人教版高中生物選修一教材用書(shū)：專(zhuān)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 Word版含答案

課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用1果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，在果汁生產(chǎn)中，果膠會(huì)影響出汁率和澄清度。2果膠酶是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。3酶活性可用一定條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。4酶反應(yīng)速度用單位時(shí)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(lái)表示。5影響果膠酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。6探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件相同。果膠酶的作用及酶活性自讀教材·夯基礎(chǔ)1果膠(1)作用：植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一；在果汁加工中，會(huì)影響出汁率，并使果汁渾濁。(2)成分：是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物。(3)特點(diǎn)：不溶于水。2.果膠酶(1)來(lái)源：植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等。(2)組成：果膠酶是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。(3)作用：分解果膠成可溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更加容易。3酶的活性(1)概念：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。(2)表示方法：用一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。(3)酶反應(yīng)速度的表示方法：用單位時(shí)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(lái)表示。(4)酶活性的影響因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。果膠酶是一種酶嗎？它與纖維素酶有何不同？提示：不是。果膠酶是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。纖維素酶是一種復(fù)合酶，它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。果膠酶中的各種酶都可單獨(dú)分解果膠，而纖維素酶必須三種組分同時(shí)發(fā)揮作用才能分解纖維素。跟隨名師·解疑難1纖維素與果膠的比較項(xiàng)目相同點(diǎn)不同點(diǎn)纖維素都是高分子化合物都不溶于水都參與細(xì)胞壁的組成組成的基本單位：葡萄糖分解所需的酶：纖維素酶果膠組成的基本單位：半乳糖醛酸分解所需的酶：果膠酶2纖維素酶與果膠酶的比較項(xiàng)目組成作用纖維素酶C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶纖維素在C1酶、Cx酶的作用下分解生成纖維二糖，再在葡萄糖苷酶的作用下將纖維二糖分解為葡萄糖果膠酶多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等將不溶性的果膠分解為可溶性的半乳糖醛酸3果膠酶的應(yīng)用范圍(1)水果中的果膠經(jīng)果膠酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于壓榨并提高出汁率。(2)在進(jìn)行果汁沉降和離心時(shí)，能破壞果汁中懸浮物的穩(wěn)定性，使其凝聚沉淀，果汁得到澄清。(3)經(jīng)果膠酶處理的果汁比較穩(wěn)定，不再發(fā)生渾濁，在制備濃縮果汁時(shí)，果膠酶的作用顯得尤為重要。(4)在葡萄酒釀造中加入果膠酶能起澄清作用，還可促進(jìn)葡萄汁中的酒石酸發(fā)生沉淀。(5)果膠酶可用于橘子脫囊衣，制造果粉和低糖果凍。(6)果膠酶與纖維素酶、半纖維素酶等配合，可降解植物細(xì)胞壁中的果膠和纖維素，促使淀粉、脂質(zhì)、維生素和蛋白質(zhì)等釋放出來(lái)，從而提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。(7)果膠酶可降低飼料的黏度，促進(jìn)飼料在動(dòng)物消化道內(nèi)的消化吸收。探究溫度、pH對(duì)酶活性的影響及果膠酶的用量自讀教材·夯基礎(chǔ)1探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)流程：(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度或pH，因變量是酶的活性，檢測(cè)因變量是通過(guò)測(cè)定果汁的體積或澄清度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.探究果膠酶的用量(1)影響因素：該實(shí)驗(yàn)的自變量是酶的用量，除此之外，影響果汁產(chǎn)量的因素還有溫度、pH、酶催化反應(yīng)的時(shí)間、蘋(píng)果泥的用量等。(2)判斷的思路：如果隨著酶的用量增加，過(guò)濾到的果汁的體積也增加，說(shuō)明酶的用量不足；如果當(dāng)酶的用量增加到某個(gè)數(shù)值后，再增加酶的用量，過(guò)濾到的果汁的體積不再改變，說(shuō)明酶的用量已經(jīng)足夠。1在探究溫度或pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？提示：需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱(chēng)為相互對(duì)照。只有設(shè)置對(duì)照才能說(shuō)明酶的最適溫度或最適pH。2為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？提示：將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，防止溫度影響果膠酶活性。3閱讀教材P44上部的內(nèi)容思考：A同學(xué)將哪個(gè)因素作為自變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？提示：A同學(xué)將溫度或pH作為自變量，控制不變的量有蘋(píng)果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。B同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同。4想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？提示：果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁的體積大小反映了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越高，蘋(píng)果汁的體積就越大。5當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？提示：溫度是自變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。跟隨名師·解疑難1探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，酶活性最高。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關(guān)。(2)操作步驟：實(shí)驗(yàn)溫度 303540455055606570果汁量(mL)(3)操作提示：在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前要進(jìn)行恒溫處理，目的是保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免混合后的溫度變化，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的原因是果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)可通過(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠能力的大小。