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考点二 酶的应用及蛋白质的提取与分离
1．图解酶的应用与固定化
特别提醒 与加酶洗衣粉有关的生活常识
(1)一般来说，丝绸类的衣物不可以使用加蛋白酶的洗衣粉洗涤，因为蛋白酶会水解丝绸中
的蛋白质，损坏衣物。
(2)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。
(3)人体皮肤细胞有蛋白质，使用加酶洗衣粉后如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐
蚀，使人患过敏性皮炎、湿疹等。
(4)加酶洗衣粉的酶制剂不含肽酶，因为肽本身易溶于水。
2．直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
项目 直接使用酶 固定化酶 固定化细胞
酶的种类 一种或几种 一种 一系列
常用固 化学结合法、物
∕ 包埋法
定方法 理吸附法
是否需要
否 否 是
营养物质
催化反应 单一或多种 单一 一系列
反应底物 各种物质(大、小分子) 各种物质(大、小 小分子物质分子)
①对环境条件非常敏
感，易失活；②难回 不利于催化一系 反应物不易与酶接近，尤其是
缺点
收，成本高；③酶混在 列的酶促反应 大分子物质，使反应效率下降
产物中，影响产品质量
①既能与反应物
催化效率高、耗能低、 接触，又能与产
优点 成本低、操作容易
污染低 物分离；②可以
重复利用
3.血红蛋白的提取和分离
(1)样品处理与粗分离
(2)纯化与纯度鉴定
1．(2020·全国 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)。
2．(2021·全国甲，37)加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗
衣粉的去渍效果(“＋”越多表示去渍效果越好)，实验结果见下表。
加酶洗 加酶洗 加酶洗 无酶洗衣
项目
衣粉A 衣粉B 衣粉C 粉(对照)
血渍 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋
油渍 ＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋
根据实验结果回答下列问题：
(1)加酶洗衣粉A中添加的酶是__________；加酶洗衣粉B中添加的酶是__________；加酶
洗衣粉C中添加的酶是_____________________________________________________。
(2)表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有__________________________________________，
原因是_______________________________________________。
(3)相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是______________________________
_______________________。
(4)关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固
定 化 葡 萄 糖 异 构 酶 已 经 用 于 高 果 糖 浆 生 产 。 固 定 化 酶 技 术 是 指
___________________________
____________________。固定化酶在生产实践中应用的优点是_________________________
_____________________(答出1点即可)。
思维延伸——判断与填充
(1)甲、乙两个实验小组分别进行了“酵母细胞固定化技术”的实验，结果如下图所示。出
现乙组实验结果的原因可能为海藻酸钠溶液浓度过高(2020·江苏，16)( )(2)含纤维素酶洗涤剂可以洗涤印花棉织物(2019·江苏，13)( )
(3)酵母细胞固定化实验中包埋酵母细胞的凝胶珠为淡黄色半透明状，并具有一定的弹性
(2018·江苏，14)( )
(4)进行猪血红蛋白提纯时，在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移
动慢(经典高考题)( )
(5)(2020·全国Ⅲ，37节选)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________________________________________________________________________。
现有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甲、乙、丙三种不同
来源的果胶酶的活性。通常，酶活性的高低可用___________________________________来
表示。
题组一 酶的应用
1．下列有关酵母细胞固定化实验的操作及结果分析的叙述，错误的是( )
A．干酵母细胞处于休眠状态，需置于蒸馏水中活化
B．配制海藻酸钠溶液时需要小火或间断加热，以防海藻酸钠焦糊
C．海藻酸钠溶液的浓度过低时凝胶珠呈白色，固定的细胞数目少
D．向CaCl 溶液中滴加海藻酸钠与酵母细胞混合液时要快速，防止凝固
2
2．(2022·宁夏六盘山高级中学高三三模)果糖是一种具有较高甜度的单糖，可作为蔗糖的替
代品，已广泛应用于食品风味的改善。在葡萄糖异构酶的作用下，葡萄糖可转化为果糖。请
回答下列相关问题：
(1)用葡萄糖生产果糖时，欲监测反应过程中葡萄糖异构酶活性的变化，可通过检测单位时
间内______________________________________________________________________来实现。
(2)大肠杆菌中存在葡萄糖异构酶，培养大肠杆菌时培养基中的蛋白胨为大肠杆菌提供了
________________，若菌种的数目不够，可使用特定的____________(填“液体”或“固
体”)培养基培养菌体，以获得足够数目的菌体。
(3)欲从该菌的裂解液中把相对分子质量较大的酶和相对分子质量较小的物质初步分离开，
常采用__________法，先收集到的是_____________________________。
(4)利用从大肠杆菌中分离提取的葡萄糖异构酶在适宜酸碱度和 70～80 ℃条件下进行果糖生
产时，发现果糖的产生比例很低，最可能的原因是___________________________________。(5)葡萄糖异构酶溶解于溶液后，无法回收，可利用固定化酶技术来解决该问题。固定化酶
技术中，常将酶液、戊二醛(一种交联剂，能与葡萄糖异构酶通过化学键交联)溶液加入到海
藻酸钠溶液中搅拌均匀，用注射器将混合液注入到____________溶液中得到凝胶珠粒，该过
程采用的固定化方法有___________________________________________________________。
题组二 蛋白质的提取与分离
3．图甲为凝胶色谱法分离蛋白质示意图，图乙为凝胶电泳示意图。下列叙述错误的是(
)
A．装填图甲凝胶色谱柱时若出现气泡，会搅乱蛋白质的洗脱次序
B．在凝胶色谱操作过程中，一定不能让洗脱液流干露出凝胶颗粒
C．电泳槽的①②处接通电源后，带电粒子在凝胶中发生定向移动
D．图乙的凝胶中加入SDS后，蛋白质的移动速率取决于电荷大小
4．(2022·黑龙江大庆实验中学模拟预测)纤维素酶能将纤维素降解成葡萄糖，可用于处理造
纸厂排放的污水。研究人员从不同环境地表上采集土壤、腐烂的树枝等接种到MEA(用于真
菌培养)培养基上，经过一系列分离纯化，最终筛选出了高产纤维素酶的真菌。请回答下列
问题：
(1) 接 种 后 倒 置 培 养 一 段 时 间 ， MEA 培 养 基 上 会 观 察 到 菌 落 ， 菌 落 是 指
___________________
________________________________________________________________________的肉眼可
见的子细胞群体。
(2)实际生产中，通过培养真菌获取的纤维素酶蛋白往往与其他物质混合在一起。因此，得
到纤维素酶的粗提取物后，先要通过______________进行粗分离，再通过____________法进
行纯化，最后通过________________________的方法鉴定纤维素酶的纯度。
(3)用于生产实践前，还需要测定纯化后的纤维素酶的活性。纤维素酶活性的高低可以用在
一定条件下，____________________________________________来表示。为探究45 ℃时纤
维素酶的活性，在混合前，需对装有纤维素酶和纤维素的试管分别进行____________处理。
(4)游离的纤维素酶不易从产物中分离回收，为了提高纤维素酶的重复使用率，降低生产成
本，提高产品质量，依据所学可利用______________技术来解决这一问题。
(5)获取真菌后，若要长期保存，可以采用____________的方法。
