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酶的存在与简单制作方法
酶的作用
酶的作用:降低活化能。
(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)作用机理:酶能降低化学反应所需的活化能,使一个原本在较温和条件下不能进行的反应可以高效快速地进行。
酶的特性
(1)高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107~ 103倍,这说明酶具有高效性的特点。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应,这说明酶的催化作用具有专一性的特点,酶的专一性的解释常用“锁和钥匙学说”。
(3)温和性:绝高温都能使蛋白质其他化学键的断裂永久失活。但低温酶活性可以恢复。
酶的特性在生产生活中的应用
(1)人在发烧时,不想吃东西,其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内,不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左
(3)胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物,只能注射,不能口服,其原因是胰岛素是一种蛋白质,若口服会被蛋白酶水解。
相关试题
下列关于果胶酶说法正确的是 [ ]
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果胶酶能分解果胶,使果汁榨取变得更容易,提高水果的出汁率。下列说法不正确的是 [ ] A.酸碱度和温度会通过影响酶来影响果汁产量
B.酶的数量越多,果汁产量越多
C.酶的催化反应时间能够影响果汁的产量
D.苹果泥的数量也能够影响果汁的产量桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。 据图回答:
(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的___________降解有关,该物质的降解与_________的活性变化有关;也与细胞壁中的______降解有关,该物质的降解与_________的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是___________。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_______,因为______________。
(4)采摘后若要促使果实提前成熟,可选用的方法有_________和________。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是___________。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,瓦解植物的细胞壁及胞间层。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、苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。
课题:验证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,按相应程序进行操作,请把表中未填写的内容填上。(3)取出两个烧杯,同时进行过滤。观察(或比较)__________,并记录结果。
预测实验结果及结论:_________________,说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。
课题二:探索果胶酶催化果胶水解适宜的pH。
(4)本课题实验步骤中,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:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10,再把pH相同的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
哪一种方法更科学?________,请说明理由:________________________。
(5)实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使____,以减少实验误差。
(6)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_________,实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解,在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图:________。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。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
B.果胶有多种,果胶酶也有多种,如半乳糖醛酸酶,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、半纤维素酶配合使用,可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素,促使淀粉、脂肪、维生素和蛋白质的释放,以提高饲料的营养价值在探究果胶酶的用量实验中,叙述不恰当的一项是 [ ] A.本实验应控制在适宜的温度、pH
B.各反应液的温度、pH必须相同
C.可配制不同浓度的果胶酶溶液,加入量应使各种浓度保持一致
D.底物浓度一定时,酶用量越大,滤出的果汁越多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下列哪一项说法是错误的 [ ]
A.酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力
B.温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性
C.果胶酶是能催化果胶分解,从而提高水果的出汁率并使果汁变得澄清的一种酶
D.生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量下列说法正确的是 [ ] A.植物、霉菌、酵母菌和细菌等所有生物活细胞均能产生果胶酶
B.由酵母菌发酵生产的果胶酶是食品工业中使用量最大的酶制剂之一
C.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称
D.温度过高或过低,果胶酶都丧失活性在探究果胶酶用量实验中,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必须相同下列对果胶酶的作用的叙述中,错误的是 [ ]
A.果胶酶是一种催化剂,可以改变反应速度
