2018_2019学年高中生物专题4课题1果胶酶在果汁生产中的作用教学案（含解析）新人教版选修1.doc

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1、- 1 -果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶和果胶酶1果胶(1)成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。(2)特点：不溶于水。(3)作用：是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。(4)对果汁加工的影响：影响出汁率，还会使果汁浑浊。2果胶酶(1)组成：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。(2)作用：分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更加容易；把不溶于水的果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，可使浑浊的果汁变得澄清。(3)来源：植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。二、酶的活性及影响酶活性的因素1酶的活性(1)含义：指酶催化一定化学反应的能力。(

2、2)表示方法：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。2酶反应速度：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。3影响酶活性的因素：温度、pH 和酶的抑制剂等。三、探究温度和 pH 对酶活性的影响及果胶酶的用量1探究温度和 pH 对酶活性的影响1.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。2果胶酶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。3影响果胶酶活性的因素有温度、pH 和酶的抑制剂等。4在探究实验中，各实验组之间应只有自变量不同，无关变量应控制相同且适宜。5在探究温度或

3、pH 对酶活性影响的实验中，可用滤出的苹果汁的体积大小或果汁的澄清度来判断果胶酶活性的高低。- 2 -(1)探究思路：探究最适 pH：在一恒定温度下，通过设置 pH 梯度来确定。探究最适温度：在一恒定的 pH 下，通过设置温度梯度来确定。(2)判断果胶酶活性高低的方法：通过测定单位时间内产生的苹果汁的体积来判断。获得的苹果汁越多，说明果胶酶的活性越高。通过比较果汁的澄清度来判断果胶酶的活性。果汁越澄清，表明果胶酶的活性越高。2探究果胶酶的用量(1)探究思路：如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足。如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变

4、，说明酶的用量已经足够。(2)影响因素：该实验的自变量是酶的用量，除此之外，影响果汁产量的因素还有 pH、温度、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。1果胶是植物组织的组成成分之一，它主要存在于植物组织的哪一部分中( )A细胞核 B细胞质C细胞间隙 D细胞壁及胞间层解析：选 D 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。2下列不属于果胶酶的是( )A多聚半乳糖醛酸酶 B果胶分解酶C果胶酯酶 D半乳糖醛酸酶解析：选 D 果胶酶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、果胶酯酶等，不包括半乳糖醛酸酶。3下列不能表示酶活性高低的是( )A一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度B单

5、位时间内、单位体积中反应物的减少量C单位时间内、单位体积中酶的变化量D单位时间内、单位体积中产物的增加量解析：选 C 酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化某一化学反应的反应速度来表示，而酶促反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。单位时间内、单位体积中酶的变化量可以影响反应速度，却不能表示酶活性的高低。4探究温度对果胶酶活性的影响、pH 对酶活性的影响、果胶酶用量三个实验中，实验- 3 -变量依次为( )A温度、酶活性、酶用量B苹果泥用量、pH、果汁量C反应时间、酶活性、酶用量D温度、pH、果胶酶用量解析：选 D 探究温度对果胶酶活性的影响，温度为实验变量，同理

6、 pH 对酶活性的影响、果胶酶用量的实验中，实验变量分别为 pH 和果胶酶用量。Error!核 心 要 点 一 果 胶 酶 及 影 响 酶 活 性 的 因 素1果胶酶与纤维素酶的比较名称 组成 作用果胶酶多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等将不溶性的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸纤维素酶C1酶、C X酶和葡萄糖苷酶等 纤维素 纤维二糖葡萄糖苷酶葡萄糖 C1酶 CX酶名师点拨 关于果胶酶和纤维素酶的三点提醒(1)纤维素酶是一种复合酶，而果胶酶是一类酶。一类酶与复合酶不同，一类酶中每一种酶都能独立发挥作用，复合酶则需要各种成分共同协作完成催化作用。(2)由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因

7、此可以用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁。(3)由于原核生物细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁不能用纤维素酶和果胶酶去除。2酶活性的影响因素(1)温度：低于最适温度时，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；高于最适温度后，随着温度升高，酶的活性迅速下降，直至完全丧失活性。果胶酶的最适温度为 4550 。如图 1 所示：(2)pH：在低于最适 pH 时，随着 pH 的升高，酶的活性逐渐增强；高于最适 pH 时，随着 pH 的升高，酶的活性逐渐下降，直至完全丧失活性。果胶酶的最适 pH 范围为 3.06.0。如图 2 所示：- 4 -(3)酶的激活剂和抑

