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課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 一、選擇題 1．下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350295(　　) A．果膠酶只存在于植物果實(shí)中 B．果膠溶于水，不溶于乙醇 C．果膠酶廣泛存在于植物果實(shí)和微生物中 D．果膠酶能分解果膠和纖維素 [答案]　C [解析]　果膠酶廣泛分布于高等植物和微生物中，所以A錯(cuò)，C正確；果膠不溶于水，故B錯(cuò)；果膠酶具有專一性，只能分解果膠，不能分解纖維素，故D錯(cuò)。 2．下列不能表示酶活性高低的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350296(　　) A．一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度 B．單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量 C．單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中酶的變化量 D．單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中產(chǎn)物的增加量 [答案]　C [解析]　酶活性的高低可以表示為在一定條件下，酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度。酶促反應(yīng)的反應(yīng)速度通常用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量來(lái)表示。單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中酶的變化量可以影響反應(yīng)速度，卻不能表示酶活性的高低。 3．探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響、pH對(duì)果膠酶活性的影響、果膠酶的用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量依次為導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350297(　　) 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、果膠酶用量 [答案]　D [解析]　探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，溫度為唯一變量；探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，pH為唯一變量；探究果膠酶的用量，果膠酶用量是唯一變量。由上分析知，答案選D。 4．在“探究果膠酶的用量”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350298(　　) 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)液的pH必須相同 [答案]　B [解析]　本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量是酶用量，溫度和pH屬于無(wú)關(guān)變量，因此要控制好這些變量，即每個(gè)實(shí)驗(yàn)組、實(shí)驗(yàn)前后都應(yīng)控制適宜且相同的溫度和pH條件。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，使用不同的體積即可。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)速度加快，濾出的果汁也增多，當(dāng)酶用量達(dá)到一定量，底物成為限制因素時(shí)，再增加酶的用量，酶促反應(yīng)速度也不再增大，濾出的果汁也不再增多。 二、非選擇題 5．假設(shè)你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(為45℃)和最適pH(4.8)，若還想進(jìn)一步研究果膠酶的最適用量。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)的變量是________。合理設(shè)置果膠酶用量的梯度后，可通過(guò)蘋果泥出汁的多少來(lái)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)。 導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350299 (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溶液和鹽酸。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取6支試管，編號(hào)1～6，分別加入________，調(diào)節(jié)pH至4.8。 ②向1～6號(hào)試管中分別加入________，然后放入45℃恒溫水浴裝置中________。 ③_____________________________________________________________________。 (3)以上實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)是否有不妥？如果有，試分析原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [答案]　果膠酶的用量 (2)①等量的蘋果泥 ②不同體積的果膠酶溶液　保溫相同時(shí)間?、圻^(guò)濾蘋果泥并記錄果汁體積 (3)有。為了保證蘋果泥與果膠酶混合前后的溫度相同，應(yīng)先將盛蘋果泥和果膠酶的試管放在同一溫度的水浴裝置中恒溫。 [解析]　在探究影響果汁產(chǎn)量的酶的用量時(shí)，除酶的用量是變量外，其他因素都應(yīng)相同且要適宜。為了避免因混合導(dǎo)致溫度變化而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)先將盛蘋果泥的試管和盛不同量酶的試管放到相同溫度下恒溫，保證設(shè)置酶量的變化梯度是實(shí)驗(yàn)中的單一變量。 一、選擇題 1．下列不能產(chǎn)生果膠酶的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350300(　　) A．植物　　　　　　　　　 B．霉菌 C．酵母菌 D．放線菌 [答案]　D [解析]　放線菌無(wú)法分解利用果膠。 2．下列不屬于果膠酶的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350301(　　) A．多聚半乳糖醛酸酶 B．果膠分解酶 C．果膠酯酶 D．半乳糖醛酸酶 [答案]　D [解析]　果膠酶不包括半乳糖醛酸酶。 3．