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- 2021-09-28 发布
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专题 4 酶的研究与应用
课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用
理一理
判一判
1.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。(√)
2.果胶酶能提高出汁率是因为它可以分解细胞壁中的果胶和
纤维素。(×)
3.酶的活性受温度、pH 和酶用量等因素的影响。(×)
4.探究 pH 对酶活性影响时,温度是无关变量。(√)
5.探究果胶酶的最适用量的实验中,自变量是果胶酶的用量,
苹果泥的用量在各组保持不变。(√)
6.探究影响果胶酶活性及果胶酶用量的实验中,出汁率是因
变量。(√)
悟一悟
1.在混合果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的
试管中进行恒温处理,目的是保证底物和酶在混合时的温度相同,
避免果泥与果胶酶混合时因二者温度不同而影响混合物的温度,
进而影响果胶酶的活性。
2.本实验的自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,属于探
究性的定量实验。这类实验的自变量通常是通过设置梯度来确定
最适值的。第一轮实验通常设置的梯度差较大,缩小范围后,在
第二轮实验中设置较小的梯度差。温度梯度越小,实验结论越精
确。
3.严格控制无关变量
(1)各实验组中果泥和果胶酶的用量要相等。
(2)果泥和果胶酶混合前要进行恒温处理,处理时间不宜太长。
(3)严格控制各实验组的 pH、操作的程序等。
4.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,应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物,但不宜剧烈。
5.制取苹果泥时,可先将苹果切成小块放入榨汁机中,加入
适量的水后再进行搅拌;如果用橙子做实验,不必去掉橙皮。
感悟体会:
练一练
1.[2019·甘肃省静宁县第一中学高二期末]下列关于果胶酶的
叙述中不正确的是( )
A.果胶酶属于催化剂,可以改变反应速度
B.果胶酶能瓦解植物的细胞壁和胞间层,使榨取果汁变得更
容易
C.果胶酶可使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果
汁变澄清
D.果胶酶是果胶分解酶的简称
解析:果胶酶属于生物催化剂,可以改变反应速度,A 项正
确;果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果
汁变得更容易,B 项正确;果胶酶可使果胶分解成可溶性的半乳
糖醛酸,使浑浊的果汁变澄清,C 项正确;果胶酶是分解果胶的
一类酶的总称,D 项错误。
答案:D
2.[2019·武汉市钢城第四中学高二期中]在观察果胶酶对苹果
匀浆的作用实验中,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.使苹果匀浆中的果胶酶失活,以排除对实验的干扰
D.果胶酶的最适温度是 90 ℃,处理后酶的活性最高
解析:该实验属于对照实验,其实验目的是证明果胶酶能将
果胶分解;因此,首先将苹果匀浆进行加热处理,使苹果匀浆中
果胶酶变性失活,然后再分别加入果胶酶和等量的煮沸的果胶酶,
观察实验现象;90 ℃不可能为果胶酶的最适温度,该温度下苹果
匀浆中的酶变性失活,这就排除了苹果匀浆中原有的酶对实验结
果的影响,C 项正确。
答案:C
考点 1 实验原理
1.下列不是果胶酶成分的是( )
A.纤维素酶 B.果胶分解酶
C.多聚半乳糖醛酸酶 D.果胶酯酶
解析:果胶酶能水解果胶,包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛
酸酶和果胶酯酶。
答案:A
2.[2019·湖北高二期中]下列关于果胶酶的叙述,正确的是
( )
A.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
B.探究温度对果胶酶活性的影响的实验中,将果胶酶溶液加
入底物后,迅速将温度调至设定的温度,并持续反应一段时间
C.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
D.果胶酶特指分解果胶的一种酶
解析:果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸,A 项错误;在探
究温度对果胶酶活性的影响的实验中,应先达到预设温度再将酶
与底物混合,B 项错误;能产生果胶酶的生物有植物、霉菌、酵
母菌和细菌等,C 项正确;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,D 项错误。
答案:C
考点 2 实验操作
3.下列关于“果胶酶在果汁生产中的作用实验”中的操作,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
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。
答案:A
4.[2019·广西桂林十八中高二期中]果胶酶能分解果胶等物
质,澄清果蔬饮料,在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小
组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)
