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1、
課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用
基礎鞏固
1下列有關(guān)果膠、果膠酶的說法,不正確的是( )
A.果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物
B.果膠不僅會影響出汁率,還會使果汁渾濁
C.果膠酶能夠分解果膠
D.果膠酶是指某一種酶
解析:果膠酶并不特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱,包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。
答案:D
2在果汁加工中,加入果膠酶去除果膠,這體現(xiàn)了酶的 ( )
A.多樣性 B.高效性
C.專一性 D.受溫度影響
解析:只有果膠酶能分解果膠,這體現(xiàn)了酶的專一性。
答案:C
3果膠酶常在0~4
2、℃下保存,其原因是( )
A.此溫度條件下,酶的活性最高
B.此溫度條件下,酶變性失活
C.低溫可降低酶的活性,但酶不變性失活
D.自然條件下,果膠酶常在0~4 ℃下發(fā)生催化作用
解析:在低溫時酶活性降低,但酶并不失活,有利于保存。
答案:C
4下列能表示酶活性高低的是( )
A.單位時間、單位體積內(nèi)反應物的總量
B.一段時間后生成物的總量
C.一段時間后,一定體積中消耗的反應物的量
D.單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量或產(chǎn)物的增加量
解析:酶活性的高低可以用在一定條件下酶所催化的某一化學反應的反應速度表示,酶反應速度通常用單位時間內(nèi)、單位體積中反應物的減少量
3、或產(chǎn)物的增加量表示。
答案:D
5在“探究pH對酶活性的影響”的實驗中,下列敘述不正確的是( )
A.自變量是不同的pH梯度
B.控制不變的量有溫度、底物濃度、酶濃度、反應時間等
C.可通過測定濾出果汁的體積判斷果膠酶的最適pH
D.pH過低時,果膠酶活性變小,但不失活
解析:該實驗中pH是自變量,同時溫度、底物濃度等無關(guān)變量要相同且適宜,因變量是果汁產(chǎn)量。pH過低或過高時酶都會喪失活性。
答案:D
6下列說法錯誤的是( )
A.酶是細胞合成的生物催化劑
B.溫度、pH和酶的抑制劑等條件會影響果膠酶的活性
C.果膠酶能催化果膠分解,但不能提高水果的出汁率,只能使果汁
4、變得澄清
D.生產(chǎn)果汁時,為了使果膠酶得到充分的利用,節(jié)約成本,需要控制好酶的用量
解析:果膠酶能使果汁變得澄清,并能提高水果的出汁率。
答案:C
7在用果膠酶處理果泥時,為了使果膠酶能夠充分地催化反應,應采取的措施是( )
A.加大果泥用量
B.加大果膠酶用量
C.進一步提高溫度
D.用玻璃棒不時地攪拌反應混合物
解析:用玻璃棒不時攪拌反應混合物,可使果膠酶和果泥充分接觸,更好地催化反應。
答案:D
8目前市場上果汁飲料越來越受到青睞,請根據(jù)所學的有關(guān)知識回答下列問題。
(1)果汁飲料的包裝瓶上寫著105 ℃高溫瞬時滅菌的意思是 ,這樣做的目的是
5、 ?
。?
(2)自己在家中榨的果汁很容易腐敗,而果汁裝瓶上寫著“不含任何防腐劑,最長保質(zhì)期為一年”,其中的奧秘是 。?
(3)在果汁加工過程中可添加 來提高出汁率和澄清度。?
(4)蘋果醋是很受歡迎的飲料之一,其生產(chǎn)過程利用了 的發(fā)酵作用,該過程需將溫度控制在 。?
(5)在傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中,果醋的制作往往在果酒制作基礎上進行,請用相關(guān)反應式表示: 。?
