2018-2019學年高中生物 專題3.1 果膠酶在果汁生產中的作用課時同步試題 新人教版選修1 .doc

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專題3.1 果膠酶在果汁生產中的作用 一、選擇題（13小題） 1．果膠酶的作用底物是果膠，下列有關敘述正確的是 A．果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一 B．果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖，使得渾濁的果汁變澄清 C．果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物 D．果膠酶就是果膠分解酶的簡稱 【答案】A 【解析】試題分析：果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，A正確；果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使得渾濁的果汁變澄清，B錯誤；果膠是由半乳糖醛聚合而成的一種高分子化合物，C錯誤；果膠酶就是分解果膠的三種酶的總稱，D錯誤。 2．下列關于果膠酶的敘述正確的是 ①果膠酶只能在細胞內發(fā)揮作用 ②凡是活細胞都能產生果膠酶 ③果膠酶能將果膠分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和細菌均可能產生果膠酶 ⑤果膠酶特指分解果膠的一種酶 ⑥纖維素酶和果膠酶可用于去除植物細胞壁 ⑦組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸 A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤ 【答案】C 【解析】：①②所有活細胞都能產生酶，但不同細胞產生的酶不一定相同，產生果膠酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和細菌等，①②錯誤； ③④⑥果膠酶的作用是將果膠分解成半乳糖醛酸；植物細胞壁由纖維素和果膠組成，可用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁，③④⑥正確； ⑤果膠酶特指分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，⑤錯誤； ⑦果膠酶的成分是蛋白質，其組成單位只能是氨基酸，⑦錯誤。 所以，③④⑥正確。 【考點定位】果膠酶的活性測定；酶的概念；酶的特性 【名師點睛】1、酶是由活細胞產生的具有催化活性的有機物，其中大部分是蛋白質、少量是RNA。 2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍。 ②專一性：每一種酶只能催化一種或者一類化學反應。 ③酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高；溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。 3、果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶。產生果膠酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和細菌等。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得容易，也是果汁變得澄清。 3．某工廠新制了50 L蘋果泥，準備生產果汁，但不知酶的最適用量。為了節(jié)約成本，進行了如下探究實驗：取8只試管編號1～8，分別加入30mL蘋果泥，保溫一段時間，然后向各試管加入不同體積的果膠酶溶液，反應一段時間后過濾并記錄果汁體積，實驗數據如下表所示。下列分析錯誤的是 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 果膠酶溶液體積（mL） 1 2 3 4 5 6 7 8 果汁體積（mL） 20.6 21.2 21.8 22.4 23 23.4 23.4 23.4 注解：果汁體積均不包含酶溶液體積 A．8只試管均需要調節(jié)至相同且適宜的溫度、pH，且反應時間充足 B．本實驗的測量指標還可以是蘋果泥反應完全時所需要的時間 C．在果汁生產中一般還應加入纖維素酶來充分瓦解細胞壁 D．為得到更準確的最適用量，可以設置5～6 mL范圍內不同果膠酶用量梯度實驗來探究 【答案】A 【解析】8只試管如果反應時間充足，則各組過濾的果汁體積應相同，與表格中的實驗結果不符合，A錯誤；本實驗中蘋果泥反應完全時各試管過濾的果汁的體積相同，可以利用蘋果泥反應完全所需時間的不同作為本實驗的測量指標，B正確；植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以在果汁生產中還應加入纖維素酶來瓦解細胞壁，C正確；設置5～6 mL范圍內不同果膠酶用量梯度實驗來進行探究是為了得到更準確的最適用量，D正確。 4．在果汁中加入果膠酶的目的是 A．使榨取果汁變得更容易，并使果汁澄清 B．增加果汁的黏稠度 C．增加果汁的營養(yǎng)成分 D．分解纖維素 【答案】A 5．在探究溫度和pH對果膠酶活性的影響時，是否設置了對照實驗，是什么對照實驗 A．不需要對照實驗 B．有對照，空白對照 C．有對照，相互對照 D．有對照，自身對照 【答案】C 【解析】研究溫度和pH對果膠酶活性的影響時，需要設計相互對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照，C正確。