8、制剂：能提高酶活性的物质叫激活剂，多为离子或简单有机化合物；加入酶的激活剂可以提高酶的活性，如 NaCl 可以提高果胶酶的活性。某些物质虽然不能引起酶变性，但能使酶分子中某些必需基团发生变化，引起酶活性下降，甚至失活，能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。如 Fe3 、Ca 2 、Zn 2 等金属离子对果胶酶有抑制作用。题组冲关1下列关于果胶酶的说法正确的是( )A果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物B果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素C果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D果胶酶的化学本质是蛋白质或 RNA解析：选 C 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总

9、称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。果胶酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸。果胶酶作为酶的一种，具有一般酶的特性，即专一性、高效性、易受温度与酸碱度的影响，因此它只能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，而不能将纤维素分解成葡萄糖。2如图曲线表示的是温度与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当温度达到 b 点时，果胶酶的活性最高、酶的催化能力最强Ca 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Dc 点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以升高解析：选 D 从图中可以看出随着温度

10、的不断升高，果胶酶的活性在升高，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，对酶的分子结构无影响，所以随着温度的上升，其活性也会升高，而 c 点是高温条件，当温度过高时，会破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化，故温度降低时，酶的活性不会升高。Error!核 心 要 点 二 探 究 温 度 和 pH对 酶 活 性 的 影 响 及 果 胶 酶 用 量 的 实 验 设 计1探究温度和 pH 对酶活性的影响- 5 -(1)实验原理：果胶酶的活性受温度或 pH 的影响，处于最适温度或 pH 时，活

11、性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小呈正相关。(2)操作步骤：表一实验温度() 30 35 40 45 50 55 60 65 70果汁量(mL)表二pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0果汁量(mL)(3)结果分析：根据实验数据绘制出温度和 pH 对果胶酶活性影响的曲线图，最终得到果胶酶的最适温度和 pH。2探究果胶酶的最适用量(1)实验原理：在一定条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，这个值就是酶的最适用量。(2)实验过程：- 6 -盛有苹果泥试管 1 2 3 4 5 6

12、7 8 9盛有果胶酶试管 1 2 3 4 5 6 7 8 9果汁量(mL)根据实验数据绘制出不同果胶酶用量与果汁体积关系的曲线图。(3)结果分析：随着果胶酶的用量增加，过滤到的果汁体积也增加，但增加到某一值时，果胶酶用量再增加，果汁体积也不增加，这个值就是果胶酶的最适用量。3实验探究中的变量控制实验名称(目的) 自变量 因变量 注意事项探究温度对果胶酶活性的影响温度 果汁量(澄清度)底物和酶在混合时的温度是相同的温度梯度越小，实验结果越精确苹果泥和果胶酶用量在各个试管应相同pH 应为最适 pH探究 pH 对果胶酶活性的影响 pH果汁量(澄清度)温度应为最适温度pH 梯度可用 NaOH 和盐酸调

13、节用玻璃棒搅拌使反应充分进行探究果胶酶的用量果胶酶的用量果汁量(澄清度)制备苹果匀浆后迅速加热，使苹果匀浆中果胶酶变性温度、pH 应为最适且保持不变- 7 -题组冲关3在探究果胶酶的用量实验中，下列叙述错误的是( )A各反应液的温度、pH 必须相同B可配制不同浓度的果胶酶溶液，加入量应保持一致C需用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间应该相同D反应物浓度一定时，酶用量越大，滤出的果汁越多解析：选 D 探究果胶酶最适用量的实验中，果胶酶的用量为自变量，除此以外，其他的量是无关变量，都应该保持相同且适宜，搅拌时间也应该是相同的。在反应物浓度一定时，一段时间内，果汁体积随酶浓度的增加而增加，但当酶浓度达到

14、一定值时，果汁体积不再增加。4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：方法一：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、610。方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥 pH 分别调至 4、5、610，再把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问哪一种方法更科学？_。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

