2020生物同步导学提分教程人教选修一测试：专题4酶的研究与应用课题1课时精练 8页

[基础对点] 知识点一 果胶酶的作用、影响酶活性的因素与酶的用量 1．下列哪一种不属于果胶酶( ) A．多聚半乳糖醛酸酶 B．葡萄糖异构酶 C．果胶分解酶 D．果胶酯酶 答案 B 解析 果胶酶能分解果胶，它并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶 的总称，包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶等。 2．下列关于果胶酶和纤维素酶的叙述，正确的是( ) A．果胶酶是一类酶，纤维素酶是一种复合酶 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 答案 A 解析 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，纤维素酶是一种复合酶，至少包 括 C1 酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶，A 正确；催化果胶酶水解的酶是蛋白酶，B 错误； 果胶酶和纤维素酶的化学本质都是蛋白质，二者都是在核糖体上合成的，其基本 组成单位都是氨基酸，C、D 错误。 3．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．果胶影响果泥的出汁率 答案 B 解析 果胶是植物细胞壁的主要成分之一，细菌、真菌细胞壁中不含果胶。 4．下列说法不正确的是( ) A．可用等量的果泥产生等量的果汁所用的时间作为果胶酶活性的检测指标 B．可用等量的果泥在相同时间内的出汁量作为果胶酶活性的检测指标 C．可用等量的果泥在相同时间内的澄清度作为果胶酶活性的检测指标 D．影响酶活性的因素有 pH、温度、酶的用量及酶的抑制剂 答案 D 解析 果胶酶把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，能使果汁变得澄清，也能 提高出汁率，所以果汁的澄清度、相同时间内的出汁量以及等量果汁的产出时间 都可作为果胶分解速率即果胶酶活性的检测指标，A、B、C 正确；影响果胶酶活 性的因素有 pH、温度及酶的抑制剂，不包括酶的用量，D 错误。 知识点二 探究影响果胶酶催化作用因素的实验设计 5．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( ) 底物 酶液 ↓ ↓ 在所控制温度下处理一段时间 ↓ 底物与酶混合 ↓ 在所需温度下保温一段时间 ↓ 检测 A．底物可为苹果泥，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 探究温度对果胶酶活性的影响的实验中，底物可为苹果泥，酶液为果 胶酶溶液，A 正确；底物和果胶酶分别恒温处理后再混合，此举能保证底物和酶 混合时的温度是相同的，该步骤不能取消，B 错误；实验的自变量为温度，因变量 为果汁的体积或果汁的澄清度，C、D 正确。 6．下列实验操作错误的是( ) A．测定 pH 和温度对酶活性的影响时，两个条件同时变化 B．用质量分数为 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 实验设计过程中，要保持单一变量 ，A 错误。 7．下列有关探究温度和 pH 对果胶酶活性的影响的叙述，错误的是( ) A．在探究不同温度对果胶酶活性的影响时，各实验组的 pH 应保持相同且适 宜 B．在探究温度对果胶酶活性的影响时，先将适量苹果泥和果胶酶分别在不同 温度下保温，再将酶加入对应温度的苹果泥中 C．在探究不同 pH 对果胶酶活性的影响时，可用质量分数为 0.1%的 NaOH 溶 液和盐酸进行调节 D．实验过程中没有设置对照 答案 D 解析 在探究温度和 pH 对果胶酶活性的影响实验中采用的对照为相互对照， D 错误。 8．关于果胶酶的探究实验，下列叙述错误的是( ) A．探究果胶酶的最适温度时，需将底物和酶分别在同等温度下处理后再混合 B．低温和高温对酶活性的影响是相同的，而过酸和过碱对酶活性的影响是不 同的 C．探究果胶酶的最适温度和最适 pH 实验中应严格控制果泥用量、果胶酶的 用量及作用时间等无关变量 D．探究果胶酶的最适用量时果泥用量应保证一致 答案 B 解析 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，目的是保证底物和酶在混合时的温度相同，避免底物与酶混合时影响混合 物的温度，从而影响果胶酶的活性，A 正确；高温、过酸、过碱都会破坏酶的空 间结构使酶失活，酶的活性不能恢复，低温使酶活性降低，但没有破坏酶的空间 结构，酶的活性可以恢复，B 错误；在探究果胶酶的最适温度和最适 pH 实验中， 要严格控制果泥用量、果胶酶的用量及作用时间等无关变量，C 正确；探究果胶酶 的最适用量时，各组实验的果泥用量要保持一致，D 正确。 9．在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量 影响的曲线是( ) 答案 C 解析 在一定的条件下(温度、pH、反应时间均相同且适宜)，随着酶浓度的增 加，果汁的体积增加，由于原材料有限，当酶浓度达到一定数值后，即使再增加 酶的用量，果汁的体积也不再改变。 [能力提升] 10．如表所示为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 5 A．温度影响果胶酶的活性 B．40 ℃与 60 ℃时酶的活性相等 C．