2019_2020学年高中生物专题4酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的应用练习新人教版选修1.docx

课题1果胶酶在果汁生产中的应用随堂巩固1下列不属于果胶酶的是A多聚半乳糖醛酸酶B果胶分解酶C果胶酯酶 D半乳糖醛酸酶解析果胶酶主要包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，不包括半乳糖醛酸酶。答案D2探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的最适用量三个实验中，实验自变量依次为A反应时间、酶活性、酶用量B苹果泥用量、pH、果汁量C温度、pH、果胶酶用量D温度、酶活性、酶用量解析探究温度对果胶酶活性的影响实验中，温度是自变量；探究pH对酶活性的影响实验中，pH是自变量；探究果胶酶的最适用量实验中，果胶酶的用量是自变量，故选C。答案C3下列关于果胶酶说法正确的是A果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素B果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA解析酶具有专一性，果胶酶可以分解细胞壁的果胶，A错误；果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，B错误；果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的三种酶的总称，C正确；果胶酶的化学本质是蛋白质，D错误。答案C4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本实验是对照试验，其实验目的是证明果胶酶能将果胶分解，单一变量为是否有果胶酶。但由于植物组织中有可能含有果胶酶，如果不进行处理，会导致实验中未加入果胶酶的一组也混入果胶酶，违背单一变量原则。所以将苹果匀浆放在90 恒温水中保温4 min，使植物细胞原有的果胶酶失活，再进行下一步实验。答案C5果胶酶能分解果胶等物质，可以用来澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括_、果胶分解酶和_。食品工业中之所以使用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的_结构。(2)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应该以_为唯一碳源；为了纯化该生物，需要在_(填“固体”或“液体”)培养基上接种菌种，最常用的接种方法有_。(3)在榨制果汁前，要将果胶酶和果泥混匀保温，目的是提高出汁率；过滤后要用果胶酶处理果汁，目的是_。(4)根据下表实验结果，_(填“能”或“不能”)确定40 就是果胶酶的最适温度。1020304050607080813152515121110解析(1)果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，它们能催化果胶的分解，瓦解植物细胞壁。(2)筛选和分离能够产生果胶酶的微生物时，应该使用以果胶为唯一碳源的选择培养基，为了纯化该生物，需要在固体培养基上进行，最常用的接种方法有平板划线法或稀释涂布平板法。(3)榨制果汁前，要将果胶酶与果泥混匀保温，目的是分解细胞壁，提高出汁率过滤后要用果胶酶处理果汁，目的是分解果汁中的果胶，使果汁变澄清。(4)该实验只能得出在所设计的温度下，40 的酶活性高，由于没有设计40左右，缩小温度梯度的实验，如梯度为1的实验，观察果汁量，因此不能确定40就是果胶酶的最适温度。答案(1)多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶细胞壁(2)果胶固体平板划线法或稀释涂布平板法(3)使果汁变澄清(4)不能限时检测时间45分钟，满分80分一、选择题(每小题5分，共50分)1某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样的时间后，再将反应液滤过同样的时间，用量筒测定出苹果汁的体积，如图曲线能正确反映实验结果的是解析酶的催化需要适宜的温度，在最适温度，酶的催化活性是最高的，低于最适温度或高于最适温度，酶的催化活性都较低，由此，在最适温度，苹果汁的体积是最大的，故B正确。答案B2关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是A配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液B调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态C用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同D在相同且适宜的温度条件下进行实验解析实验的目的是探究果胶酶最适用量，所以可配制不同浓度的果胶酶溶液作为自变量，A正确；该实验中PH值为无关变量，故调节pH值，使各组中的pH值相同而且处于适宜状态，B正确；用玻璃棒搅拌加酶的果泥，属于无关变量，所以搅拌时间必须相同，C错误；实验应在相同的适宜温度条件下进行实验，D正确。答案C3下列关于果胶酶的说法错误的是A果胶酶的活性是指一定量的果胶酶催化一定量的果胶进行化学反应的能力B温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性C果胶酶能催化果胶分解，但不能提高水果的出汁率，只能使果汁变得澄清D生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量解析果胶酶不仅能使果汁变得澄清，而且还能提高水果的出汁率。答案C4如图表示某研究小组在探究果胶酶的用量的实验结果。下列有关说法不正确的是A在AB段限制反应速率的主要因素是酶的用量B在BC段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度C在AC段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率D在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是B点对应的值解析在AB段，限制反应速率的主要因素是酶的用量，A正确；在BC段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等，B正确；在AB段，增加反应物浓度，反应速率不变；在BC段，增加反应物浓度，反应速率加快，C错误；在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是B点对应的值，D正确。答案C5探究温度对果胶酶活性影响的实验中，得到如下实验结果。据此分析不正确的是温度()3035404550556065707580果汁量(ml)3.54.68.610.912.311.710.15.43.94.85.6A.实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合B为了实验结果的科学性，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同C应在5055 之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度D该实验结果表明高温能使果胶酶失活，但高温也可能促进果胶分解解析实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合，A正确；为了实验结果的科学性和控制单一变量，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同，B正确；实验中的温度梯度跨度较大，要想确定最适温度，需要设置更细温度梯度进行实验，分析数据，应该在4555之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度，C错误；高温可以使酶失活，由表格数据可以看出，高温也可能促进果胶分解，D正确。