2024-2025学年高中生物专题四酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用作业含解析新人教版选修1

PAGE6-课题1果胶酶在果汁生产中的作用一、选择题1．下列与酶的活性有关的说法不精确的是(A)A．酶的活性是由蛋白质结构确定的，不受外界条件的影响B．酶的活性是指酶催化确定化学反应的实力C．酶的活性受温度、pH等因素的影响D．酶活性的凹凸与反应物浓度无关[解析]酶的活性是由蛋白质的结构确定的，不同酶的结构不同，活性也不同；同时酶的活性又受外界条件的影响，如温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性；在其他条件不变时，确定范围内反应速度随底物浓度的增加而加快，当底物浓度达到确定限度时，反应速度不再变更，即反应速度大小与反应物浓度有关，但是酶活性凹凸与反应物浓度无关。2．下列关于果胶酶的说法错误的是(C)A．果胶酶的活性是指确定量的果胶酶催化确定量的果胶进行化学反应的实力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，须要限制好酶的用量[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。3．一般不作为果胶酶活性检测指标的是(D)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中不产生气泡。4．探究温度对果胶酶活性影响的试验中，得到如下试验结果。据此分析不正确的是(C)温度(℃)3035404550556065707580果汁量(ml)3.54.68.610.912.311.710.15.43.94.85.6A．试验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调整到对应温度后再混合B．为了试验结果的科学性，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同C．应在50～55℃之间设置更细温度梯度进行试验探究果胶酶的最适温度D．该试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]试验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调整到对应温度后再混合，A正确；为了试验结果的科学性和限制单一变量，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同，B正确；试验中的温度梯度跨度较大，要想确定最适温度，须要设置更细温度梯度进行试验，分析数据，应当在45～55℃(或45～60℃)之间设置更细温度梯度进行试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。5．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”不太坚决，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，不仅具有汲取细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，错误的是(B)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．果胶影响果泥的出汁率[解析]果胶是植物细胞壁的主要成分之一，细菌、真菌细胞壁中不含果胶。6．下列说法不正确的是(D)A．可用等量的果泥产生等量的果汁所用的时间作为果胶酶活性的检测指标B．可用等量的果泥在相同时间内的出汁量作为果胶酶活性的检测指标C．可用等量的果泥在相同时间内的澄清度作为果胶酶活性的检测指标D．影响酶活性的因素有pH、温度、酶的用量及酶的抑制剂[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、相同时间内的出汁量以及等量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，A、B、C正确；影响果胶酶活性的因素有pH、温度及酶的抑制剂，不包括酶的用量，D错误。7．下列有关果胶酶及与果胶酶试验探究的有关叙述正确的是(D)A．探究果胶酶的用量时，pH不影响试验结果B．果胶酶的化学本质为蛋白质，结构稳定，所以该试验探究时温度范围可以不考虑C．探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量D．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量[解析]探究果胶酶用量时，pH、温度会影响试验结果，AB错误；探究温度对果胶酶活性影响的试验中，温度为单一变量，其他因素保持不变，C错误；可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量，D正确。故选D。8．如图所示的试验装置用于探究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放在2支试管中，然后将这2支试管放入同一温度的水中水浴加热15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所须要的时间。通过多次试验并记录在不同温度下凝乳须要的时间，结果如下表所示。据此试验，请推断下列叙述中正确的是(B)装置ABCDEF水浴温度/℃102030405060凝乳时间/min不凝乳7.04.01.54.0不凝乳A．凝乳时间越长，凝乳酶的活性越高B．假如将A组的水温渐渐提高，乳汁可以凝固C．低温破坏了酶的分子结构，所以10℃温度下乳汁不会凝固D．可以确定凝乳酶的最适温度为40℃[解析]凝乳时间越长，说明凝乳酶的活性越高，A错；低温抑制了酶的活性，但低温条件下酶的分子结构没有遭到破坏，C错误；依据表中数据可知，40℃时酶的活性最高，但不能确定40℃是酶的最适温度，D错。9．下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的试验结果。该结果不能说明(C)温度(℃)102030405060果汁量(mL)234565A．温度影响果胶酶的活性B．40℃和60℃时酶的活性相等C．50℃是该酶的最适温度D．若温度从10℃上升到40℃，酶的活性将渐渐增加[解析]据表可知，50℃时果胶酶的活性最高，但试验结果不能说明50℃是该酶的最适温度。