50 ℃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 答案 C 解析 温度影响酶的活性，A 正确；40 ℃与 60 ℃时果汁量相等，说明两个温 度下酶的活性相等，B 正确；从表中结果来看，只能看出该酶的最适温度在 40 ℃ 到 60 ℃之间，不能确定 50 ℃就是该酶的最适温度，C 错误；温度从 10 ℃升高到 40 ℃，果汁量逐渐增加，说明酶的活性在逐渐增强，D 正确。 11．如图表示某研究小组在探究果胶酶用量时的实验结果，有关说法不正确 的是( ) A．ab 段限制反应速率的主要因素是酶的用量 B．bc 段限制反应速率的主要是反应物浓度、温度、pH 等 C．ab 段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率 D．该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是 b 点对应的值 答案 C 解析 在 ab 段限制反应速率的主要因素是酶的用量，而不是反应物浓度，故 ab 段增加反应物浓度，不能明显加快反应速率。 12．我国水果生产发展迅速，由于水果收获的季节性强，易造成积压、腐烂 变质。为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以将水果加工制作成果汁、 果酒、果醋等。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，进行了如下实验： (1)实验方法： 请将图中所示的操作进行排序：__________。 (2)实验结果：如下图中曲线甲所示。 ①图中自变量是温度，该图还可以表示________对苹果汁澄清度的影响。 A．酶的浓度 B．苹果泥的量 C．水的加入量 D．pH ②图中的纵坐标还可用________________来表示。 ③实验小组改变了实验条件后重复该实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最 高 点 对 应 的 横 坐 标 与 曲 线 甲 该 点 是 同 一 位 置 的 原 因 是 __________________________________________________。 ④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恒温处理的 目的是______________________________。 (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 果汁量(mL) 8 13 15 25 15 12 11 10 上述实验结果表明，当温度为________时苹果汁量最多，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。_______________。 答案 (1)a、c、d、b (2)①D ②苹果汁的体积 ③同一种酶的最适温度是一定的，不会因其他因素 的不同而改变 ④保证苹果泥和果胶酶在混合时的温度是相同的，避免苹果泥和 果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性 (3)40 ℃ 不能。可以以 30～50 ℃为区间，设置更小的温度梯度进行实验，得 到苹果汁量最多的一组对应的温度更接近果胶酶的最适温度 解析 (1)实验顺序是准备苹果泥和配制果胶酶→苹果泥和果胶酶分别水浴保 温→苹果泥和果胶酶混合保温→过滤得到苹果汁后用量筒计量。 (2)果胶酶的活性受温度、pH 等条件的影响，而与底物的量、酶的浓度没有关 系，且每一种酶的最适 pH 和最适温度是一定的。衡量实验结果的指标有两种，一 个是苹果汁的体积，另一个是苹果汁的澄清度。为使每组实验均达到相应的设计 温度，必须使酶与底物分别保温达到所要求的温度后才能混合。 (3)由表中数据可看出，在 40 ℃时产生苹果汁的量最多，比较接近酶的最适温 度。要进一步探究果胶酶的最适温度，可以以 30～50 ℃为区间，设置更小的温度 梯度进行实验。 13．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。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宜的 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、6……10。 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、6……10， 再把 pH 相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。 ①请问哪一种方法更为科学？____________________________。 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 宜 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 解析 果胶酶可以分解果胶，提高出汁率和澄清度，但果胶酶的作用需要一 定的条件，如温度和 pH 等。本课题是探讨 pH 对果胶酶活性的影响，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 之前就发生酶的催化反应。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。