答案C6下图表示果胶酶加入苹果泥后在080 的环境中，苹果泥的分解总量与温度的关系图，依图判断，在080 环境中，酶的活性变化曲线(pH适宜)解析由题图可知，当温度为37 左右时，分解苹果泥的速率最快(即曲线斜率最大)，此时酶的活性最高；温度达到大约50 时，苹果泥分解总量不再改变，说明此时酶已经变性失活，酶的活性为零。答案B7加工橘子罐头时采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，不能产生所用酶的是A生长在麦麸上的黑曲霉B生长在酸奶中的乳酸菌C生长在棉籽壳上的平菇D生长在木屑上的木霉解析橘络的主要成分是纤维素，使用酶解法去除橘络应选用纤维素酶。麦麸、棉籽壳、木屑的主要成分是纤维素，能在其上生长的微生物一定可以产生纤维素酶。生长在酸奶中的乳酸菌以葡萄糖为原料经无氧呼吸产生乳酸，不会产生纤维素酶。考点：本题主要考查微生物的利用，考查对酶专一性的理解。答案B8下列关于果胶酶在果汁生产实验中作用的操作，错误的是A用橙子做本课题实验，应去掉橙皮B用体积分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行pH调节C为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物D制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中解析在用橙子制作果汁时，不必去除橙皮，这样可以增加果汁的口味和颜色，A项错误；调节pH用体积分数为0.1%的NaOH或HCl溶液，B项正确；玻璃棒搅拌可使混合物均匀，能够使果胶酶充分地催化反应，C项正确；制作苹果泥时，为方便榨汁，可先将苹果切成小块，再放入榨汁机中，D项正确。答案A9探究果胶酶被加热到65 后是否影响其活性(果胶酶的最适温度为40 )。某小组进行了如下实验，下列说法不正确的是甲组：甲烧杯(40 清水)乙组：乙烧杯(65 清水)第一步A1试管5 mL苹果泥B1试管2 mL果胶酶溶液A2试管5 mL苹果泥B2试管2 mL果胶酶溶液保温5 min第二步将B1注入A1中将B2注入A2中保温10 min第三步过滤并测量果汁的体积T1过滤并测量果汁的体积T2第四步将A2试管放入甲烧杯中A.该实验的自变量是温度，其中乙组为实验组B实验中两次保温的目的不同C若T1T2，说明65 使果胶酶的活性降低D第四步实验的目的是进行对照解析该实验是探究65 处理对酶活性的影响，自变量是温度，因变量是果汁的体积，A项正确；第一次保温的目的是使果胶酶与苹果泥都达到预设温度，第二次保温的目的是使酶促反应在预设温度下进行相同的时间，B项正确；若T1T2，说明65 时获得的果汁少，65 降低了酶的活性，C项正确；将A2试管放入甲烧杯中一段时间后若果汁量增加，说明65 处理并未使果胶酶失活，D项错误。答案D10果胶酶在果汁生产中发挥重要作用，下列说法正确的是A果胶酶只存在于植物中B果胶酶易溶于水，而不溶于乙醇C果胶酶和纤维素酶均能分解果胶D果胶酶和纤维素酶一起使用可以除去植物细胞壁解析A果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得，A错误；B.果胶酶不溶于水，B错误；C.酶具有专一性，只有果胶酶能够分解果胶，C错误；D.植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此果胶酶和纤维素酶一起使用可以除去植物细胞壁，D正确。答案D二、非选择题(共3小题，共30分)11(12分)工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理10 min(如图甲)。.将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 水浴中恒温处理10 min(如图乙)。.将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图丙)。.在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：果汁量/mL813152515121110温度/1020304050607080根据上述实验，请分析回答下列问题。(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是_。(2)实验结果表明，当温度为_左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性_。本实验是否设置了对照实验_(“是”或“否”)(3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？_。解析(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。果胶酶可以将细胞壁中的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。(2)本实验设置了不同温度下的对照实验。实验结果数据表明，当温度为40 左右时，果汁量最多，说明此时果胶酶的活性最高。(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质半乳糖醛酸，小分子物质可以通过滤纸，果胶酶的分解能力大，产生的果汁多，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力。答案(1)半乳糖醛酸(2)40 最高是(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力(答案合理得分)12(8分)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，产物是_。(2)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物)，保持温度、pH在最适值，生成物量与反应时间的关系如下图：在35 min后曲线变成水平是因为_。若增加果胶酶浓度，其他条件不变，请在图中画出生成物量变化的示意曲线。解析(1)果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解为半乳糖醛酸。(2)图2是当果胶酶作用于一定量的某种物质，并保持温度、pH在最适宜时，生成物量与反应时间的关系图，35min后底物消耗完毕，生成物的量不再增加，因此曲线变成水平，若从反应开始时就增加该酶的浓度，会加快反应的速率，但不会改变化学反应的平衡点，因此在其他条件不变的情况下，生成物量变化的曲线如下：答案(1)半乳糖醛酸(2)底物量一定，底物已被消耗尽13(10分)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验方法及步骤：将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。取7个洁净烧杯和7支试管并分别编号。烧杯中注入等量的苹果泥，试管中注入等量的2%的果胶酶溶液，之后进行下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪一种方法更科学？_。理由是：_。(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使_，以减少实验误差。(3)如果用曲线图的方