高中生物专题4过关检测（有解析新人教选修一）
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列与酶的活性有关的说法不准确的是( )。
A.酶的活性从根本上说是由蛋白质结构决定的,不受外界条件的影响
B.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
C.酶的活性受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响
D.酶活性高低与反应物浓度无关
解析:酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力,这种能力与蛋白质的结构有关,受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响。
答案:A
2.果汁生产工业中一般不会用到的酶是( )。
A.纤维素酶 B.多聚半乳糖醛酸酶
C.果胶酯酶 D.蛋白酶
解析:生产果汁时,为提高出汁率,一般需要将细胞壁进行瓦解。由于细胞壁的主要成分包括纤维素和果胶,因此用纤维素酶或果胶酶可以瓦解细胞壁,果胶酶和纤维素酶都是复合酶,前者包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。
答案:D
3.下列关于果胶酶的叙述正确的是( )。
①具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A.①②⑤ B.②③⑦
C.③④⑥ D.③④⑤
解析:果胶酶并非分泌到细胞外的酶,并非所有的细胞均可产生果胶酶;果胶酶是一种复合酶,它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶。
答案:C
4.蒸熟的苹果具有很好的止泻作用,这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定,未经加热的生果胶可软化大便,与膳食纤维共同起着通便的作用,而煮过的果胶则摇身一变,不仅具有吸收细菌和毒素的作用,而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述,不正确的是( )。
A.果胶是植物细胞壁的主要成分之一
B.酵母菌可产生果胶酶,是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶
C.果胶酶能够分解果胶
D.果胶影响出汁率
解析:果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁,但其细胞壁中不含果胶成分。
答案:B
5.制备固定化酵母细胞,常用的材料和方法依次是( )。
A.海藻酸钠,化学结合法
B.氯化钙,物理吸附法
C.海藻酸钠,包埋法
D.氯化钙,化学结合法
解析:酵母细胞体积大,宜采用包埋法。固定细胞时应当选用不溶于水的多孔性载体材料,常用的是海藻酸钠。
答案:C
6.下面给出的措施中,不能达到提高果汁产量目的的是( )。
A.适当增加果胶酶的用量
B.把果胶酶和果泥的混合物放到适宜的温度条件下
C.对果胶酶固定化后再使用
D.用搅拌器对果泥进行充分的搅拌
9
解析:A项:适当增加果胶酶的用量能增加果胶酶对果泥中果胶的分解速率。B项:适宜的温度有利于果胶酶分解果胶,从而有利于提高果泥的出汁率。C项:固定化酶技术只是有利于酶的回收利用、提升产品(果汁)的质量、减少成本投入,但对增加果汁产量不起作用。D项:对果泥充分搅拌利于细胞的分离和破碎,利于提高出汁率。
答案:C
7.下列对配制海藻酸钠溶液的叙述,不正确的是( )。
A.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环
B.海藻酸钠的浓度影响固定化细胞的质量
C.海藻酸钠的浓度过高,易形成凝胶珠
D.海藻酸钠的浓度过低,形成凝胶珠内包埋细胞过少
解析:海藻酸钠的浓度过高,凝胶珠不易形成;海藻酸钠的浓度过低,形成凝胶珠内包埋细胞过少。加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,因为海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量。
答案:C
8.某同学探究温度对洗衣粉洗涤效果的影响,选择了10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃的温度梯度,在其他条件都一致的情况下,发现40 ℃时洗涤效果最好,由此可以得出( )。
A.40 ℃为该酶的最适温度
B.40 ℃不是该酶的最适温度
C.40 ℃酶活性最高
D.不能确定该酶最适温度
解析:该同学在其他条件都一致的情况下做实验,符合实验设计原则。由于本题设置的温度梯度过大,因而只能说在该条件下40 ℃时洗涤效果最好。至于最适温度,应围绕40 ℃再设置较小梯度差进一步测定。
答案:D