15、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。解析：(1)实验关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的 pH，然后把 pH 相等的这两种溶液混合，否则，在达到预定 pH 之前就会发生酶的催化反应。(2)如图甲所示，果胶酶的活性随 pH 增大而升高，达到最适 pH 之后，酶活性逐渐降低，若过酸或过碱，则酶活性丧失。答案：(1)方法二 方法二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(或方法一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 如图所示- 8 -随堂基础巩固 1下列关于酶

16、活性的叙述错误的是( )A酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力B酶的活性可以用在一定条件下，由酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示C酶活性是由酶本身结构决定的，也受外界条件影响D反应物浓度越高，酶的活性越高解析：选 D 酶的活性由其结构决定，酶的结构受外界条件，如温度、pH 等的影响，但与反应物浓度无关。2果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是( )A果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物B果胶酶就是果胶分解酶的简称C植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶D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解析：选 C 果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的生物大分子，被果胶酶水解后的

17、产物是半乳糖醛酸。果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。3用果胶酶处理苹果泥是为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是( )A加大苹果泥用量B大幅度提高反应温度C换成大型号容器D用玻璃棒进行搅拌解析：选 D 为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是增大酶和反应物的接触面积，搅拌可以达到此目的，而换大型号容器不一定能加快反应。大幅度提高温度有可能会出现温度过高而使酶活性降低的现象。如果反应物足够多，增加反应物不能改变反应速度。4有人测定了甲、乙、丙、丁四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如图所示。根据图中的信

18、息，你认为在 25 条件下竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是( )- 9 -A乙和丁 B乙和丙C乙和甲 D甲和丙解析：选 B 酶活性具有一定的温度范围和最适温度，温度过高，酶会失活；低温会抑制酶的活性；最适温度下，酶活性最强，生物在此温度下生活得也最好，竞争力最强。对温度适应范围越广的酶所对应的生物的分布范围也越广。5蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用；而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，错误的是( )A果胶是植物细胞壁的主要

19、成分之一B酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶C果胶酶能够分解果胶D果胶影响出汁率解析：选 B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；酵母菌细胞壁中不含果胶成分；果胶酶能够分解果胶形成可溶性半乳糖醛酸；在果汁加工中，果胶影响果汁的出汁率和澄清度。6在原材料有限的情况下，下图曲线中能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量的影响的曲线是( )解析：选 C 在一定的条件下(温度、pH、反应物量、反应时间均相同)，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；因原材料有限，果汁的体积达到一定值后不再改变。7现有磨浆机、烧杯、滴管、量筒、玻璃棒、漏斗、纱布、苹果、试管、质量分数为 2%的果胶酶溶液、

20、蒸馏水、一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液，下表是某小组利用上述材料进行的有关实验(“/”表示不加)。请回答下列问题：烧杯操作顺序项目甲 乙 丙 丁1在烧杯中加入苹果泥 20 mL 20 mL 20 mL 20 mL2 2 mL / 2 mL 2 mL3 加入不同的液体2 mL 蒸馏水4 mL 蒸馏水2 mL 盐酸2 mL 氢氧化钠4 水浴恒温，玻璃 15 min 15 min 15 min 15 min- 10 -棒搅拌(1)磨浆机的作用是_。(2)若要验证果胶酶的作用，应把_两个烧杯同时取出并_，观察并比较_。预期的实验现象与结果是_。(3)比较烧杯甲、丙、丁可知：_能影响酶的活性。(4)表中处

21、的内容是_。(5)请设计一表格，用来记录利用上述材料“探究果胶酶的最适用量”的实验结果。解析：(1)实验中要用磨浆机制取苹果泥。(2)乙烧杯中没有加入果胶酶溶液，要验证果胶酶的作用，应把甲、乙烧杯同时取出，过滤相同的时间，观察并比较滤出果汁的体积和澄清度，甲组果汁的体积多于乙组且比乙组澄清。(3)甲、丙、丁组的自变量是 pH。(4)应为质量分数为 2%的果胶酶溶液。(5)探究果胶酶最适用量的实验中应设置多次实验，分别加入不同量的果胶酶溶液，果胶酶的使用量是自变量，所得果汁的体积为因变量。答案：(1)制取苹果泥(2)甲与乙 过滤相同时间 果汁的体积与澄清度 甲果汁的体积多于乙，且比乙澄清(3)p