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下列关于果胶酶的叙述正确的是
①是由具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶 ③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶 ⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸和核苷酸[ ]
A.①②⑤
B.②③⑦
C.③④⑥
D.③④⑤下列关于果胶酶的叙述,正确的是 [ ] A.果胶酶提供反应开始时所必需的活化能
B.只要温度适宜,果胶酶的活性一定高
C.一个果胶酶分子只起一次作用,然后就被毁坏了
D.果胶酶在强酸或强碱溶液中,其活性会丧失果胶酶常在0~4℃下保存。其原因是 [ ]
A.此温度条件下,酶的活性最高
B.此温度条件下,酶变性失活
C.低温可降低酶的活性,但酶不变性失活
D.自然条件下,果胶酶常在0~4℃下发生催化作用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4min,其目的是 [ ]
A.***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℃,此时酶的活性最高工业生产果汁时,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,某学生设计了如下图所示实验: ①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10min(如图A所示)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10min(如图B所示)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(如图C所示)。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录果汁量,结果如下表所示:根据上述实验,请分析并回答下列问题。
(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,在上述B组实验中,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________________。实验操作中,如果不经过步骤①的处理,直接将果胶酶和苹果泥混合,是否可以?请解释原因。某同学进行苹果汁制作实验,工艺如图所示。 请回答:
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是①_______。黑曲霉提取液中含有的②_______可水解果胶,从而使果汁澄清。固定化柱中填充的石英砂通过③_______方式将酶固定化,酶被固定后用蒸馏水洗涤固定化柱是为了除去④_________。
(2)实验中,操作流程A和B的先后顺序为⑤_________。在苹果汁澄清过程中,应关闭的流速调节阀是⑥______。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否还有果胶,可取一定量的果汁与等量的⑦_______混合,如果出现⑧_______现象,说明果胶还没有被完全水解。为使果胶完全水解,应将流速调⑨________。
(3)实验后,将洗涤过的固定化柱在低温环境中保存若干天,该固定化柱仍可用于苹果汁制作实验,说明固定化酶可被①_______使用。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利用果胶酶生产果汁的实验课题。
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7个1mL洁净烧杯和7支试管并分别编号。
③烧杯中注入等量的苹果泥,试管中注入等量的2%的果胶酶溶液,之后进行下面两种操作:
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。
(1)请问上述哪一种方法更科学?_______。理由是________________。
(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作,其目的是使______,以减少实验误差。
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果,在现有的条件下,以横坐标表示pH,纵坐标表示______(填“果汁体积”或“试管体积”),实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解,在上图中选择一个最可能是实验结果的曲线图为___________。已知鸡蛋被加热到65℃后会“变熟”,果胶酶被加热到65℃后是否影响其活性(用过滤得到果汁体积表示)?为探究此问题,请你依据所给材料和用品设计相应方案,预测可能的实验结果及相应的结论。材料用品:配制好的果胶酶溶液(一份保持在40℃水浴环境中,另一份保持在65℃水浴环境中),苹果泥(一份保持在40℃水浴环境中,另一份保持在65℃水浴环境中),酒精灯(或其他加热设备),试管若干,量筒,滴管,大烧杯,温度计,过滤器等。
实验方案:
(1)取2个大烧杯,分别标号甲、乙,各注入等量水,用酒精灯加热,使其各自保持40℃和65℃的水温。
(2)______________________________________。
(3)______________________________________。
(4)______________________________________。
预测结果及结论:
(1)______________________________________。
(2)______________________________________。
(3)______________________________________。
(4)______________________________________。
(5)为验证果胶酶被加热到65℃后是否完全变性失活,还应增加一个自身对照实验,应如何设计,请简要叙述。在探讨温度对果胶酶影响的实验中,下列说法不正确的是 [ ]
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杯中恒温水浴处理
C.不同温度梯度之间可相互对照
D.温度过高时,果胶酶会变性失活下列说法不正确的是 [ ] A.酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的
B.酶的数量越多,果汁产量越多
C.酶的催化反应时间能够影响果汁的产量
D.苹果泥的数量也能够影响果汁的产量果胶酶能分解果胶,使榨取果汁变得更容易,提高水果的出汁率。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,在反应同样时间后,再将反应液过滤同样时间,用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是 [ ] A.
B.
C.
