时间：2022-04-27 03:44:48
自从酶被人类发现以来，酶也正悄悄改变人们的生活方式和质量，本文略举几例说明。
1.洗涤剂中的酶
洗涤剂是工业用酶最大的应用领域。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶是目前加酶洗衣粉中常用的酶。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可除去衣领、袖口处的污渍及血渍、菜渍、油渍等一系列生活污垢。天然纤维素由结晶与非结晶两部分组成。结晶部分结构紧密，污垢难以侵入，非结晶部分纤维结构疏松，污垢容易侵入。洗涤剂中添加少量纤维酶，可使棉织物的纤维素结构膨松，纤维分子与水形成的凝胶结构有效地软化，使被封闭在其中的污垢很容易从纤维缝隙间溶出，从而提高去污力。不仅如此，洗后的织物色泽鲜艳、柔软。同时因纤维素酶的抛光作用，可有效去除棉织物表面的绒毛，而使织物表面变得光洁顺滑。
2.发酵工业中的酶
20世纪60年代，糖化酶的应用很快使大多数葡萄糖生产工艺由酸水解变成酶水解。传统方法将谷物转化成啤酒的酶来自麦芽。用辅料（玉米、小麦、大米等淀粉类原料）酿啤酒，大麦酿啤酒时分别加入α-淀粉酶、β-葡聚糖酶及蛋白酶可确保酿造质量。麦芽汁分离和啤酒过滤是酿酒工艺两个常见的难关。在糖化过程中的β葡聚糖酶和戊聚糖酶的应用可解决这些问题。啤酒发酵初期酵母产生的双乙酰使啤酒有一种类似乳酪味道。当啤酒中双乙酰的含量下降到某一水平（大约0.07ppm）时，则标志着啤酒的成熟。发酵早期加入α-乙酰乳酸脱羧酶可促进双乙酰分解，缩短啤酒发酵时间并确保良好的风味。
再如，凝乳酶是奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质；乳糖酶可以降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。
3.食品加工中的酶
1872年左右，Preffer首先发现了植酸，随后在1903年由Postermak第一个深入探讨了植酸。植酸是一种黄色液体，能与金属离子钙、镁、锌、铜等生成不溶性络合物，而且也可在酸性和中性pH条件下与蛋白质（氨基酸）形成不溶性盐。因此，植酸是饲料中影响畜禽生产性能的有害成分。
研究表明，使用植酸酶减少食物中植酸的含量可能会更有效。小麦本身含有植酸酶，降解部分植酸，但降解量有限，在面粉中加入植酸酶，植酸几乎被完全降解，可大大提高植酸的降解率。
食品级的纯化植酸酶可用于婴儿食品，特别是豆奶制品中，以解除抗营养因子；可用于处理粮食，以分解粮食中的植酸(盐)，减少植酸对微量元素的螯合，提高粮食的营养价值；在大豆加工中可对大豆蛋白进行酶催化改性，从而提高其营养价值和商品价值。面包生产过程中添加植酸酶可清除揉面中的植酸；面包焙烤过程中植酸酶的应用效果证实，植酸酶是一种很好的面包改良剂，它在不改变面团pH的条件下大大缩短了面包的醒发时间，并且改善了面包的质地；浸渍是玉米浆的生产程序之一，微生物植酸酶能加速这一过程，改良株胚的分离，获得高产量的淀粉和面筋，并能改善玉米浆的品质，在谷物淀粉加工中处理废弃物，降低对环境的污染。
试题链接
1.粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，下列使用方法中最佳的是（ ）
A.炒肉的过程中加入
B.肉炒熟后起锅前加入
C.先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D.室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
2.果胶酶能分解果胶，使榨取果汁变得更容易，提高水果的出汁率。某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是（ ）
3.纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：①化学法，需用NaOH7~9克/升，在70℃~80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%~60%；②加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%。这一事实说明酶具有（ ）
A.多样性 B.高效性
C.专一性 D.温和性
4.右图是用固定化酶反应柱由葡萄糖生产果糖的示意图，对该图的不正确理解是（ ）
A.图中的固定化酶是葡萄糖异构酶
B.固定化酶是固定在颗粒状的载体上
C.固定化酶可以连续使用，降低生产成本
D.从果糖浆中可以回收部分的固定化酶
5.请回答一组与加酶洗衣粉有关的问题：
（1）下表是有关加酶洗衣粉和普通洗衣粉对洗涤物效果的实验及结果。该实验中，能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是，能说明酶活性受温度影响的组方式是。
脸盆编号加入物质（等量）温度洗衣粉（等量）水量褪色时间
1油污布37℃加酶2L5min
2油污布37℃普通2L7min
3油污布5℃加酶2L9min
4油污布5℃普通2L8min
（2）加酶洗衣粉中应用最广泛、效果最明显的是①酶和②酶。其中①酶能将血渍、奶渍等含有水解成，使污渍容易脱落。同样②酶可将脂肪水解成和。
（3）使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：①能使蛋白质水解，因此，蛋白质纤维类（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉洗涤；②使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的；碱性蛋白酶在35~50℃时活性最强，在低温下或者70℃以上就会失效；③加酶洗衣粉不宜长期存放，存放时间过长会导致损失；④添加了的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质。
6.哺乳动物产生的凝乳酶是一种重要的商用酶。下图是利用生物工程技术快速生产凝乳酶的过程，请据图分析回答下列问题：
（1）图中的目的基因就是控制的基因。从生物细胞中直接切取目的基因所需的酶与切开目的基因载体的酶必须是同种限制性内切酶，这是因为。
（2）图中的引物是RNA分子片段，由过程②设计该引物的原理依据是。为保证目的基因的快速扩增，引物必须与目的基因的一端。
（3）过程⑥这项技术全称为。在采用这项技术扩增目的基因使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是。采用这项技术扩增目的基因过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。下表为根据模板设计的两对引物序列，下图为引物与模板结合示意图。请判断哪对引物可采用较高的退火温度？。
（4）通过⑨⑩过程进行酶的工业化生产时，可通过工程改造该酶的结构，有目的地提高该酶的热稳定性；图中包含多种生物工程技术，其中核心工程技术是。
（5）目的基因在哺乳动物与工程菌中表达的产物是一样的，说明。
7.水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子；同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。