9.一般不作为果胶酶活性检测指标的是( )。
A.等量的果泥产生等量的果汁所用的时间
B.等量的果泥在相同时间内的出汁量
C.等量的果泥在相同时间内的澄清度
D.等量的果泥在相同时间内产生气泡的数量
解析:果胶酶把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,能使果汁变得澄清,也能提高出汁率,所以果汁的澄清度、出汁量以及果汁的产出时间都可作为果胶分解速率即果胶酶活性的检测指标。果胶被果胶酶分解的过程不产生气体,因此气泡的产生量不可作为果胶酶活性的检测指标。
答案:D
10.图1表示制备固定化酵母细胞的有关操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图。下列叙述不正确的是( )。
A.刚溶化的海藻酸钠应迅速与活化的酵母细胞混合制备混合液
B.图1中X溶液为CaCl2溶液,其作用是使海藻酸钠形成凝胶珠
C.图2发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触
D.图1中制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤后再转移到图2装置中
解析:刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活化的酵母细胞混合,以免高温杀死酵母细胞;混合液加入CaCl2溶液进行固定化酵母细胞,CaCl2
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的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠;发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触,以利于发酵过程的顺利进行;制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl2)后再转移到图2装置中进行发酵。
答案:A
11.在观察果胶酶对苹果匀浆作用的实验中,将苹果匀浆放在90 ℃的恒温水浴中保温4 min,其目的是( )。
A.杀灭苹果匀浆中的微生物
B.使果胶分解,从而提高出汁率
C.使苹果匀浆中的果胶酶变性失活,以排除对实验结果的干扰
D.果胶酶最适温度为90 ℃,此时酶的活性最高
解析:在90 ℃恒温水浴中,蛋白质发生变性,苹果匀浆中果胶酶的活性会丧失,这样可以有效地控制变量,减小实验误差。
答案:C
12.固定化脂肪酶的方法一般是:将酶液和一定浓度的海藻酸钠溶液混合后,用注射器滴到一定浓度CaCl2溶液中,25 ℃静置固定化2 h,过滤洗涤,再加入到戊二醛溶液中,25 ℃化学结合2 h,过滤、洗涤和干燥后就可得到颗粒状固定化脂肪酶。兴趣小组对固定化脂肪酶的性质和最佳固定条件进行了探究。下图显示的是部分研究结果(注:纵坐标为酶活力,包括酶活性和酶的数量,a为游离酶,b为固定化脂肪酶)。下列分析中正确的是( )。
A.在温度或pH变化时,与游离酶相比固定化脂肪酶具有的缺点是稳定性较低
B.这种固定化脂肪酶使用的方法是物理吸附法、包埋法和化学结合法三种方法的结合
C.氯化钙的量太少时,酶活力较低的原因可能是包埋不完全,包埋在内部的部分酶会流失
D.海藻酸钠浓度较高时,酶活力较低的原因可能是形成的凝胶孔径较大,影响酶与底物的结合
解析:在温度或pH变化时,与游离酶相比固定化脂肪酶的优点是稳定性比较高;此酶采用了包埋法和化学结合法两种方法,但没有用物理吸附法;氯化钙的作用是使凝胶珠稳固聚沉,如果含量太少,可能会使部分酶流失;海藻酸钠浓度较高时,不易形成凝胶珠。
答案:C
13.加酶洗衣粉中对污物发挥作用的活性物质是( )。
A.只有酶制剂
B.只有表面活性剂
C.只有助洗剂
D.酶制剂、表面活性剂和助洗剂
解析:加酶洗衣粉中含有酶制剂、助洗剂和表面活性剂,它们都是对污物发挥作用的活性物质。
答案:D
14.有人设计实验探究加酶洗衣粉是否能提高去污力并优于普通洗衣粉。实验分为两组,一组衣物用加酶洗衣粉洗涤,一组衣物用普通洗衣粉洗涤。该实验设计缺少( )。
A.用加酶洗衣粉洗涤和适量普通洗衣粉洗涤的对照
B.既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤的对照
C.用普通洗衣粉洗涤和少量加酶洗衣粉洗涤的对照
D.用少量普通洗衣粉洗涤和大量加酶洗衣粉洗涤的对照
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解析:实验设计应分为三组,其中实验组有两组:一组用加酶洗衣粉,一组用普通洗衣粉;另外还应有一个空白对照组:既不用加酶洗衣粉洗涤也不用普通洗衣粉洗涤。
答案:B
15.用加酶洗衣粉洗涤衣物时,下列说法正确的是( )。
A.可用加酶洗衣粉洗涤毛料衣服
B.一般先用热水溶解,然后调至适宜温度
C.水温太低使洗衣粉中的酶丧失活性后不能再恢复