本實(shí)驗(yàn)的探究對(duì)象是酶的活性，溫度作為自變量，屬于探究的定量。自變量溫度可設(shè)置梯度來(lái)確定最適值。溫度梯度越小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確。2探究pH對(duì)果膠酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶的活性受pH影響，其催化作用具有最適pH，在低于或高于此值時(shí)，酶活性都會(huì)減弱，過(guò)酸或過(guò)堿則導(dǎo)致酶變性失活。(2)實(shí)驗(yàn)步驟： (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄：pH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0果汁量/mL(4)注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其變量是pH。每支試管中加入的蘋(píng)果泥和果膠酶的量應(yīng)相等，溫度也應(yīng)相同(可取上一實(shí)驗(yàn)測(cè)出的最適溫度)。pH梯度調(diào)節(jié)時(shí)可用體積分?jǐn)?shù)均為0.1%的NaOH溶液或HCl溶液。為了使果膠酶充分地催化反應(yīng)，應(yīng)用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物?？赏ㄟ^(guò)比較果汁體積大小來(lái)判斷酶活性的高低，也可以通過(guò)觀察果汁的澄清度來(lái)判斷果膠酶活性的強(qiáng)弱。3探究果膠酶的用量(1)實(shí)驗(yàn)原理：在一定的條件下，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，再增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。(2)實(shí)驗(yàn)方案：可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積。需要注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)操作步驟：影響果膠酶活性的因素例1 如圖曲線表示的是溫度與果膠酶活性之間的關(guān)系，此曲線不能說(shuō)明的是()A在b點(diǎn)之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關(guān)；之后，呈負(fù)相關(guān)B當(dāng)溫度達(dá)到b點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高、酶的催化作用最強(qiáng)Ca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Dc點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性可以恢復(fù)上升解析從圖中可以看出隨著溫度的不斷升高，果膠酶的活性在上升，達(dá)到b點(diǎn)時(shí)，酶的活性達(dá)到最高；隨后，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)是低溫條件，對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)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)是高溫條件，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化。答案D有關(guān)果膠酶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析例2 在驗(yàn)證“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用”的實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋(píng)果泥、試管中分別加入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后，有下列兩種操作：第一種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋(píng)果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4,5,610。第二種：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋(píng)果泥的pH分別調(diào)至4,5,610，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋(píng)果泥相混合。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)哪一種方法更為科學(xué)？_。請(qǐng)說(shuō)明理由：_。(2)實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使_，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。(3)如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)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_，實(shí)驗(yàn)的操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特性的了解，在下圖中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖：_。解析方法二是將試管中的果膠酶溶液和燒杯中蘋(píng)果泥的pH分別調(diào)至4,5,6，10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋(píng)果泥相混合。這樣操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH。否則，由于酶有高效性，在升高或降低pH過(guò)程中把果膠分解了，造成實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)中玻璃棒攪拌的目的，是使酶和果膠充分地接觸，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果以坐標(biāo)圖的形式表示，以橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示果汁體積較恰當(dāng)。根據(jù)在一定范圍內(nèi)，隨著pH的增加，酶的活性增強(qiáng)，果汁體積增大，當(dāng)超過(guò)最適pH，隨著pH的增加，酶的活性減弱，果汁體積減小。答案(1)第二種第二種的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開(kāi)始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH(或第一種操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng))(2)酶和反應(yīng)物(果膠)充分地接觸(3)果汁體積甲易錯(cuò)提醒在探究溫度、pH對(duì)果膠酶影響的實(shí)驗(yàn)中，易誤操作為酶與底物混合后再保溫或調(diào)pH。由于酶的催化具有高效性，酶與底物一旦接觸便立即催化反應(yīng)的進(jìn)行。因此在混合前酶與底物的溫度或pH應(yīng)先達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的溫度或pH，然后再混合。隨堂基礎(chǔ)鞏固1下列關(guān)于果膠酶的說(shuō)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(lèi)酶的總稱(chēng)D果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA解析：選C果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸。果膠酶作為酶的一種，具有一般酶的特性，即專(zhuān)一性、高效性、受溫度與酸堿度的影響，因此它只能將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能將纖維素分解成葡萄糖。