2019-2020年高中生物 第二部分 酶的應(yīng)用 第3課時(shí) 果汁中的果膠和果膠酶同步備課教學(xué)案 浙科版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 第二部分 酶的應(yīng)用 第3課時(shí) 果汁中的果膠和果膠酶同步備課教學(xué)案 浙科版選修1 考試要求 知識(shí)內(nèi)容 考試屬性及要求 考情解讀 果汁中的果膠和果膠酶 加試 1.得出制作果汁的最佳條件。 2.檢測(cè)果膠酶的活性，觀察果膠酶對(duì)果汁形成的作用。 3.說明果膠的化學(xué)性質(zhì)及果膠酶的作用原理。 4.搜集果膠酶在其他方面應(yīng)用的資料。 一、果膠與果膠酶 1.果膠 (1)果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分。在山楂(山里紅)的果實(shí)中果膠含量最多。 (2)組成：它由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成。 (3)作用：能將植物細(xì)胞粘合在一起，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得松散。由于果膠的作用，煮沸的山楂泥可制成山楂糕。 (4)特性：不溶于乙醇，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。 2.果膠酶 (1)化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)。 (2)作用：果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠。 (3)可用于生產(chǎn)果膠酶的微生物有黑曲霉、蘋果青霉等。  在生產(chǎn)中，制作果汁時(shí)由于果膠的存在，往往出汁率低、耗時(shí)長，而且果汁渾濁、易沉淀，人們常使用果膠酶來解決這些問題。試結(jié)合教材思考果膠和果膠酶的知識(shí)。 1.填寫下表掌握纖維素與果膠的區(qū)別 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 ①組成單位：葡萄糖 ②分解所需的酶：纖維素酶 果膠 ①組成單位：半乳糖醛酸、半乳糖醛酸甲酯 ②分解所需的酶：果膠酶 2.說明果膠酶的組成及特點(diǎn) 果膠酶不是特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱；果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其作用的底物為果膠。能被蛋白質(zhì)酶水解；果膠酶具有酶的通性：只改變反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 1.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 答案　A 解析　果膠是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成的；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。 2.下列關(guān)于果膠酶的敘述，正確的是(　　) ①具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的?、诜彩腔罴?xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶?、酃z酶能將果膠分解成半乳糖醛酸?、苤参铩⒚咕?、酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶　⑤果膠酶特指分解果膠的一種酶?、蘩w維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁?、呓M成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸 A.①②⑦ B.②③⑥ C.③④⑥ D.③④⑤ 答案　C 二、探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的最佳條件的實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)果膠半乳糖醛酸＋半乳糖醛酸甲酯。 (2)果膠酶的活性受溫度(或pH)的影響，處于最適溫度(或pH)時(shí)活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。 (3)果膠不溶于乙醇。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 燒杯號(hào) 管號(hào) 處理 加酒精前現(xiàn)象 加酒精后現(xiàn)象 A 1 加熱 較澄清 沉淀物較少 2 不加熱 最澄清 沉淀物最少 B 3 加熱 最渾濁 沉淀物最多 4 不加熱 較渾濁 沉淀物較多 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 果膠酶能水解果膠，提高果汁的澄清度；高溫會(huì)破壞果膠酶活性，不利于制作果汁。 閱讀教材，試完成檢測(cè)果膠酶的活性、探究制作果汁的最佳條件的實(shí)驗(yàn)，分析并思考下面的問題： 1.制作果汁的最佳條件 品質(zhì)最好的果汁應(yīng)該是：(1)盡量保留水果中的營養(yǎng)成分；(2)具有水果的原始口味；(3)有更多的固形物；(4)分散程度好，不沉淀，不上??；(5)有原始的水果色彩；(6)除去所有的機(jī)械組織，更易消化。 由此看出，能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的條件就是最佳條件，達(dá)到這些條件的方法要溫和，且對(duì)人體無害。 2.果膠酶在制作果汁中的作用 果膠是細(xì)胞間的黏連成分，也是果汁中的成分，加入果膠酶可將細(xì)胞離析，增加固形物的分散度。此外，還降低了水果勻漿懸液的黏度，有利于過濾掉不溶物，并使果膠分解成半乳糖醛酸。 3.果膠酶的其他功能 果膠酶除用于制備果汁外，還用于果酒澄清，同時(shí)也作為洗衣粉的添加劑。加果膠酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果醬等污垢。 