D.使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉洗衣服后应立即冲洗双手
解析:常见的加酶洗衣粉中的蛋白酶易破坏毛料衣服中的蛋白质,A项错误。温度过高易使加酶洗衣粉中的酶制剂失活,故需用温水溶解,B项错误。低温使酶活性降低,温度升高,活性会恢复,C项错误。碱性蛋白酶会分解皮肤表面的蛋白质,所以使用后要立即冲洗双手,D项正确。
答案:D
16.探讨加酶洗衣粉的洗涤效果时,用布料的衣物作实验材料不如直接用布料理想,理由是( )。
A.衣物比布料更容易遭受加酶洗衣粉的破坏
B.对pH进行控制时,衣物不如布料容易
C.对温度进行控制时,衣物不如布料容易
D.衣物的大小、颜色、洁净程度应该完全一致,但实际上不容易控制
解析:A项:衣物也是由布料做的,加酶洗衣粉对衣物和布料的影响是一样的。B项和C项:对pH和温度的控制与选择的实验材料无关。D项:实验洗涤对象为无关变量,一般应保证其大小、颜色和洁净程度完全一致,而对衣物大小、颜色和洁净程度的控制不如布料容易。
答案:D
17.衣物洗涤的效果受 的影响( )。
A.加酶洗衣粉酶制剂的类型
B.洗涤剂的用量
C.手洗还是机洗
D.包括以上各项因素在内的各种因素的综合影响
解析:酶制剂的类型、洗涤剂的用量、洗涤的方式(手洗还是机洗)、水质、衣物的材质等因素综合作用共同影响洗涤的效果。
答案:D
18.固定化细胞技术用到的载体不应具有的特点是( )。
A.能溶解于水 B.具有多孔性
C.不能被细胞分解利用 D.对细胞是无害的
解析:固定化细胞技术的载体对细胞具有固定作用,不应溶解于水,但应该具有多孔性,以满足反应物进入载体颗粒被细胞利用和加工的要求,以转化成符合生产需要的物质。固定细胞的载体也不应该被细胞分解利用,否则难以起到固定细胞的作用;对细胞应该是无害的,否则,细胞难以发挥应有的作用。
答案:A
19.下图中所示的固定化酶技术中属于包埋法的一组是( )。
A.①② B.①③④
C.①④ D.③④
解析:①为吸附法,②为化学结合法,③④为包埋法,③包埋于网格中,④包埋于微胶囊中。
答案:D
20.下列制备固定化酵母细胞的操作中,正确的是( )。
A.制备好海藻酸钠后,需立即将其与酵母细胞混合以防凝固
B.制备固定化酵母细胞的过程中应用注射器
C.以恒定的速度把混合液注射到硫酸钙溶液中
D.凝胶珠在溶液中应浸泡10分钟左右
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解析:高温会使酵母菌死亡;固定化酵母细胞时需以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴到氯化钙溶液中,以形成凝胶珠;凝胶珠在溶液中应浸泡30分钟左右,以使凝胶珠强化,不易破碎。
答案:B
21.在制备固定化酵母细胞的实验中,CaCl2溶液的作用是( )。
A.用于调节溶液pH
B.用于进行离子交换
C.用于胶体聚沉
D.用于为酵母细胞提供Ca2+
解析:海藻酸钠胶体在CaCl2溶液的作用下,发生聚沉,形成凝胶珠,其作用机理是由于盐离子的电荷与胶体微粒电荷相互吸引,形成更大的胶体颗粒,类似于人体红细胞之间由凝集素引起的凝集反应。
答案:C
22.在制备固定化酵母细胞的过程中不正确的是( )。
A.取干酵母,加入蒸馏水,使其活化
B.配制海藻酸钠溶液时,加热用大火,直到海藻酸钠溶化为止
C.将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的酵母细胞
D.将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30 min左右
解析:配制海藻酸钠溶液时,加热要用小火或者间断加热,直到海藻酸钠溶化为止。
答案:B
23.下列关于酶和固定化酵母细胞的研究与应用的叙述,错误的是( )。
A.从酶的固定方式看,吸附法比化学结合法对酶活性影响小
B.作为消化酶使用时,蛋白酶制剂以口服方式给药
C.尿糖试纸含有固定化的葡萄糖酶和过氧化氢酶,可以反复使用
D.将海藻酸钠凝胶珠用蒸馏水冲洗,目的是洗去CaCl2和杂菌
解析:用化学结合法固定化酶,会使部分酶的分子结构发生变化,从而影响酶的活性;作为消化酶时,以口服方式才可进入消化道起作用;试纸使用后被污染,不可以反复使用;海藻酸钠凝胶珠是在CaCl2溶液中形成的,在制备过程中也可能混入了杂菌,因而要用蒸馏水冲洗。
答案:C
24.下列对“探究某种加酶洗衣粉使用的最适温度”的说法,最合理的是( )。
A.加酶洗衣粉在30 ℃的水中洗涤效果不如45 ℃时好,说明45 ℃为最适温度
B.在不同温度的水中,加入相同的污物及不等量的洗衣粉,看哪种效果好
C.取一系列不同温度、其他条件相同的水,加入等量相同的污物及等量相同的加酶洗衣粉,看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好
