2019_2020學(xué)年高中生物第二部分酶的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)4果汁中的果膠和果膠酶知能演練輕巧奪冠浙科版選修1.docx

實(shí)驗(yàn)4 果汁中的果膠和果膠酶一、選擇題.下列關(guān)于果膠的敘述，不正確的是()A果膠主要存在于植物組織的細(xì)胞壁及胞間層中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，但能溶解于酒精D果膠對(duì)果汁的澄清度會(huì)產(chǎn)生影響解析：選C。果膠既不溶于水，也不溶于酒精，后者正是鑒別果膠的一種簡易方法。下列關(guān)于果膠酶的說法，不正確的是()A果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B果膠酶并不是唯一能水解果膠的酶C有些微生物可用于生產(chǎn)果膠酶D果膠酶是一種能完全水解果膠的酶解析：選D。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)；果膠不是只能被果膠酶水解，果膠甲酯酶也能水解果膠，二者共同作用才能使果膠完全降解。由于微生物代謝旺盛，繁殖快，培養(yǎng)方便，因此常被利用進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)果膠，生產(chǎn)果膠酶的微生物主要是霉菌，如黑曲霉、蘋果青霉等。在探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，下列操作中正確的是()A將適量的蘋果泥與果膠酶混合，放入不同溫度下保溫B將適量的蘋果泥放在不同溫度下保溫，再加入果膠酶C將果膠酶放在不同溫度下保溫，再加入適量的蘋果泥D將適量的蘋果泥和果膠酶分別在不同溫度下保溫，然后再將酶加入對(duì)應(yīng)溫度下的蘋果泥中解析：選D。探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，要保證底物溫度和酶的溫度在反應(yīng)前達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度。探究果膠酶用量的實(shí)驗(yàn)中，不正確的是()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必須相同解析：選B。底物一定，產(chǎn)物與酶的用量無關(guān)。下列說法不正確的是()A酸堿度和溫度是通過影響酶來影響果汁產(chǎn)量的B酶的數(shù)量越多，果汁產(chǎn)量越多C酶的催化反應(yīng)時(shí)間能夠影響果汁的產(chǎn)量D蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量解析：選B。果汁的產(chǎn)量還與果泥的量有關(guān)。在用果膠酶處理果泥時(shí)，為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是()A加大蘋果泥用量B加大果膠酶用量C進(jìn)一步提高溫度D用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物解析：選D。通過攪拌使酶與底物充分接觸。如圖表示某研究小組在探究果膠酶的用量時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)說法不正確的是()A在AB段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量B在BC段限制反應(yīng)速率的因素可以是溫度、pH、底物濃度C在AC段增加底物濃度，可以明顯加快反應(yīng)速率D在該實(shí)驗(yàn)給定條件下，果膠酶的最佳用量是B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值解析：選C。應(yīng)從酶的用量和活性、底物的濃度兩方面進(jìn)行分析。由曲線圖可以看出，在AB段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率加快，說明此階段限制反應(yīng)速率的主要因素是酶的用量；此時(shí)增加底物濃度，反應(yīng)速率不會(huì)明顯加快。在BC段，隨著酶的用量的增大，酶促反應(yīng)速率不再加快，此時(shí)底物濃度成為限制反應(yīng)速率的因素之一，增加底物濃度，反應(yīng)速率會(huì)加快。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本實(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2030 min的目的就是為了讓果膠酶與果膠充分接觸，增加生成物的量C實(shí)驗(yàn)最后滴加乙醇所依據(jù)的原理是：果膠不溶解于乙醇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)揮催化作用解析：選C。高溫使酶失去活性后，酶的空間結(jié)構(gòu)被徹底破壞，即使再降到適宜的溫度，其活性還是不能恢復(fù)。但是低溫卻沒有破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升高至適宜溫度后，其活性仍然能恢復(fù)；酶是催化劑，不能改變反應(yīng)生成物的量。果膠不溶于水和乙醇，在乙醇中沉淀析出；酶雖然是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但是在任何地方只要溫度適宜，它都能發(fā)揮催化作用。下列說法不正確的是()A雖然實(shí)驗(yàn)的變量發(fā)生了變化，但通過設(shè)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(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶C通過測(cè)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：選C。果膠酶可分解果膠，通過測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小就可檢測(cè)果膠酶的活性。下列對(duì)果膠酶的作用的敘述，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在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清C果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸D果膠酶能瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層解析：選C。