课题一 果胶酶在果汁生产中的作用
基础巩固题
1.下列有关果胶酶及与果胶酶实验探究的有关叙述正确的是( )
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、果胶酶用量及反应时间等都是变量
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
2.啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而使酒混浊,加入少量蛋白酶可以分解蛋白质,防止混浊,加入其他种类的酶则无济于事,这个实验可以鉴定( )
A.酶的催化作用受环境的影响
B.酶的化学本质是蛋白质
C.酶的催化作用具有高效性的特点
D.酶的催化作用具有专一性的特点
3.加工橘子罐头,采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)会产生严重污染。目前,使用酶解法去除橘络,可减少污染。下列生长在特定环境中的四类微生物,可以大量产生所用酶的有(多选)( )
A.生长在麦麸上的黑曲霉
B.生长在酸奶中的乳酸菌
C.生长在棉籽壳上的平菇
D.生长在木屑上的木霉
4.关于果胶酶,说法正确的是( )
A.果胶酶不是特指某种酶,而是分解果胶的一类酶的总称
B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
C.果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA
D.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
5.下列生物中不能产生果胶酶的是( )
A.植物 B.动物
C.霉菌 D.酵母菌
6.下列实验操作错误的是( )
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或HCl溶液进行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
7.关于果胶酶的说法正确的是 ( )
A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素
B.果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物
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
8.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.加大苹果泥用量 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
9.在“探究果胶酶的用量”实验中,下列说法不正确的是 ( )
A.实验时可配制不同浓度的果胶酶溶液
B.底物浓度一定时,酶用量越大,滤出的果汁越多
C.本实验应控制在适宜温度和pH条件下
D.反应液的pH必须相同
10.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
11.关于果胶酶的叙述中错误的是( )
A.组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素,果胶主要分布在细胞的初生壁和胞间层B.果胶有多种,果胶酶也有多种,如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等C.果胶酶在食品工业中有广泛的用途,在其他方面则无用处,体现了酶的专一性D.果胶酶、纤维素酶配合使用,可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素,促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放,以提高饲料的营养价值
强化提高题
1.要破除植物细胞的细胞壁,要用到的物质是
A.果胶酶 B.盐酸 C.氢氧化钠 D.氯化钙
2.下列关于果胶酶的作用叙述错误的是
A、分解水果细胞壁中的果胶,从而瓦解细胞壁
B、可将果胶分解成半乳糖醛酸,水果汁变清
C、分解水果细胞壁中的纤维素和果胶以及细胞间质
D、可使果汁榨取变得容易,提高出汁率
3.下列关于果胶酶的叙述,不正确的是
A.是特指一种酶
B.是指一类酶的总称
C.能分解果胶,瓦解植物的细胞壁
D.果胶酯酶是果胶酶的一种
15.除下列哪种因素外,其他都可破坏酶的分子结构,从而使酶失去活性( )
A.强酸 B.强碱
C.低温 D.高温
4.葡萄酒、葡萄汁是日常生活中常用的一类饮料。在呈酸性的果汁发酵液中,红葡萄皮的色素也会进入发酵液中,且有酸碱指示剂的作用。据某些医学研究机构调查表明,适量饮用红葡萄酒、葡萄汁,对人体有非同小可的意义。随着人们物质文化生活水平的提高,国内红葡萄酒、葡萄汁的产、销量均逐年增长。
请根据有关材料回答下列问题:
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中,菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。为提高果酒的品质,可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌,要筛选得到纯净的酵母菌种,通常使用的培养基按功能来分称为________,如在培养基中加入________可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。
(2)在微生物的实验室培养中常要进行消毒和灭菌的工作,常用的消毒方法有________(至少答3种)。灭菌是指________________________________。
(3)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清,在果汁生产中常用到________酶。
(4)为提高果酒的品质及节约生产成本,厂家已尝试使用固定化细胞技术。请列出用干酵母菌和海藻酸钠制备固定化酵母细胞的步骤:①酵母菌细胞的活化,②____________________________________________________________________,③________,④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合,⑤________________。
(5)现有颜色一样的a、b两个品牌的红葡萄酒。其中a品牌是用100%红葡萄汁酿造,b品牌是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、白醋、小烧杯若干,请设计一个实验鉴别两个品牌的红葡萄酒,得出正确结论并说明原理。
①步骤1:__________________________________________________________________;
②步骤2:每组两只烧杯中分别加入等量的小苏打、白醋,观察颜色变化;
③结论:__________________________________________________________________;
④原理:__________________________________________________________________。
扩展延伸题
1.酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,其实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号 项目 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | Ⅵ |
