营养物质 酶的种类 催化反应 反应底物 缺点 一种或多种 单一或多种 各种物质(大分子、小分子) 对环境条件非常敏感,易失活;难回收,成本高,影响产品质量 催化效率高、耗能低、低污染 一种 单一 各种物质(大分子、小分子) 不利于催化一系列反应 既能与反应底物接触,又能与产物分离;可以重复使用 优点 模拟演练
1.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的影响时,温度、苹果泥、果胶酶的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 答案 D
解析 探究果胶酶的用量时,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的影响实验中,温度为单一变量,其他因素保持不变。 2.下列关于固定化酶的说法,错误的是( ) A.固定化酶的不足之处是不能催化一系列反应 B.固定化酶可再次利用,降低了生产成本
C.固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离 D.固定化酶易溶于水 答案 D
解析 由于酶具有专一性,因此固定化酶不能催化一系列反应,A项正确;固定化酶可反复利用,降低了生产成本,B项正确;固定后的酶既能与反应物接触,又能与反应物分离,C项正确;固定化酶不易溶于水,易与反应物分离,D项错误。
3.(2016·浙江4月选考,32节选)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题: (1)果胶是细胞壁的重要组成成分,其化学本质是______(A.蛋白质 B.脂质 C.核糖 D.多糖),它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞________在一起。
(2)制取果汁时,先用果胶酶将果胶分解成____________和半乳糖醛酸甲酯等物质,再用________________酶处理,可得到比较澄清的果汁,用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的____________高低成正相关。
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(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提取物(经酶处理后的混合物)进行________处理,从而得到干制品。
答案 (1)D 粘合 (2)半乳糖醛酸 果胶甲酯 活性 (3)脱水(沉淀)
解析 (1)果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的,其化学本质属于多糖。果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用。(2)果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物质。要使果汁更澄清,应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时,果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低成正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇,故可用乙醇对果胶粗提取物(经酶处理后的混合物)进行沉淀处理,从而得到干制品。
4.(2017·杭州四中期中)在20世纪50年代,酶已经大规模地应用于各个生产领域,到了70年代又发明了固定化酶技术。请回答下列相关问题:
(1)固定化酶技术将酶固定在____________上,使酶既能与__________接触,又能与__________分离,同时固定在载体上的酶还能__________。常用的固定方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
(2)“α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测实验”中:
①α-淀粉酶固定在________上,使用了如图中方法________(填号码及名称)。
②实验中,用滴管滴加淀粉溶液时,使淀粉溶液以____________的流速过固定化酶柱,目的是________________________。
③灌注了固定化酶的注射器在使用完后要____________洗涤固定化柱,并放置在____________________保存。
答案 (1)不溶于水的载体 反应物 产物 反复利用
(2)①石英砂 乙、吸附法 ②0.3mL/min 使淀粉充分与酶接触 ③用10倍体积的蒸馏水 4℃冰箱
解析 (1)固定化酶技术将酶固定在不溶于水的载体上使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时固定在载体上的酶还能反复利用。
(2)①α-淀粉酶固定在石英砂上,使用了图乙——吸附法;②用滴管滴加淀粉溶液时,使淀粉溶液以0.3mL/min的流速通过固定化酶柱,目的是使淀粉充分与酶接触;③灌注了固定化酶的注射器在使用完后要用10倍体积的蒸馏水洗涤固定化柱,并放置在4℃冰箱保存。
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课时训练
一、选择题
1.关于探究果胶酶最适用量的实验,下列叙述不正确的是( ) A.各组需加入等量不同浓度的果胶酶溶液 B.要保证各组适宜并相同的pH和温度等条件 C.需要检测不同反应时间条件下的生成物量 D.几组实验之间可形成相互对照,不需单设空白对照 答案 C
解析 探究果胶酶最适用量的实验,自变量是果胶酶浓度,所以各组需加入等量不同浓度的果胶酶溶液,A正确;实验设置时,除自变量不同之外,其他无关变量应相同且适宜,B正确;需要检测相同反应时间条件下的生成物量,C错误;几组实验之间可形成相互对照,不需单设空白对照,D正确。
2.在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.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 答案 D
解析 在用果胶酶处理苹果泥时,若让果胶酶充分发生反应,则需扩大果胶酶和苹果泥的接触面积,尽量使果胶酶和苹果泥充分接触,因此可用玻璃棒不时地搅拌反应混合物。对苹果泥用量、酶用量及反应所需的温度和pH的调整,在一定范围内只能加快反应速度,而不能使果胶酶充分地催化反应。
3.下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
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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支放入等量的苹果泥,另5支放入等量果胶酶;将盛苹果泥和果胶酶的试管分别放在5个温度梯度下进行保温;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。 4.(2017·宁波效实中学期中)下列不属于酶的固定方式的是( ) A.将酶包埋在细微网格中 C.将酶吸附在载体表面 答案 D
解析 将酶包埋在细微网格中属于酶固定方式中的包埋法,A正确;将酶相互连接起来属于酶固定方式中的共价偶联法或交联法,B正确;将酶吸附在载体表面属于酶固定方式中的吸附法,C正确;将酶加上糖衣是为了防止胃液里的胃蛋白酶分解酶制剂,不属于酶的固定方法,D错误。 二、非选择题
5.利用紫甘薯制酒可提高其附加值。请回答:
(1)为提高紫甘薯的利用率,工厂化生产时,可加入果胶酶和淀粉酶,其中果胶酶可来自______等微生物。由于酶在水溶液中不稳定,因此常将酶固定在某种介质上制成________。 (2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成________。 A.半乳糖醛酸和葡萄糖 B.半乳糖和果糖 C.半乳糖醛酸甲酯和果糖 D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后,取适量流出的液体,经脱色后加入KI-I2溶液,结果液体呈红色,表明该液体中含有____________。 A.淀粉B.糊精C.麦芽糖D.葡萄糖
答案 (1)黑曲霉(或苹果青霉) 固定化酶 (2)D (3)B
解析 (1)、(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯,以提高紫甘薯的利用率;有些微生物,如黑曲霉、苹果青霉都可用于生产果胶酶;由于酶在水溶液中不稳定,所以常将酶固定在某种介质上制成固定化酶。(3)紫甘薯匀浆流经α-淀粉酶柱后,淀粉会被水解成糊精,糊精经脱色后加入KI-I2溶液呈红色。
6.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表所示。
分组 蒸馏水 缓冲液
B.将酶相互连接起来 D.将酶加上糖衣做成胶囊
果汁 果胶酶制剂果汁浑 12
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