进行了探究,其实验设计及实验结果如下表所示。
分
组
蒸馏水
(mL)
缓冲液
(mL)
果汁
(mL)
果胶酶制剂
(mL) 果汁浑
浊程度甲 乙 丙
1 2 2 5 2 0 0 +
2 2 2 5 0 2 0 +++
3 2 2 5 0 0 2 ++
4 X 2 5 0 0 0 Y
注:“+”越多表示果汁越浑浊。
(1)表中 X 所代表的数值应为________,Y 的果汁浑浊程度应
表示为________(用若干个“+”表示)。
(2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测________的变
化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法,相关物
质变化量最大的是________组。
(3)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,使用的培养基应以________为唯一碳源;如需
进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的________、________(至
少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外
界环境因素的干扰,所以应利用________技术减少影响从而保护
酶的活性。
解析:(1)对照实验中除自变量外,其余无关变量如试剂量、
温度等应相同,各组实验中液体总量应为 11 mL,所以表中 X 所
代表的数值应为 4,第 4 组实验中没有加入果胶酶,Y 的果汁浑浊
程度应大于其他三组实验,可表示为++++(或多于++++)。
(2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测反应物(或“果
胶”、“生成物”、“半乳糖醛酸”、“产物”)的变化量来判断
不同品牌果胶酶制剂的效果。第 1 组实验中果汁浑浊程度最小,
说明果胶酶制剂甲的催化效果最好,第 1 组实验中相关物质变化
量最大。(3)分离和筛选能产生果胶酶的微生物,应配制选择培养
基,使用的培养基应以果胶为唯一碳源;如需进一步纯化果胶酶,
可根据果胶酶分子的大小、形状、所带电荷的性质和多少、溶解
度、吸附性质等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到
外界环境因素的干扰,可利用固定化酶(或固定化细胞)技术,大多
数酶固定后,处于载体特定微环境中,其稳定性会有所升高,可
减少影响从而保护酶的活性。
答案:(1)4 ++++(或多于++++)
(2)反应物(或“果胶”、“生成物”、“半乳糖醛酸”、“产
物”) 1
(3)果胶 形状 大小 固定化酶(或固定化细胞)
5.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、果胶分解酶和果胶脂酶,常用于果汁的生产。
(1)果胶酶用于果汁的生产,是因为它能分解果胶——植物
________________________(结构)的主要组成成分之一,可解决
________________________等问题。
(2)为探究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计实验方案如
下:
操作流程:制备苹果泥和果胶酶溶液→果胶酶与苹果泥混合
水浴→一段时间→过滤果汁→测量果汁体积(在不同的温度下同时
进行以上实验)
温度梯度:-20 ℃、0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、100 ℃
问:该实验方案有两个明显操作问题,请指出并更正。
①__________________________________________________
______________________;
②__________________________________________________
______________________。
该实验是否需要另外再增设对照组,为什么?
____________________________________________________
____________________
____________________________________________________
____________________。
(3)在最适宜温度和最适宜 pH 条件下,测得烧杯内葡萄糖的
产生量与反应时间的关系如图,请在图中分别画出温度提高 5 ℃
和酶量调高 1 倍时的葡萄糖产生量曲线。
解析:(1)果胶是细胞壁和胞间层的组成成分,果胶酶能瓦解
果胶,使得果胶分解,瓦解细胞壁以及产物溶于水,因此可以解
决果肉出汁率低和果汁浑浊等问题。(2)由于本实验是探究温度对
果胶酶活性的影响,自变量为温度,因此在果胶酶与苹果泥混合
前应使两者在同一温度条件下水浴保温,这样才能保证反应的时
候是设置的那个温度。温度梯度为-20 ℃、0 ℃、20 ℃、40 ℃、
60 ℃、100 ℃,梯度过大,可缩小温度梯度。实验的不同温度梯
度之间可形成相互对照,无需对照实验。(3)反应温度提高 5 ℃,
超过最适温度,酶的活性下降,反应速度减慢,所用时间延长,
但不改变反应平衡点。酶量调高 1 倍,反应速度加快,所需时间
减少,但不改变平衡点,故图为:
答案:(1)细胞壁和胞间层 果肉出汁率低和果汁浑浊 (2)①在
果胶酶与苹果泥混合前应使两者在同一温度条件下水浴保温 ②
温度梯度过大,可设置温度为 10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、
60 ℃等 不需要,实验的不同温度梯度之间可以相互对照
(3)
一、选择题