4.果膠酶水解果膠的最終產(chǎn)物是半乳糖醛酸。要使果汁澄清，應(yīng)同時(shí)使用果膠酶和果膠甲酯酶。從微生物中獲得的果膠酶都包括這兩種酶。因?yàn)?，如果不使果膠完全降解成半乳糖醛酸，則不可能減少組織的分散性，許多水果中的固形物不能除去，這樣會(huì)降低果汁的營養(yǎng)成分，也影響其澄清度。 5.探究溫度、pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶用量的實(shí)驗(yàn)中，因變量都相同，該因變量是什么？ 答案　三個(gè)實(shí)驗(yàn)的因變量都是果汁量或果汁的澄清度。 6.下表是某小組利用部分材料進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)(“/”表示不加)，材料如下提供?，F(xiàn)有磨漿機(jī)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水、一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液等實(shí)驗(yàn)材料及試劑。請(qǐng)回答下列4個(gè)問題： 編號(hào) 項(xiàng)目 試管 甲 乙 丙 丁 1 在試管中加入蘋果泥 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 ① 2 mL / 2 mL 2 mL 3 加入不同的液體 2 mL蒸餾水 4 mL蒸餾水 2 mL鹽酸 2 mL氫氧化鈉 4 搖勻，恒溫處理 15分鐘 15分鐘 15分鐘 15分鐘 (1)表中①處的內(nèi)容是加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液。 (2)若要驗(yàn)證果膠酶的作用，應(yīng)把甲與乙兩個(gè)試管同時(shí)取出并過濾相同時(shí)間，觀察并比較，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果是甲果汁比乙澄清。 (3)比較試管甲、丙、丁可知，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縫H對(duì)果膠酶活性的影響。為確保實(shí)驗(yàn)成功，請(qǐng)將表中的編號(hào)正確排序(用數(shù)字和箭頭表示)：2→3→1→4。 7.畫出溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響曲線圖。 答案　如圖所示 3.我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，但由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓，腐爛變質(zhì)，為了解決上述問題且滿足不同人群的需求，可以將水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生產(chǎn)中要用到果膠酶，某生物研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)方法：請(qǐng)將圖中所示的操作進(jìn)行排序______________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖中曲線甲所示。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ①圖中自變量是溫度，除此之外還可用________表示。 A.酶的濃度 B.蘋果泥的量 C.水的加入量 D.pH ②圖中的縱坐標(biāo)還可用________來表示。 ③實(shí)驗(yàn)小組改變了實(shí)驗(yàn)條件后重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，得到曲線乙，兩次實(shí)驗(yàn)中蘋果汁的澄清度最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)是同一位置的原因是_____________________________________。 ④步驟c中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中進(jìn)行恒溫處理的目的是________________________________________________________________________。 (3)下表是某實(shí)驗(yàn)小組的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 果汁的產(chǎn)量/mL 8 13 15 25 15 12 11 10 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)溫度為________時(shí)果汁的產(chǎn)量最多，能不能確定該溫度就是果膠酶的最適溫度？如果不能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出進(jìn)一步探究果膠酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)方案。 ________________________________________________________________________。 答案　(1)acdb　(2)①D　②蘋果汁的體積?、弁环N酶的最適溫度是一定的，不會(huì)因酶的濃度、底物的量的不同而改變?、鼙ＷC底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免底物和果膠酶混合時(shí)因二者溫度不同而影響混合物的溫度，進(jìn)而影響果膠酶活性　(3)40 ℃　不能?？梢栽僭O(shè)置多組實(shí)驗(yàn)，以40 ℃為中心，以更小的溫度梯度(如0.5 ℃)設(shè)置自變量，測(cè)量在更小的溫度范圍內(nèi)的果汁的產(chǎn)量，果汁的產(chǎn)量最高的溫度更接近酶的最適溫度 解析　(1)實(shí)驗(yàn)順序：準(zhǔn)備蘋果泥和配置果膠酶、蘋果泥和果膠酶分別水浴保溫、蘋果泥和果膠酶混合保溫、過濾果汁后用量筒計(jì)量。