人教版 选修1果胶酶在果汁生产中的作用 作业

人教版选修1果胶酶在果汁生产中的作用作业
题组一果胶酶及影响酶活性的因素
1．(2019·江苏南京期中)下列关于果胶酶的叙述错误的是( )
A．果胶酶能够分解植物细胞壁和胞间层中的果胶
B．果胶酶能降低化学反应的活化能
C．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
D．果胶酶在细胞内的合成场所是核糖体
答案 C
解析果胶酶能够分解植物细胞壁和胞间层中的果胶，A正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，B正确；果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，C错误；果胶酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，D正确。

2．(2018·山东省实验中学高二下学期月考)下列可表示酶活性的高低的是( )
A．单位时间内、单位体积中反应物的总量
B．一段时间后生成物的总量
C．一段时间后、一定体积中消耗的反应物的量
D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
答案 D
解析酶活性的高低可用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

酶反应速度可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示，D正确。

3．如图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是( )
A．在B点之前，果胶酶的活性和温度成正相关；之后，成负相关
B．当温度到达B点时，果胶酶的活性最高，酶的催化效率最高
C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升
D．C点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，酶的活性可以恢复上升
答案 D
解析从图中可以看出，随着温度的不断升高，果胶酶的活性在上升，等达到B点时，酶的活性达到最高；随后随着温度的继续上升，酶的活性迅速下降。

但是A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而C点是高温条件，可能会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化。

题组二探究温度和pH对酶活性的影响
4．(2019·江西南昌二中月考)下列有关探究温度和pH对果胶酶活性的影响的叙述，错误的是( )
A．在探究不同温度对果胶酶活性的影响时，各实验组的pH应保持相同且适宜
B．在探究温度对果胶酶活性的影响时，先将适量苹果泥和果胶酶分别在不同温度下保温，再将酶加入对应温度的苹果泥中
C．可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适pH
D．实验过程中没有设置对照
答案 D
解析在探究温度和pH对果胶酶活性的影响实验中采用的对照为相互对照，D错误。

5．如图为某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验操作流程图，下列叙述错误的是( )
A．底物可为苹果泥，酶液为果胶酶溶液
B．底物与酶混合前的同温处理可以取消
C．实验的自变量为温度
D．检测的是果汁的体积或果汁的澄清度
答案 B
解析探究温度对果胶酶活性的影响的实验中，底物可为苹果泥，酶液为果胶酶溶液，A正确；底物和果胶酶分别恒温处理后再混合，此举能保证底物和酶混合时的温度是相同的，该步骤不能取消，B错误；实验的自变量为温度，因变量为果汁的体积或果汁的澄清度，C、D正确。

6．某同学在探究果胶酶的最适温度时，将得到的实验数据转换成如图所示曲线。

关于该曲线图，以下说法错误的是( )
A．该同学的实验数据中有错误
B．该同学设置的温度梯度不合理
C．从该曲线中判断不出果胶酶的最适温度
D．从曲线中可判断出果胶酶的最适温度为40 ℃
答案 D
题组三探究果胶酶的用量
7．在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( ) A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
答案 D
解析在用果胶酶处理苹果泥时，若让果胶酶充分发生反应，则需扩大果胶酶和苹果泥的接触面积，尽量使果胶酶和苹果泥充分接触，因此可用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。

对苹果泥用量、酶用量及反应所需的温度和pH的调整，只能在一定范围内增大反应速度，而不能使果胶酶充分地催化反应。

8．(2019·江苏南京校级月考)如图表示某研究小组在探究果胶酶的用量的实验中的结果。

下列有关说法不正确的是( )
A．在AB段限制反应速率的主要因素是酶的用量
B．在BC段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等
C．在AC段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率
D．在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是B点对应的值
答案 C
解析分析曲线图可知，自变量是酶的用量，因变量是酶促反应速率。

在AB段，限制反应速率的主要因素是酶的用量，A正确；在BC段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度等，B正确；在AB段，增加反应物浓度，反应速率不变；在BC段，增加反应物浓度，反应速率加快，C错误；在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是B点对应的值，D正确。

9．(2018·浙江镇海中学期末)下列关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是( ) A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液
B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态
C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同
D．在相同且适宜温度条件下进行实验
答案 C
解析由于要探究果胶酶最适用量，故可配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的溶液，A项正确；该实验中pH为无关变量，故应保持各组中的pH相同而且处于适宜状态，B项正确；用玻璃棒搅拌加酶的果泥和温度都为无关变量，因此搅拌时间必须相同，温度应相同且适宜，C项错误、D项正确。

10．下列有关果胶酶及与果胶酶有关的实验探究的叙述，正确的是( )
A．探究果胶酶的最适用量时，pH、温度不影响实验结果
B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等
C．探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用浓盐酸进行调节
D．可以用相同时间内过滤到的果汁体积来表示果胶酶的活性
答案 D
解析探究果胶酶的最适用量时，pH、温度会影响实验结果，故实验中要保持pH、温度相同且适宜，A错误；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，B错误；探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可以用质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行调节，C错误。

11．果胶酶能够分解植物细胞壁及胞间层之间的果胶，使榨取果汁变得更容易，果胶被分解后，浑浊的果汁会变得澄清。

现有苹果泥、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水、一定浓度的盐酸和NaOH溶液等实验材料及用具，如表所示是某小组利用上述材料进行的有关实验(“/”表示不加)。

