人教版高中生物選修一教材用書(shū)：專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 Word版含答案

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1、 課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 1．果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，在果汁生產(chǎn)中，果膠會(huì)影響出汁率和澄清度。 2．果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。 3．酶活性可用一定條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。 4．酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。 5．影響果膠酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。 6．探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件相同。 果膠酶的作用及酶活性 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．果膠

2、 (1)作用：植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一；在果汁加工中，會(huì)影響出汁率，并使果汁渾濁。 (2)成分：是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物。 (3)特點(diǎn)：不溶于水。 2.果膠酶 (1)來(lái)源：植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等。 (2)組成：果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。 (3)作用： ①分解果膠成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。 ②瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更加容易。 3．酶的活性 (1)概念：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。 (2)表示方法：用一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表

3、示。 (3)酶反應(yīng)速度的表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。 (4)酶活性的影響因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。 果膠酶是一種酶嗎？它與纖維素酶有何不同？ 提示：不是。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。纖維素酶是一種復(fù)合酶，它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。果膠酶中的各種酶都可單獨(dú)分解果膠，而纖維素酶必須三種組分同時(shí)發(fā)揮作用才能分解纖維素。 [跟隨名師·解疑難] 1．纖維素與果膠的比較 項(xiàng)目 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 纖維素 ①都是高分子化合物 ②都不溶于水 ③都參與細(xì)胞壁的組成

4、 ①組成的基本單位：葡萄糖 ②分解所需的酶：纖維素酶 果膠 ①組成的基本單位：半乳糖醛酸 ②分解所需的酶：果膠酶 2．纖維素酶與果膠酶的比較 項(xiàng)目 組　成 作　用 纖維素酶 C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶 纖維素在C1酶、Cx酶的作用下分解生成纖維二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下將纖維二糖分解為葡萄糖 果膠酶 多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等 將不溶性的果膠分解為可溶性的半乳糖醛酸 3．果膠酶的應(yīng)用范圍 (1)水果中的果膠經(jīng)果膠酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于壓榨并提高出汁率。 (2)在進(jìn)行果汁沉降和離心時(shí)，能破壞果汁中懸浮物的穩(wěn)定性，使其凝聚沉淀，果汁

5、得到澄清。 (3)經(jīng)果膠酶處理的果汁比較穩(wěn)定，不再發(fā)生渾濁，在制備濃縮果汁時(shí)，果膠酶的作用顯得尤為重要。 (4)在葡萄酒釀造中加入果膠酶能起澄清作用，還可促進(jìn)葡萄汁中的酒石酸發(fā)生沉淀。 (5)果膠酶可用于橘子脫囊衣，制造果粉和低糖果凍。 (6)果膠酶與纖維素酶、半纖維素酶等配合，可降解植物細(xì)胞壁中的果膠和纖維素，促使淀粉、脂質(zhì)、維生素和蛋白質(zhì)等釋放出來(lái)，從而提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。 (7)果膠酶可降低飼料的黏度，促進(jìn)飼料在動(dòng)物消化道內(nèi)的消化吸收。 探究溫度、pH對(duì)酶活性的影響及果膠酶的用量 [自讀教材·夯基礎(chǔ)] 1．探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響 (1)實(shí)驗(yàn)流程：

6、(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度或pH，因變量是酶的活性，檢測(cè)因變量是通過(guò)測(cè)定果汁的體積或澄清度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2.探究果膠酶的用量 (1)影響因素： 該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的用量，除此之外，影響果汁產(chǎn)量的因素還有溫度、pH、酶催化反應(yīng)的時(shí)間、蘋果泥的用量等。 (2)判斷的思路： ①如果隨著酶的用量增加，過(guò)濾到的果汁的體積也增加，說(shuō)明酶的用量不足； ②如果當(dāng)酶的用量增加到某個(gè)數(shù)值后，再增加酶的用量，過(guò)濾到的果汁的體積不再改變，說(shuō)明酶的用量已經(jīng)足夠。 1．在探究溫度或pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？ 提示：需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。不同的溫度梯度之間或不同

7、的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。只有設(shè)置對(duì)照才能說(shuō)明酶的最適溫度或最適pH。 2．為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？ 提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，防止溫度影響果膠酶活性。 3．閱讀教材P44上部的內(nèi)容思考：A同學(xué)將哪個(gè)因素作為自變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或pH作為自變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能

