2017-2018學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1 .doc

課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用一、選擇題1果膠是植物組織的組成成分之一，它主要存在于植物組織的哪一部分中()A細(xì)胞核B細(xì)胞質(zhì)C細(xì)胞間隙 D細(xì)胞壁及胞間層解析：果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。答案：D2下列關(guān)于果膠酶的敘述，錯(cuò)誤的是()A高溫和低溫均能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使果膠酶失去活性B果膠酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的并具有催化作用的蛋白質(zhì)C適宜的條件有助于保持酶的高活性D果膠酶應(yīng)放在低溫下保存解析：在高溫下酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，失去活性不能恢復(fù)，在低溫下酶只是活性降低，果膠酶也是如此。答案：A3下列不屬于果膠酶的是()A多聚半乳糖醛酸酶B果膠分解酶C果膠酯酶D半乳糖醛酸酶解析：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、果膠酯酶等，不包括半乳糖醛酸酶。答案：D4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：探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，溫度為實(shí)驗(yàn)變量，同理pH對(duì)酶活性的影響、果膠酶用量的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)變量分別為pH和果膠酶用量。答案：D5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(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)物的增加量解析：酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示，而酶促反應(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。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。答案：C6在探究果膠酶的用量實(shí)驗(yàn)中，下列敘述不恰當(dāng)?shù)氖?)A各反應(yīng)液的溫度、pH必須相同B可配制不同濃度的果膠酶溶液，加入量應(yīng)保持一致C需用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間應(yīng)該相同D反應(yīng)物濃度一定時(shí)，酶用量越大，濾出的果汁越多解析：探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)中，果膠酶的用量為自變量，除此以外，其他的量是無(wú)關(guān)變量，都應(yīng)該保持相同且適宜，攪拌時(shí)間也應(yīng)該是相同的。在反應(yīng)物濃度一定時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)，果汁體積隨酶濃度的增加而增加，但當(dāng)酶濃度達(dá)到一定值時(shí)，果汁體積不再增加。答案：D7在探究pH對(duì)果膠酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，需要制備pH梯度的溶液，用來(lái)調(diào)節(jié)pH的溶液一般是()A物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L的NaCl溶液B質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液C體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH和鹽酸D體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇解析：在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，溶液的pH需要控制在5、6、7、8、9等梯度，因此，需要利用酸性或堿性物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)，一般選用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸。答案：C8有人測(cè)定了甲、乙、丙、丁四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)果如下圖所示。根據(jù)圖中的信息，你認(rèn)為在25 條件下競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)的生物和對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣的生物分別是()A乙和丁 B乙和丙C乙和甲 D甲和丙解析：酶活性具有一定的溫度范圍和最適溫度，溫度過(guò)高，酶會(huì)失活；低溫會(huì)抑制酶的活性；最適溫度下，酶活性最強(qiáng)，生物在此溫度下生活得也最好，競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)。對(duì)溫度適應(yīng)范圍越廣的酶所對(duì)應(yīng)的生物的分布范圍也越廣。答案：B9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使蘋果勻漿中原有的果膠酶變性失活，以排除對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾D果膠酶的最適溫度為90 ，此時(shí)酶的活性最高解析：90 不可能為果膠酶的最適溫度，該溫度下酶會(huì)變性失活。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且^察果膠酶對(duì)蘋果勻漿的作用，因而實(shí)驗(yàn)變量應(yīng)為有無(wú)果膠酶或果膠酶量的多少，蘋果勻漿中原有的酶會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此應(yīng)除去。答案：C10某同學(xué)為探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，在不同溫度下，將等量的果膠酶加入到等量的蘋果泥中，在反應(yīng)相同時(shí)間后，再將反應(yīng)液過(guò)濾相同時(shí)間，用量筒測(cè)定濾出蘋果汁的體積。下列曲線圖能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()解析：在0 時(shí)果膠酶活性較低，但也能催化蘋果泥形成果汁，果汁體積不為0。隨著溫度升高，果膠酶的活性升高，果汁體積增加，當(dāng)超過(guò)最適溫度時(shí)，果膠酶活性降低，果汁體積減少。