(2)果膠酶的活性受溫度、pH等的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒有關(guān)系。每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是果汁的產(chǎn)量，另一個(gè)是果汁的澄清度。為使實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的溫度達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度，必須使酶與底物分別保溫達(dá)到設(shè)計(jì)溫度后才能混合。在相同溫度條件下，pH、酶的濃度和底物濃度也會(huì)影響反應(yīng)速率。(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可看出，在40 ℃時(shí)產(chǎn)生果汁量最多，因此40 ℃比較接近酶的最適溫度。要將最適溫度確定得更加精確，可以40 ℃為中心，以更小的溫度梯度(如0.5 ℃)設(shè)置自變量。 4.果膠酶是一種生物催化劑，很多因素都會(huì)影響該酶的活性。下列敘述中正確的是(　　) A.教材實(shí)驗(yàn)中沸水浴或酒精燈加熱會(huì)使果膠酶失去活性，但溫度下降后，其活性能再恢復(fù) B.實(shí)驗(yàn)中間歇攪拌20～30 min的目的是為了讓果膠酶與果膠充分接觸，使半乳糖醛酸的最終生成量增加 C.實(shí)驗(yàn)最后滴加乙醇所依據(jù)的原理是果膠不溶于乙醇 D.實(shí)驗(yàn)中選用黑曲霉提取液的原因是果膠酶只有在生物體內(nèi)才能發(fā)揮催化作用 答案　C 解析　高溫使酶失活以后，活性不能再恢復(fù)，A錯(cuò)。酶與底物充分接觸可以加快反應(yīng)速率，但最終生成量取決于底物的多少，B錯(cuò)。酶在生物體外也能發(fā)揮作用，D錯(cuò)。 一題多變 判斷正誤： (1)植物細(xì)胞壁只含有果膠一種成分(　　) (2)果膠不溶于乙醇，但溶于水(　　) (3)果膠酶特指可水解果膠的一種酶(　　) (4)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量(　　) (5)果膠酶的用量會(huì)影響果膠酶的活性(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)√　(5) 果汁中的果膠和果膠酶 1.在不損傷高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適于除去細(xì)胞壁(　　) A.蛋白酶 B.鹽酸 C.果膠酶 D.淀粉酶 答案　C 解析　細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性，用果膠酶和纖維素酶可達(dá)到目的。 2.在果汁生產(chǎn)中主要應(yīng)用的酶包括(　　) A.果膠酶、纖維素酶 B.脂肪酶、淀粉酶 C.淀粉酶、果膠酶 D.蛋白酶、纖維素酶 答案　A 解析　榨取果汁必須使細(xì)胞破裂，釋放出其中的細(xì)胞液。破壞植物細(xì)胞首先必須將細(xì)胞壁破壞，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。 3.在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往要科學(xué)地設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，以獲得較為科學(xué)的結(jié)論，通常的對(duì)照可以分為自身對(duì)照、空白對(duì)照、相互對(duì)照、條件對(duì)照等。在探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，是否設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，是什么對(duì)照實(shí)驗(yàn)(　　) A.不需要對(duì)照實(shí)驗(yàn) B.有對(duì)照，空白對(duì)照 C.有對(duì)照，相互對(duì)照 D.有對(duì)照，自身對(duì)照 答案　C 解析　在探究溫度或pH對(duì)果膠酶的活性的影響實(shí)驗(yàn)中，分別設(shè)計(jì)了一系列溫度梯度或pH梯度的反應(yīng)液對(duì)酶的活性進(jìn)行研究，其他條件相同，在各種實(shí)驗(yàn)中，只有一個(gè)變量(溫度或pH)，因此在一系列溫度或pH梯度實(shí)驗(yàn)中，各種條件的實(shí)驗(yàn)相互之間可以形成對(duì)照，探究不同條件(溫度或pH)對(duì)酶活性的影響。 4.假設(shè)你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(45 ℃)和最適pH(4.8)，你還想進(jìn)一步研究果膠酶的最適用量。此時(shí)的實(shí)驗(yàn)變量是________。合理設(shè)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(qǐng)根據(jù)所給的材料和用具完成以下探究實(shí)驗(yàn)。 (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?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH和HCl。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取6只試管，編號(hào)1～6，分別加入______________，調(diào)整pH至4.8。 ②向1～6號(hào)試管分別加入______________，然后放入45 ℃恒溫水浴裝置中__________________。 ③________________________________________________________________________。 (3)結(jié)果與討論：請(qǐng)敘述怎樣根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定某一果膠酶用量是最適用量？ ________________________________________________________________________。 答案　果膠酶用量　(2)①等量的蘋果泥?、诓煌w積的果膠酶溶液　保溫相同時(shí)間　③過濾蘋果泥并記錄果汁體積　(3)隨著果膠酶用量的增加，過濾得到的果汁的體積也增加，當(dāng)果膠酶的用量增加到某個(gè)值后，再增加果膠酶的用量，過濾得到的果汁體積不再增加，則這個(gè)值(即果汁不再增加時(shí)果膠酶用量的最低值)就是果膠酶的最適用量 解析　根據(jù)題目要求探究的問題可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的用量。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟按照以下模式總結(jié)歸納，第一步：分組編號(hào)；第二步：實(shí)驗(yàn)變量控制，控制單一變量，平衡無關(guān)變量，消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；第三步：觀察記錄實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；第四步：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的分析。 課時(shí)作業(yè) [基礎(chǔ)過關(guān)] 1.下列關(guān)于果膠酶的說法，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RNA 答案　C 解析　因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍裕虼斯z酶只能分解果膠而不能分解纖維素，因此A錯(cuò)誤；半乳糖醛酸是果膠的組成單位，而不是果膠酶的組成單位，因此B錯(cuò)誤；果膠酶是能夠分解果膠的一類酶的總稱，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基本組成單位是氨基酸，因此C正確、D錯(cuò)誤。 2.下列關(guān)于果膠的敘述，不正確的是(　　) A.果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分 B.果膠由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成 C.果膠不溶于水，但能溶于乙醇 D.果膠對(duì)果汁的澄清度會(huì)產(chǎn)生影響 答案　C 解析　果膠既不溶于水，也不溶于乙醇，后者正是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。 3.下列關(guān)于果膠酶作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.果膠酶是一種催化劑，可以改變反應(yīng)速度 B.果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層 C.在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清 D.果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸 答案　D 解析　果膠酶是催化劑，可以改變反應(yīng)速度；細(xì)胞壁和胞間層中含有果膠，在生產(chǎn)果汁時(shí)，加入果膠酶能提高出汁率，也能使果汁變得澄清；果膠酶能夠?qū)⒐z分解為可溶性的半乳糖醛酸，從而達(dá)到使果汁變澄清的目的。 4.在“探究pH對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，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(yīng)時(shí)間等 C.可通過測(cè)定濾出的果汁體積判斷果膠酶的最適pH D.pH過低時(shí)，果膠酶活性降低，但不會(huì)失活 答案　D 解析　過酸、過堿或溫度過高，都會(huì)使酶變性，永久性失活。 5.下列關(guān)于“探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)”的敘述，錯(cuò)誤的是　　(　　) A.配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液 B.實(shí)驗(yàn)溫度為無關(guān)變量，要在相同的適宜溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不相同 D.調(diào)節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài) 答案　C 解析　在探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)中，果膠酶量為自變量，通過配制不同濃度的果膠酶溶液來控制；實(shí)驗(yàn)溫度、攪拌時(shí)間、pH為無關(guān)變量，需要等量、適宜控制，A、B、D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，得到如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此分析其中不正確的是(　　) 溫度(℃) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 果汁量(mL) 3.5 4.6 8.6 10.9 12.3 11.7 10.1 5.4 3.9 4.8 5.6 A.實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先將蘋果泥和果膠酶分別調(diào)節(jié)到對(duì)應(yīng)溫度后再混合 B.為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性，各組混合處理時(shí)間和過濾果汁時(shí)間均應(yīng)相同 C.應(yīng)在50～55 ℃設(shè)置更細(xì)溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究果膠酶的最適溫度 D.