8、說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。 4．想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？ 提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越高，蘋果汁的體積就越大。 5．當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？ 提示：溫度是自變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。 [跟隨名師·解疑難] 1．

9、探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響 (1)實(shí)驗(yàn)原理： 果膠酶活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，酶活性最高。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。 (2)操作步驟： 實(shí)驗(yàn)溫度 ℃ 30 35 40 45 50 55 60 65 70 果汁量(mL) (3)操作提示： ①在混合蘋果泥和果膠酶之前要進(jìn)行恒溫處理，目的是保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免混合后的溫度變化，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 ②通過(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的原因是果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)可通過(guò)濾紙

10、，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠能力的大小。 ③本實(shí)驗(yàn)的探究對(duì)象是酶的活性，溫度作為自變量，屬于探究的定量。自變量溫度可設(shè)置梯度來(lái)確定最適值。溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確。 2．探究pH對(duì)果膠酶活性的影響 (1)實(shí)驗(yàn)原理： 果膠酶的活性受pH影響，其催化作用具有最適pH，在低于或高于此值時(shí)，酶活性都會(huì)減弱，過(guò)酸或過(guò)堿則導(dǎo)致酶變性失活。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄： pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 果汁量/mL (4)注意事項(xiàng)： ①本實(shí)驗(yàn)是對(duì)照

11、實(shí)驗(yàn)，其變量是pH。每支試管中加入的蘋果泥和果膠酶的量應(yīng)相等，溫度也應(yīng)相同(可取上一實(shí)驗(yàn)測(cè)出的最適溫度)。 ②pH梯度調(diào)節(jié)時(shí)可用體積分?jǐn)?shù)均為0.1%的NaOH溶液或HCl溶液。 ③為了使果膠酶充分地催化反應(yīng)，應(yīng)用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物。 ④可通過(guò)比較果汁體積大小來(lái)判斷酶活性的高低，也可以通過(guò)觀察果汁的澄清度來(lái)判斷果膠酶活性的強(qiáng)弱。 3．探究果膠酶的用量 (1)實(shí)驗(yàn)原理： 在一定的條件下，隨著酶濃度的增加，果汁的體積增加；當(dāng)酶濃度達(dá)到某一數(shù)值后，再增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。 (2)實(shí)驗(yàn)方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶

12、溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 (3)操作步驟： 影響果膠酶活性的因素 [例1] 如圖曲線表示的是溫度與果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說(shuō)明的是(　　) A．在b點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān)；之后，呈負(fù)相關(guān) B．當(dāng)溫度達(dá)到b′點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高、酶的催化作用最強(qiáng) C．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以上升 D．c點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性可以恢復(fù)上升 [解析]　從圖中可以看出隨著溫度的不斷升高，果膠酶的活性在上升，達(dá)到b點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨后，

13、隨著溫度的繼續(xù)上升，酶的活性迅速下降。a點(diǎn)和c點(diǎn)相比，雖然酶的活性都很低，但是a點(diǎn)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)影響，所以，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)不斷上升，而c點(diǎn)是高溫條件，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化。 [答案]　D 有關(guān)果膠酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 [例2] 在驗(yàn)證“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用”的實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后，有下列兩種操作： 第一種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4,5,6……10。 第二種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至

14、4,5,6……10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)哪一種方法更為科學(xué)？__________。請(qǐng)說(shuō)明理由：________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使___________，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。 (3)如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，當(dāng)橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示________，實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特性的了解，在下圖中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖：________。 [解析]　方法二是將試管中的果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH分別調(diào)至4,5,6，…，10

15、，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。這樣操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH。否則，由于酶有高效性，在升高或降低pH過(guò)程中把果膠分解了，造成實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)中玻璃棒攪拌的目的，是使酶和果膠充分地接觸，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果以坐標(biāo)圖的形式表示，以橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示果汁體積較恰當(dāng)。根據(jù)在一定范圍內(nèi)，隨著pH的增加，酶的活性增強(qiáng)，果汁體積增大，當(dāng)超過(guò)最適pH，隨著pH的增加，酶的活性減弱，果汁體積減小。 [答案]　(1)第二種　第二種的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH(或第一種操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)) (2)酶和反應(yīng)物(

