2017-2018學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1 .doc
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課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 一、選擇題 1.果膠是植物組織的組成成分之一,它主要存在于植物組織的哪一部分中( ) A.細(xì)胞核 B.細(xì)胞質(zhì) C.細(xì)胞間隙 D.細(xì)胞壁及胞間層 解析:果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。 答案:D 2.下列關(guān)于果膠酶的敘述,錯誤的是( ) A.高溫和低溫均能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使果膠酶失去活性 B.果膠酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的并具有催化作用的蛋白質(zhì) C.適宜的條件有助于保持酶的高活性 D.果膠酶應(yīng)放在低溫下保存 解析:在高溫下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞,失去活性不能恢復(fù),在低溫下酶只是活性降低,果膠酶也是如此。 答案:A 3.下列不屬于果膠酶的是( ) A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果膠分解酶 C.果膠酯酶 D.半乳糖醛酸酶 解析: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、果膠酯酶等,不包括半乳糖醛酸酶。 答案:D 4.探究溫度對果膠酶活性的影響、pH對酶活性的影響、果膠酶用量三個實驗中,實驗變量依次為( ) A.溫度、酶活性、酶用量 B.蘋果泥用量、pH、果汁量 C.反應(yīng)時間、酶活性、酶用量 D.溫度、pH、果膠酶用量 解析:探究溫度對果膠酶活性的影響,溫度為實驗變量,同理pH對酶活性的影響、果膠酶用量的實驗中,實驗變量分別為pH和果膠酶用量。 答案:D 5.下列不能表示酶活性高低的是( ) A.一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度 B.單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量 C.單位時間內(nèi)、單位體積中酶的變化量 D.單位時間內(nèi)、單位體積中產(chǎn)物的增加量 解析:酶活性的高低可以用在一定條件下,酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示,而酶促反應(yīng)速度用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。單位時間內(nèi)、單位體積中酶的變化量可以影響反應(yīng)速度,卻不能表示酶活性的高低。 答案:C 6.在探究果膠酶的用量實驗中,下列敘述不恰當(dāng)?shù)氖? ) A.各反應(yīng)液的溫度、pH必須相同 B.可配制不同濃度的果膠酶溶液,加入量應(yīng)保持一致 C.需用玻璃棒攪拌加酶的果泥,攪拌時間應(yīng)該相同 D.反應(yīng)物濃度一定時,酶用量越大,濾出的果汁越多 解析:探究果膠酶最適用量的實驗中,果膠酶的用量為自變量,除此以外,其他的量是無關(guān)變量,都應(yīng)該保持相同且適宜,攪拌時間也應(yīng)該是相同的。在反應(yīng)物濃度一定時,一段時間內(nèi),果汁體積隨酶濃度的增加而增加,但當(dāng)酶濃度達到一定值時,果汁體積不再增加。 答案:D 7.在探究pH對果膠酶活性的影響實驗中,需要制備pH梯度的溶液,用來調(diào)節(jié)pH的溶液一般是( ) A.物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L的NaCl溶液 B.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液 C.體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH和鹽酸 D.體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇 解析:在探究pH對酶活性的影響實驗中,溶液的pH需要控制在5、6、7、8、9等梯度,因此,需要利用酸性或堿性物質(zhì)來調(diào)節(jié),一般選用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸。 答案:C 8.有人測定了甲、乙、丙、丁四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系,結(jié)果如下圖所示。 根據(jù)圖中的信息,你認(rèn)為在25 ℃條件下競爭能力最強的生物和對溫度適應(yīng)范圍最廣的生物分別是( ) A.乙和丁 B.乙和丙 C.乙和甲 D.甲和丙 解析:酶活性具有一定的溫度范圍和最適溫度,溫度過高,酶會失活;低溫會抑制酶的活性;最適溫度下,酶活性最強,生物在此溫度下生活得也最好,競爭力最強。對溫度適應(yīng)范圍越廣的酶所對應(yīng)的生物的分布范圍也越廣。 答案:B 9.在觀察果膠酶對蘋果勻漿的作用的實驗中,將蘋果勻漿放在90 ℃恒溫水中保溫4 min,其目的是( ) A.殺滅蘋果勻漿中的微生物 B.使果膠分解,從而提高出汁率 C.使蘋果勻漿中原有的果膠酶變性失活,以排除對實驗的干擾 D.果膠酶的最適溫度為90 ℃,此時酶的活性最高 解析:90 ℃不可能為果膠酶的最適溫度,該溫度下酶會變性失活。