解析:(1)105 ℃高溫瞬時滅菌是指在105 ℃條件下滅菌30 s,優(yōu)點是能殺死微生物,因為滅菌時間短,又不會過多地
6、破壞果汁的各種營養(yǎng)素。(2)不含任何防腐劑又能較長時間不腐敗,可能是經(jīng)過了高溫滅菌處理。(3)纖維素酶和果膠酶可分解果汁中細胞壁的成分,以提高出汁率和澄清度。(4)果醋制作需要利用醋酸菌發(fā)酵,溫度條件是30~35 ℃之間。
答案:(1)在105 ℃下滅菌30 s 既保證殺死引起果汁變質(zhì)的微生物,又不破壞果汁的品質(zhì)
(2)高溫殺死了微生物
(3)纖維素酶和果膠酶
(4)醋酸菌 30~35 ℃
(5)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
能力提升
1下列關(guān)于溫度對酶活性影響的敘述,錯誤的是( )
A.不同酶的最適溫度可能相同
B.隨著溫度降低,酶的活性下降
C.酶活性最高
7、時的溫度不適合該酶的保存
D.高溫下酶失活是酶空間結(jié)構(gòu)被破壞的結(jié)果
解析:在人體內(nèi)各種酶的最適溫度均為37 ℃左右,A項正確;低于最適溫度時,隨著溫度降低,酶的活性下降,B項錯誤;低溫有利于酶的保存,C項正確;高溫下酶空間結(jié)構(gòu)被破壞導致酶失活,D項正確。
答案:B
2在利用果膠酶生產(chǎn)果汁時,為了提高果汁的出汁率,減少生產(chǎn)成本,下列措施中可行的是( )
A.添加果膠酶并充分攪拌
B.加大蘋果泥的用量
C.大幅度提高反應溫度
D.加大果膠酶的用量
解析:添加果膠酶并充分攪拌,可以使果膠酶充分發(fā)揮作用,A項正確。加大蘋果泥的用量雖然能夠增加果汁的產(chǎn)量,但是不會提高出汁率,并且會增
8、加生產(chǎn)成本,B項不正確。果膠酶需要適宜的溫度,因此大幅度提高反應溫度會導致果膠酶活性下降甚至失活,C項不正確。應控制果膠酶的用量,從而節(jié)省生產(chǎn)成本,D項錯誤。
答案:A
3在酶催化水解的過程中,酶與底物會形成復合物,最終把底物水解,形成產(chǎn)物。已知酶催化水解的反應時間和產(chǎn)物生成量的關(guān)系如下圖。那么,在反應過程中酶·底物復合物濃度變化曲線正確的是( )
解析:相對于底物的數(shù)目,酶的數(shù)目較少,所以酶和底物剛一混合時,所有酶與底物迅速結(jié)合,酶·底物復合物的濃度實際上就是酶的濃度。由于底物數(shù)目多,所以,先前與底物結(jié)合的酶把與其結(jié)合的底物反應掉后,又迅速與其他的底物結(jié)合,所以在開始的一段時
9、間內(nèi),酶·底物復合物的濃度都與酶濃度相等。從圖中看出大約在5 min后,產(chǎn)物生成速率開始下降,原因是底物數(shù)目開始低于酶的數(shù)目。酶·底物復合物也應在大約5 min時開始下降,故選B項。
答案:B
4下圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系,下列敘述錯誤的是( )
A.在B點之前,果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān),B點之后,呈負相關(guān)
B.當溫度到B點時,果膠酶的活性最高,酶的催化活性最高
C.A點時,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點時,果膠酶的活性也很低,當溫度降低時,酶的活性也可以上升
解析:從題圖中可以看出,B點之前隨著溫度升高,果膠酶的活性在上
10、升,達到B點時,酶的活性達到最高;隨后,隨著溫度的繼續(xù)上升,酶的活性迅速下降。A點和C點相比,雖然酶的活性都很低,但是A點是低溫條件,對酶的空間結(jié)構(gòu)無影響,所以,隨著溫度的上升,其活性可以上升;而C點是高溫條件,溫度過高會破壞酶的空間結(jié)構(gòu),酶的活性發(fā)生不可逆的變化。
答案:D
5下圖所示為某同學利用4種不同的酶做的探究溫度對酶活性的影響的實驗結(jié)果,其中溫度梯度選擇不當?shù)氖?( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:由圖可知,曲線①②③均出現(xiàn)最高轉(zhuǎn)折點,說明溫度梯度選擇恰當。曲線④呈上升趨勢,沒有出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,說明實驗選擇的溫度梯度范圍偏低。