果膠酶是一種催化劑，可以改變反應(yīng)速度，在果汁中加入果膠酶后可使果汁變得澄清，果膠酶能瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，果膠酶不能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸，因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍浴Ｔ谔骄縫H對(duì)果膠酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，需要制備pH梯度的溶液。用來調(diào)節(jié)pH的溶液一般是()A0.1 mol/L的冰乙酸B0.1%NaOH或HClC10%NaClD95%的乙醇解析：選B。0.1%NaOH或HCl可調(diào)節(jié)pH。在果膠酶對(duì)果汁澄清度影響的實(shí)驗(yàn)中，所加明膠、活性炭等物質(zhì)的作用的敘述，不正確的是()A和果膠發(fā)生反應(yīng)B吸附C沉淀D過濾解析：選A。果膠酶的作用是分解果膠，使果汁澄清，再加明膠、活性炭等物質(zhì)，使溶液更加澄清，而它們不能與果膠反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是()A用橙子做本課題實(shí)驗(yàn)，應(yīng)去掉橙皮B用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH或HCl溶液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)C為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物D制作蘋果泥時(shí)，可先將蘋果切成小塊放入榨汁機(jī)中解析：選A。在用橙子制作果汁時(shí)，橙皮不必去除，可以增加果汁的口味和顏色。調(diào)節(jié)pH用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH或HCl溶液。玻璃棒攪拌可使混合物均勻。制作蘋果泥時(shí)，為方便榨汁，可將蘋果切成小塊。在觀察果膠酶對(duì)蘋果勻漿的作用的實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾D果膠酶的最適溫度為90 ，酶的活性最高解析：選C。90 高溫處理使蘋果勻漿中的果膠酶失活，以防止過濾時(shí)再發(fā)生反應(yīng)，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。果膠酶常在04 下保存，其原因是()A此溫度條件下，酶的活性最高B此溫度條件下，酶變性失活C低溫可降低酶的活性，但酶不變性失活D自然條件下，果膠酶常在04 下發(fā)生催化作用解析：選C。低溫抑制了酶的活性，但酶不失活，因此一般在低溫下保存酶。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、果膠酶用量的三個(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、果膠酶用量解析：選D。這里實(shí)驗(yàn)的變量指自變量，是實(shí)驗(yàn)中要人為改變的因素。關(guān)于果膠酶作用的敘述，不正確的是()A在去除植物細(xì)胞壁方面有重要作用B能將果膠分解成半乳糖醛酸C果膠酶使榨取果汁變得更容易D溫度、pH和底物濃度會(huì)影響果膠酶活性解析：選D。底物濃度不影響果膠酶的活性。pH對(duì)果膠酶活性影響的實(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pHDpH過低時(shí)，果膠酶活性變小，但不失活解析：選D。使酶失活的因素有強(qiáng)堿、強(qiáng)酸和高溫等。探討溫度對(duì)果膠酶影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是()A可準(zhǔn)備一組燒杯，分別盛有不同溫度的水B將蘋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不同溫度梯度之間可相互對(duì)照D溫度過高時(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，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。下圖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成正相關(guān)；之后，成反相關(guān)B當(dāng)溫度到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，果膠酶的活性最高，酶的催化作用最高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)，果膠酶的活性也很低，當(dāng)溫度降低時(shí)，酶的活性也可以恢復(fù)解析：選D。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，等達(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。但是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)溫度過高時(shí)，會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶的活性發(fā)生不可逆的變化。二、非選擇題工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出汁率。為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：.將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管中，在10 水浴中恒溫處理10分鐘(如圖A)。.將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10 水浴中恒溫處理10分鐘(如圖B)。.將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測(cè)量果汁量(如圖C)。.在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：溫度()1020304050607080果汁量(mL)813152515121110根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中果膠的水解，產(chǎn)物是_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_左右時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。(3)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？_。