D.将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37 ℃的水中洗涤同样的污物,发现加酶洗衣粉效果好,说明加酶洗衣粉的最适温度为37 ℃
解析:探究酶的最适温度,应当设置一系列的温度梯度,在其他条件相同且适宜的情况下,看哪一个温度下洗衣粉的洗涤效果最好。
答案:C
25.下列关于固定化细胞技术的说法,正确的是( )。
A.物理吸附法的优点是操作简单,吸附牢固
B.包埋法的优点是操作复杂,条件温和,对细胞无毒性
C.物理吸附法容易对酶活性产生影响
D.包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等
解析:固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊,物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响,但吸附过程相当复杂,这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质以及两者之间的相互作用等有关,且吸附力较弱,吸附不牢固,细胞容易脱落。而包埋法操作简便,条件温和,对细胞无毒性,适合于生长细胞的固定化。但凝胶的结构要保持稳定需要适当的控制。包埋法常用的载体有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺等。
答案:D
二、非选择题(共4小题,共50分)
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26.(8分)在果汁生产中要用到果胶酶,某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性,进行了如下实验。
(1)实验方法:如上图中所示的顺序进行操作。
(2)实验结果:对照组与实验组进行了相同时间的实验,结果如曲线甲所示:
①图中自变量是温度,除此之外还可用 表示。
A.酶的浓度 B.苹果泥的量
C.水的加入量 D.pH
②图中的纵坐标还可用 来表示。
③实验小组改变了实验条件后重复做实验,得到曲线乙,苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是
。
④步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前,将两者分装在不同试管中恒温水浴的目的是
。
解析:果胶酶的活性受温度、pH等条件的影响,而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系,所以每一种酶的最适pH和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两个,一个是果汁的量,另一个是果汁的澄清度。为使实验达到相应的设计温度,必须使酶与底物分别保温,达到要求后才能混合。
答案:(每空2分)(2)①D ②苹果汁的体积 ③同一种酶的最适温度是一定的,不会因酶的浓度、底物量不同而改变 ④保证底物和酶在混合时的温度是相同的
27.(17分)果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、冰淇淋、果冻等食品中。果粒的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下质量标准:a果粒含量高;b相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少,且果粒硬度不够,这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工助剂,可将果粒的组织结构损坏程度减到最小,最大限度地提高成型果粒的含量。
根据以上内容回答下列问题。
(1)果胶酶是指 ,包括 等。
(2)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的 ,由酶的 性可知,组成果粒的另一成分 不会被分解。
(3)在果粒制作时按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶制剂,加热至50 ℃左右,缓慢搅拌处理10~15 min。最后加热到90~92 ℃,再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于
;在50 ℃左右温度下搅拌处理的原因是 ;最后升温到90~92 ℃再冷却罐装的目的是 。
(4)果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于
。
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(5)下面左图表示温度对果胶酶活性的影响,如果纵坐标表示果粒的生成速率,横坐标表示温度,请在下面右图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。
