- 果胶酶在果汁生产中的作用
- 共133题
某生物兴趣小组研究在生产果汁的过程中果胶酶的最适用量．合理设置果胶酶用量的梯度后，可通过苹果泥出汁的多少来判断酶的用量是否合适．请根据所给的材料和用具完成以下探究实验．
（1）材料用具：
制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量管、试管夹、质量分数为2%的果胶溶液、质量分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸．
（2）实验步骤：
①取6支试管，编号1～6，分别加入______，调节pH至4.8．
②向1～6号试管中分别加入______，然后放入45℃恒温水浴装置中______．
③过滤苹果泥并记录______．
（3）实验分析：
①该实验的自变量是______，因变量是______．
②酶的活力通常用______来表示，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示．
正确答案
等量的苹果泥
不同体积的果胶酶溶液
保温相同时间
果汁体积
果胶酶的用量
苹果泥的出汁量
酶促反应的速率
解析
解：（2）①取6支试管，编号1～6，分别加入等量的苹果泥，调节pH至4.8；
②向1～6号试管分别加入不同体积的果胶酶溶液，然后放入45℃恒温水浴装置中保温相同时间．
③过滤苹果泥并记录果汁体积．
（3）①该实验的自变量是果胶酶的用量，因变量是苹果泥的出汁量．②酶的活力通常用酶促反应的速率来表示，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示．
故答案为：
（2）①等量的苹果泥 ②不同体积的果胶酶溶液 保温相同时间 ③果汁体积
（3）①果胶酶的用量 苹果泥的出汁量 ②酶促反应的速率
下列对果胶酶的作用的叙述中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、酶能降低化学反应的活化能，因此果胶酶可以改变反应速度，A正确；
B、果汁中含有大量的果胶，并且该物质不溶于水，因此利用酶的专一性，果胶酶能够分解果胶，使果胶分解成半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变的澄清，B正确；
C、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，果胶酶可以将果胶分解成半乳糖醛酸，C错误；
D、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，因此果胶酶可以将其瓦解，D正确．
故选：C．
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层．在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度．请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题．
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等．苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等．
[课题一]验证果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤：
（1）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用．
（2）取两个100ml洁净的烧杯，编为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上．
（3）取出两个烧杯，同时进行过滤．观察（或比较）______，并记录结果．
实验结果的预测及结论：
如果是______，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
[课题二]探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH
（1）本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥相混合，再把混合液pH分别调至4、5、6、…10．
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6、…10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合．
请问哪一种方法更为科学：______，并说明理由：______．
（2）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使______，以减少实验误差．
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示______，实验的操作和记录是比较切实可行的．根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图：______．若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置．
正确答案
解：课题一：
（2）实验探究的是果胶酶对生产果汁的影响，遵循单一变量原则，变量为果胶酶，1号试管注入2ml果胶酶，2号试管注入2ml蒸馏水；
（3）如果实验结果为相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
课题二：
（1）分析可知方法二更为科学，操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH；
（2）玻璃棒搅拌的操作目的是酶和反应物（果胶）充分地接触；
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积，果胶酶的作用受pH影响，过高或过低都不利于酶活性的发挥，在最适pH下，酶活性最高，果汁体积最大．
故答案为：
[课题1]（2）注入果胶酶 2ml 0ml 0ml
（3）相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
[课题2]
（1）方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH
（2）酶和反应物（果胶）充分地接触
（3）果汁体积
解析
解：课题一：
（2）实验探究的是果胶酶对生产果汁的影响，遵循单一变量原则，变量为果胶酶，1号试管注入2ml果胶酶，2号试管注入2ml蒸馏水；
（3）如果实验结果为相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
课题二：
（1）分析可知方法二更为科学，操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH；
（2）玻璃棒搅拌的操作目的是酶和反应物（果胶）充分地接触；
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积，果胶酶的作用受pH影响，过高或过低都不利于酶活性的发挥，在最适pH下，酶活性最高，果汁体积最大．
故答案为：
[课题1]（2）注入果胶酶 2ml 0ml 0ml
（3）相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度
相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
[课题2]
（1）方法二 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH
（2）酶和反应物（果胶）充分地接触
（3）果汁体积
（1）榨取果汁的过程中，发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是 用果胶酶处理，该物质包括______等（写三种）；用葡萄制做的果酒酒味纯正，放置一段时间后，发现果酒带有明显的酸味，原因是密封不严，醋酸菌进行有氧呼吸，将果酒转变成果醋，用反应式______表示；果酒发酵结束后，为方便后续使用，可将菌液转移到甘油中，与之充分混匀后，放在______℃的冷冻箱中保存，此方法叫做______．