解析：果膠酶能將細(xì)胞壁中的果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為40 左右時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性最大；果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的能力。答案：(1)半乳糖醛酸(2)40 最大(3)果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠的能力下圖是研究人員對(duì)黑曲霉A1果膠酶性質(zhì)的研究結(jié)果，據(jù)圖分析溫度、pH和Ca2濃度等與酶活力的關(guān)系。回答下列問題：(1)從圖上可以看出，對(duì)酶活力影響最小的是_。(2)這三個(gè)圖的共同點(diǎn)說明_。(3)若探究溫度對(duì)黑曲霉A1果膠酶活力的影響，則在該實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的pH及Ca2濃度是否需要進(jìn)行調(diào)節(jié)？_。若需要調(diào)節(jié)，則pH及Ca2濃度分別調(diào)節(jié)到_和_，其原因是_。解析：觀察圖解可知，對(duì)酶活力影響最小的是Ca2濃度。不論是pH、溫度，還是Ca2濃度，都存在酶活性最高的最適條件。探究溫度對(duì)黑曲霉A1果膠酶活力的影響時(shí)，自變量是溫度、pH及Ca2濃度是無關(guān)變量，要保證酶活性最適pH及Ca2濃度。答案：(1)Ca2濃度(2)在最適條件下，酶活性最高(3)需要41遵守單一變量原則，無關(guān)變量相同且適宜下列A、B、C圖依次表示果膠酶濃度一定時(shí)，果膠酶的反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度、溫度、pH之間的關(guān)系，據(jù)圖完成問題：(1)圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)速度不再上升的原因是_。(2)圖B中，b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度稱_。如果你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成的曲線圖無法判斷果膠酶的最適溫度，你將如何改進(jìn)？_。(3)圖B中，曲線ab段表明_，bc段表明_。(4)將裝有果膠酶與反應(yīng)物的甲、乙兩試管分別放入12 和90 水浴鍋中，20分鐘取出轉(zhuǎn)入40 的水浴鍋中保溫，兩試管內(nèi)的反應(yīng)：甲試管_，乙試管_。(5)圖C表示了果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)_來判定果膠酶的最適pH。解析：圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)速度不再上升的原因是受酶濃度的限制；b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度酶活性最高，是最適溫度；不能判斷最適溫度，可能是溫度梯度設(shè)置過大，應(yīng)根據(jù)適宜溫度范圍再重新設(shè)置間隔近的溫度梯度；低于最適溫度，隨著溫度的增加，酶的活性升高。高于最適溫度，隨著溫度的升高，酶的活性降低；溫度由12 升高到40 ，酶的活性增大，反應(yīng)速度迅速增加。當(dāng)溫度升高到90 ，酶變性失活，再降低到40 ，仍無催化能力；在果膠酶的最適pH時(shí)，酶的活性最高，生成的果膠酶最多。答案：(1)酶雖然具有高效性，但催化能力也有一定的限度，當(dāng)所有酶都發(fā)揮了最高效應(yīng)以后，反應(yīng)物濃度再增加，反應(yīng)速度也不增加(2)最適溫度根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成的曲線圖無法判斷果膠酶的最適溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)適宜溫度范圍確定間隔近的溫度梯度，重新實(shí)驗(yàn)(3)溫度升高，酶活性升高溫度升高，酶活性降低(4)反應(yīng)速度迅速增加無催化反應(yīng)(5)果汁的量隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，酶已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人們的生產(chǎn)和生活。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，也使得渾濁的果汁變得更加澄清。請(qǐng)回答下列有關(guān)酶的問題：(1)每當(dāng)?shù)搅素S收的季節(jié)，蘋果堆滿了倉庫，如果交通不便，就會(huì)有很多蘋果因保存不當(dāng)或不能及時(shí)運(yùn)出，而漸漸腐爛變質(zhì)，蘋果腐爛的原因是：_。_。其中能使蘋果腐爛的微生物的同化作用類型是_，為了減少損失，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，人們想到了榨取果汁，要想使果汁盡可能多的榨出來，應(yīng)加入果膠酶，在該物質(zhì)的作用下，果膠分解成可溶性的_。(2)探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)步驟：a用攪拌器制蘋果泥，并適量且等量注入到6支試管中；同時(shí)另取6支試管各注入適量且等量的果膠酶溶液；b取6個(gè)燒杯分別編號(hào)1、2、3、4、5、6，依次注入適量30 、35 、40 、45 、50 、55 的水，恒溫水浴；c每一燒杯中分別放入裝有等量蘋果泥和果膠酶的試管，保溫3 min；d將各組燒杯中試管內(nèi)的蘋果泥和果膠酶混合均勻，振蕩試管，反應(yīng)一段時(shí)間；e過濾，比較獲得蘋果汁的體積。c中將分別裝在不同試管中的蘋果泥和果膠酶恒溫處理的目的是_。有人認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)缺乏對(duì)照，應(yīng)補(bǔ)充一組蘋果汁和蒸餾水相混合的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為有沒有必要？_。若繼續(xù)探究果膠酶的最適用量，則在實(shí)驗(yàn)過程中溫度、_等因素應(yīng)保持不變(列舉兩個(gè))。解析：(1)蘋果變壞的原因主要有自身進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用、腐生微生物的感染也導(dǎo)致其腐爛。(2)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，設(shè)置蒸餾水不能起對(duì)照作用。答案：(1)蘋果進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精積累使細(xì)胞死亡微生物侵染