下列有關(guān)酶的正確敘述是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350302(　　) ①是由分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 ②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái) ③凡是能產(chǎn)生激素的細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 ④酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在生物體內(nèi)發(fā)揮作用，離開(kāi)活細(xì)胞，酶就失去催化能力 ⑤酶都是蛋白質(zhì) ⑥有的酶是蛋白質(zhì)，有的是RNA ⑦酶在代謝中有多種功能 ⑧酶對(duì)新陳代謝和生殖發(fā)育起調(diào)控作用 ⑨化學(xué)反應(yīng)前后，酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)不變 ⑩酶的活性隨溫度的升高而不斷升高 A．①③④ B．③⑥⑨ C．②⑤⑦ D．②⑥⑧ [答案]　B [解析]　本題考查了酶的概念特征及其與激素的區(qū)別。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的是RNA，在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高，酶的活性不斷升高。 4．分別用0℃和100℃的溫度處理某種酶后，酶都沒(méi)有活性，但導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350303(　　) A．經(jīng)過(guò)0℃處理的酶活性能夠恢復(fù) B．經(jīng)過(guò)100℃處理的酶活性能夠恢復(fù) C．經(jīng)過(guò)0℃處理的酶的空間結(jié)構(gòu)遭破壞 D．經(jīng)過(guò)100℃處理的酶被水解成了氨基酸 [答案]　A [解析]　低溫處理酶，酶的空間結(jié)構(gòu)仍能保持，因此其活性可以恢復(fù)。 5．下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350304(　　) [答案]　B [解析]　在底物濃度相同的條件下，反應(yīng)速度隨酶量的增加而加快。 二、非選擇題 6．果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，常用于果汁的生產(chǎn)。導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350305 (1)果膠酶用于果汁生產(chǎn)，是因?yàn)樗芊纸夤z——植物______________(結(jié)構(gòu))的主要組成成分之一，可解決________________問(wèn)題。 (2)為探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下： 操作流程：制備蘋果泥和果膠酶溶液→果膠酶與蘋果泥混合水浴一段時(shí)間→過(guò)濾果汁→測(cè)量果汁體積(在不同的溫度下同時(shí)進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)) 溫度梯度：－30℃、0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃ 問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)方案有無(wú)不當(dāng)之處，如有請(qǐng)補(bǔ)充說(shuō)明。該實(shí)驗(yàn)是否需要另外再增設(shè)對(duì)照組，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)在最適溫度和最適pH條件下，測(cè)得燒杯內(nèi)葡萄糖的產(chǎn)生量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖，請(qǐng)?jiān)趫D中分別畫出溫度提高5℃和酶量提高1倍時(shí)的葡萄糖產(chǎn)生量曲線。 [答案]　(1)細(xì)胞壁和胞間層　果肉出汁率低和果汁渾濁等 (2)①在果膠酶與蘋果泥混合前應(yīng)使兩者在同一溫度條件下水浴保溫；②溫度梯度過(guò)大，可設(shè)置溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以以5℃作為溫度梯度　不需要。實(shí)驗(yàn)的不同溫度梯度之間可以相互對(duì)照。 (3) 7．我國(guó)水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓、腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象，為解決上述問(wèn)題且滿足不同人群的需求，可以將水果加工制成果汁、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)行了如下實(shí)驗(yàn)： 導(dǎo)學(xué)號(hào) 06350306 (1)實(shí)驗(yàn)方法：按如圖所示的順序進(jìn)行操作 (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)果如圖所示： ①圖中自變量是溫度，除此之外果膠酶的活性還受________影響。 A．酶的濃度 B．蘋果泥的量 C．水量 D．pH ②圖中縱坐標(biāo)還可用________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，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b中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中，恒溫的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [答案]　(2)①D?、谔O果汁的產(chǎn)量?、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　④避免底物與果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，進(jìn)而影響酶的活性 [解析]　果膠酶的活性受溫度、pH等條件的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒(méi)有關(guān)系，所以每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)有兩種，一種是果汁的產(chǎn)量，另一種是果汁的澄清度。為使實(shí)驗(yàn)中達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，避免因混合而造成的溫度的改變，必須使酶與底物分別保溫，待達(dá)到要求后再混合。