2018-2019学年高中生物 专题3.1 果胶酶在果汁生产中的作用课时同步试题 新人教版选修1 .doc

专题3.1 果胶酶在果汁生产中的作用 一、选择题（13小题） 1．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是 A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清 C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物 D．果胶酶就是果胶分解酶的简称 【答案】A 【解析】试题分析：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；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；果胶是由半乳糖醛聚合而成的一种高分子化合物，C错误；果胶酶就是分解果胶的三种酶的总称，D错误。 2．下列关于果胶酶的叙述正确的是 ①果胶酶只能在细胞内发挥作用 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤ 【答案】C 【解析】：①②所有活细胞都能产生酶，但不同细胞产生的酶不一定相同，产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等，①②错误； ③④⑥果胶酶的作用是将果胶分解成半乳糖醛酸；植物细胞壁由纤维素和果胶组成，可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，③④⑥正确； ⑤果胶酶特指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，⑤错误； ⑦果胶酶的成分是蛋白质，其组成单位只能是氨基酸，⑦错误。 所以，③④⑥正确。 【考点定位】果胶酶的活性测定；酶的概念；酶的特性 【名师点睛】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 3、果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵母菌和细菌等。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也是果汁变得澄清。 3．某工厂新制了50 L苹果泥，准备生产果汁，但不知酶的最适用量。为了节约成本，进行了如下探究实验：取8只试管编号1～8，分别加入30mL苹果泥，保温一段时间，然后向各试管加入不同体积的果胶酶溶液，反应一段时间后过滤并记录果汁体积，实验数据如下表所示。下列分析错误的是 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 果胶酶溶液体积（mL） 1 2 3 4 5 6 7 8 果汁体积（mL） 20.6 21.2 21.8 22.4 23 23.4 23.4 23.4 注解：果汁体积均不包含酶溶液体积 A．8只试管均需要调节至相同且适宜的温度、pH，且反应时间充足 B．本实验的测量指标还可以是苹果泥反应完全时所需要的时间 C．在果汁生产中一般还应加入纤维素酶来充分瓦解细胞壁 D．为得到更准确的最适用量，可以设置5～6 mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来探究 【答案】A 【解析】8只试管如果反应时间充足，则各组过滤的果汁体积应相同，与表格中的实验结果不符合，A错误；本实验中苹果泥反应完全时各试管过滤的果汁的体积相同，可以利用苹果泥反应完全所需时间的不同作为本实验的测量指标，B正确；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以在果汁生产中还应加入纤维素酶来瓦解细胞壁，C正确；设置5～6 mL范围内不同果胶酶用量梯度实验来进行探究是为了得到更准确的最适用量，D正确。 4．在果汁中加入果胶酶的目的是 A．使榨取果汁变得更容易，并使果汁澄清 B．增加果汁的黏稠度 C．增加果汁的营养成分 D．分解纤维素 【答案】A 5．在探究温度和pH对果胶酶活性的影响时，是否设置了对照实验，是什么对照实验 A．不需要对照实验 B．有对照，空白对照 C．有对照，相互对照 D．有对照，自身对照 【答案】C 【解析】研究温度和pH对果胶酶活性的影响时，需要设计相互对照实验，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，C正确。A、B、D不正确。 6．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是 A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清 C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物 D．果胶酶就是果胶分解酶的简称 【答案】A 【解析】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；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；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；果胶酶就是分解果胶的三种酶的总称，D错误。 7．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是 A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液 B．调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态 C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同 D．在相同且适宜的温度条件下进行实验 【答案】C 8．下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的叙述正确的是 A．探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果 B．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和葡萄糖异构酶等 C．可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量 D．探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量 【答案】C 【解析】探究果胶酶的用量时，pH、温度会影响实验结果，pH、温度要相同且适宜，A错误；果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，B错误；可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量，C正确；探究果胶酶的用量时，实验的变量是果胶酶的用量，其余的变量都是无关变量，D错误。 9．如图是根据果胶酶在果汁生产中的作用的系列实验结果得出的坐标曲线。有关说法正确的是（ ） A．图甲表示温度对果胶酶活性的影响，高温使得果胶酶结构被破坏 B．图乙只能表示pH对果胶酶活性的影响，最适pH通常为碱性条件 C．图丙可表示苹果泥中加入果胶酶后得到的果汁量随时间变化情况 D．图丁可表示苹果泥用量一定时，果胶酶用量对果汁产量的影响 【答案】C 【解析】酶的活性随温度变化而变化，低温时酶活性受到抑制，活性较低；高温会破坏酶的空间结构，使酶失活，因此图像应与乙图类似，且曲线右端最终应与横坐标相交，A错误；图乙中曲线不能用来表示酶的活性随pH变化的特性，因为酶在过酸或过碱的条件下都会失活，因此曲线两端应该与横坐标相交，且从乙图中无法判断果胶酶最适pH为碱性条件，B错误；果胶酶可分解植物细胞壁，增加果汁的出汁率，使水果更快到达出汁的最大值，如图丙所示，C正确；苹果泥用量一定时，果汁产量也为一定值。因此果汁产量应达到一定值后不再变化，D错误。 10．一般不作为果胶酶活性检测指标的是 A．