22、H(或酸碱度)(4)质量分数为 2%的果胶酶溶液 (5)见下表组号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 加入苹果泥的量(mL)质量分数为 2%的果胶酶溶液量(mL)所得果汁的体积(mL)(单位可以不用 mL，如用滴等；组数也不定)课时跟踪检测 一、选择题1下列关于果胶酶和纤维素酶的叙述，正确的是( )A二者都不是一种酶B催化果胶酶水解的酶是淀粉酶C二者都是在高尔基体中合成的D构成纤维素酶的基本单位是葡萄糖解析：选 A 纤维素酶是一种复合酶，而果胶酶是一类酶。纤维素酶和果胶酶的成分均是蛋白质，在核糖体上合成。2下列对果胶酶作用的叙述，错误的是( )- 11 -A果胶酶是催化剂，可以改变反应

23、速度B果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层C在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸解析：选 D 果胶酶是催化剂，所以可以改变反应速度；果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水，果胶酶能够把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。3在观察果胶酶对苹果匀浆的作用的实验中，将苹果匀浆放在 90 恒温水中保温 4 min，其目的是( )A杀灭苹果匀浆中的微生物B使果胶分解，从而提高出汁率C使苹果匀浆中原有的果胶酶变性失活，以排除对实验的干扰D果胶酶的最适温度为 90 ，此时酶的活性最高解析：选 C 90

24、不可能为果胶酶的最适温度，该温度下酶会变性失活。由于实验目的是要观察果胶酶对苹果匀浆的作用，因而实验变量应为有无果胶酶或果胶酶量的多少，苹果匀浆中原有的酶会影响实验结果，因此应除去。4某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应相同时间后，再将反应液过滤相同时间，用量筒测定滤出苹果汁的体积。下列曲线图能正确反映实验结果的是( )解析：选 B 在 0 时果胶酶活性较低，但也能催化苹果泥形成果汁，果汁体积不为0。随着温度升高，果胶酶的活性升高，果汁体积增加；当超过最适温度时，果胶酶活性降低，果汁体积减少。5下列关于果胶酶的叙述正确的是( )凡具有分泌

25、功能的细胞都能产生果胶酶 凡是活细胞都能产生果胶酶 果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 果胶酶特指分解果胶的一种酶 纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A BC D解析：选 C 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，、错误，正确；果胶酶的作用是将果胶分解成- 12 -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，、正确；果胶酶的成分是蛋白质，其组成单位只能是氨基酸，错误；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

26、分解酶和果胶酯酶等，错误。6下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明( )温度() 10 20 30 40 50 60果汁量(mL) 2 3 4 5 6 5A.温度影响果胶酶的活性B40 与 60 时酶的活性相同C50 是该酶的最适温度D若温度从 10 升高到 40 ，酶的活性将逐渐增强解析：选 C 据表可知，在不同温度下果汁量不同，所以温度影响果胶酶的活性；40 与 60 时出汁量相同，所以酶的活性相同；要确定 50 是否是该酶的最适温度，应在4060 设置温度梯度，继续实验；若温度从 10 升高到 40 ，出汁量逐渐增加，所以酶的活性将逐渐增强。7下列有关果胶酶的叙述

27、，错误的是( )A探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在相同温度下处理后再混合B探究果胶酶的最适 pH 时，可用体积分数为 0.1%的 NaOH 溶液和盐酸进行 pH 调节C探究果胶酶的最适温度和最适 pH 的实验中，应严格控制酶的作用时间，待酶作用完后立即煮沸使其失活D低温和高温对果胶酶活性的影响是相同的，而过酸和过碱对果胶酶活性的影响是不同的解析：选 D 低温抑制酶的活性，但适宜温度条件下酶活性可以恢复；而高温、过酸、过碱都能使酶变性失活，且酶活性不能恢复。8.如图表示某研究小组探究果胶酶的用量的实验结果。有关说法错误的是( )A在 ab 段限制反应速度的主要因素是酶的用量B在 bc

28、段限制反应速度的因素是温度、pH、反应物浓度等C在 ac 段增加反应物浓度，可以明显加快反应速度D在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是 b 点对应的值解析：选 C 由曲线图可以看出，在 ab 段，随着酶的用量的增大，酶促反应速度加快，说明此阶段限制反应速度的主要因素是酶的用量；此时增加反应物浓度，反应速度不会明显加快。在 bc 段，随着酶的用量的增大，酶促反应速度不再加快，此时反应物浓度成为限制反应速度的因素之一，增加反应物浓度，反应速度会加快。9探究温度对果胶酶活性影响的实验中，下列说法错误的是( )- 13 -A可准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水B将苹果泥和果胶酶混合后放在不同温度的烧