D.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、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: (1)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:______________。
(2)比较烧杯甲、丙、丁可知:__________能影响酶的活性。
(3)表中①处的内容是_________。
(4)请你设计一张表格,用来记录利用上述材料“探究果胶酶最适用量”的实验结果。工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁以提高出汁量,为研究外界条件对果胶酶活性的影响,某研究人员设计系列实验,结果如下: 根据上述实验结果,请分析回答下列问题:
(1)表一实验结果表明:在实验设置的系列温度中,当温度为__________℃时果胶酶的活性最高,因为在该温度时,相同时间内的出汁量__________。
(2)由上述图表中可得知:对酶活性影响最小的外界条件是_______;酶保持最高活性都需要_____条件。
(3)在进行探究温度对果胶酶活性的影响实验时,每一组的Ca2+浓度及pH应分别调节到___________mol/L和__________,目的是控制Ca2+浓度及pH等其它实验条件__________。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汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某同学设计了下图所示的实验: ①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在10℃水浴中恒温处理10min(如图A)。
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在10℃水浴中恒温处理10min(如图B)。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测量果汁量(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: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④的目的是_________________。假设你已经探究了果胶酶的最适温度(为45℃)和最适pH(为4.8),你还想进一步探究果胶酶的最适用量。此时,实验的变量是____,合理地设置果胶酶用量的梯度后,可通过苹果泥出汁的多少来判断果胶酶的用量是否合适。请根据所给材料和用具完成以下探究实验。
(1)材料和用具:制备好的苹果泥、恒温水浴装置、试管、漏斗、滤纸、量筒、试管夹、质量浓度为2%的果胶酶溶液、体积分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸。
(2)实验步骤:
①.取6支试管,编号为1~6,分别加入___________,调节pH至4.8。
②.向1~6号试管中分别加入_______,然后放入45℃恒温水浴,水浴________。
③.______________________。
(3)结果与讨论:如何根据实验数据确定某一果胶酶用量是最适用量?_______________。下图是研究人员对黑曲霉A1果胶酶性质的研究结果,据图分析温度、pH和Ca2+浓度等与酶活力的关系。 (1)从上图可以看出,对酶活力影响最小的是___________。
(2)这三个图的共同点说明___________。
(3)若探究温度对黑曲霉A1果胶酶活力的影响,则在该实验中,实验组和对照组的pH及Ca2+浓度是否需要进行调节?______。若需要调节,则pH及Ca2+浓度分别调节到______和_____。其原因是________。下列A、B、C图依次表示果胶酶浓度一定时,果胶酶的反应速度与反应物浓度、温度、pH之间的关系,据图完成问题: (1)图A中,反应物达到某一浓度时反应速度不再上升的原因是___________。
(2)图B中,b点所对应的温度称为___________。如果你根据实验数据转换成的曲线图无法判断果胶酶的最适温度,你将如何改进?_______________。
(3)图B中,曲线ab段表明_______________,bc段表明_____________。
(4)将装有果胶酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和90℃水浴锅中,20分钟后取出,转入40℃的水浴锅中保温,两试管内的反应:甲试管__________,乙试管___________。
(5)图C表示了果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时,果胶酶催化反应的速度随pH变化的曲线,实验时可根据_____________来判定果胶酶的最适pH。下图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系,下列叙述错误的是 [ ]
A.在B点之前,果胶酶的活性和温度成正比;之后,成反比
B.当温度在B点时,果胶酶的活性最高,酶的催化作用最高
C.A点时,果胶酶的活性很低,但随着温度升高,果胶酶的活性可以上升
D.C点时,果胶酶的活性很低,当温度降低时,酶的活性可以上升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 [ ]
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某同学用实验来探究pH对酶活性的影响。他准备了5支含有等量果胶酶溶液的试管,用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同的pH,每支试管加5块0.1cm3的正方体苹果块,试管均置于25℃室温条件下。
(1)请你帮助选取pH梯度:______________。
(2)请以两种方法改进实验,使实验在更短时间内完成。_________________________。
(3)生成果汁的量与酶活性强弱的关系是:_______,可根据________来判断最适pH。
(4)为确认澄清果汁的大量生成是由于果胶酶的作用,还应对实验进行怎样设计?______________。下图表示温度对果胶酶活性的影响。 (1)在图中,T0表示果胶酶催化反应的___________温度。
(2)图中Ta和Tb两温度下,果胶酶催化效率都很低,两者有什么区别?
(3)如果图中纵坐标表示果汁产生速率,横坐标表示温度,请在图中画出果汁产生速率对温度的曲线图(所绘制的曲线大体符合事实即可)。下列说法不正确的是 [ ]
A.在探究果胶酶的用量实验中,虽然实验的变量发生了变化,但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的
B.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶
C.通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低
D.人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题pH对果胶酶活性影响的实验中,不正确的是 [ ]
A.自变量是不同的pH梯度
B.控制不变的量有温度、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来判断果胶酶的最适pH
D.pH过低时,果胶酶活性变小,但不失活桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的实验结果。 据图回答:
(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的___________降解有关,该物质的降解与_________的活性变化有关;也与细胞壁中的______降解有关,该物质的降解与_________的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是___________。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_______,因为______________。
(4)采摘后若要促使果实提前成熟,可选用的方法有_________和________。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是___________。
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