（2）对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入______．培养后如果PH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的______将尿素分解成氨，使培养基碱性增强．
（3）已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示．
①将样品装入透析袋中透析 12h，若分子乙保留在袋内，则分子______也保留在袋内．
②若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子______移动速度最快．
③若将样品以 2 000r/min 的速度离心 10min，分子戊存在于沉淀中，则分子______可能不存在于沉淀中．
正确答案
解：（1）在果酒的制备过程中，由于细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，若实验过程中发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是用果胶酶处理，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶．果酒转变成果醋的化学反应式为C2H5OH+O2
（2）对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红．培养后如果PH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的尿酶将尿素分解成氨，使培养基碱性增强．
（3）据图2可知，分子量大小为丙＞丁＞乙＞戊＞甲．
①血红蛋白溶液的粗分离采用的方法是透析，即将集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析，去掉分子量较小的杂质，原理是小分子杂质可以通过透析袋进入缓冲液中，血红蛋白分子量较大，不能通过透析袋进入缓冲溶液．将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙和丁也保留在袋内，因其分子量大于乙．
②若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，分子量大的分子经过的路程短，故分子量大的蛋白质分子先洗脱出来，则分子丙移动速度最快．
③若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子量大的分子进入沉淀中，故若分子戊存在于沉淀中，则分子乙、丙、丁均存在于沉淀中，分子较小的甲可能不存在于沉淀中．
故答案为：
（1）多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶 C2H5OH+O2
-20 甘油管藏
（2）酚红 尿酶
（3）①丙和丁 ②丙 ③甲
解析
解：（1）在果酒的制备过程中，由于细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，若实验过程中发现榨取的果汁非常浑浊，解决的方法是用果胶酶处理，果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶．果酒转变成果醋的化学反应式为C2H5OH+O2
（2）对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红．培养后如果PH升高，指示剂将变红，因为细菌合成的尿酶将尿素分解成氨，使培养基碱性增强．
（3）据图2可知，分子量大小为丙＞丁＞乙＞戊＞甲．
①血红蛋白溶液的粗分离采用的方法是透析，即将集的血红蛋白溶液放在透析袋中进行透析，去掉分子量较小的杂质，原理是小分子杂质可以通过透析袋进入缓冲液中，血红蛋白分子量较大，不能通过透析袋进入缓冲溶液．将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙和丁也保留在袋内，因其分子量大于乙．
②若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，分子量大的分子经过的路程短，故分子量大的蛋白质分子先洗脱出来，则分子丙移动速度最快．
③若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子量大的分子进入沉淀中，故若分子戊存在于沉淀中，则分子乙、丙、丁均存在于沉淀中，分子较小的甲可能不存在于沉淀中．
故答案为：
（1）多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶 C2H5OH+O2
-20 甘油管藏
（2）酚红 尿酶
（3）①丙和丁 ②丙 ③甲
下列关于纤维素酶的说法，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，A正确；
B、葡萄糖苷酶可把纤维二糖分解成葡萄糖，B错误；
C、植物体细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，所以纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁，C正确；
D、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖，D正确．
故选：B．
工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30℃水浴中恒温处理10min（如图A）．
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在30℃水浴中恒温处理10min（如图B）．
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测果汁量（如图C）．
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：
根据上述实验，请分析回答下列问题：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中______的水解．
（2）实验结果表明，当温度为______时果汁量最多，此时果胶酶的活性______．当温度再升高时，果汁量降低，说明______．
（3）实验步骤①的目的是______．
正确答案
解：（1）细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，果胶酶能使细胞壁中的果胶分解．
（2）根据实验结果即表中数据分析得出：当温度为45℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性最大．当温度再升高时，果汁量降低，说明温度升高，降低了酶的活性．
（3）实验步骤①中将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30℃水浴中恒温处理10min，这是为了避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性，并且实验的单一变量就是温度．
故答案为：
（1）果胶
（2）45℃最高 酶活性降低
（3）避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性
解析
解：（1）细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，果胶酶能使细胞壁中的果胶分解．
（2）根据实验结果即表中数据分析得出：当温度为45℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性最大．当温度再升高时，果汁量降低，说明温度升高，降低了酶的活性．
（3）实验步骤①中将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30℃水浴中恒温处理10min，这是为了避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性，并且实验的单一变量就是温度．