29、杯中恒温水浴处理C不同温度之间可形成相互对照D温度过高时，果胶酶会变性失活解析：选 B 探究温度对酶活性的影响时，要分别把酶溶液和反应物的温度控制好，然后再将它们混合。否则，实验缺乏严密性，结果不可靠。10下列有关果胶酶及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探究温度对果胶酶活性影响时，温度、苹果泥用量、果胶酶用量及反应时间等都是自变量D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解析：选 D 探究果胶酶用量时，pH、温度会影响实验结果；葡萄糖异构酶不属于果胶酶；探究温度对果胶酶活性影

30、响的实验中，温度为自变量，其他因素应保持相同且适宜。二、非选择题11(海南高考)生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：(1)某同学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_。

31、(3)某同学取 5 组试管(AE)分别加入等量的同种果泥，在 A、B、C、D 4 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积与实验组相同。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 AD 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 而其他条件均与实验组相同时的出汁量，E 组设计_(填“能”或“不能”)达到目的，其原因是_。解析：(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

32、胶酶活性的平均值并进行比较，可见- 14 -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

33、将两支试管混合，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 AD 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。答案：(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(每一设定温度的两支试管应先达到预定温度，然后再混合)(其他答案合理也可) (3)不能 E 组加入蒸馏水而不是缓冲液违背

34、了单一变量原则12果粒除了可直接食用外还可作为配料加入到酸奶、果冻等食品中。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)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_，由酶的_性可知，组成果粒的另一成分_不会被分解。(2)在 4045 下搅拌处理的原因是_；最后升温到 9092 再冷却罐装的目的是_。(3)甲图表示温度对果胶酶活性的影响，如果纵坐标表示果粒的生成速率，横坐标表示温度，请在乙图中画出果粒生成速率的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。解析：(1)果胶酶能将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，由于

35、酶具有专一性，故纤维素不会被分解。(2)在 4045 下搅拌处理的原因是此温度下果胶酶活性最高，最后升温到9092 再冷却罐装的目的是灭菌。(3)酶活性越高，果粒生成速率越快。答案：(1)半乳糖醛酸 专一 纤维素 (2)此温度下果胶酶活性最高 灭菌 (3)如图所示：- 15 -13在果汁生产中要用到果胶酶，某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下所示实验。(1)实验方法：请将图 1 中所示的操作进行排序_。(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图 2 中曲线甲所示。图中自变量是温度，除此之外还可用_表示。A酶的浓度 B苹果泥的量C水的加入量 DpH图 2 中的纵坐

36、标还可用_来表示。步骤 c 中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中进行恒温处理的目的是_。实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，两次实验中苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是_。(3)下表是某实验小组的详细实验结果：温度() 10 20 30 40 50 60 70 80果汁的产量(mL) 8 13 15 25 15 12 11 10根据上述实验结果可知，当温度为_时，果汁的产量最多，能不能确定该温度就是果胶酶的最适温度，如果不能，请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案：_。解析：(1)实验顺序：搅拌器搅拌制苹果泥，将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温-

37、 16 -水浴中保温，苹果泥和果胶酶混合保温、过滤果汁后用量筒计量。(2)果胶酶的活性受温度、pH 等的影响，而与底物的量、酶的浓度和水的加入量没有关系。衡量实验结果的指标有两个，一个是果汁的产量，另一个是果汁的澄清度。为使实验中反应的温度达到相应的设计温度，必须使酶与底物分别保温达到设计温度后才能混合。每一种酶的最适 pH 和最适温度是一定的。(3)根据表格数据可知，在 40 时产生果汁量最多，因此 40 比较接近酶的最适温度。要将最适温度确定得更加精确，可以 40 为中心，以更小的温度梯度(如 0.5 )设置自变量。答案：(1)acdb (2)D 苹果汁的体积 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变 (3)40 不能。可以再设置多组实验，以 40 为中心，以更小的温度梯度(如 0.5 )设置自变量，测量在更小的温度范围内的果汁的产量，果汁的产量最高的一组对应的温度更接近酶的最适温度