Question

15．植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素，果胶酶能够水解果胶．工业生产果汁时，常常利用果胶酶处理果泥，以提高果汁产量．某生物学习小组通过测定果泥的出汁量，探究温度对果胶酶活性的影响．实验如下：
【实验假设】不同温度条件对果胶酶活性的影响不同
【实验过程】分别在10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃条件下重复
如图1的实验操作，并记录果汁量，绘制出图2．请分析回答：

（l）实验操作过程中，果泥与果胶酶混合前后（如①→②所示步骤）设置温度应相同（填“不同”或“相同”）．在图2的实验结果中，当温度为40℃时收集的果汁量最多；
（2）在40℃至80℃范围，酶的活性逐渐随着温度升高，收集的果汁量逐渐减少，结果说明果胶酶的活性逐渐降低．酶活性改变的原因是高温使酶失活；
（3）果胶酶只能催化果胶水解，不能催化纤维素水解，体现了酶的专一性；
（4）果胶酶提高化学反应速率的原因是降低（填“增加”或“降低”）化学反应的活化能．

Answer 1

分析 1、酶的活性以酶促反应速率来体现，果胶酶能破坏细胞壁，有利于液泡中的果汁出汁，因此，果汁的出汁量就能反应果胶酶的活性．
2、温度能影响酶的活性，在高温下酶活性丧失，在低温下酶活性降低，只有温度适宜的情况下酶的活性达到最高．
3、果胶酶在果汁生产中的作用：
（1）果胶酶的作用：能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易，也是果汁变得澄清．
（2）酶活性：是指酶催化一定化学反应的能力．酶是生物体内具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，其催化效率受反应物浓度、温度、pH的影响．
（3）探究温度和pH对酶活性的影响实验和探究果胶酶的用量．

解答 解：（1）实验操作过程中，果泥与果胶酶混合前后（如①→②所示步骤）设置温度应相同．在图9-2的实验结果中，当温度为40℃时收集的果汁量最多．
（2）在40℃至80℃范围，随着温度升高，收集的果汁量逐渐减少，结果说明果胶酶的活性逐渐降低．酶活性改变的原因是高温使酶失活．
（3）果胶酶只能催化果胶水解，不能催化纤维素水解，体现了酶的专一性．
（4）果胶酶提高化学反应速率的原因是降低化学反应的活化能．
故答案为：
（1）相同    40
（2）降低　   高温使酶失活（变性等，合理即给分）
（3）专一
（4）降低

点评 本题考查了果胶酶活性测定的有关知识，要求考生能够掌握酶的特性、作用机制，能够根据题干中的柱形图获得相应的实验结论，难度适中．