- 果胶酶在果汁生产中的作用
- 共133题
下列是有关酶的应用问题,请分析回答下面的问题.
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10℃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10℃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,测量果汁量(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,结果如下表:
根据上述实验,请分析回答下面的问题.
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解,产物是______.
(2)实验结果表明,当温度为______附近时,果汁量最多,此时果胶酶的活性______.
(3)果胶酶作用于一定量的某种物质(底物),保持温度、pH在最适值,生成物量与反应时间的关系如图D:在35min后曲线变成水平是因为______.若增加果胶酶浓度,其他条件不变,请在图中画出生成物量变化的示意曲线.
正确答案
解:(1)果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解为半乳糖醛酸.
(2)根据实验结果即表中数据分析得出:当温度为400C时果汁最多,此时酶的活性最大.当温度升高时果汁量降低,说明温度升高,降低了酶的活性.
(3)从实验数据分析:在400C时果汁最多,此时酶的活性最大,催化效率最高.因为底物的量是一定的,所以底物消耗完时,生成物的量达到最大值,其后不再发生变化;增加酶的浓度可以使反应更快地达到平衡点,即更早结束反应,但生成物的总量变化发生变化.
故答案为:
(1)半乳糖醛酸
(2)40℃最高
(3)底物消耗完毕
如图
解析
解:(1)果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解为半乳糖醛酸.
(2)根据实验结果即表中数据分析得出:当温度为400C时果汁最多,此时酶的活性最大.当温度升高时果汁量降低,说明温度升高,降低了酶的活性.
(3)从实验数据分析:在400C时果汁最多,此时酶的活性最大,催化效率最高.因为底物的量是一定的,所以底物消耗完时,生成物的量达到最大值,其后不再发生变化;增加酶的浓度可以使反应更快地达到平衡点,即更早结束反应,但生成物的总量变化发生变化.
故答案为:
(1)半乳糖醛酸
(2)40℃最高
(3)底物消耗完毕
如图
关于果胶酶的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、酶具有专一性,果胶酶可以分解细胞壁的果胶,A错误;
B、果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,B错误;
C、果胶酶不特指某酶,而是分解果胶的三种酶的总称,C正确;
D、果胶酶的化学本质是蛋白质,D错误.
故选:C.
果胶酶的作用底物是果胶,下列有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,A正确;
B、果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使得浑浊的果汁变澄清,B错误;
C、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;
D、果胶酶是分解果胶的三种酶的总称,D错误.
故选:A.
下列关于果胶酶说法,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、细胞壁的主要成是果胶和纤维素,A错误;
B、果胶酶由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,B正确;
C、果胶酶是分解果胶的一类酶总称,包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶,C正确;
D、果胶酶的本质是蛋白质,活性受T、PH、酶活性抑制剂的影响,D正确.
故选:A.
下列关于影响果胶酶对澄清果汁获得率的实验叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、实验应遵循单一变量原则,A正确;
B、实验应分清实验组和对照组,B正确;
C、温度变化的梯度应该一致,而不是随意的,C错误;
D、pH变化的梯度应该一致,D正确.
故选:C.
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( )
正确答案
解析
解:A、在AB段,限制反应速率的主要因素是酶的用量,A正确;
B、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;
C、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;
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,D正确.
故选:C.
(1)纤维素酶是一种复合酶,它至少包括三种组分,即______、______和______,前两种酶使纤维分解成______,第三种酶进一步将该物质分解成葡萄糖.但刚果红可以与______形成红色复合物,并不和水解后的产物发生这种反应.
(2)常用的刚果红染色法有两种:第一种是______,另一种是______.
(3)提取DNA时,如果实验材料是植物细胞,需要先用______溶解细胞膜,鉴定时,DNA与______反应呈现______.
正确答案
解:(1)纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖.但刚果红可以与纤维素形成红色复合物,并不和水解后的产物发生这种反应.
(2)常用的刚果红染色法有两种:第一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红.
(3)提取DNA时,如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜,鉴定时,DNA与二苯胺反应呈现蓝色.
故答案为:
(1)C1酶 CX酶 葡萄糖苷酶 纤维二糖 纤维素
(2)先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应 在倒平板时就加入刚果红
(3)洗涤剂 二苯胺 蓝色
解析
解:(1)纤维素酶是一种复合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖.但刚果红可以与纤维素形成红色复合物,并不和水解后的产物发生这种反应.
(2)常用的刚果红染色法有两种:第一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红.
(3)提取DNA时,如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜,鉴定时,DNA与二苯胺反应呈现蓝色.
故答案为:
(1)C1酶 CX酶 葡萄糖苷酶 纤维二糖 纤维素
(2)先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应 在倒平板时就加入刚果红
(3)洗涤剂 二苯胺 蓝色
工业上生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率.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10℃水浴中恒温处理10分钟(如图A)
(2)将由步骤(1)处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图B)
(3)将由步骤(2)处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(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,结果如下表:
根据上述实验,请分析回答下列问题:
(1)果胶酶能破除果肉细胞壁,是因为果胶酶能使果胶分解成可溶性的______,使榨取果汁变得更容易.
