高考化学选科：选修三与选修五如何抉择？——基于化学生物选修四考试时间的思考

一、选修一主要考察生物技术在生活中的应用，特别是与食品、洗涤等领域紧密相关的生物技术。本次考试的重点包括酶的应用和固定化酶技术。

考点一：酶的应用

1. 酶在洗涤领域的应用：例如，加酶洗衣粉中常含有多种酶制剂，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶等。这些酶制剂能够针对不同类型的污渍进行高效去污。其中，碱性蛋白酶和碱性脂肪酶的应用最为广泛。

2. 酶制剂的特性：这些酶制剂具有耐酸、耐碱、耐表面活性剂和高温度的特性。它们通过特殊的化学物质进行包裹，与洗衣粉的其他成分隔离，确保在洗涤过程中的稳定性和活性。

3. 影响酶活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。在加入洗衣粉时，需确保其他成分不会降低酶的活性。基因工程生产的酶经过特殊水溶性物质包裹，与洗衣粉的其它成分隔离。这种技术旨在减少对环境的污染，并提升洗涤剂的性能。普通洗衣粉中的其他化学成分包括表面活性剂、水软化剂等。这些成分在洗涤过程中也有重要作用。表面活性剂能够产生泡沫并分散油脂分子；水软化剂则能分散污垢。相同点在于它们都能产生洗涤效果，但不同点在于酶能将大分子有机物分解为小分子有机物，使其更容易溶于水并与纤维分离。

考点二：固定化酶技术

固定化酶是指在一定空间范围内起催化作用并能反复和连续使用的酶。其原理是将酶固定在不溶于水的载体上，使其既易于催化反应又易于回收和重复使用。在生产实践中，固定化细胞的应用也十分重要。固定化细胞具有许多优点，如省去了酶的分离手续、为多酶系统无需辅因子再生等。但也有一些缺点需要注意，如必须保持菌体的完整性以防止影响产品纯度等。在实际应用中，可以通过包埋法将微生物细胞固定在载体中制成固定化细胞。在制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验时，需要特别注意实验步骤和条件控制以确保实验成功进行。具体操作步骤包括酵母细胞的活化、配制氯化钙溶液和海藻酸钠溶液等步骤。在实验过程中需要注意无菌操作以防止污染的发生。此外还需要观察实验过程中可能产生的现象以及可能发生的有氧呼吸和无氧呼吸反应式来进一步验证实验结果并应用所学内容来解决实际问题比如通过检测凝胶珠的质量和活性来验证制备效果等等最后应用所学理论知识学习理解如何利用啤酒酵母利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇的过程以及实验过程中的注意事项和质量控制点等知识点从而更好地理解选修一课程的重点内容并提高学习质量备战即将到来的考试检验实验的成果过程）。通过这些考试内容的学习和考察，【二】部分则重点解析生物技术在食品加工中的应用，特别是发酵食品加工的基本方法等内容的重要性及应用前景等内容将为我们深入探究生物技术对食品加工的影响打开更广阔的视野并提高实际应用能力以解决生活问题深入理解其在工业领域的价值和影响生活方式的科技力量的实际意义和重要作用我们将获得更丰富深入的知识体系并更好地应对未来的挑战和机遇。一、发酵

发酵是一种通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的生物过程。广义上，发酵包括有氧发酵如醋酸发酵、谷氨酸发酵等，以及无氧发酵如酒精发酵等。狭义上，微生物的无氧呼吸被特指为酒精发酵或乳酸发酵等。发酵并非仅指无氧呼吸。其应用领域广泛，包括酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素以及生产抗菌素等。

二、果酒制作的原理

果酒的制作主要依赖于酵母菌这一单细胞真核生物。酵母菌是一种异养兼性厌氧型微生物，其在适宜条件下可进行有性出芽生殖或无性繁殖。特别是其兼性厌氧的生活方式，使它在有氧和无氧条件下都能生长和繁殖。果酒制作的温度控制至关重要，一般在20℃左右，因为这是酵母菌繁殖和酒精发酵的最适温度。

在缺氧、温度适中且呈酸性的发酵液中，酵母菌可顺利繁殖并进行酒精发酵。绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。温度对酵母菌的繁殖和发酵速度有着显著影响，过低或过高的温度都会影响其活性。

三、防止果酒发酵液被污染的措施

为确保果酒的品质，需采取一系列措施来防止发酵液被污染。例如，榨汁机必须洗净并晾干，发酵瓶要洗净并用70%的酒精消毒。装入果汁后要密封，以确保发酵过程不受外界杂菌的干扰。

四、果酒和果醋的呈现与形成原理

果酒的颜色源于在发酵过程中，随着酒精度的提高，红葡萄皮的色素进入发酵液。而果醋的形成则是当氧气和糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。这需要适宜的发酵条件，如温度控制、适时通气以及糖源供应的合理调配。

五、腐乳制作的原理与流程

腐乳的制作依赖于毛霉这一真核生物。多种微生物如青霉、酵母、曲霉等参与了豆腐的发酵过程，其中毛霉起主要作用。毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶分别将豆腐中的蛋白质和脂肪分解为小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。腐乳的制作流程包括让豆腐上长出毛霉、加盐腌制、加卤汤装瓶以及密封腌制等步骤。这一过程中需严格控制温度和盐的用量，以及防止杂菌的污染。

六、生物技术在其他方面的应用：蛋白质的提取和分离

蛋白质的提取和分离是生物技术的重要应用之一。其基本原理是利用蛋白质的物化理性质如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度等进行分离。常用的方法包括凝胶色谱法、缓冲溶液法、凝胶电泳法等。这些方法的应用涉及生物大分子的分子量测定、蛋白质的脱盐以及蛋白质纯度的鉴定等。实验步骤包括样品处理、粗分离、纯化以及纯度鉴定等。

电泳技术是一种在电场作用下，利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。

### 二、红细胞的洗涤

洗涤红细胞时，如果分层不明显，可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。离心速度过高和时间过长，会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。

### 三、凝胶色谱柱的装填与检测

1. 凝胶色谱柱的装填要紧密、均匀，以避免形成无效的空隙，影响分离效果。

2. 可以通过观察色带移动的情况来检测凝胶色谱柱的装填是否成功。如果色带均匀、狭窄、平整，说明凝胶色谱柱的性能良好。

### 四、学业水平考试时间

学业水平考试每年组织2次，时间在每学年上下学期结束前进行。考试科目包括思想政治、历史、地理、物理（含实验操作）、化学（含实验操作）、生物（含实验操作）、信息技术和通用技术。

### 五、化学理综考试的时间安排

化学理综考试的时间安排要因人而异。可以先做生物题，尽量要将做生物的时间控制在40分钟之内，然后用50分钟做化学，1个小时做物理。这样安排的理由是生物这一科目的题目相对化学和物理来说比较简单，用的时间也相对较少。