2果膠酶的反應(yīng)速度可用哪一項(xiàng)來(lái)表示()A單位時(shí)間內(nèi)果膠的減少量B單位體積內(nèi)半乳糖醛酸的增加量C單位時(shí)間內(nèi)半乳糖醛酸的增加量D單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中果膠的減少量或半乳糖醛酸的增加量解析：選D酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度可以表示酶活性的高低，而酶促反應(yīng)速度可以用單位時(shí)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(lái)表示。3在探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A可準(zhǔn)備一組燒杯，分別盛有不同溫度的水B將蘋(píng)果泥和果膠酶混合后放在不同溫度的燒杯中恒溫水浴處理C不同溫度之間可形成相互對(duì)照D溫度過(guò)高時(shí)，果膠酶會(huì)變性失活解析：選B探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，要分別把酶溶液和反應(yīng)物的溫度控制好，然后再將它們混合。否則，實(shí)驗(yàn)缺乏嚴(yán)密性，結(jié)果不可靠。4在探究pH對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A自變量是不同的pHB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(guò)測(cè)定濾出的果汁體積判斷果膠酶的最適pHDpH過(guò)低時(shí)，果膠酶活性變小，但不失活解析：選D該實(shí)驗(yàn)中自變量為不同的pH，其他無(wú)關(guān)變量如溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等要控制相同，以排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。在某種pH下濾出的果汁體積最多，則該pH為最適pH。pH過(guò)低和pH過(guò)高，都能使酶變性失活。5果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。請(qǐng)你幫助完成以下有關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)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、紗布等；蘋(píng)果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。實(shí)驗(yàn)方法及步驟：(1)將蘋(píng)果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋(píng)果泥，加入適量蒸餾水備用。(2)取兩個(gè)100 mL潔凈的燒杯，編號(hào)1、2按相應(yīng)程序進(jìn)行操作，請(qǐng)把表中未填寫(xiě)的內(nèi)容填上。操作順序項(xiàng)目燒杯12在燒杯中加入蘋(píng)果泥20 mL20 mLa._2 mL注入蒸餾水b._在恒溫水浴中保溫，并用玻璃棒不時(shí)攪拌10 min10 min(3)取兩個(gè)燒杯，同時(shí)進(jìn)行過(guò)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：如果是_，則說(shuō)明果膠酶對(duì)果膠的水解具有催化作用。解析：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮苊鞔_，“驗(yàn)證果膠酶可以提高出汁率和澄清度”，不難找出對(duì)照實(shí)驗(yàn)的單一變量是“果膠酶溶液和蒸餾水”，且都為2 mL。由于是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)與前面的實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?duì)應(yīng)，即相同時(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。答案：(2)a.注入果膠酶溶液b2 mL(3)相同時(shí)間內(nèi)濾出的果汁體積和果汁的澄清度(4)相同時(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，澄清度高課時(shí)跟蹤檢測(cè)(滿分50分時(shí)間25分鐘)一、選擇題(每小題3分，共24分)1某物質(zhì)常溫下能分解果肉細(xì)胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)出量，使果汁變得清亮。下列對(duì)該物質(zhì)的敘述正確的是()A該物質(zhì)由氨基酸和核苷酸組成B該物質(zhì)能分解果肉細(xì)胞壁中的纖維素C該物質(zhì)在低溫條件下會(huì)失去活性D該物質(zhì)在蛋白酶作用下可能會(huì)被降解解析：選D果膠是細(xì)胞壁的主要組成成分，能水解果膠的物質(zhì)應(yīng)該是果膠酶，果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由氨基酸組成，具有專(zhuān)一性，不能分解纖維素，在低溫下活性被抑制，能被蛋白酶水解。2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(chēng)解析：選A果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物；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(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。3下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A酸堿度和溫度是通過(guò)影響酶活性來(lái)影響果汁產(chǎn)量的B只要溫度適宜，酶的活性一定高C酶的催化反應(yīng)時(shí)間能夠影響果汁的產(chǎn)量D蘋(píng)果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量解析：選B酶的活性受溫度和酸堿度的影響，只有在最適溫度和pH下，酶的催化效率才最高。另外，果汁的產(chǎn)量與原料的多少以及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。酶的活性不只與溫度有關(guān)，還與pH等因素有關(guān)。4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(píng)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、果膠酶用量解析：選D首先要明確實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量等基本概念，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)一為探究果膠酶的最適溫度，實(shí)驗(yàn)二為探究果膠酶的最適pH，實(shí)驗(yàn)三為探究果膠酶的最適用量。5下列有關(guān)果膠酶及與果膠酶實(shí)驗(yàn)探究有關(guān)的敘述正確的是()A探究果膠酶的用量時(shí)，pH、溫度不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖異構(gòu)酶等C應(yīng)將果泥與果膠酶先混合均勻后再放置預(yù)設(shè)定溫度的水浴鍋中D可以用相同時(shí)間內(nèi)過(guò)濾得到的果汁體積來(lái)定量表示果膠酶的活性解析：選D探究果膠酶的用量時(shí)，pH、溫度會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，pH、溫度應(yīng)相同且適宜；果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等；應(yīng)將果泥與果膠酶分裝在不同試管中放置預(yù)設(shè)定溫度的水浴鍋中，幾分鐘后再混合均勻。6在“探究果膠酶的用量”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A實(shí)驗(yàn)時(shí)可配制不同濃度的果膠酶溶液B底物濃度一定時(shí)，酶用量越大，濾出的果汁越多C本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制在適宜溫度和pH條件下D反應(yīng)液和pH必須相同解析：選B本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量是酶的用量，溫度和pH屬于無(wú)關(guān)變量，因此實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制在適宜的溫度和pH條件下。