1.[2019·新疆兵团农八师一四三团第一中学高二期中]探究温
度对果胶酶活性的影响、pH 对酶活性的影响、果胶酶的用量三个
实验中,实验的自变量依次为( )
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:探究温度对果胶酶活性的影响的实验中实验的自变量
为温度;探究 pH 对酶活性的影响的实验中实验的自变量为 pH 值;
探究果胶酶的用量的实验的自变量为果胶酶的用量,D 项正确。
答案:D
2.[2019·宁夏高二期末]用果胶酶处理苹果泥时,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.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:增加底物浓度不一定能提高反应速率,反应速率会受
到酶数量的限制,A 项错误;温度过高时,可能会使酶的活性下
降甚至丧失,B 项错误;换成大型号容器不影响反应的速率,C
项错误;在果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能够充分的催化反
应,应使酶与果泥充分混合,可用玻璃棒搅拌,提高酶与底物的
接触面积,D 项正确。
答案:D
3.[2019·山西忻州一中高二期中]下列关于探究果胶酶最适用
量实验的叙述,错误的是( )
A.各组需加入不同量、相同浓度的果胶酶溶液
B.需要检测在不同反应时间下生成物的量
C.要保证各组的 pH 和温度等条件相同且适宜
D.可通过果汁澄清程度得出酶的最适用量
解析:探究果胶酶最适用量实验中,自变量为果胶酶的量,
故各组需要加入等浓度不同量的果胶酶溶液,A 项正确;由于本
实验中的自变量为果胶酶的量,要控制其他无关变量相同,故在
实验中需要检测在相同反应时间下生成物的量,B 项错误;pH、
温度等无关变量也需要保持相同且适宜,C 项正确;果胶酶可水
解果汁中的果胶,使果汁变澄清,故可通过果汁的澄清程度得出
酶的最适用量,D 项正确。因此错误的选项选择 B 项。
答案:B
4.[2019·山西高二期中]探究 pH 对果胶酶活性影响的实验中,
下列说法中不正确的是( )
A.自变量是不同的 pH
B.无关变量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等
C.可通过测定滤出的果汁体积判断果胶酶的最适 pH
D.pH 过低时,果胶酶活性变小,但不失活
解析:实验目的是探究 pH 对酶活性的影响,因此实验的自变
量为 pH,A 项正确;温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等属于
该实验的无关变量,无关变量应保持相同且适宜,B 项正确;可
通过测定滤出果汁体积判断果胶酶最适 pH,C 项正确;pH 值过
低时,酶的空间结构改变,导致其变性失活,D 项错误。
答案:D
5.[2019·鄂尔多斯市第一中学高二期中]下列关于果胶酶的叙
述中,全部正确的一组是( )
①果胶酶是一类催化剂,可以改变反应速度 ②果胶酶是果
胶分解酶的简称 ③果胶酶可使果胶分解成可溶性的半乳糖醛
酸,使浑浊的果汁变澄清 ④果胶酶能瓦解植物的细胞壁和胞间
层,使榨取果汁变得容易 ⑤植物、霉菌、酵母菌和细菌均能生
产果胶酶,动物也能产生果胶酶 ⑥果胶酶包括多聚半乳糖酯酶、
果胶分解酶和果胶酯酶等
A.①③④ B.①②③④⑥
C.①②③④ D.①③④⑥
解析:①酶能降低化学反应的活化能,因此果胶酶可以改变
反应速度,①正确;②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,②错误;③果
汁中含有大量的果胶,并且该物质不溶于水,果胶酶能够分解果
胶,使果胶分解成半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变的澄清,③正确;
④果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,因此果胶
酶可以将其瓦解,④正确;⑤产生果胶酶的生物有植物、霉菌、
酵母菌和细菌等,动物不能产生果胶酶,⑤错误;⑥果胶酶是能
够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,⑥错误;故正确的有①③④,A 项正确。
答案:A
二、非选择题
6.[2019·河北高二期中]果胶酶常用于果汁的工业生产,科研
人员设计实验来研究温度对果胶酶活性的影响,所得结果如下表
所示。请回答下列问题:
温度(℃) 10 15 20 25 30 35 40 45
果汁量(mL) 21 26 39 42 48 41 40 40
(1)果汁生产中,果胶酶能将果胶分解为________,可瓦解植
物的细胞壁及胞间层,提高果汁的__________和________。
(2)实验结果表明,在上述 8 组实验中,当温度为____________
时得到的果汁量最多,此时果胶酶的活性________。当温度再升
高时,果汁量降低,说明________。
(3)将果浆与果胶酶溶液分装于不同试管中,保温后再混合,
目的是________。操作过程中,果浆与果胶酶溶液混合后,要用
玻璃棒搅拌,目的是使________,以减少实验误差。
解析:(1)植物细胞壁和胞间层的成分是纤维素和果胶,果胶
酶能水解细胞壁的成分果胶,将果胶最终分解为可溶小分子半乳
糖醛酸;可以瓦解植物的细胞壁和胞间层,从而提高果肉出汁率
和果汁澄清度,生产中通过固定化酶技术,可实现果胶酶的重复
利用,进一步降低生产成本。(2)根据实验结果即表中数据分析得
出:当温度为 30 ℃时果汁量最多,此时果胶酶的活性相对最高;
当温度再升高时,果汁量降低,说明温度升高,降低了酶的活性。
