的最適值。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 變式 2 如圖 8－ 15－ 4所示是固定化酶反應柱，請回答下列問題： (1)將 α 淀粉酶溶于水中，再加入石英砂， 不時攪拌，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為________________________。 30 min后， 裝入如圖所示的反應器中，構成固定化酶 反應柱，并用 10倍體積的蒸餾水洗滌此反 應柱，洗滌的目的是 __________________ ______。洗滌時，蒸餾水流速 ________(填 “能”或“不能” )過快。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 圖 8－ 15－ 4 (2)實驗時，將此反應柱固定在支架上，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，說明淀粉水解成為 ________。 (3)實驗后，用 10倍柱體積的蒸餾水洗滌此反應柱，洗滌的目的是 __________________________。洗滌后，放置在4 ℃ 冰箱中保存。幾天后，可重復使用。 (4)一段時間后，某同學從冰箱中取出此反應柱，重復上述實驗，卻沒有了相同的結果，試分析可能的原因。 ___________________________________________。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 [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 KII2溶液 稀釋 糊精 (3)洗去殘留的反應物和產物 (4)從酶的活性、酶的數量、反應條件等方面分析，答案合理即可 [解析 ] (1)固定化酶的制作方法有吸附法、共價偶聯法、交聯法和包埋法，本題所示為吸附法。洗滌是除去未吸附的一些游離的酶，在洗滌時流速不能過快，為 1 mL/min。(2)以相對較慢的流速使淀粉溶液流過反應柱，可以讓吸附著的酶與底物充分反應。根據 KII2溶液與淀粉反應呈藍色，與糊精反應呈紅色的原理來鑒定反應情況。 (3)實驗 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 完成后還需要對反應柱進行洗滌，以除去參與反應的反應物及生成的產物，使反應柱能夠重復使用。 (4)一段時間后重復使用得不到相同的結果，排除反應物本身的影響，則肯定是酶出了問題，可能這些酶已經失活，或再次操作時相應的反應條件 (如溫度 )不適合等。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 考點三 生物技術在食品加工中的應用 1．方法與原理 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 內容 方法 實驗原理 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 ) 亞硝酸鹽的測定 光電比色法 (目測比較法 ) 在鹽酸酸化的條件下，用已知濃度的亞硝酸鈉與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，再與 N1萘基乙二胺偶聯形成紫紅色產物 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 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 項目 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，后無氧 果醋： 30～ 35 ℃ ，有氧 室溫，無氧 防止 雜菌 污染 排氣口膠管長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 泡菜壇的選擇標準是火候好、無裂紋、無砂眼、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 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 有關 反應 式 實驗 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→ 加調味料、裝壇 → 發(fā)酵 → 測亞硝酸鹽含量 → 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設計的相關發(fā)酵裝置。 請據圖回答下列問題： (1)為提高葡萄出汁率并使果汁澄清，可以加入果膠酶，使用酶時為節(jié)省成本，除控制好 pH、溫度等環(huán)境條件外，還應掌握好 ________。 返回目錄 核心考點整合 專題十五 生物技術實踐 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)酵瓶內要注意 ________________，目的是 ________________，生產果酒的整個過程中如何控制充氣口？ _________________