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1、专题 4 酶的研究与应用 课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用 课时过关能力提升 基础巩固基础巩固 1.下列有关果胶、果胶酶的说法,错误的是( ) A.果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 B.果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊 C.果胶酶能够分解果胶 D.果胶酶是指某一种酶 解析:果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、 果胶分 解酶和果胶酯酶等。 答案:D 2.在果汁加工中,加入果胶酶去除果胶,体现了酶的 ( ) A.多样性 B.高效性 C.专一性D.受温度影响 解析:只有果胶酶能分解果胶,这体现了酶的专一性。 答案:C 3.果胶酶常在 04 下保
2、存,原因是( ) A.此温度条件下,酶的活性最高 B.此温度条件下,酶变性失活 C.低温可降低酶的活性,但酶不变性失活 D.自然条件下,果胶酶常在 04 下发生催化作用 解析:在低温时,酶活性降低,但酶并不失活,有利于保存。 答案:C 4.下列能表示酶活性高低的是( ) A.单位时间、单位体积内反应物的总量 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 解析:酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度表示,酶反应速度 通常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。 答案:D 5
3、.在果胶酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是( ) A.产生气泡B.溶液呈蓝色 C.溶液呈紫色D.产生砖红色沉淀 解析:果胶酶的化学本质是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。 答案:C 6.下列说法错误的是( ) A.酶是细胞合成的生物催化剂 B.温度、pH 和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性 C.果胶酶能催化果胶分解,但不能提高水果的出汁率,只能使果汁变得澄清 D.生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量 解析:果胶酶能使果汁变得澄清,并能提高水果的出汁率。 答案:C 7.在用果胶酶处理果泥时,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
4、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 解析:用玻璃棒不时搅拌反应混合物,可使果胶酶和果泥充分接触,更好地催化反应。 答案:D 8.目前市场上果汁饮料越来越受到青睐,请根据所学的有关知识回答下列问题。 (1)果汁饮料的包装瓶上写着 105 高温瞬时灭菌的意思是 ,这样做 的目的是 。 (2)自己在家中榨的果汁很容易腐败,而瓶装果汁的包装上写着“不含任何防腐剂,最长保质期为 一年”,其中的奥秘是 。 (3)在果汁加工过程中可添加 来提高出汁率和澄清度。 (4)苹果醋是很受欢迎的饮料之一,其生产过程利用了 的发酵作用,该过程需将温 度控制在 。 (5)在
5、传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行,请用相关反应式表 示: 。 解析:(1)105 高温瞬时灭菌是指在 105 条件下灭菌 30 s,优点是能杀死微生物,因为灭菌时 间短,又不会过多地破坏果汁的各种营养素。(2)不含任何防腐剂又能较长时间不腐败,可能是经 过了高温灭菌处理。(3)纤维素酶和果胶酶可分解果汁中细胞壁的成分,提高出汁率和澄清度。 (4)果醋制作需要利用醋酸菌发酵,温度条件是 3035 之间。 答案:(1)在 105 下灭菌 30 s 既保证杀死引起果汁变质的微生物,又不破坏果汁的品质 (2) 高温杀死了微生物 (3)纤维素酶和果胶酶 (4)醋酸菌 3035 (5)C
6、2H5OH+O2 CH3COOH+H2O 能力提升能力提升 1.下列关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( ) A.不同酶的最适温度可能相同 B.随着温度降低,酶的活性下降 C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果 解析:在人体内各种酶的最适温度均为 37 左右,A 项正确;低于最适温度时,随着温度降低,酶 的活性下降,B 项错误;低温有利于酶的保存,C 项正确;高温下酶空间结构被破坏导致酶失活,D 项正确。 答案:B 2.在利用果胶酶生产果汁时,为了提高果汁的出汁率,减少生产成本,下列措施中可行的是 ( ) A.添加果胶酶并充分搅拌 B.加大苹果泥的用
