高中生物果胶酶在果汁生产中的作用 同步练习人教版选修一

果胶酶在果汁生产中的作用同步练习

目标聚焦

1．简述果胶酶的作用

2．检验果胶酶的活性

3．探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。

4．收集有关果胶酶应用的资料

导学诱思

1．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解，瓦解植物细胞的及，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的，也使得浑浊的果汁变得澄清。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、和等。

2．酶的活性是指的能力。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来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中或来表示。

3．、和等条件会影响酶的活性。

疑难点拨

1．为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？

提示：将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？提示：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。

3．A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？

提示：A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。

4．想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？提示：果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。

精例点拨

【例1】下图纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是

解析：在酶促反应中，如果底物浓度足够大，足以使酶饱和，则反应速度与酶浓度成正比。可由米氏方程推出：V=(K3[S]/K m+[S])×[E]，当[S]维持不变时，V与[E]成正比。由以上叙述可知B选项正确。答案：Ｂ

【例2】催化果胶酶水解的酶是( )

A．肽酶B．蛋白酶

C．果胶酶D．淀粉酶

【解析】果胶酶的化学本质是蛋白质，催化蛋白质水解的酶是蛋白酶。

答案：B。

【例3】有一瓶酶试剂，由于标签遗失，不能确定其具体成分。为确定其成分，做了如下6组

⑴根据商标分析，该试剂的成分含有酶、没有酶。

⑵试管2和试管5的实验说明，若要证明该试剂发挥作用需要适宜的温度，需选择使馆进行试验。

⑶果汁生产中，要解决的两个主要问题是：

①；

②。

【解析】此题通过实验考查果胶酶的作用和特性及分析实验的能力。室温下，2mL 该试剂能使果汁变澄清，说明该试剂中有果胶酶；5mL该试剂未能使滤纸条被分解，说明该试剂中没有纤维素酶。果胶酶能催化果胶水解，而不能催化纤维素水解，说明酶具有专一性。煮沸冷却后的试剂不能使果汁变澄清，因为高温使酶失去活性。果汁生产中，要解决的两个主要问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁浑浊、锚度高，容易发生沉淀。在生产上人们使用果胶酶和纤维素酶来解决上述问题。答案：(1)果胶酶；纤维素酶。(2)酶具有专一性；2和3。(3)果肉的出汁率低，耗时长；榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。

基础过关

1．下列关于果胶酶的叙述中，不正确的是

Ａ．果胶酶能瓦解植物的细胞壁和胞间层，使榨取果汁变得容易

D．果胶酶可使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变澄清

Ｃ．果胶酶包括多聚乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等

D．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，动物也能产生果胶酶

2．将果胶、乳清蛋白、胃蛋白酶、果胶酶和适

A．果胶、胃蛋白酶、多肽、水

B．果胶酶、果胶、胃蛋白酶、水

Ｃ．果胶酶、胃蛋白酶、多肽、水

D．果胶酶、半乳糖醛酸、胃蛋白酶、多肽、水

3．下列不能产生果胶酶的是

A．植物B．霉菌 C．酵母菌D．放线菌

4．下列不能影响酶活性的是

A．温度B．pH C．酶的抑制剂D．酶的数量

5．以下关于探究果胶酶的最适pH、最适温度、最适用量的说法正确的是( )

A．探究果胶酶的最适用量时，可配制不同浓度的果胶酶溶液，也可配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积

B．在探究温度对果胶酶活性的影响时，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间

C．探究果胶酶的最适用量是建立在探究最适温度和最适pH基础之上的，此时研究的变量是果胶酶的用量，其他因素应保

D．探究果胶酶的最适pH，控制不变的量有温度、苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应时间等

6．以下关于酶活性的说法不正确的是

A．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力

B．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来表示

C．温度、pH和酶抑制剂等条件会影响酶的

D．酶活性可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示7．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曲线图如下。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应为40℃

8．以下是某同学研究温度对果胶酶催化效果的影响的实验。先将足量的果胶酶和果汁分别放人2个试管中，然后将2个试管放人同一水浴环境中持续15min，再将酶和果汁倒人同一试管中混合，保温并记录果汁由浑浊变澄清的时间。通过多组实验，得到分析回答：

(1)比较并解释B组和D组的结果

。

(2)解释以下两种处理对实验结果的影响。

①将A组酶和果汁的混合物加温至40℃。

。

②将F组酶和果汁的混合物冷却至40℃。

。

⑶为了使实验结果更准确，实验过程中调控溶液ＰＨ值的原则应是

。

⑷为什么酶和果汁在混合之前在同一水浴环境中保温15min实验结果更准确？

能力拓展

1．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，实验的变量是。合理的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。请根据所给材料和用具完成以下探究实验。

⑴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、质量浓度为2％的果胶酶溶液、体积分数为0.1％的NaOH和HCl

(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，然后放人45℃恒温水浴。

③。

(3)结果与讨论

根据实验数据你如何确定某一果胶酶用量是最适用量？

答案

基础过关

1．D 2．A 3．D 4．D 5．B 6．D 7．D

8．(1)B组的澄清时间长而D短，说明酶的催化受温度的影响，40*(2时酶的活性比

20℃时高。(2)①A内果汁加温至40℃变澄清，因为提高温度，果胶酶的活性升高②F内果汁冷却至40℃(2未变澄清，因为果胶酶在60℃高温下已变性，失去了催化能力。(3)将pH调至果胶酶的最适pH，以保证果胶酶的最高催化活性，

并保证所有的实验过程始终都在同一pH之下进行。(4)确保酶在某一特定温度下的催化作用；排除因温度不同对果汁澄清的影响。

能力拓展

1．果胶酶的用量(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改变，说明这个值就是果胶酶的最适用量。，