A、B、D不正確。 6．果膠酶的作用底物是果膠，下列有關敘述正確的是 A．果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一 B．果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖，使得渾濁的果汁變澄清 C．果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物 D．果膠酶就是果膠分解酶的簡稱 【答案】A 【解析】果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，A正確；果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，使得渾濁的果汁變澄清，B錯誤；果膠是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，C錯誤；果膠酶就是分解果膠的三種酶的總稱，D錯誤。 7．關于探究果膠酶最適用量的實驗，敘述錯誤的是 A．配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液 B．調節(jié)pH，使各組中的pH相同而且處于適宜狀態(tài) C．用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時間可以不同 D．在相同且適宜的溫度條件下進行實驗 【答案】C 8．下列有關果膠酶及與果膠酶實驗探究的敘述正確的是 A．探究果膠酶的用量時，pH、溫度不影響實驗結果 B．果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和葡萄糖異構酶等 C．可以用相同時間內過濾得到的果汁體積來確定果膠酶的用量 D．探究溫度對果膠酶活性影響時，溫度、蘋果泥、果膠酶用量及反應時間等都是變量 【答案】C 【解析】探究果膠酶的用量時，pH、溫度會影響實驗結果，pH、溫度要相同且適宜，A錯誤；果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等，B錯誤；可以用相同時間內過濾得到的果汁體積來確定果膠酶的用量，C正確；探究果膠酶的用量時，實驗的變量是果膠酶的用量，其余的變量都是無關變量，D錯誤。 9．如圖是根據果膠酶在果汁生產中的作用的系列實驗結果得出的坐標曲線。有關說法正確的是（ ） A．圖甲表示溫度對果膠酶活性的影響，高溫使得果膠酶結構被破壞 B．圖乙只能表示pH對果膠酶活性的影響，最適pH通常為堿性條件 C．圖丙可表示蘋果泥中加入果膠酶后得到的果汁量隨時間變化情況 D．圖丁可表示蘋果泥用量一定時，果膠酶用量對果汁產量的影響 【答案】C 【解析】酶的活性隨溫度變化而變化，低溫時酶活性受到抑制，活性較低；高溫會破壞酶的空間結構，使酶失活，因此圖像應與乙圖類似，且曲線右端最終應與橫坐標相交，A錯誤；圖乙中曲線不能用來表示酶的活性隨pH變化的特性，因為酶在過酸或過堿的條件下都會失活，因此曲線兩端應該與橫坐標相交，且從乙圖中無法判斷果膠酶最適pH為堿性條件，B錯誤；果膠酶可分解植物細胞壁，增加果汁的出汁率，使水果更快到達出汁的最大值，如圖丙所示，C正確；蘋果泥用量一定時，果汁產量也為一定值。因此果汁產量應達到一定值后不再變化，D錯誤。 10．一般不作為果膠酶活性檢測指標的是 A．等量的果泥產生等量的果汁所用的時間 B．等量的果泥在相同時間內的出汁量 C．等量的果泥在相同時間內的澄清度 D．等量的果泥在相同時間內產生氣泡的數量 【答案】D 11．下列關于果膠酶在果汁生產實驗中作用的操作，錯誤的是。 A．用橙子做本課題實驗，應去掉橙皮 B．用體積分數為0.1%的NaOH溶液和鹽酸進行pH調節(jié) C．為了使果膠酶能夠充分地催化反應，應用玻璃棒不時地攪拌反應混合物 D．制作蘋果泥時，可先將蘋果切成小塊放入榨汁機中 【答案】A 【解析】在用橙子制作果汁時，不必去除橙皮，這樣可以增加果汁的口味和顏色；調節(jié)pH用體積分數為0.1%的NaOH或HCl溶液；玻璃棒攪拌可使混合物均勻；制作蘋果泥時，為方便榨汁，可先將蘋果切成小塊，再放入榨汁機中。 12．如圖為某同學探究溫度對果膠酶活性的影響的實驗操作流程圖，下列敘述錯誤的是 A．底物為蘋果泥，酶液為果膠酶溶液 B．底物與酶混合前的同溫處理可以取消 C．實驗的自變量為底物與酶混合后的溫度 D．檢測的是果汁的體積或果汁的澄清度 【答案】B 【解析】探究溫度對酶活性的影響的實驗步驟：取10支試管，5支中放入等量的蘋果泥，另5支中放入等量果膠酶；將蘋果泥和果膠酶的試管分別放在5個溫度梯度進行保溫；一段時間后，再將酶加入對應溫度下的蘋果泥中；觀察試管中渾濁程度的變化情況或果汁的澄清度。 考點：本題主要考查果膠酶活性的相關知識，意在考查考生對所學知識的理解，把握知識間的內在聯(lián)系的能力。 13．如圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關系，此曲線不能說明的是 A．在b點之前，果膠酶的活性和溫度呈正相關；之后，呈負相關 B．當溫度到達b點時，果膠酶的活性最高，酶的催化效率最高 C．a點時，果膠酶的活性很低，但隨著溫度升高，果膠酶的活性可以升高 D．c點時，果膠酶的活性也很低，當溫度降低時，果膠酶的活性也可以升高 【答案】D 二、非選擇題（3小題） 14．果粒是將蘋果等水果采用一定的方法加工制成的小顆粒，其生產在中國尚屬起步階段。果粒除了可直接食用外還可作為配料加入酸奶、冰淇淋、果凍等食品中。果粒的硬度形狀直接影響著最終產品的質量。如酸奶中的果粒必須符合以下質量標準：①果粒含量高；②相同的果粒分布和正常的黏稠度，但大部分果粒經高溫處理或機械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不夠，這勢必會影響下一步的生產。