答案：B11下表是某同學(xué)探究溫度對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該結(jié)果不能說(shuō)明()溫度()102030405060果汁量(mL)234565A.溫度影響果膠酶的活性B40 與60 時(shí)酶的活性相同C50 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(qiáng)解析：據(jù)表可知，在不同溫度下果汁量不同，所以溫度影響果膠酶的活性；40 與60 時(shí)出汁量相同，所以酶的活性相同；要確定50 是否是該酶的最適溫度，應(yīng)在4060 設(shè)置溫度梯度，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；若溫度從10 升高到40 ，出汁量逐漸增加，所以酶的活性將逐漸增強(qiáng)。答案：C12下列有關(guān)果膠酶的敘述，錯(cuò)誤的是()A探究果膠酶的最適溫度時(shí)，需將底物和酶分別在相同溫度下處理后再混合B探究果膠酶的最適pH時(shí)，可用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液和鹽酸進(jìn)行pH調(diào)節(jié)C探究果膠酶的最適溫度和最適pH的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)嚴(yán)格控制酶的作用時(shí)間，待酶作用完后立即煮沸使其失活D低溫和高溫對(duì)果膠酶活性的影響是相同的，而過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)果膠酶活性的影響是不同的解析：低溫抑制酶的活性，但適宜溫度條件下酶活性可以恢復(fù)；而高溫、過(guò)酸、過(guò)堿都能使酶變性失活，且酶活性不能恢復(fù)。答案：D二、非選擇題13葡萄收獲的季節(jié)性較強(qiáng)，并且不易運(yùn)輸，易造成積壓，腐爛變質(zhì)。為了解決此問(wèn)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(jiǎn)單的生產(chǎn)流程圖，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：(1)果膠酶的使用過(guò)程中，需要對(duì)酶的活性、酶的用量進(jìn)行研究。在甲、乙兩條曲線中，果膠酶活性受環(huán)境因素影響的變化曲線是_；乙曲線中縱軸還可以用_來(lái)表示。自變量X可以代表_；自變量Y可以代表_。(2)果膠酶的最適用量是上圖中的_點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量。(3)過(guò)程中不用滅菌一般也不會(huì)受到雜菌的污染，原因是_。(4)果酒與果醋的制作過(guò)程相比，從發(fā)酵條件來(lái)看，二者不同之處是_。(5)果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可用_來(lái)檢驗(yàn)。在酸性條件下，該試劑與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)_。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(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)有兩種，一是果汁的產(chǎn)生量，另一種是果汁的澄清度。(2)果膠酶的最適用量是過(guò)濾得到果汁澄清度最高時(shí)對(duì)應(yīng)的最小酶量，B點(diǎn)后酶量增加而澄清度不再增加，因此B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的量為果膠酶的最適用量。(3)缺氧條件不利于大多數(shù)細(xì)菌的生存，同時(shí)酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，抑制了絕大多數(shù)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。(4)酒精發(fā)酵為無(wú)氧發(fā)酵，醋酸發(fā)酵為需氧發(fā)酵。(5)檢測(cè)酒精時(shí)應(yīng)用酸性重鉻酸鉀，與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。答案：(1)甲過(guò)濾得到的果汁體積溫度、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(chǎn)生的酒精能抑制絕大多數(shù)細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖(4)酒精發(fā)酵需要無(wú)氧條件，醋酸發(fā)酵需要充足的氧氣(5)重鉻酸鉀灰綠色14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)間后再將兩支試管混合，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)定溫度的兩支試管應(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15某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了“探究果膠酶催化果膠水解最適pH”的課題研究。本課題的實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥，試管中分別注入果膠酶溶液、編號(hào)、編組”之后，有下面兩種操作：方法一：將試管中果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、610。方法二：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥pH分別調(diào)至4、5、610，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。(1)請(qǐng)問(wèn)哪一種方法更科學(xué)？_。理由是_。(2)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_時(shí)，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，分析圖中最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖是_。若實(shí)驗(yàn)所獲得的最適pHm，請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出“m”點(diǎn)的位置。解析：實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是分別將果膠酶溶液和蘋果泥調(diào)至一定的pH，然后把pH相等的這兩種溶液混合，否則，在達(dá)到預(yù)定pH之前就會(huì)發(fā)生酶的催化反應(yīng)。如圖甲所示，果膠酶的活性隨pH增大而升高，達(dá)到最適pH之后，酶活性逐漸降低，若過(guò)酸或過(guò)堿，則酶活性喪失。答案：(1)方法二方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH環(huán)境(或方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng))(2)果汁體積甲如圖所示