(3)将果浆与果胶酶溶液分装于不同试管中,先保温一段时间后,
再进行混合,其目的是使果浆与果胶酶溶液处于同一温度条件下
反应;操作过程中,果浆与果胶酶溶液混合后,搅拌能使酶和反
应物充分接触,故要用玻璃棒搅拌以减少实验误差。
答案:(1)半乳糖醛酸 澄清度 出汁率 (2)30 ℃ 相对最高
温度升高,降低了酶的活性 (3)使果浆与果胶酶溶液处于同一温
度条件下 酶和反应物充分接触
7.[2019·安徽高二期末]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)果胶是植物______________以及______________的主要组
成成分之一;果胶酶包括________________、________________
和________________等。
(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
________________________。
(3)某同学取 5 组试管(A~E)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 A~D 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________________________________。
(4)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
________________________________________。
解析:(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一;
果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。(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 组试管的温度应分别设
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
反应温度只能有一个,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将两
支试管混合,才能保证实验在设定的温度下进行。故综上所述,
该实验温度设置的不足之处有温度范围设置不合适和温度梯度设
置不合理。(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 A~D 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。(4)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,据此计算各组果胶的活性
的平均值并进行比较,可见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。
答案:(1)细胞壁 胞间层 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶
果胶酯酶 (2)温度范围设置不合适 温度梯度设置不合理 (3)不
能 未加入缓冲液 (4)探究不同来源果胶酶的活性
8.[2019·湖北高考模拟]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,但大部分果粒经高温处
理或机械泵出后成型果粒量少。果胶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。请回答:
(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________,根据酶的________(特性)可知组成果粒细胞壁的另一
成分________不会被分解。
(2)________等条件会影响果胶酶的活性。若以苹果泥为材料,
在实验室里可以通过测定等量苹果泥经果胶酶作用相同时间后所
滤出的________来判断果胶酶在不同条件下的活性。
(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。搅拌处理要在 40 ℃~45 ℃温度下进行的原因是
________;最后加热到 90 ℃~92 ℃后再冷却灌装的目的是
________。
解析:(1)根据题意可知,果胶酶可以将果胶分解成可溶性的
半乳糖醛酸;酶具有专一性,只能催化细胞壁成分中的果胶分解,
而不能催化细胞壁成分中的纤维素分解。(2)酶的活性受温度、pH、
酶的抑制剂等条件的影响;果胶酶的活性越高,催化苹果泥反应
的速率越快,因此在实验室里可以通过测定等量苹果泥经果胶酶
作用相同时间后所滤出的苹果汁的体积来判断果胶酶在不同条件
下的活性。(3)根据题意分析,搅拌处理要在 40 ℃~45 ℃温度下
进行,因为该温度条件下果胶酶的活性最高;最后升温到 90 ℃~
92 ℃再冷却灌装的目的是灭菌并将酶灭活。
答案:(1)半乳糖醛酸 专一 纤维素 (2)温度、pH、酶的抑
制剂 苹果汁的体积 (3)果胶酶在此温度下活性最高 灭菌、将
酶灭活
9.[2019·云南高考模拟]果胶酶广泛应用于果汁、果酒的加工
和食品的防腐。回答下列问题:
(1)在果汁生产中,果胶酶能提高产品的质量,这是由于果胶
酶能将果胶最终分解为可溶小分子半乳糖醛酸,瓦解植物的
________,从而提高________。生产中通过________技术,可实
现果胶酶的重复利用,进一步降低生产成本。
(2)PG2 是果胶酶的一种,可利用________________法将其分
离,操作中,装填凝胶柱时不能出现气泡,原因是