實(shí)驗(yàn)時(shí)可配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以配制一種濃度的果膠酶溶液，使用不同體積的酶溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在其他條件固定不變的情況下，在一定范圍內(nèi)，隨著酶用量的增多，酶促反應(yīng)速率加快，濾出的果汁也增多，當(dāng)酶的用量達(dá)到一定值，底物成為限制因素時(shí)，再增加酶的用量，反應(yīng)速率也不再增大，濾出的果汁也不再增多。7在觀察果膠酶對(duì)蘋(píng)果勻漿的作用的實(shí)驗(yàn)中，將蘋(píng)果勻漿放在90 恒溫水中保溫4 min的目的是()A殺滅蘋(píng)果勻漿中的微生物B使果膠分解，從而提高出汁率C使蘋(píng)果中的果膠酶變性失活，以排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾D果膠酶的最適溫度為90 解析：選C本實(shí)驗(yàn)屬于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明果膠酶能將果膠分解。因此，首先對(duì)蘋(píng)果勻漿進(jìn)行加熱處理，使蘋(píng)果勻漿中的果膠酶變性失活，排除干擾，然后再分別加入果膠酶和等量的蒸餾水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。8下列關(guān)于果膠酶的敘述正確的是()是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶果膠酶能將果膠分解成半乳糖醛酸植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均可能產(chǎn)生果膠酶果膠酶特指分解果膠的一種酶纖維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸A BCD解析：選C所有活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶，但不同細(xì)胞產(chǎn)生的酶不一定相同，產(chǎn)生果膠酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等，所以不正確；果膠酶的作用是將果膠分解成半乳糖醛酸；植物細(xì)胞壁由纖維素和果膠組成，可用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，所以正確。果膠酶的成分是蛋白質(zhì)，其組成單位只能是氨基酸，所以不正確。果膠酶特指分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng)，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，所以不正確。二、非選擇題(共26分)9(12分)下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(wèn)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)，_圖的催化活性可望恢復(fù)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出恢復(fù)曲線，由此表明_圖中所示酶的結(jié)構(gòu)已受到破壞。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(méi)有發(fā)生變化，再恢復(fù)到35 時(shí)，活性還會(huì)恢復(fù)。答案：(1)最高(2)0 100 甲曲線如右圖中虛線所示乙10(14分)生產(chǎn)果汁時(shí)，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(wèn)題：(1)某同學(xué)用三種不同的果膠酶進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來(lái)源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的活性的平均值并進(jìn)行比較。這一實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)現(xiàn)有一種新分離出來(lái)的果膠酶，為探究其最適溫度，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：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(shí)間，然后，測(cè)定各試管中的出汁量并計(jì)算各組出汁量平均值。該實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置的不足之處有_和_。(3)某同學(xué)取5組試管(AE)分別加入等量的同種果泥，在A、B、C、D 4個(gè)實(shí)驗(yàn)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(bǔ)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(shí)驗(yàn)組相同。將5組試管置于適宜溫度下保溫一定時(shí)間后，測(cè)定各組的出汁量。通過(guò)AD組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。本實(shí)驗(yàn)中，若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)的出汁量，E組設(shè)計(jì)_(填“能”或“不能”)達(dá)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(jìn)行三組實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)除酶的來(lái)源不同外，其他條件都相同，測(cè)定各組的出汁量，據(jù)此計(jì)算各組果膠酶的活性的平均值并進(jìn)行比較，可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的來(lái)源不同，因變量是果膠酶的活性，所以該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄坎煌瑏?lái)源果膠酶的活性。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知，該實(shí)驗(yàn)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(jìn)行衡量，出汁量越多則果膠酶活性越高。該實(shí)驗(yàn)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(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)保證酶促反應(yīng)只能在設(shè)定的溫度下進(jìn)行，同一實(shí)驗(yàn)組的反應(yīng)溫度只能是一個(gè)，所以實(shí)驗(yàn)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(shí)間后再將兩只試管混合，才能保證實(shí)驗(yàn)在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。(3)根據(jù)題意，本實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的量，因變量是出汁量，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則和對(duì)照原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置，通過(guò)AD組實(shí)驗(yàn)可比較不同實(shí)驗(yàn)組出汁量的差異。若要檢測(cè)加入酶的量等于0而其他條件均與實(shí)驗(yàn)組相同時(shí)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(shí)驗(yàn)組相同，才符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的單一變量原則。答案：(1)探究不同來(lái)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(gè)不同溫度影響(每一設(shè)定溫度的兩只試管應(yīng)先達(dá)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