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高溫能使果膠酶失活，但高溫也可能促進(jìn)果膠分解 答案　C 解析　實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先將蘋果泥和果膠酶分別調(diào)節(jié)到對(duì)應(yīng)溫度后再混合，A項(xiàng)正確；為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和控制單一變量，各組混合處理時(shí)間和過濾果汁時(shí)間均應(yīng)相同，B項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)中的溫度梯度跨度較大，要想確定最適溫度，需要設(shè)置更細(xì)溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)可知，應(yīng)該在45～55 ℃設(shè)置更細(xì)溫度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究果膠酶的最適溫度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫可以使酶失活，由表格數(shù)據(jù)可以看出，高溫也可能促進(jìn)果膠分解，D項(xiàng)正確。 7.蒸熟的蘋果具有很好的止瀉作用，這是因?yàn)樘O果中果膠的“立場(chǎng)”不太堅(jiān)定，未經(jīng)加熱的生果膠可軟化大便，與膳食纖維共同起著通便的作用，而煮過的果膠則搖身一變，不僅具有吸收細(xì)菌和毒素的作用，而且還有收斂、止瀉的功效。下列有關(guān)果膠的敘述，不正確的是(　　) A.果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分之一 B.酵母菌可產(chǎn)生果膠酶，是因?yàn)榻湍妇募?xì)胞壁中也含有果膠 C.果膠酶能夠分解果膠 D.果膠影響出汁率 答案　B 解析　果膠是植物細(xì)胞壁的組成成分。細(xì)菌、真菌等雖然有細(xì)胞壁，但其細(xì)胞壁中不含果膠成分。 [能力提升] 8.如圖中曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說明的是(　　) A.在B點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度接近成正比；之后，接近成反比 B.當(dāng)溫度到達(dá)B′點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，催化能力最強(qiáng) C.A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)，酶的活性可以上升 答案　D 解析　從圖中可以看出：在溫度較低時(shí)，隨著溫度的不斷升高，果膠酶的活性不斷上升，到B點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；之后，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)對(duì)應(yīng)的是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無影響，所以，隨著溫度的上升，其活性也會(huì)不斷上升，而C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是高溫條件，已破壞了酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化，即使再降低溫度，酶的活性也不會(huì)上升。 9.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(　　) A.高溫和低溫均能破壞酶的結(jié)構(gòu)使其失去活性 B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生并具有催化作用的蛋白質(zhì) C.果膠酶能使榨取果汁變得比較容易 D.細(xì)胞質(zhì)中沒有作用于DNA的解旋酶 答案　C 解析　在高溫下酶的結(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；大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；線粒體和葉綠體中有DNA，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶；果膠酶能分解植物的細(xì)胞壁和胞間層，使榨取果汁變得比較容易。 10.下表是某同學(xué)探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)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(shí)酶的活性相等 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(qiáng) 答案　C 解析　在低于最適溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)；高于最適溫度時(shí)，隨溫度的升高，酶的活性降低。溫度影響酶的活性，果膠酶的最適溫度在40～60 ℃之間，上表不能說明50 ℃就是最適溫度。溫度對(duì)酶活性的影響曲線圖是鐘罩形的，故40 ℃與60 ℃時(shí)酶的催化效率相同。 11.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、酶用量 答案　D 解析　實(shí)驗(yàn)變量又稱自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素和條件。探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，需要設(shè)置不同的溫度梯度作為對(duì)照，所以溫度就是實(shí)驗(yàn)變量。同理，研究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)變量為pH；研究果膠酶的用量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)變量為酶用量。 