____________________________________________________
____________________。
(3)PG2 的果胶水解产物不仅有半乳糖醛酸,还有果胶低聚寡
糖(POS),POS 由 2 至 10 个半乳糖醛酸连接而成。科研人员对 PG2
酶解液的抑菌作用进行了研究,分组实验结果如下:
对照实验除山梨酸钾组外,还有________组。实验结果表明,
抑 菌 效 果 与 ________ 有 关 , 起 抑 菌 作 用 的 是 酶 解 液 中 的
________(填“果胶”“半乳糖醛酸”或“POS”)。
解析:(1)果胶酶能将果胶最终分解为可溶小分子半乳糖醛酸,
瓦解植物的细胞壁和胞间层,从而提高果肉出汁率和果汁澄清度。
生产中通过固定化酶技术,可实现果胶酶的重复利用,进一步降
低生产成本。(2)PG2 是果胶酶的一种,利用凝胶色谱法将其分离,
操作中,装填凝胶柱时不能出现气泡,是因为气泡会搅乱洗脱液
中蛋白质洗脱次序,降低分离效果。 (3)通过表格数据分析可知:
对照实验除山梨酸钾组外,还有酶解时间为 0 min 的酶解液组。实
验结果表明,抑菌效果与酶解时间和细菌种类有关。已知 PG2 是
果胶酶的一种,果胶酶能将果胶最终分解为可溶小分子半乳糖醛
酸,而 PG2 的果胶水解产物不仅有半乳糖醛酸,还有果胶低聚寡
糖(POS),因此起抑菌作用的是酶解液中的 POS。
答案:(1)细胞壁和胞间层 果肉出汁率和果汁澄清度 固定
化酶 (2)凝胶色谱 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质洗脱次序,降低
分离效果 (3)酶解时间为 0 min 的酶解液 酶解时间和细菌种类
POS
10.果胶酶在果汁生产中有重要作用,可利用细菌、酵母菌
生产果胶酶。回答下列问题
(1)果胶酶并不是特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总
称,除果胶分解酶外,还包括________。
(2)果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的________,使榨取果汁
变得容易,同时果胶分解成________,也使得混浊的果汁变得澄
清。
(3)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,应采取的操作是________。
(4)若想分离出含有高活性果胶酶的细菌,则进行筛选时所使
用的培养基从功能上讲属于________培养基,应以________为唯
一碳源,筛选出的优良菌种可以用 ________法,在________℃长
期保存。
解析:(1)果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称,包括果胶分
解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶。(2)果胶酶能够分解植物细
胞之间的果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更
容易,同时果胶分解成半乳糖醛酸,果胶被分解后,浑浊的果汁
会变得澄清。(3)在果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能够充分的
催化反应,应使酶与其充分混合,可用玻璃棒搅拌,提高酶与底
物的接触面积。(4)进行筛选能合成果胶酶的细菌,使用的培养基
从功能上讲属于选择培养基,应以果胶为唯一碳源,筛选出的优
良菌种可以用甘油管藏法,在-20 ℃长期保存。
答案:(1)多聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶 (2)细胞壁及胞间层
半乳糖醛酸 (3)用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 (4)选择 果胶
甘油管藏 -20
11.[2019·安徽高考模拟](1)果胶酶是由黑曲霉经发酵精制而
成,外观呈浅黄色粉末状。果胶酶将果胶分解成________,用于
果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清。在分离果胶酶高产菌株时,将
富集培养的菌液接种到以果胶为唯一碳源的________(从功能上看)
培养基培养,观察并测量________。实验过程中发现空白对照组
平板上出现 6 个菌落,其可能的原因是________(答出两点)。
(2)生产中使用的果胶酶由优良的曲霉菌株经液体深层发酵和
现代生物提取技术而制备的高活力果胶酶制剂,果胶酶的活性可
以用在一定条件下,________来表示。 生产中如果要固定果胶酶,
最好采用________固定化。在畜牧业中,复合酶制剂作为饲料添
加剂,可以提高营养级之间的能量________。
解析:(1)果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的,故利用果胶酶将
果胶分解成半乳糖醛酸。在分离果胶酶高产菌株时,将富集培养
的菌液接种到以果胶为唯一碳源的选择培养基培养,观察并测量
透明圈直径和菌落直径。空白对照组平板上出现 6 个菌落,可能
平板灭菌不严格、操作失误引起培养基污染。(2)酶的活性是指酶
催化一定化学反应的能力。果胶酶的活性可以用在一定条件下,
果胶酶所催化的果胶的反应速度(或果胶的减少量或半乳糖醛酸的
增加量)来表示。生产中如果要固定果胶酶,最好采用物理吸附和
化学结合固定化。在畜牧业中,复合酶制剂作为饲料添加剂,可
以提高营养级之间的能量传递效率。
答案:(1)半乳糖醛酸 选择 透明圈直径和菌落直径
平板灭菌不严格、操作失误 (2)果胶酶所催化的果胶的反应
速度(或果胶的减少量或半乳糖醛酸的增加量)
物理吸附和化学结合 传递效率