故答案为：
（1）果胶
（2）45℃最高 酶活性降低
（3）避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度，从而影响果胶酶活性
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在探究温度、pH对酶活性影响及果胶酶最适用量的实验中，都是通过设置变量梯度确定最适值，A正确；
B、植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，B正确；
C、在使用梯度测定酶的用量及活性时，可以通过榨出的果汁的体积大小来判断，C错误；
D、在制作果汁的过程中，由于果胶、纤维素的存在，影响榨出的果汁的量及果汁透明度，加入两种酶后，果汁的榨出量及透明度均有提高，D正确．
故选：C．
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一．果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及细胞间层．在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度．请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题．
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等．苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等．
【课题一】验证果胶酶在果汁生产中的作用．
实验方法及步骤：
（1）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用．
（2）取两个100mL洁净的烧杯，编号1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上．
（3）取出两个烧杯，同时进行过滤．观察（或比较）______，并记录结果．
实验结果的预测及结论：如果是______，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
【课题二】探索果胶酶催化果胶水解的最适pH．
（1）本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6…10．
方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6…10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合．
请问上述哪一种方法更为科学？______．
（2）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示______，实验操作和记录是比较切实可行的．根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图______．若实验所获得的最适宜pH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置．
正确答案
解：课题一：
（2）实验探究的是果胶酶对生产果汁的影响，遵循单一变量原则，变量为果胶酶，1号试管注入2ml果胶酶，2号试管注入2ml蒸馏水；
（3）如果实验结果为相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
课题二：
（1）分析可知方法二更为科学，操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH．
（2）如果用曲线图的方式记录实验结果，横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积，果胶酶的作用受pH影响，过高或过低都不利于酶活性的发挥，在最适pH下，酶活性最高，果汁体积最大．
故答案为：
[课题一]实验方法及步骤：
（2）
（3）相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度高
实验结果的预测及结论：相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
[课题二]（1）方法二
（2）果汁体积 甲
解析
解：课题一：
（2）实验探究的是果胶酶对生产果汁的影响，遵循单一变量原则，变量为果胶酶，1号试管注入2ml果胶酶，2号试管注入2ml蒸馏水；
（3）如果实验结果为相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用．
课题二：
（1）分析可知方法二更为科学，操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH．
（2）如果用曲线图的方式记录实验结果，横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积，果胶酶的作用受pH影响，过高或过低都不利于酶活性的发挥，在最适pH下，酶活性最高，果汁体积最大．
故答案为：
[课题一]实验方法及步骤：
（2）
（3）相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度高
实验结果的预测及结论：相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高
[课题二]（1）方法二
（2）果汁体积 甲
（2015秋•绵阳校级月考）下列对生物技术实践的相关实验的叙述中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、用平板划线法接种时，每次划线后都要对接种环进行灭菌，在酒精灯火焰旁冷却后再进行下次划线，A正确；
B、用于植物组织培养的MS培养基，大量元素、微量元素、激素类物质的使用都需先配制母液，B正确；
C、在胡萝卜素的提取实验中，浓缩前，需进行过滤，除去萃取液中的不溶物，C正确；
D、酶具有高效性，但易受温度、pH和酶抑制剂的影响，在最适温度、pH条件下酶的用量还受酶催化反应时间、果泥的影响，D错误．
故选：D．
下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时，果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图完成问题：
(1)图A中，反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是___________。
(2)图B中，b点所对应的温度称为___________。如果你根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶的最适温度，你将如何改进？_______________。
(3)图B中，曲线ab段表明_______________，bc段表明_____________。
(4)将装有果胶酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和90℃水浴锅中，20分钟后取出，转入40℃的水浴锅中保温，两试管内的反应：甲试管__________，乙试管___________。
(5)图C表示了果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线，实验时可根据_____________来判定果胶酶的最适pH。
正确答案
(1)酶虽然有高效性，但催化能力也有一定限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓度再增加，反应速度也不增加，这时受酶浓度影响
(2)最适温度 应据适宜温度范围确定间隔近的温度梯度，重新实验
(3)温度升高，酶活性升高 温度升高，酶活性降低
(4)反应速度迅速增加 无催化反应
(5)果汁的量
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