由于實驗?zāi)康氖且^察果膠酶對蘋果勻漿的作用,因而實驗變量應(yīng)為有無果膠酶或果膠酶量的多少,蘋果勻漿中原有的酶會影響實驗結(jié)果,因此應(yīng)除去。 答案:C 10.某同學(xué)為探究溫度對果膠酶活性的影響,在不同溫度下,將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中,在反應(yīng)相同時間后,再將反應(yīng)液過濾相同時間,用量筒測定濾出蘋果汁的體積。下列曲線圖能正確反映實驗結(jié)果的是( ) 解析:在0 ℃時果膠酶活性較低,但也能催化蘋果泥形成果汁,果汁體積不為0。隨著溫度升高,果膠酶的活性升高,果汁體積增加,當(dāng)超過最適溫度時,果膠酶活性降低,果汁體積減少。 答案:B 11.下表是某同學(xué)探究溫度對果膠酶活性影響的實驗結(jié)果。該結(jié)果不能說明( ) 溫度(℃) 10 20 30 40 50 60 果汁量(mL) 2 3 4 5 6 5 A.溫度影響果膠酶的活性 B.40 ℃與60 ℃時酶的活性相同 C.50 ℃是該酶的最適溫度 D.若溫度從10 ℃升高到40 ℃,酶的活性將逐漸增強 解析:據(jù)表可知,在不同溫度下果汁量不同,所以溫度影響果膠酶的活性;40 ℃與60 ℃時出汁量相同,所以酶的活性相同;要確定50 ℃是否是該酶的最適溫度,應(yīng)在40~60 ℃設(shè)置溫度梯度,繼續(xù)實驗;若溫度從10 ℃升高到40 ℃,出汁量逐漸增加,所以酶的活性將逐漸增強。 答案:C 12.下列有關(guān)果膠酶的敘述,錯誤的是( ) A.探究果膠酶的最適溫度時,需將底物和酶分別在相同溫度下處理后再混合 B.探究果膠酶的最適pH時,可用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸進行pH調(diào)節(jié) C.探究果膠酶的最適溫度和最適pH的實驗中,應(yīng)嚴(yán)格控制酶的作用時間,待酶作用完后立即煮沸使其失活 D.低溫和高溫對果膠酶活性的影響是相同的,而過酸和過堿對果膠酶活性的影響是不同的 解析:低溫抑制酶的活性,但適宜溫度條件下酶活性可以恢復(fù);而高溫、過酸、過堿都能使酶變性失活,且酶活性不能恢復(fù)。 答案:D 二、非選擇題 13.葡萄收獲的季節(jié)性較強,并且不易運輸,易造成積壓,腐爛變質(zhì)。為了解決此問題且滿足不同人群的需求,可以將其加工制作成果汁、果酒、果醋等。下面是簡單的生產(chǎn)流程圖,結(jié)合所學(xué)知識回答下列問題: (1)果膠酶的使用過程①中,需要對酶的活性、酶的用量進行研究。在甲、乙兩條曲線中,果膠酶活性受環(huán)境因素影響的變化曲線是________;乙曲線中縱軸還可以用________來表示。自變量X可以代表________;自變量Y可以代表________。 (2)果膠酶的最適用量是上圖中的________點對應(yīng)的量。 (3)③→⑤過程中不用滅菌一般也不會受到雜菌的污染,原因是_____________ ________________________________________________________________________。 (4)果酒與果醋的制作過程相比,從發(fā)酵條件來看,二者不同之處是______________。 (5)果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生,可用____________來檢驗。在酸性條件下,該試劑與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)____________。 解析:(1)果膠酶的活性受溫度、pH等條件的影響,每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。衡量實驗結(jié)果的指標(biāo)有兩種,一是果汁的產(chǎn)生量,另一種是果汁的澄清度。(2)果膠酶的最適用量是過濾得到果汁澄清度最高時對應(yīng)的最小酶量,B點后酶量增加而澄清度不再增加,因此B點對應(yīng)的量為果膠酶的最適用量。(3)缺氧條件不利于大多數(shù)細(xì)菌的生存,同時酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,抑制了絕大多數(shù)細(xì)菌的生長繁殖。(4)酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵,醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵。(5)檢測酒精時應(yīng)用酸性重鉻酸鉀,與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。 答案:(1)甲 過濾得到的果汁體積 溫度、pH等 果膠酶的濃度(或用量) (2)B (3)培養(yǎng)液中缺氧環(huán)境及酵母菌產(chǎn)生的酒精能抑制絕大多數(shù)細(xì)菌的生長繁殖 (4)酒精發(fā)酵需要無氧條件,醋酸發(fā)酵需要充足的氧氣 (5)重鉻酸鉀 灰綠色 14.生產(chǎn)果汁時,用果膠酶處理果泥可提高果汁的出汁率?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問題: (1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進行三組實驗,各組實驗除酶的來源不同外,其他條件都相同,測定各組的出汁量,據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較。這一實驗的目的是________________________________________________________________________。 (2)現(xiàn)有一種新分離出來的果膠酶,為探究其最適溫度,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗: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 ℃下保溫相同時間,然后,測定各試管中的出汁量并計算各組出汁量平均值。該實驗溫度設(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個實驗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驗組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時間后,測定各組的出汁量。通過A~D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。本實驗中,若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量,E組設(shè)計________(填“能”或“不能”)達到目的,其原因是___________________________。 解析:(1)根據(jù)題意,用三種不同的果膠酶進行三組實驗,各組實驗除酶的來源不同外,其他條件都相同,測定各組的出汁量,據(jù)此計算各組果膠酶的活性的平均值并進行比較,可見實驗的自變量是果膠酶的來源不同,因變量是果膠酶的活性,所以該實驗?zāi)康氖翘骄坎煌瑏碓垂z酶的活性。(2)根據(jù)實驗設(shè)計可知,該實驗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,用出汁量進行衡量,出汁量越多則果膠酶活性越高。該實驗方案中,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)分別設(shè)置為15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃;另外探究溫度對酶活性的影響時,應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進行,同一實驗組的反應(yīng)溫度只能是一個,所以實驗操作應(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間后再將兩支試管混合,才能保證實驗在設(shè)定的溫度下進行。(3)根據(jù)題意,本實驗的自變量是果膠酶的量,因變量是出汁量,對照實驗的設(shè)計應(yīng)遵循單一變量原則和對照原則,根據(jù)實驗設(shè)置,通過A~D組實驗可比較不同實驗組出汁量的差異。若要檢測加入酶的量等于0而其他條件均與實驗組相同時的出汁量,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驗組相同,才符合實驗設(shè)計應(yīng)遵循的單一變量原則。 答案:(1)探究不同來源果膠酶的活性 (2)4組的溫度設(shè)置不合適 各組的酶促反應(yīng)受兩個不同溫度影響(每一設(shè)定溫度的兩支試管應(yīng)先達到預(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 15.某實驗小組進行了“探究果膠酶催化果膠水解最適pH”的課題研究。本課題的實驗步驟中,在完成“燒杯中分別加入蘋果泥,試管中分別注入果膠酶溶液、編號、編組”之后,有下面兩種操作: 方法一:將試管中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。 方法二:將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥pH分別調(diào)至4、5、6……10,再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。 (1)請問哪一種方法更科學(xué)?________________________________________________________________________。 理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果用曲線圖的方式記錄實驗結(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________時,實驗的操作和記錄是比較切實可行的。根據(jù)你對酶特性的了解,分析圖中最可能是實驗結(jié)果的曲線圖是________。若實驗所獲得的最適pH=m,請你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點的位置。 解析:實驗關(guān)鍵是分別將果膠酶溶液和蘋果泥調(diào)至一定的pH,然后把pH相等的這兩種溶液混合,否則,在達到預(yù)定pH之前就會發(fā)生酶的催化反應(yīng)。如圖甲所示,果膠酶的活性隨pH增大而升高,達到最適pH之后,酶活性逐漸降低,若過酸或過堿,則酶活性喪失。 答案: (1)方法二 方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達到實驗預(yù)設(shè)的pH環(huán)境(或方法一的操作會在達到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)) (2)果汁體積 甲 如圖所示- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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