11、答案:D
6甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時間的關(guān)系如下圖所示。下列分析錯誤的是( )
A.甲酶能夠抗該種蛋白酶的降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)
D.乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變
解析:由題圖可知甲酶不被蛋白酶降解,可能是RNA。乙酶能被蛋白酶降解,說明其是蛋白質(zhì),蛋白酶降解乙酶是破壞了其空間結(jié)構(gòu)。
答案:B
7果粒生產(chǎn)在中國尚屬起步階段。果粒除了可直接食用外還可作為配料加入到酸奶、冰淇淋、果凍等食品中。果粒的硬度和形狀直接影響著最終產(chǎn)品的質(zhì)量。如酸奶用果粒必須符合以下質(zhì)量標準:a.果粒含量高;b.相同的果粒分
12、布和正確的黏稠度。但大部分水果經(jīng)高溫處理或機械泵出后成形果粒量少,且果粒硬度不夠,這勢必會影響下一步的生產(chǎn)。果膠酶作為一種新型加工助劑,可將果粒的組織結(jié)構(gòu)損壞程度降到最小,最大限度地提高成形果粒的含量。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問題。
(1)果膠酶是指 ,包括 等。?
(2)果膠酶作為一種果粒加工助劑,它能將果膠分解成可溶性的 。?
(3)在果粒制作時按“每千克水果2 mL酶”的量加入酶制劑,加熱至40~45 ℃,緩慢攪拌處理10~15 min。最后加熱到90~92 ℃,再冷卻罐裝。在此過程中按“每千克水果2 mL酶”的量
13、加入酶的意義在于 ;在溫度為40~45 ℃時攪拌處理的原因是 ;最后升溫到90~92 ℃再冷卻罐裝的目的是 。?
解析:本題通過分析材料,篩選和鑒別相關(guān)信息,建立已有知識與新信息之間的聯(lián)系,考查知識的應用能力。果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱,不是特指一種酶。果膠酶的活性受溫度、pH等因素影響,在果粒生產(chǎn)中,應該為果膠酶提供適宜的溫度,以提高酶的活性。
答案:(1)分解果膠的一類酶 多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶
14、和果膠酯酶
(2)半乳糖醛酸
(3)控制好酶的用量,一方面使果膠酶充分發(fā)揮作用,另一方面節(jié)約成本,以免造成浪費 在溫度為40~45 ℃時果膠酶活性最高 滅菌
★8假設你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(為45 ℃)和最適pH(為4.8),你還想進一步研究果膠酶的最適用量。此時,實驗的變量是 。合理地設置果膠酶用量的梯度后,可通過蘋果泥出汁的多少來判斷酶的用量是否合適。請根據(jù)所給的材料和用具完成以下探究實驗。?
(1)材料用具:制備好的蘋果泥、恒溫水浴裝置、試管、漏斗、濾紙、量筒、試管夾、質(zhì)量分數(shù)為2%的果膠酶溶液、質(zhì)量分數(shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸。
(2)實驗步驟:
①取6支試管,編號1~6,分別加入 ,調(diào)節(jié)pH至4.8;?
②向1~6號試管中分別加入 ,然后放入 45 ℃恒溫水浴箱中 ;?
③ 。?
(3)結(jié)果與討論:怎樣根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定某一果膠酶用量是最適用量????? 。?
答案:果膠酶的用量
(2)①等量的蘋果泥?、诓煌w積的果膠酶溶液 保溫相同時間?、圻^濾蘋果泥并記錄果汁體積
(3)隨著果膠酶用量的增加,過濾到的果汁的體積也增加,當果膠酶的用量增加到某個值后,再增加果膠酶的用量,過濾到的果汁體積不再增加,說明這個值就是果膠酶的最適用量