等量的果泥产生等量的果汁所用的时间 B．等量的果泥在相同时间内的出汁量 C．等量的果泥在相同时间内的澄清度 D．等量的果泥在相同时间内产生气泡的数量 【答案】D 11．下列关于果胶酶在果汁生产实验中作用的操作，错误的是。 A．用橙子做本课题实验，应去掉橙皮 B．用体积分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行pH调节 C．为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 D．制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中 【答案】A 【解析】在用橙子制作果汁时，不必去除橙皮，这样可以增加果汁的口味和颜色；调节pH用体积分数为0.1%的NaOH或HCl溶液；玻璃棒搅拌可使混合物均匀；制作苹果泥时，为方便榨汁，可先将苹果切成小块，再放入榨汁机中。 12．如图为某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验操作流程图，下列叙述错误的是 A．底物为苹果泥，酶液为果胶酶溶液 B．底物与酶混合前的同温处理可以取消 C．实验的自变量为底物与酶混合后的温度 D．检测的是果汁的体积或果汁的澄清度 【答案】B 【解析】探究温度对酶活性的影响的实验步骤：取10支试管，5支中放入等量的苹果泥，另5支中放入等量果胶酶；将苹果泥和果胶酶的试管分别放在5个温度梯度进行保温；一段时间后，再将酶加入对应温度下的苹果泥中；观察试管中浑浊程度的变化情况或果汁的澄清度。 考点：本题主要考查果胶酶活性的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。 13．如图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是 A．在b点之前，果胶酶的活性和温度呈正相关；之后，呈负相关 B．当温度到达b点时，果胶酶的活性最高，酶的催化效率最高 C．a点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以升高 D．c点时，果胶酶的活性也很低，当温度降低时，果胶酶的活性也可以升高 【答案】D 二、非选择题（3小题） 14．果粒是将苹果等水果采用一定的方法加工制成的小颗粒，其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。果粒的硬度形状直接影响着最终产品的质量。如酸奶中的果粒必须符合以下质量标准：①果粒含量高；②相同的果粒分布和正常的黏稠度，但大部分果粒经高温处理或机械泵出后成型果粒量少，且果粒硬度不够，这势必会影响下一步的生产。果胶酯酶作为一种新型加工助剂，可将果粒的组织结构损坏减到最小；最大限度地提高成型果粒的含量。根据以上内容回答下列问题： （1）工业上用针尾曲霉生产果胶酯酶属于________工程。 （2）果胶酯酶作为一种果粒加工助剂，它能将果胶分解成可溶性的____________，由酶的________特性可知组成果粒的另一成分________不会被分解。 （3）在果粒制作时按2 mL酶/kg水果的量加入酶制剂，加热至40～45 ℃缓慢搅拌处理10～15 min，最后加热到90～92 ℃再冷却罐装。在此过程中按“2 mL酶/kg水果”的量加入酶的意义在于_______________；在40～45 ℃温度下搅拌处理的原因是_______________；最后升温到90～92 ℃再冷却罐装的目的是________。 （4）果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于________________________。 【答案】（1）发酵 （2）半乳糖醛酸 专一 纤维素 （3）控制好酶的用量，节约生产成本 果胶酶在此温度下活性最高 灭菌 （4）果粒产品含有纤维素而果汁不含纤维素 （2）果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称；包括多聚乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等；可将果胶分解成半乳糖醛酸。 （3）控制好酶的用量，一方面使果胶酶充分利用，节约成本，另一方面不能造成浪费；酶的活性受到温度和PH值的影响；实验在40～45 ℃温度下搅拌处理是因为该酶在此温度下活性最高。制作完成后，还需要进行灭菌，常用的方法是高温灭菌。 （4）果汁生产中还加入了纤维素酶，将其中的纤维素水解；而果粒生成没有加纤维素酶，所以仍然含有纤维素。由此可知，果粒产品与果汁产品在成分上的主要区别在于果粒产品含有纤维素而果汁不含纤维素。 15．果胶酶能分解果胶等物质，可以用来澄清果蔬饮料，在食品加工业中有着广泛的应用。回答下列问题： （1）果胶酶是分解果胶的酶的总称，包括 、果胶分解酶和 。食品工业中之所以使用果胶酶澄清果蔬饮料，是因为果胶酶能破坏植物的 结构。 （2）微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物，使用的培养基应该以 为唯一碳源；为了纯化该生物，需要在 （填“固体”或“液体”）培养基上接种菌种，最常用的接种方法有 。 （3）在榨汁果汁前，要将果胶酶和果泥混匀保温，目的是提高出汁率；过滤后要用果胶酶处理果汁，目的是 。 （4）根据下表实验结果， （填“能”或“不能”）确定40 ℃就是果胶酶的最适温度。 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 果胶酯酶 细胞壁 （2）果胶 固体 平板划线法或稀释涂布平板法 （3）使果汁变澄清 （4）不能 16．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，分解植物的细胞壁及胞间层。请你完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题： （1）在果汁生产中应用果胶酶可以提高___________________和____________________。 （2）某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶水解最适pH”的课题研究。本课题的实验步骤中，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： 第一种：将试管中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． 第二种：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。 ①请问哪一种操作更科学?___________________，理由是___________________。 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___________________时，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，分析图中最可能是实验结果的曲线图是___________________。若实验所获得的最适pH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置___________________。 【答案】（1）出汁率 澄清度 （2）①第二种 第二种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环境（或第一种的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应） ②果汁体积 甲 ②本课题的目的是“探究果胶酶催化果胶水解最适pH”，自变量是pH不同，因变量是果汁体积。如果用曲线图的方式记录实验结果，则横坐标表示pH，纵坐标表示果汁体积。在一定pH范围内，酶的活性随着pH的升高而逐渐增强，达到最适pH后，酶的活性随pH继续升高而逐渐下降，过酸或过碱会使酶永久失活，据此可推知：图甲最可能是实验结果的曲线图。过图甲曲线的峰值画一条与纵坐标相平行的线，该线与横坐标的交点即为m。