16、果膠)充分地接觸 (3)果汁體積　甲 易錯(cuò)提醒　在探究溫度、pH對(duì)果膠酶影響的實(shí)驗(yàn)中，易誤操作為酶與底物混合后再保溫或調(diào)pH。由于酶的催化具有高效性，酶與底物一旦接觸便立即催化反應(yīng)的進(jìn)行。因此在混合前酶與底物的溫度或pH應(yīng)先達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的溫度或pH，然后再混合。 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1．下列關(guān)于果膠酶的說(shuō)法正確的是(　　) A．果膠酶可以分解細(xì)胞壁的主要成分——纖維素 B．果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物 C．果膠酶不特指某種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱 D．果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA 解析：選C　果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包

17、括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸。果膠酶作為酶的一種，具有一般酶的特性，即專一性、高效性、受溫度與酸堿度的影響，因此它只能將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能將纖維素分解成葡萄糖。 2．果膠酶的反應(yīng)速度可用哪一項(xiàng)來(lái)表示(　　) A．單位時(shí)間內(nèi)果膠的減少量 B．單位體積內(nèi)半乳糖醛酸的增加量 C．單位時(shí)間內(nèi)半乳糖醛酸的增加量 D．單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中果膠的減少量或半乳糖醛酸的增加量 解析：選D　酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度可以表示酶活性的高低，而酶促反應(yīng)速度可以用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示

18、。 3．在探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．可準(zhǔn)備一組燒杯，分別盛有不同溫度的水 B．將蘋果泥和果膠酶混合后放在不同溫度的燒杯中恒溫水浴處理 C．不同溫度之間可形成相互對(duì)照 D．溫度過(guò)高時(shí)，果膠酶會(huì)變性失活 解析：選B　探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，要分別把酶溶液和反應(yīng)物的溫度控制好，然后再將它們混合。否則，實(shí)驗(yàn)缺乏嚴(yán)密性，結(jié)果不可靠。 4．在探究pH對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．自變量是不同的pH B．控制不變的量有溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等 C．可通過(guò)測(cè)定濾出的果汁體積判斷果膠酶的最適pH D．pH過(guò)低時(shí)，果

19、膠酶活性變小，但不失活 解析：選D　該實(shí)驗(yàn)中自變量為不同的pH，其他無(wú)關(guān)變量如溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等要控制相同，以排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。在某種pH下濾出的果汁體積最多，則該pH為最適pH。pH過(guò)低和pH過(guò)高，都能使酶變性失活。 5．果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請(qǐng)你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)課題。 實(shí)驗(yàn)用具和材料：磨漿機(jī)、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等；蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。

20、 實(shí)驗(yàn)方法及步驟： (1)將蘋果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。 (2)取兩個(gè)100 mL潔凈的燒杯，編號(hào)1、2按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫的內(nèi)容填上。 操作順序 項(xiàng)目 燒杯 1 2 ① 在燒杯中加入蘋果泥 20 mL 20 mL ② a.____________ 2 mL \ ③ 注入蒸餾水 \ b.______ ④ 在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不時(shí)攪拌 10 min 10 min (3)取兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過(guò)濾。觀察(或比較)____________________，并記錄結(jié)果。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：如果是

21、________________________________，則說(shuō)明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。 解析：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮苊鞔_，“驗(yàn)證果膠酶可以提高出汁率和澄清度”，不難找出對(duì)照實(shí)驗(yàn)的單一變量是“果膠酶溶液和蒸餾水”，且都為2 mL。由于是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)與前面的實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?duì)應(yīng)，即相同時(shí)間內(nèi)1號(hào)燒杯濾出的果汁體積比2號(hào)燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高。 答案：(2)a.注入果膠酶溶液 　b．2 mL (3)相同時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積和果汁的澄清度 (4)相同時(shí)間內(nèi)1號(hào)燒杯濾出的果汁體積比2號(hào)燒杯濾出的果汁體積大，澄清度高 [課時(shí)跟蹤檢測(cè)] (滿分50分　時(shí)間25分鐘) 一、選擇題(