10．某同学用试验来探究pH值对酶活性的影响。他打算了5份含有的等量果胶酶溶液的试管，用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调整至不同的pH值，每支试管加五块0.1cm3的正方体苹果块，试管均置于25℃室温条件下。下列的说法中，不合理的一项是(B)A．选取pH值梯度可以是5、6、7、8、9B．为使试验在更短的时间内完成，可以将温度由25℃提高到大约80℃C．生成果汁量与酶活性强弱的关系是酶活性越大，果胶分解越快，生成的果汁越多D．可依据果汁的澄清度来推断最适pH值[解析]选取pH值梯度可以是5、6、7、8、9，具有酸性、中性和碱性的pH；80℃温度高，会使果胶酶变性失活；生成果汁量与酶活性强弱的关系是酶活性越大，果胶分解越快，生成的果汁越多，成正比；可依据果汁的澄清度，也可以依据正方体苹果块的大小来推断最适pH值；所以B选项错误。11．下列关于“果汁中的果胶和果胶酶”试验的叙述，正确的是(C)A．果胶是一种能使植物细胞粘合在一起的蛋白质B．加热后果汁澄清度增大的缘由是果胶在高温下水解C．果胶酶在果汁制作中的作用效果可用乙醇进行检验D．果胶的彻底水解产物是半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯[解析]果胶是组成植物细胞壁的主要成分之一，由半乳糖醛酸聚合而成的一种多糖，A错误；由于温度可以影响酶的活性，加热后温度上升可能使果胶酶的活性增加，因此果汁澄清度增大，B错误；果胶不溶于乙醇而形成沉淀，果胶酶在果汁制作中可以将果胶分解而使其在乙醇中的沉淀量削减，因此果胶酶的作用效果可用乙醇进行检验，C正确；由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，因此果胶的彻底水解产物是半乳糖醛酸，D错误。故选C。12．关于探究果胶酶最适用量的试验，下列有关叙述不正确的是(C)A各组需加入等量不同浓度的果胶酶溶液B．要保证各组具有相宜并相同的pH和温度等条件C．须要检测不同反应时间条件下的生成物量D．几组试验之间可形成相互比照，不需单设空白比照[解析]依据题干可知，本试验的自变量是果胶酶用量，所以须要设计多个试验组形成相互比照；每组加入等量的不同浓度的果胶酶溶液，其他无关变量(温度、pH等)都保持相同；检测生成物量时也要保证反应时间是相同的。二、非选择题13．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__多聚半乳糖醛酸酶__、果胶分解酶和__果胶酯酶__。食品工业中之所以运用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的__细胞壁__结构。(2)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分别和筛选能产生果胶酶的微生物，运用的培育基应当以__果胶__为唯一碳源；为了纯化该生物，须要在__固体__(填“固体”或“液体”)培育基上接种菌种，最常用的接种方法有__平板划线法或稀释涂布平板法__。(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__使果汁变澄清__。(4)依据下表试验结果，__不能__(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)筛选和分别能够产生果胶酶的微生物时，应当运用以果胶为唯一碳源的选择培育基，为了纯化该生物，须要在固体培育基上进行，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)该试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，缩小温度梯度的试验，如梯度为1℃的试验，视察果汁量，因此不能确定40℃就是果胶酶的最适温度。14．我国水果生产发展快速，由于收获的季节性强，易造成积压、腐烂变质的现象，为解决上述问题且满意不同人群的需求，可以将水果加工制成果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中要用到果胶酶，某生物探讨小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下试验：(1)试验方法：按如图所示的依次进行操作(2)试验结果：比照组与试验组进行了相同时间的试验，结果如图所示：①图中自变量是温度，除此之外果胶酶的活性还受__D__影响。A．酶的浓度 B．苹果泥的量C．水量 D．pH②图中纵坐标还可用__苹果汁的产量__表示。③试验小组变更了试验条件后重复做试验，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缘由是__同一种酶的最适温度是确定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而变更__。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，恒温的目的是__避开底物与果胶酶混合时影响混合物的温度，进而影响酶的活性__。[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和最适温度是确定的。衡量试验结果的指标有两种，一种是果汁的产量，另一种是果汁的澄清度。为使试验中达到相应的设计温度，保证明验的精确性，避开因混合而造成的温度的变更，必需使酶与底物分别保温，待达到要求后再混合。15．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试验课题。试验用具和材料：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。试验方法及步骤：①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。②取7个干净烧杯和7支试管并分别编号。③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？__方法二__。理由是：__方法二的操作能够确保酶的反应环境从一起先便达到试验预设的pH__。(2)该试验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使__酶和反应物充分地接触__，