蒸馏水(mL) | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
缓冲液(mL) | 0 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
果胶酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
蜗牛酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 |
纤维素酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 |
实验结果(绿色深浅程度) | - | - | - | +++ | ++++ | ++ |
(注:“+”越多表示绿色越深,“-”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是________________________________,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有________________等多种酶。该实验中__________是空白对照组,其设置意义是____________。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,并用______________洗涤。
(4)原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方法是________________________。
2.工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图C)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量如下:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 |
果汁量/mL | 8 | 13 | 15 | 25 | 15 | 12 | 11 | 10 |
根据上述实验,请分析回答下列问题:
(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。
(2)实验结果表明,当温度为________时果汁量最多,此时果胶酶的活性________。当温度再升高时,果汁量降低,说明_______________________。
(3)实验步骤①的目的是_____________________________。
3、淀粉酶可以通过微生物发酵生产,为了提高酶的产最,请你设计一个实验,利用诱变育种方法,获得产生淀粉酶较多的菌株。①写出主要实验步骤。②根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。
提示:生产菌株在含有淀粉的固体培养基上,随其生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈。
4.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,瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料:磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
实验一:果胶酶在果汁生产中的作用
实验方法及步骤:
(1)将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。
(2)取两个100mL洁净的烧杯,编号为1、2号,按相应程序进行操作,请把表中未填写的内容填上。
操作顺序 | 项 目 | 烧 杯 | |
1 | 2 | ||
① | 在烧杯中加入苹果泥 | 20mL | 20mL |
② | 注入果胶酶溶液 | 2mL | |
③ | 注入蒸馏水 | 2mL | |
④ | 在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌 | 10min | 10min |
(3)实验步骤中用玻璃棒搅拌的目的是使 ,以减少实验误差。
实验结果的预测及结论:
(4)取出两个烧杯,同时进行过滤,进行观察比较,并记录结果。如果是 ,则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二:探究pH对果胶酶活性的影响
在课题实验步骤中,在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后,有下列两种操作:
方法一:将试管中的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。
方法二:将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的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。
(5)请问哪一种方法更为科学: ,并说明理由: 。
(6)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,如果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,绘出表示实验结果的曲线图。
高考链接题
1. (2011年陕西榆林高二检测)如图所示,某有机物加入酶后,置于0 ℃至80 ℃环境中,有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断,如果把这些物质置于80 ℃至0 ℃的环境中处理,在图A~D四图中,符合其关系的图是(注:纵坐标为有机物的分解总量)( )
2.(2011年徐州高二检测)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 ℃,酶的活性最高
3.(2009年江苏高考)酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号 项目 | I | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | V | Ⅵ |
蒸馏水(mL) | 2 | O | 1 | 1 | 1 | 1 |
缓冲液(mL) | 0 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
果胶酶液(mL) | O | 0 | O | 0.5 | O | 0 |
蜗牛酶液(mL) | O | 0 | O | O | 0.5 | 0 |
纤维素酶液(mL) | 0 | O | 0 | O | 0 | 0.5 |
实验结果(绿色深浅程度) | - | - | - | +++ | ++++ | ++ |
(注:“+”越多表示绿色越深,“一”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是 ,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有 等多种酶。该实验中 是空白对照组,其设置意义是 。
(3)用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,并用 洗涤。
(4)原生质体是否符合要求还需进行检验,其检验的方法是 。
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