果膠酯酶作為一種新型加工助劑，可將果粒的組織結構損壞減到最??；最大限度地提高成型果粒的含量。根據以上內容回答下列問題： （1）工業(yè)上用針尾曲霉生產果膠酯酶屬于________工程。 （2）果膠酯酶作為一種果粒加工助劑，它能將果膠分解成可溶性的____________，由酶的________特性可知組成果粒的另一成分________不會被分解。 （3）在果粒制作時按2 mL酶/kg水果的量加入酶制劑，加熱至40～45 ℃緩慢攪拌處理10～15 min，最后加熱到90～92 ℃再冷卻罐裝。在此過程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意義在于_______________；在40～45 ℃溫度下攪拌處理的原因是_______________；最后升溫到90～92 ℃再冷卻罐裝的目的是________。 （4）果粒產品與果汁產品在成分上的主要區(qū)別在于________________________。 【答案】（1）發(fā)酵 （2）半乳糖醛酸 專一 纖維素 （3）控制好酶的用量，節(jié)約生產成本 果膠酶在此溫度下活性最高 滅菌 （4）果粒產品含有纖維素而果汁不含纖維素 （2）果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱；包括多聚乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等；可將果膠分解成半乳糖醛酸。 （3）控制好酶的用量，一方面使果膠酶充分利用，節(jié)約成本，另一方面不能造成浪費；酶的活性受到溫度和PH值的影響；實驗在40～45 ℃溫度下攪拌處理是因為該酶在此溫度下活性最高。制作完成后，還需要進行滅菌，常用的方法是高溫滅菌。 （4）果汁生產中還加入了纖維素酶，將其中的纖維素水解；而果粒生成沒有加纖維素酶，所以仍然含有纖維素。由此可知，果粒產品與果汁產品在成分上的主要區(qū)別在于果粒產品含有纖維素而果汁不含纖維素。 15．果膠酶能分解果膠等物質，可以用來澄清果蔬飲料，在食品加工業(yè)中有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}： （1）果膠酶是分解果膠的酶的總稱，包括 、果膠分解酶和 。食品工業(yè)中之所以使用果膠酶澄清果蔬飲料，是因為果膠酶能破壞植物的 結構。 （2）微生物是生產果膠酶的優(yōu)良生物資源。分離和篩選能產生果膠酶的微生物，使用的培養(yǎng)基應該以 為唯一碳源；為了純化該生物，需要在 （填“固體”或“液體”）培養(yǎng)基上接種菌種，最常用的接種方法有 。 （3）在榨汁果汁前，要將果膠酶和果泥混勻保溫，目的是提高出汁率；過濾后要用果膠酶處理果汁，目的是 。 （4）根據下表實驗結果， （填“能”或“不能”）確定40 ℃就是果膠酶的最適溫度。 10 20 30 40 50 60 70 80 8 13 15 25 15 12 11 10 【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶 果膠酯酶 細胞壁 （2）果膠 固體 平板劃線法或稀釋涂布平板法 （3）使果汁變澄清 （4）不能 16．果膠是植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一。果膠酶能夠分解果膠，分解植物的細胞壁及胞間層。請你完成以下有關果膠酶和果汁生產中的問題： （1）在果汁生產中應用果膠酶可以提高___________________和____________________。 （2）某實驗小組進行了“探究果膠酶催化果膠水解最適pH”的課題研究。本課題的實驗步驟中，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、編組”之后，有下面兩種操作： 第一種：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分別調至4、5、6……10． 第二種：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH分別調至4、5、6……10，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。 ①請問哪一種操作更科學?___________________，理由是___________________。 ②如果用曲線圖的方式記錄實驗結果，在現(xiàn)有的條件下，當橫坐標表示pH，縱坐標表示___________________時，實驗的操作和記錄是比較切實可行的。根據你對酶特性的了解，分析圖中最可能是實驗結果的曲線圖是___________________。若實驗所獲得的最適pH=m，請你在所選的曲線圖中標出“m”點的位置___________________。 【答案】（1）出汁率 澄清度 （2）①第二種 第二種的操作能夠確保酶的反應環(huán)境從一開始便達到實驗預設的pH環(huán)境（或第一種的操作會在達到預定pH之前就發(fā)生了酶的催化反應） ②果汁體積 甲 ②本課題的目的是“探究果膠酶催化果膠水解最適pH”，自變量是pH不同，因變量是果汁體積。如果用曲線圖的方式記錄實驗結果，則橫坐標表示pH，縱坐標表示果汁體積。在一定pH范圍內，酶的活性隨著pH的升高而逐漸增強，達到最適pH后，酶的活性隨pH繼續(xù)升高而逐漸下降，過酸或過堿會使酶永久失活，據此可推知：圖甲最可能是實驗結果的曲線圖。過圖甲曲線的峰值畫一條與縱坐標相平行的線，該線與橫坐標的交點即為m。