2018-2019學年高中生物 專題4 酶的研究與應用 課題1 果膠酶在果汁生產中的作用練習 新人教版選修1 .doc

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課題1 果膠酶在果汁生產中的作用 1．下列關于果膠酶的敘述，正確的是(　　) ①具有分泌功能的細胞產生的　②凡是活細胞都能產生果膠酶?、酃z酶能將果膠分解成半乳糖醛酸?、苤参?、霉菌、酵母菌和細菌均能產生果膠酶　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 2．啤酒等放久后易產生蛋白質沉淀而使其渾濁，加入少量菠蘿蛋白酶可以分解蛋白質，防止渾濁，加入其他種類的酶則無濟于事，這個事實說明(　　) A．酶的催化作用受環(huán)境的影響 B．酶的化學本質主要是蛋白質 C．酶的催化作用具有高效性 D．酶的催化作用具有專一性 解析：對蛋白質起水解作用的酶是蛋白酶，這是由酶的專一性決定的。 答案：D 3．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。為了解決上述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。下面是簡單的生產流程圖，結合所學知識回答下列問題。 (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、乙兩個曲線中，果膠酶活性受環(huán)境因素影響的變化曲線是________，縱軸還可以用______________來表示。自變量X可以代表________；自變量Y可代表________。 (2)果膠酶的最適用量是上圖中的________點對應的量。 (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)果酒和果醋的制作過程相比，從發(fā)酵條件來看，二者不同之處是____________________________________________________ _____________________________________________________。 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。衡量實驗結果的指標有兩個，一個是果汁的量，另一個是果汁的澄清度。(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點對應的量為最適用量。(3)缺氧條件不利于大多數細菌的生存，同時酒精有殺菌作用。(4)酒精發(fā)酵為厭氧發(fā)酵，醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵。 答案：(1)甲　過濾到的果汁體積　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)境及酵母菌產生的酒精能抑制絕大多數微生物的生長繁殖 (4)酒精發(fā)酵需要厭氧條件，醋酸發(fā)酵需要充足的氧氣 A級　基礎鞏固 1．下列哪種說法不屬于果膠酶的特點(　　) A．是幾種酶的統稱 B．化學本質是蛋白質 C．降低了反應過程的活化能 D．催化過程中逐漸被消耗 答案：D 2．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反應的反應速度 B．單位時間內、單位體積中反應物的減少量 C．單位時間內、單位體積中酶的變化量 D．單位時間內、單位體積中產物的增加量 解析：酶作為催化劑，在反應前后量不變，因此單位時間內，單位體積中酶的變化量不能表示酶活性的高低。 答案：C 3．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有輔助消化的作用。其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是(　　) A．補充體內糖類物質的供應 B．防止胃液的消化作用 C．經唾液消化后即可迅速起作用 D．使其中各種酶緩慢地釋放 解析：考查酶的化學本質主要是蛋白質類，糖衣可以防止胃液內胃蛋白酶對蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的消化作用。 答案：B 4．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 ℃，酶的活性最高 解析：本實驗屬于對照實驗，其實驗目的是證明果膠酶能將果膠分解。因此，首先對蘋果勻漿進行加熱處理，使蘋果勻漿中的果膠酶變性失活，然后再分別加入果膠酶和等量的煮沸過的果膠酶，觀察實驗現象，加入果膠酶的勻漿澄清度高且澄清時間短，證明果膠酶能將果膠分解。 答案：C 5．下圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關系，下列敘述錯誤的是(　　) A．在B點之前，果膠酶的活性和溫度成正比；之后，成反比 B．當溫度到B點時，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最高 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：從圖中可以看出，隨著溫度升高，果膠酶的活性在上升，當達到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。但是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，對酶的分子結構無影響，所以，隨著溫度的上升，其活性也會不斷上升，而C點是高溫條件，當溫度過高時，會破壞酶的分子結構，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化。 答案：D 6．下表是某同學探究溫度對果膠酶活性的影響的實驗結果。該結果不能說明(　　) 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 ℃時酶的活性相等 C．