(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)探究温度对果胶酶活性的影响时,______是自变量,哪些因素应该保持不变?______(请举两例).
(4)下列A、B、C三图依次表示果胶酶浓度一定时,反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系,请据图回答下列问题:
①图A中,反应物达到某一浓度后,反应速度不再上升,主要是受______的限制.
②将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放人10℃和90℃水浴锅中,10min后取出转入40℃的水浴锅中保温,两试管内反应情况分别为甲______,乙______
③图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速率随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
解:(1)果胶酶能破除果肉细胞壁,是因为果胶酶能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使榨取果汁变得更容易.
(2)根据实验结果即表中数据分析得出:当温度为40℃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)探究温度对果胶酶活性的影响时,温度是自变量,果泥量,酶用量,水浴时间等无关变量应保持相同且适宜.
(4)①图A中,反应物达到某一浓度后,反应速度不再上升,主要是受反应液中酶浓度的限制.
②将含有酶的甲试管放入10℃水浴锅10min后,酶因为温度过低,活性降低.再转入40℃的水浴锅中保温,由于温度适当升高,酶的活性增强,则试管中反应适度加快;将装有酶与反应物的乙试管分别放入90℃水浴锅中,由于温度过高,酶失活,10min后取出转入40℃的水浴锅中保温,酶依然没有活性,则试管内无催化反应.
③图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线,实验时可根据果汁体积来判定果胶酶的最适pH.
故答案为:
(1)半乳糖醛酸
(2)40 最强 高于最适温度,随温度升高,果胶酶的活性降低.
(3)温度 果泥量,酶用量,水浴时间等
(4)①反应液中酶浓度
②反应速度加快 无反应
③果汁体积
解析
解:(1)果胶酶能破除果肉细胞壁,是因为果胶酶能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使榨取果汁变得更容易.
(2)根据实验结果即表中数据分析得出:当温度为40℃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)探究温度对果胶酶活性的影响时,温度是自变量,果泥量,酶用量,水浴时间等无关变量应保持相同且适宜.
(4)①图A中,反应物达到某一浓度后,反应速度不再上升,主要是受反应液中酶浓度的限制.
②将含有酶的甲试管放入10℃水浴锅10min后,酶因为温度过低,活性降低.再转入40℃的水浴锅中保温,由于温度适当升高,酶的活性增强,则试管中反应适度加快;将装有酶与反应物的乙试管分别放入90℃水浴锅中,由于温度过高,酶失活,10min后取出转入40℃的水浴锅中保温,酶依然没有活性,则试管内无催化反应.
③图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线,实验时可根据果汁体积来判定果胶酶的最适pH.
故答案为:
(1)半乳糖醛酸
(2)40 最强 高于最适温度,随温度升高,果胶酶的活性降低.
(3)温度 果泥量,酶用量,水浴时间等
(4)①反应液中酶浓度
②反应速度加快 无反应
③果汁体积
生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁量,回答下列相关问题:
(1)某同学用三种来源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〜F)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4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枳与实验组相同,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t他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计______(填“能”成“不能“)达到目的,其原因是______.
正确答案
解:(1)根据题意,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,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较,可见实验的自变量是果胶酶的来源不同,因变量是果胶酶的活性,所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性.
(2)根据实验设计可知,该实验是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,用出汁量进行衡量,出汁量越多则果胶酶活性越高.该实验方案中,温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等,所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃;另外探究温度对酶活性的影响时,应保证酶促反应只能在设定的温度下进行,同一实验组的反应温度只能是一个,所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合,才能保证实验在设定的温度下进行.
(3)根据题意,本实验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量,对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,根据实验设置,通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异.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,则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水,使试管中液体体积与实验组相同,才符合实验设计应遵循的单一变量原则.
故答案为:
(1)探究不同来源果胶酶的活性
(2)4组的温度设置不合适 各组的酶促反应受两个不同温度影响
(3)不能 E组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则
解析
解:(1)根据题意,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,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较,可见实验的自变量是果胶酶的来源不同,因变量是果胶酶的活性,所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性.
(2)根据实验设计可知,该实验是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,用出汁量进行衡量,出汁量越多则果胶酶活性越高.该实验方案中,温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等,所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃;另外探究温度对酶活性的影响时,应保证酶促反应只能在设定的温度下进行,同一实验组的反应温度只能是一个,所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合,才能保证实验在设定的温度下进行.
(3)根据题意,本实验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量,对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,根据实验设置,通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异.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,则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水,使试管中液体体积与实验组相同,才符合实验设计应遵循的单一变量原则.
故答案为:
(1)探究不同来源果胶酶的活性
(2)4组的温度设置不合适 各组的酶促反应受两个不同温度影响
(3)不能 E组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则
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______时果胶酶的活性最高.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℃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℃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
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