请回答下列问题：
(1)表中①处的内容是_______________________________________________________。

(2)若要验证果胶酶的作用，应把________两个试管同时取出并过滤相同时间，观察并比较果汁澄清度，预期的实验现象是_____________________________________________。

(3)比较甲、丙、丁试管可知，其实验目的是_________________________________。

(4)如果要“探究果胶酶的最适用量”，请简要写出实验思路。

答案(1)加入质量分数为2%的果胶酶溶液
(2)甲与乙甲试管内的果汁比乙试管内的澄清
(3)探究pH对果胶酶活性的影响
(4)配制等量的不同浓度的果胶酶溶液，恒温下分别迅速与等量苹果泥混合，反应一段时间后过滤果汁并观察果汁的出汁率和澄清度
解析根据表格信息可知，甲、乙试管对比可验证果胶酶的催化作用；甲、丙、丁三个试管对比可探究pH对果胶酶活性的影响。

12．某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对苹果匀浆出汁率的影响，进行了如下实验。

实验步骤：
①制备苹果匀浆。

将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果匀浆。

加热苹果匀浆到100 ℃，再冷却至50 ℃左右。

②配制不同浓度的酶液。

取5支10 mL的试管，依次编号为2～6号，分别加入不同量的质量浓度为10 g/L的果胶酶溶液，再分别加入苹果酸定容至10 mL，获得质量浓度分别为2 g/L、4 g/L、6 g/L、8 g/L、10 g/L的果胶酶溶液，备用。

③降解苹果匀浆(如下图所示)。

④沉淀。

向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理，充分混匀后静置，分别过滤。

记录并处理结果：用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。

请回答下列问题：
(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原理是
________________________________________________________________________。

(2)步骤①中，将苹果匀浆加热到100 ℃的目的是______________________________。

(3)步骤②中，在2～6号试管中加入10 g/L果胶酶溶液的量分别是________________；步骤③中，在1号烧杯中加入1 mL__________。

(4)根据预期结果，请在下图中绘制出苹果匀浆出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线，并在坐标轴上标出苹果匀浆最高出汁率所对应的果胶酶最佳浓度。

答案(1)果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁及胞间层(2)使苹果中的酶失活，防止对实验结果
产生干扰
(3)2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL 苹果酸
(4)如图所示(要求标明坐标含义和最佳浓度)
解析果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。

在果汁加工中，果胶不仅影响出汁率，还会使果汁浑浊。

果胶酶能分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也使浑浊的果汁变得澄清。

在研究酶浓度对出汁率影响的实验中，加热使苹果中的酶失活，可排除苹果中的酶对实验结果的影响。

1号烧杯做空白对照，2～6号烧杯中加入等浓度梯度的酶溶液。

在一定浓度范围内，随着酶浓度的增加，出汁率增加，超过一定范围后，出汁率不再变化。

13．生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。

回答下列相关问题：
(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶酶活性的平均值并进行比较。

这一实验的目的是________________________________________________________________________。

(2)现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、40 ℃下保温相同的时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。

该实验温度设置的不足之处有________________________和_________________。

(3)某同学取5组试管(A～E)分别加入等量的同种果泥，在A、B、C、D 4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶，然后补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同；E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。

将5组试管置于适宜温度下保温一定
时间后，测定各组的出汁量。

通过A～D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。

本实验中，若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E组设计________(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是____________________________________。

答案(1)比较不同来源果胶酶的活性(2)温度范围设置不合理温度梯度设置不合理(3)不能未加入缓冲液
14．(2019·湖南长沙校级月考)果胶酶能分解果胶等物质，澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。

某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究，其实验设计及实验结果如表所示。

注：“＋”越多表示果汁越浑浊。

(1)表中X所代表的数值应为__________，Y的果汁浑浊程度应表示为______________(用若干个“＋”表示)。

(2)除了观察果汁浑浊程度外，还可以通过检测____________的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。

若使用该方法，相关物质变化量最大的是________组。

(3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。

分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应以________为唯一碳源。

(4)该兴趣小组进一步探究了一定浓度的果胶酶制剂乙在一定范围内不同浓度果汁下的作用效果，实验结果如图所示。

请在图中画出同等条件下果胶酶制剂丙的作用曲线。

答案(1)4 ＋＋＋＋(或多于4个“＋”) (2)反应物(或“果胶”“半乳糖醛酸”“生成物”“产物”) 1 (3)果胶
(4)如图所示
解析(1)对照实验应遵循单一变量原则，要严格控制无关变量适宜且相同。

由题中实验分组处理可知，第4组实验中没有添加果胶酶制剂，为保证各组实验溶液体积相同，X应为4；果胶酶能分解果胶等物质以澄清果蔬饮料，故没有添加果胶酶制剂的第4组的果汁浑浊程度应当最高。

(2)果胶酶可水解果胶，可通过反应中反应物的减少量或生成物的生成量来表示果胶酶的作用效果。

(3)果胶可作为微生物培养的碳源，并且果胶的水解需要果胶酶，故在分离和筛选能产生果胶酶的微生物时，要使用果胶作为唯一碳源的培养基。

(4)据表分析，乙的果汁的浑浊程度大于丙。