解析:果粒由果肉加工而成,应含有果胶和纤维素。在果胶酶参与加工果粒的过程中,果胶被分解为半乳糖醛酸,而纤维素不会被分解。控制酶量的意义在于:一方面使酶充分发挥作用,另一方面避免酶的浪费以节约生产成本。
答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)分解果胶的一类酶 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶
(2)半乳糖醛酸 专一 纤维素
(3)控制好酶的用量,一方面使果胶酶充分利用,另一方面不能多用,以免造成浪费(3分) 在50 ℃左右温度下果胶酶活性最高(2分) 灭菌(2分)
(4)果粒产品中有纤维素,果汁中不含纤维素(3分)
(5)如图(2分)
28.(12分)酿造工业中经常使用酵母菌,某科研小组对固定化技术在酿酒酵母上的应用做了一些研究。下表是海藻酸钠浓度和氯化钙浓度对固定化酵母的影响实验数据表,下图是在相同的发酵条件下,固定化酵母细胞与游离酵母细胞3次循环发酵的糖度变化比较曲线图,请分析回答下列问题。
海藻酸
钠/%
2
2.5
3
2
2.5
3
2
2.5
3
2
2
2
3
3
3
4
4
4
固定化
930
950
990
1 030
1 100
1 140
1 170
1 170
1 160
6.7
6.5
6.5
6.7
6.4
6.2
6.7
6.4
6.2
2.5
2.75
2.75
2.60
2.65
2.65
2.65
2.75
2.75
a.第一次循环发酵糖度变化
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b.第二次循环发酵糖度变化
c.第三次循环发酵糖度变化
固定化酵母与游离酵母发酵性能的比较
(1)固定酵母细胞的方法常用 法,实验中要注意将刚溶化好的海藻酸钠溶液 后,加入已活化的酵母细胞,进行充分搅拌。
(2)Ca2+是决定海藻酸钠固定化酵母机械强度的重要因素,根据表中数据分析,随着Ca2+浓度的增加,固定化酵母的强度 ,最终选择海藻酸钠与氯化钙的浓度分别为 时固定化效果好。海藻酸钠是一种多孔性载体,在一定浓度范围内选择较低的海藻酸钠的浓度进行固定化酵母,产生酒精量较高的原因是 。
(3)比较曲线图可以看出, 发酵速度较快,游离酵母在重复使用 次后,其活性完全丧失,由此可见固定化酵母细胞的优点是 。
解析:(1)细胞常用包埋法固定,刚溶化好的海藻酸钠要冷却到室温后再加入酵母细胞,防止高温杀死酵母细胞。
(2)由表中数据可见,随着Ca2+浓度的增加,固定化酵母的强度逐渐增大并趋于稳定;固定化效果最好的,除看固定化强度外还要看产酒精量;一定范围内海藻酸钠浓度较低,则凝胶珠的相对渗透性较强,利于底物的进入和产物的排出。
(3)比较a、b、c图,可见固定化酵母细胞作用下残糖量较低,而游离酵母在使用2次后则失去作用,即固定化酵母细胞可以重复使用。
答案:(1)包埋 冷却 (2)增加 2%、4% 凝胶珠的相对渗透性较强,利于底物的进入和产物的排出 (3)固定化酵母 2 可以重复使用
29.(13分)为了保护环境,减少生活污水中磷元素的排放量,某工厂生产了一种加酶洗衣粉,其包装袋上印有以下说明:
成分:含碱性蛋白酶等。
用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时;使用温水效果最佳。请勿用60 ℃以上的热水。
注意:切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手。
请根据以上资料完成有关问题。
(1)质检局针对该洗衣粉设计了如下装置进行实验:
该实验的实验目的是 。
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(2)某学生探索该洗衣粉中酶催化作用的最适温度,结果以下列曲线图表示。
由图可知该加酶洗衣粉中所添加酶的最适温度是 。
(3)试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料的洗涤。
(4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境的保护,请解释原因。
解析:(1)通过图中的信息可以看出,该实验的目的是检验洗衣粉中是否含有蛋白酶。(2)图中显示在45 ℃时,该洗衣粉中的酶催化效率最高。(3)丝质及羊毛衣料中含蛋白质,而该洗衣粉中含的蛋白酶会破坏蛋白质的结构。(4)酶效率高,用量少,无污染。普通洗衣粉中含磷,会污染环境。
答案:(1)检查该洗衣粉是否含有蛋白酶(3分)
(2)45 ℃(2分)
(3)丝质和羊毛衣料中含有蛋白质,使用该洗衣粉会损坏衣物。(4分)
(4)酶无毒,含量少,又能被微生物分解,不会引起水质富营养化;而普通洗衣粉中含大量的磷元素,会导致水体富营养化,污染环境。(4分)
9
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