22、每小題3分，共24分) 1．某物質(zhì)常溫下能分解果肉細(xì)胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)出量，使果汁變得清亮。下列對(duì)該物質(zhì)的敘述正確的是(　　) A．該物質(zhì)由氨基酸和核苷酸組成 B．該物質(zhì)能分解果肉細(xì)胞壁中的纖維素 C．該物質(zhì)在低溫條件下會(huì)失去活性 D．該物質(zhì)在蛋白酶作用下可能會(huì)被降解 解析：選D　果膠是細(xì)胞壁的主要組成成分，能水解果膠的物質(zhì)應(yīng)該是果膠酶，果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由氨基酸組成，具有專一性，不能分解纖維素，在低溫下活性被抑制，能被蛋白酶水解。 2．果膠酶的作用底物是果膠，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一 B．果膠酶可催化

23、果膠分解成可溶性的半乳糖，使得渾濁的果汁變澄清 C．果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物 D．果膠酶就是果膠分解酶的簡(jiǎn)稱 解析：選A　果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物；果膠被果膠酶分解后的產(chǎn)物是半乳糖醛酸；果膠酶是一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。 3．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．酸堿度和溫度是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響果汁產(chǎn)量的 B．只要溫度適宜，酶的活性一定高 C．酶的催化反應(yīng)時(shí)間能夠影響果汁的產(chǎn)量 D．蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量 解析：選B　酶的活性受溫度和酸堿度的影響，只有在最適溫度和pH下，酶的催化效率才最高。另外，果汁的

24、產(chǎn)量與原料的多少以及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。酶的活性不只與溫度有關(guān)，還與pH等因素有關(guān)。 4．探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響、pH對(duì)酶活性的影響、果膠酶的用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量依次為(　　) A．溫度、酶活性、酶用量 B．蘋果泥用量、pH、果汁量 C．反應(yīng)時(shí)間、酶活性、酶用量 D．溫度、pH、果膠酶用量 解析：選D　首先要明確實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量等基本概念，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)一為探究果膠酶的最適溫度，實(shí)驗(yàn)二為探究果膠酶的最適pH，實(shí)驗(yàn)三為探究果膠酶的最適用量。 5．下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實(shí)驗(yàn)探究有關(guān)的敘述正確的是(　　) A．探究果膠酶的用量時(shí)，pH、溫度不影響實(shí)驗(yàn)

25、結(jié)果 B．果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖異構(gòu)酶等 C．應(yīng)將果泥與果膠酶先混合均勻后再放置預(yù)設(shè)定溫度的水浴鍋中 D．可以用相同時(shí)間內(nèi)過(guò)濾得到的果汁體積來(lái)定量表示果膠酶的活性 解析：選D　探究果膠酶的用量時(shí)，pH、溫度會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，pH、溫度應(yīng)相同且適宜；果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等；應(yīng)將果泥與果膠酶分裝在不同試管中放置預(yù)設(shè)定溫度的水浴鍋中，幾分鐘后再混合均勻。 6．在“探究果膠酶的用量”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)時(shí)可配制不同濃度的果膠酶溶液 B．底物濃度一定時(shí)，酶用量越大，濾出的果汁越多 C．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制在適宜溫度和pH條件

26、下 D．反應(yīng)液和pH必須相同 解析：選B　本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量是酶的用量，溫度和pH屬于無(wú)關(guān)變量，因此實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制在適宜的溫度和pH條件下。實(shí)驗(yàn)時(shí)可配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以配制一種濃度的果膠酶溶液，使用不同體積的酶溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在其他條件固定不變的情況下，在一定范圍內(nèi)，隨著酶用量的增多，酶促反應(yīng)速率加快，濾出的果汁也增多，當(dāng)酶的用量達(dá)到一定值，底物成為限制因素時(shí)，再增加酶的用量，反應(yīng)速率也不再增大，濾出的果汁也不再增多。 7．在觀察果膠酶對(duì)蘋果勻漿的作用的實(shí)驗(yàn)中，將蘋果勻漿放在90 ℃恒溫水中保溫4 min的目的是(　　) A．殺滅蘋果勻漿中的微生物 B．使果膠分解，從而提高出汁

