Question

工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高水果的出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某同学设计了如下实验：

　 Ⅰ.将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图甲)。

　 Ⅱ.将步骤Ⅰ处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟(如图乙)。

　 Ⅲ.将步骤Ⅱ处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图丙)。

　 Ⅳ.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：

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

　 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，是因为果胶酶可以分解细胞壁中的果胶，产物是________。

　 (2)实验结果表明，当温度为________左右时，果汁量最多，此时果胶酶的活性________。

　 (3)为什么该实验能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？

　 ________________________________________________________________________

　 ________________________________________________________________________。

　 (4)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，据图完成下列问题：

　 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，曲线ab段表明________，曲线bc段表明________。

　 ③将装有果胶酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入12℃和90℃水浴锅中，20分钟后取出转入40℃的水浴锅中保温，两支试管内的反应是：甲________，乙________。

　 ④图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线，实验时可根据________来判定果胶酶的最适pH。

 

Answer 1

(1)半乳糖醛酸　(2)40℃　最高　(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化果胶分解的能力　(4)①受反应物中酶浓度的限制　②果胶酶的活性随温度升高而升高　果胶酶的活性随温度的继续升高而下降　③反应速度加快　无催化反应　④果汁的量

(1)果胶酶催化植物细胞壁中的果胶分解成为半乳糖醛酸。(2)由题干中的表格可知，40℃时果汁量最多，说明此温度下酶活性最强。(3)该实验中衡量结果的指标有两项，一是观察在相同的时间内，滤出苹果汁的体积的多少。体积多说明果胶酶活性高，将果胶分解得多，使果汁更好地流出。二是观察果汁的澄清度。(4)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。①图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升；当反应物达到一定浓度时，随反应物浓度增加，反应速度不再增加。这是因为酶虽然有高效性，但催化能力也有一定限度，当所有酶都发挥了最高效能后，反应物浓度再增加，反应速度也不增加，这时受酶浓度影响。②从a点到b点曲线上升，这是因为温度升高，酶活性升高。曲线bc段下降，因为温度超过最适温度，酶活性随温度升高而降低。③由于甲试管温度较低，所以酶活性较低，反应速度很慢，当转入40℃(酶反应的适宜温度)的水浴锅中加热时，其反应速度迅速增加。乙试管在90℃高温下，酶结构被破坏，酶变性失活，当转入40℃的水浴锅中保温时，酶活性也不再恢复，故无催化反应。④图C表示果胶酶浓度、反应物浓度、温度等一定时，果胶酶催化反应的速率随pH变化的曲线，实验时可根据果汁的量来判定果胶酶的最适pH。