40 ℃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：溫度影響酶的活性，酶都有一個最適溫度，果膠酶的最適溫度在40～50 ℃之間，題表不能說明40 ℃就是最適溫度。在低于最適溫度時，隨溫度的升高，酶的活性增強；高于最適溫度時，隨溫度的升高，酶的活性降低。溫度對酶活性的影響曲線圖是鐘罩形的，故40 ℃與60 ℃時酶的催化效率相同。 答案：C B級　能力訓練 7．下列說法不正確的是(　　) A．在探究果膠酶用量的實驗中，雖然實驗的變量發(fā)生了變化，但通過設置梯度來確定最適值的思想方法是不變的 B．植物、霉菌、酵母菌和細菌均能產生果膠酶 C．通過測定濾出的蘋果汁的體積大小無法來判斷果膠酶活性的高低 D．人們使用果膠酶、纖維素酶等來解決制作果汁面臨的問題 解析：果膠酶活性越高，果汁的出汁量越高，故可通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低。 答案：C 8．實驗研究pH對酶活性的影響，準備5支含有等量胃蛋白酶溶液，但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 ℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表： 酶溶液的pH 蛋白塊消失的時間/min 1 13 2 9 3 11 4 45 5 ＞60 (1)蛋白塊消失的時間與酶活性強弱的關系是________________ ____________________________________________________。 (2)酶活性最強時的pH是________。 (3)請以兩種方法改進實驗，使實驗在更短的時間內完成。 方法Ⅰ：_____________________________________________。 方法Ⅱ：_____________________________________________。 (4)在人體消化道中，能分泌本實驗中酶的部位是________。 (5)為確認蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應對實驗進行什么設計？ 答案：(1)酶活性越大，蛋白質分解越快，蛋白塊消失的時間越短　(2)2 (3)將原題中溫度25 ℃提高至大約37 ℃　將原題中正方體蛋白塊處理得更小(如切成0.5 cm0.5 cm0.5 cm＝0.125 cm3) (4)胃　(5)加一支試管，內加蛋白塊和水，pH值為2.0，作為對照組。 9．果膠酶在果汁生產中具有重要作用，某課題研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進行了如下實驗： 實驗方法：如圖1中所示的順序進行操作。 圖1 實驗結果：對照組與實驗組進行了相同時間的實驗，結果如圖2中曲線甲所示。 圖2 (1)圖2中的縱坐標還可用__________來表示。 (2)實驗小組改變了實驗條件后重復做實驗，得到曲線乙，蘋果汁的澄清度最高點對應的橫坐標在同一位置的原因是___________。 (3)假設圖2中自變量為酶的濃度，請畫出蘋果汁澄清度的變化曲線，并且用A點標出酶的最適用量。 解析：(1)蘋果汁體積、蘋果汁澄清度都可以是果膠酶活性的檢測指標。(3)隨酶濃度的增加果膠酶分子的總催化活性(用蘋果汁澄清度來表示)增強直至達到最大值，酶活性開始達到最大值時對應的酶濃度即為酶的最適用量。 答案：(1)蘋果汁的體積 (2)同一種酶的最適溫度是一定的，不會因酶的濃度、底物的量等不同而改變 (3)如圖 10．果粒生產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品的質量。如酸奶用果粒必須符合以下質量標準：a.果粒含量高；b.相同的果粒分布和正確的黏稠度。但大部分果粒經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。果膠酶作為一種新型加工助劑，可將果粒的組織結構損壞程度降到最小，最大限度地提高成形果粒的含量。 根據以上內容回答下列問題： (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，篩選和鑒別相關信息，建立已有知識與新信息之間的聯系，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利用，節(jié)約成本，另一方面不能多用，以免造成浪費　在溫度為40～45 ℃時果膠酶活性最高　滅菌 11．果膠酶作用于一定量的某種物質(底物)，溫度和pH保持在最適值，最適溫度為50 ℃左右，生成物量與反應時間關系如下圖。請完成下列問題： (1)該酶包括__________________、____________、__________等，作用的底物是________，生成產物是______________。 (2)在35 min后，曲線變成水平，這是因為___________________ _____________________________________________________。 (3)若增加果膠酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。 (4)若果膠酶濃度和其他條件不變，反應液pH由1逐漸升高到10，則酶催化反應的速度將_______________________________， 原因是________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)下圖中能正確表示果膠酶對底物的分解速度和溫度關系的是________。 解析：果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱；隨時間的延續(xù)，反應物消耗盡后，生成物不再增加；如增加酶的用量，會縮短化學反應達到平衡的時間，但不會增加生成物的量，因為反應物是一定的。果膠酶在pH為1時已經失活；在不同溫度下，酶的催化效率不同，果膠酶的最適溫度為50 ℃左右，在低于50 ℃時，酶的活性隨溫度升高而增大。 答案：(1)多聚半乳糖醛酸酶　果膠分解酶　果膠酯酶　果膠　半乳糖醛酸　(2)底物消耗完畢　(3)略　 (4)不變　pH為1時，酶已變性失去活性　(5)C