12.在原材料有限的情況下，下列曲線中能正確表示相同時(shí)間內(nèi)果膠酶的用量對(duì)果汁產(chǎn)量影響的曲線是(　　) 答案　C 解析　在一定的條件下(溫度、pH、反應(yīng)物量、反應(yīng)時(shí)間均相同)，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，即使再增加酶的用量，果汁的體積也不再改變。 13.請(qǐng)你幫助完成以下有關(guān)探究果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用的實(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、蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。 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潔凈燒杯，編號(hào)為1、2號(hào)，按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)完成表中未填寫的內(nèi)容。 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 2 mL ③ 注入蒸餾水 ④ 在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不斷攪拌 10 min 10 min (3)取兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過濾。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________________________________________________________________________， 則說明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。 答案　(2) 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 在燒杯中加入2%的果膠酶溶液 2 mL ③ 注入蒸餾水 2 mL ④ 在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不斷攪拌 10 min 10 min (3)相同時(shí)間內(nèi)，濾出果汁體積和果汁的澄清度 (4)相同的時(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 14.如圖是果膠酶在不同溫度條件下的酶活性變化曲線，請(qǐng)回答下列問題。 (1)在35 ℃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)，________圖的催化活性可恢復(fù)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出恢復(fù)曲線，由此表明________圖中所示酶的結(jié)構(gòu)未受到破壞。 答案　(1)最高　(2)0 ℃　100 ℃　甲　如下圖　甲 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)并沒有發(fā)生變化，再恢復(fù)到35 ℃時(shí)，活性還會(huì)恢復(fù)。 [個(gè)性拓展] 15.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來探究pH對(duì)酶活性(最適溫度約為50 ℃，最適pH約為7)的影響。他準(zhǔn)備了5支含有等量果膠酶溶液的試管，用0.1%的鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至不同的pH，每支試管加五塊0.1 cm3的正方體蘋果塊，試管均置于25 ℃室溫條件下。 (1)請(qǐng)你幫助選取pH梯度________________________________________________________。 (2)為使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成，請(qǐng)寫出一處改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法 ________________________________________________________________________。 (3)生成果汁量與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是__________________________________________，可根據(jù)______________________來判斷最適pH。 (4)某同學(xué)為探究溫度對(duì)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)同樣時(shí)間后，再將反應(yīng)液過濾同樣時(shí)間，用量筒測(cè)定濾出蘋果汁的體積。下列四幅曲線圖能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(　　) 答案　(1)5、6、7、8、9(說明：其他合理答案也可) (2)將溫度由25 ℃提高到大約50 ℃(或升高溫度)或?qū)⒄襟w蘋果塊處理成蘋果泥 (3)在一定范圍內(nèi)酶活性越大，果膠分解越快，生成的果汁越多　生成果汁量的多少(果汁的澄清度) (4)B 解析　(1)由于酶發(fā)揮作用的最適pH在7附近，故可選擇5、6、7、8、9梯度。(2)反應(yīng)溫度和反應(yīng)底物與酶的接觸面積都會(huì)影響反應(yīng)速度，故可將溫度由25 ℃提高到大約50 ℃(或升高溫度)或?qū)⒄襟w蘋果塊處理成蘋果泥。(3)在一定范圍內(nèi)，果汁量與酶活性呈正相關(guān)，酶活性越大，果膠分解越快，生成的果汁越多。(4)果膠酶在0 ℃時(shí)活性較低，但也能催化蘋果泥形成果汁，果汁量不為0。隨著溫度升高果膠酶的活性升高，生成果汁量增加。當(dāng)超過最適溫度時(shí)，果膠酶活性降低，生成果汁量減少，正確的曲線應(yīng)是B圖所示。