（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列分子或结构中(多选)。
A.核糖 B.ATP
C.核糖体 D.核膜
（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是。
（3）在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料原料磷的利用率。酵母菌中植酸酶的活性较高，下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。
①植酸酶(Ⅰ/Ⅱ)属于分泌蛋白。
②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在。
③提纯的植酸酶需做活性条件测定，下图为测定结果。图中的自变量可为(答一种)；因变量可以通过测定来表示。
（4）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程:
①图中基因组文库(小于/等于/大于)cDNA文库。
②B过程需要的酶是；A、C过程中(可以／不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
③将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是。
（5）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病。下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状分别由两对基因控制，并独立遗传。
采用上图育种过程，需从代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品种。
（6）为了提高猪对饲料中磷的利用率，可以将带有植酸酶基因的重组质粒通过转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过方法，从而一次得到多个转基因猪个体。若这些转基因动植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？。
8.萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强，主要有α淀粉酶和β淀粉酶。α淀粉酶不耐酸、较耐热，在pH3.6以下迅速失活，而β淀粉酶不耐热，在70℃ 15min后失活。根据它们的这种特性，可分别测定一种酶的催化效率。请协助完成“测定小麦种子中α淀粉酶催化效率”的实验。
实验材料：萌发3天的小麦种子（芽长约1cm）。
主要试剂及仪器：1mg/mL的标准麦芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。
实验步骤：
步骤一：制作麦芽糖标准。取 7 支干净的具塞刻度试管，编号，按下表加入试剂，再将试管置于60℃水浴中加热 2min，取出后按试管号顺序排列。
试剂试管号
1234567
麦芽糖标准液（mL）00.20.61.01.41.62.0
蒸馏水（mL）2.0
麦芽糖含量（mg）00.20.61.01.41.62.0
斐林试剂（mL）2.02.02.02.02.02.02.0
步骤二：制备酶液。
步骤三： 。
步骤四：另取4支试管，编号A、B、C、D，向A、B试管中各加5mL 5%淀粉溶液，向C、D试管中分别加入2mL已经处理的酶溶液（忽略少量的麦芽糖）和蒸馏水，将4支试管置于40℃恒温水浴中保温10min，然后将C、D试管中的溶液分别加入到A、B试管中，摇匀后继续在40℃恒温水浴中保温10min。
步骤五： 。
结果分析：将A试管中颜色与第①步中获得的麦芽糖标准进行比较，获得该试管中麦芽糖浓度，并计算出α淀粉酶催化效率。
结果分析：（略）
分析回答：
（1）步骤一的2～7试管中加入蒸馏水的量分别是 （单位：mL）。
（2）步骤三的实验操作是 。
（3）步骤五的实验操作是 。
（4）实验中B试管所起的具体作用是 。
9.现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免的每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源――乙醇。下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：
（1）自然界中①环节需要的微生物大多分布在的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以为碳源并加入的培养基上筛选周围有的菌落。
（2）如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完成环节②，且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶液的活性（一定相同、不一定相同、一定不同），可以通过进行定量测定。
（3）根据测定结果，①环节常选择木霉，则②中获得的酶是酶。该酶至少包括三个组分。
（4）生产中可以满足④环节的常见菌种是，为了确保获得产物乙醇，⑤环节要注意，④过程要注意避免。
参考答案
1.D 2.B 3.B 4.D提示：葡萄糖异构酶不可能进入果糖浆。
5.（1）1与2 1与3 （2）碱性蛋白 碱性脂肪 蛋白质 氨基酸 甘油、脂肪酸 （3）①碱性蛋白酶 ②温度 ③酶活力 ④碱性蛋白酶
6.（1）凝乳酶合成 可以产生相同的黏性末端，有利于目的基因与载体DNA的重组 （2）密码子与氨基酸的对应关系 互补 （3）聚合酶链式反应 耐高温 引物对B （4）蛋白质 基因工程或转基因技术 （5）所有生物共用一套遗传密码子
7.（1）BCD （2）竞争 （3）①Ⅰ②氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 ③温度(或pH)单位时间内植酸的降解量(或植酸降解产物的生成量) （4）①大于 ②逆转录酶 可以 ③农杆菌转化法 （5）F2 1/9 （6）显微注射法 胚胎分割 减少环境中磷的污染，但基因可能扩散到环境中
8.（1）1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0 （2）将装有淀粉酶溶液的试管置于70℃水浴中15min，取出后迅速冷却 （3）分别取A、B试管中反应溶液各2mL，向其中分别加入2mL斐林试剂、60℃水浴加热2min后，观察颜色变化 （4）检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
9.（1）富含纤维素 纤维素 刚果红 透明圈 （2）不一定 对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖 （3）纤维素 C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 （4）酵母菌 发酵装置密闭（或保证无氧条件等） 污染杂菌 （5）基因工程（基因突变） 固定化酶