27、率 C．使蘋果中的果膠酶變性失活，以排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 D．果膠酶的最適溫度為90 ℃ 解析：選C　本實(shí)驗(yàn)屬于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明果膠酶能將果膠分解。因此，首先對(duì)蘋果勻漿進(jìn)行加熱處理，使蘋果勻漿中的果膠酶變性失活，排除干擾，然后再分別加入果膠酶和等量的蒸餾水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 8．下列關(guān)于果膠酶的敘述正確的是(　　) ①是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 ②凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶 ③果膠酶能將果膠分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均可能產(chǎn)生果膠酶 ⑤果膠酶特指分解果膠的一種酶 ⑥纖維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁 ⑦組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸 A．①

28、②⑤　　　　　　 B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤⑦ 解析：選C　所有活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，但不同細(xì)胞產(chǎn)生的酶不一定相同，產(chǎn)生果膠酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等，所以①②不正確；果膠酶的作用是將果膠分解成半乳糖醛酸；植物細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成，可用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，所以③④⑥正確。果膠酶的成分是蛋白質(zhì)，其組成單位只能是氨基酸，所以⑦不正確。果膠酶特指分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，所以⑤不正確。 二、非選擇題(共26分) 9．(12分)下圖是果膠酶在不同溫度條件下的酶活性變化曲線，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在35 ℃

29、時(shí)，果膠酶的活性________。 (2)在________和________時(shí)，果膠酶的活性都降為0，但恢復(fù)至35 ℃時(shí)，________圖的催化活性可望恢復(fù)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出恢復(fù)曲線，由此表明______圖中所示酶的結(jié)構(gòu)已受到破壞。 解析：從圖中看出，果膠酶在35 ℃時(shí)催化效率最高，當(dāng)溫度降至0 ℃或升高至100 ℃時(shí)，催化效率均降至0。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，當(dāng)溫度升高至100 ℃時(shí)，果膠酶的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使酶變性失活，當(dāng)溫度再恢復(fù)到35 ℃時(shí)，酶也不會(huì)恢復(fù)活性。而溫度降至0 ℃時(shí)，酶的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生變化，再恢復(fù)到35 ℃時(shí)，活性還會(huì)恢復(fù)。 答案：(1)最高 (2)0 ℃　

30、100 ℃　甲　曲線如右圖中虛線所示　乙 10．(14分)生產(chǎn)果汁時(shí)，用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題： (1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來(lái)源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是____________________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來(lái)的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取試管16支，分別加入等量的果泥、果膠酶、緩沖液，混勻，平均分為4組，分別置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保溫相同時(shí)間，然后，測(cè)定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出

31、汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有______________和______________。 (3)某同學(xué)取5組試管(A～E)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個(gè)實(shí)驗(yàn)組的試管中分別加入等量的緩沖液和不同量的同種果膠酶，然后，補(bǔ)充蒸餾水使4組試管內(nèi)液體體積相同；E組加入蒸餾水使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時(shí)間后，測(cè)定各組的出汁量。通過(guò)A～D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)________(填“能”或“不能”)達(dá)到目的，其原因是____________________

32、____________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題意，用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來(lái)源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的 活性的平均值并進(jìn)行比較，可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的來(lái)源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌瑏?lái)源果膠酶的活性。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，該實(shí)驗(yàn)是探究果膠酶的最適溫度，所以自變量是溫度，因變量是果膠酶的活性，用出汁量進(jìn)行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實(shí)驗(yàn)方案中，溫度應(yīng)該在常溫范圍內(nèi)設(shè)置系列溫度梯度且梯度差值相等，所以4組的溫度應(yīng)分

33、別設(shè)置為15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃；另外探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進(jìn)行，同一實(shí)驗(yàn)組的反應(yīng)溫度只能是一個(gè)，所以實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是將各組盛有果膠酶的試管與盛有果泥的試管分別在設(shè)定溫度下處理一定時(shí)間后再將兩只試管混合，才能保證實(shí)驗(yàn)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。 (3)根據(jù)題意，本實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，通過(guò)A～D組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，則E組應(yīng)加入緩沖液而不是蒸餾水，使試管中液體體積與實(shí)驗(yàn)組相同，才符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的單一變量原則。 答案：(1)探究不同來(lái)源果膠酶的活性　(2)4組的溫度設(shè)置不合適　各組的酶促反應(yīng)受兩個(gè)不同溫度影響(每一設(shè)定溫度的兩只試管應(yīng)先達(dá)到預(yù)定溫度，然后再混合)(其他答案合理也可) (3)不能　E組加入蒸餾水而不是緩沖液違背了單一變量原則