7、量 C.大幅度提高反应温度D.加大果胶酶的用量 解析:添加果胶酶并充分搅拌,可以使果胶酶充分发挥作用。加大苹果泥的用量虽然能够增加果 汁的产量,但是不会提高出汁率,并且会增加生产成本。 果胶酶需要适宜的温度,因此大幅度提高 反应温度会导致果胶酶活性下降甚至失活。应控制果胶酶的用量,从而节省生产成本。 答案:A 3.在酶催化水解的过程中,酶与底物会形成复合物,最终把底物水解,形成产物。已知酶催化 水解的反应时间和产物生成量的关系如下图。那么,在反应过程中酶底物复合物浓度变化曲线 正确的是( ) 解析:相对于底物的数目,酶的数目较少,所以酶和底物刚一混合时,所有酶与底物迅速结合,酶底 物复合物的浓
8、度实际上就是酶的浓度。由于底物数目多,所以,之前与底物结合的酶把与其结合 的底物反应掉后,又迅速与其他的底物结合,所以在开始的一段时间内,酶底物复合物的浓度都 与酶浓度相等。从图中看出大约在 5 min 后,产物生成速率开始下降,原因是底物数目开始低于 酶的数目。酶底物复合物也应在大约 5 min 时开始下降,故选 B 项。 答案:B 4.右图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系,下列叙述错误的是( ) A.在 B 点之前,果胶酶的活性和温度呈正相关,B 点之后,呈负相关 B.当温度达到 B 点对应的温度时,果胶酶的活性最高,酶的催化活性最高 C.A 点时,果胶酶的活性很低,但随着温度升高,
9、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,酶的活性也可以上升 解析:从题图中可以看出,B 点之前随着温度升高,果胶酶的活性在上升,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。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,对酶的空间结构无影响,所以,随着温度的上升,其活性可以上升;而 C 点是 高温条件,温度过高会破坏酶的空间结构,酶的活性发生不可逆的变化。 答案:D 5.下图所示为某同学利用 4 种不同的酶做的探究温度对酶活性的影响的实验结果,其中温度 梯度选择不当的是( ) A.B.C.D. 解析:由图可知
10、,曲线均出现最高转折点,说明温度梯度选择恰当。曲线呈上升趋势,没 有出现转折,说明实验选择的温度梯度范围偏低。 答案:D 6.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误 的是( ) A.甲酶能够抵抗该种蛋白酶的降解 B.甲酶不可能是具有催化功能的 RNA C.乙酶的化学本质为蛋白质 D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 解析:由题图可知甲酶不被蛋白酶降解,可能是 RNA。乙酶能被蛋白酶降解,说明其是蛋白质,蛋 白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。 答案:B 7.果粒生产在中国尚属起步阶段。果粒除了可直接食用外还可作为配料加入酸奶、冰淇淋、 果冻等食品中。果粒
11、的硬度和形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶用果粒必须符合以下 质量标准:a.果粒含量高;b.相同的果粒分布和正确的黏稠度。但大部分水果经高温处理或机械 泵出后成形果粒量少,且果粒硬度不够,这势必会影响下一步的生产。果胶酶作为一种新型加工 助剂,可将果粒的组织结构损坏程度降到最小,最大限度地提高成形果粒的含量。根据以上内容 回答下列问题。 (1)果胶酶是指 ,包括 等。 (2)果胶酶作为一种果粒加工助剂,它能将果胶分解成可溶性的 。 (3)在果粒制作时,按“每千克水果 2 mL 酶”的量加入酶制剂,加热至 4045 ,缓慢搅拌处理 1015 min。最后加热到 9092 ,再冷却罐装。在此过程
12、中,按“每千克水果 2 mL 酶”的量加入 酶的意义在 于 ;在温度为 4045 时搅拌处理的原因是 ; 最后升温到 9092 再冷却罐装的目的是 。 解析:本题通过分析材料,筛选和鉴别相关信息,建立已有知识与新信息之间的联系,考查知识的 应用能力。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,不是特指一种酶。果胶酶的活性受温度、pH 等 因素影响,在果粒生产中,应该为果胶酶提供适宜的温度,以提高酶的活性。 答案:(1)分解果胶的一类酶 多聚半乳糖醛酸酶、 果胶分解酶和果胶酯酶 (2)半乳糖醛酸 (3) 控制好酶的用量,一方面使果胶酶充分发挥作用,另一方面节约成本,以免造成浪费 在温度为 4045 时果胶酶
13、活性最高 灭菌 8.假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为 45 )和最适 pH(为 4.8),你还想进一步研究果 胶酶的最适用量。此时,实验的自变量是 。合理地设置果胶酶用量的 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、量筒、试管夹、质量分数 为 2%的果胶酶溶液、质量分数为 0.1%的 NaOH 溶液和盐酸。 (2)实验步骤: 取 6 支试管,编号 16,分别加入 ,调节 pH 至 4.8; 向 16 号试管中分别加入 ,然后放入 45 恒温水浴 箱中 ; 。 (3)结果与讨论:怎样根据实验数据确定某一果胶酶用量是最适用 量? 。 答案:果胶酶的用量 (2)等量的苹果泥 不同体积的果胶酶溶液 保温相同时间 过滤苹果泥并记录果汁体 积 (3)随着果胶酶用量的增加,过滤到的果汁的体积也增加,当果胶酶的用量增加到某个值后,再增 加果胶酶的用量,过滤到的果汁体积不再增加,说明这个值就是果胶酶的最适用量