Question

工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高水果的出汁率，為研究溫度對果膠酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

　 Ⅰ.將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10℃水浴中恒溫處理10分鐘(如圖甲)。

　 Ⅱ.將步驟Ⅰ處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10℃水浴中恒溫處理10分鐘(如圖乙)。

　 Ⅲ.將步驟Ⅱ處理后的混合物過濾，收集濾液，測量果汁量(如圖丙)。

　 Ⅳ.在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：

果汁量/mL	8	13	15	25	15	12	11	10
溫度/℃	10	20	30	40	50	60	70	80

　 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請分析回答下列問題：

　 (1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣�膠酶可以分解細(xì)胞壁中的果膠，產(chǎn)物是________。

　 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為________左右時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性________。

　 (3)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？

　 ________________________________________________________________________

　 ________________________________________________________________________。

　 (4)下列A、B、C圖依次表示果膠酶濃度一定時(shí)，果膠酶的反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度、溫度、pH之間的關(guān)系，據(jù)圖完成下列問題：

　 ①圖A中，反應(yīng)物達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)速度不再上升的原因是________。

　 ②圖B中，曲線ab段表明________，曲線bc段表明________。

　 ③將裝有果膠酶與反應(yīng)物的甲、乙兩支試管分別放入12℃和90℃水浴鍋中，20分鐘后取出轉(zhuǎn)入40℃的水浴鍋中保溫，兩支試管內(nèi)的反應(yīng)是：甲________，乙________。

　 ④圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)________來判定果膠酶的最適pH。

 

Answer 1

(1)半乳糖醛酸　(2)40℃　最高　(3)果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化果膠分解的能力　(4)①受反應(yīng)物中酶濃度的限制　②果膠酶的活性隨溫度升高而升高　果膠酶的活性隨溫度的繼續(xù)升高而下降�、鄯磻�(yīng)速度加快　無催化反應(yīng)　④果汁的量

(1)果膠酶催化植物細(xì)胞壁中的果膠分解成為半乳糖醛酸。(2)由題干中的表格可知，40℃時(shí)果汁量最多，說明此溫度下酶活性最強(qiáng)。(3)該實(shí)驗(yàn)中衡量結(jié)果的指標(biāo)有兩項(xiàng)，一是觀察在相同的時(shí)間內(nèi)，濾出蘋果汁的體積的多少。體積多說明果膠酶活性高，將果膠分解得多，使果汁更好地流出。二是觀察果汁的澄清度。(4)酶是生物體內(nèi)具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，其催化效率受反應(yīng)物濃度、溫度、pH的影響。①圖A中，當(dāng)反應(yīng)物在低濃度范圍內(nèi)增加時(shí)，反應(yīng)速度迅速上升；當(dāng)反應(yīng)物達(dá)到一定濃度時(shí)，隨反應(yīng)物濃度增加，反應(yīng)速度不再增加。這是因?yàn)槊鸽m然有高效性，但催化能力也有一定限度，當(dāng)所有酶都發(fā)揮了最高效能后，反應(yīng)物濃度再增加，反應(yīng)速度也不增加，這時(shí)受酶濃度影響。②從a點(diǎn)到b點(diǎn)曲線上升，這是因?yàn)闇囟壬�高，酶活性升高。曲線bc段下降，因?yàn)闇囟瘸�過最適溫度，酶活性隨溫度升高而降低。③由于甲試管溫度較低，所以酶活性較低，反應(yīng)速度很慢，當(dāng)轉(zhuǎn)入40℃(酶反應(yīng)的適宜溫度)的水浴鍋中加熱時(shí)，其反應(yīng)速度迅速增加。乙試管在90℃高溫下，酶結(jié)構(gòu)被破壞，酶變性失活，當(dāng)轉(zhuǎn)入40℃的水浴鍋中保溫時(shí)，酶活性也不再恢復(fù)，故無催化反應(yīng)。④圖C表示果膠酶濃度、反應(yīng)物濃度、溫度等一定時(shí)，果膠酶催化反應(yīng)的速率隨pH變化的曲線，實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)果汁的量來判定果膠酶的最適pH。