1、专题质量评估(四)酶的研究与应用(时间：90分钟分数：100分)一、选择题(本题共20个小题，每小题2.5分，共50分)1有关果胶的叙述不正确的是()A果胶是植物细胞壁的主要成分之一B果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C果胶影响出汁率D果胶酶能够分解果胶，因此果胶酶是一种酶解析：果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。答案：D2下列与酶的活性有关的说法不准确的是()A酶的活性从根本上说是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C酶的活性受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响D酶活性高低与反应物浓度无关解析：酶的活性
2、是指酶催化一定化学反应的能力，这种能力与蛋白质的结构有关，受温度、pH和酶抑制剂等因素的影响。答案：A3下列关于果胶酶的叙述不正确的是()具有分泌功能的细胞产生的凡是活细胞都能产生果胶酶果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶果胶酶特指分解果胶的一种酶纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸ABC D解析：果胶酶是指能够分解果胶的一类酶的总称；发挥作用的场所是细胞外；能够产生果胶酶的细胞一定是具有分泌功能的细胞；植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，但是并不是所有活细胞都能产生果胶酶；果胶酶的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸；果
3、胶酶和纤维素酶共同作用可以除去植物细胞壁。答案：B4关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是()A配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液B调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态C用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同D在相同的适宜温度条件下进行实验解析：在探究果胶酶用量的实验中，可以将果胶酶的用量作为单一变量，而其他条件必须保持一致，如用玻璃棒搅拌加酶的果泥时，所需用的时间要一致。答案：C5果胶酶能够分解果胶，可以提高水果的出汁率。某同学为了探究pH对果胶酶活性的影响，在不同pH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
4、滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是()解析：果胶酶的活性受到pH的影响，若pH适宜则酶的活性高，得到的果汁较多；当过酸或过碱时，酶的活性会丧失，得到的果汁极少。答案：A6下列说法正确的是()A加酶洗衣粉就是将酶直接加到洗衣粉中B目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、蔗糖酶C温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性D加酶洗衣粉不含表面活性剂和水软化剂，不会污染环境解析：加酶洗衣粉中的酶是通过特殊化学物质层层包装后再加入洗衣粉中；洗衣粉中的酶制剂不包括蔗糖酶；洗衣粉中的酶虽然具有很好的耐酸碱和表面活性剂的特性，但是温度、酸碱度和表面活性剂在一定程度上仍然会影响酶的活性。加酶
5、洗衣粉中表面活性剂和水软化剂的使用量少，对环境造成污染程度小，而不是不污染环境。答案：C7市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物中的汗渍、血渍以及人体排放的蛋白质等遇到它，皆能被水解而除去。下列衣物中不能用加酶洗衣粉洗涤的是()棉丝品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品尼龙织品ABC D解析：毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质，加酶洗衣粉中的蛋白酶将其水解而破坏衣物。答案：D8与普通洗衣粉相比，加酶洗衣粉能更有效地清除污渍。下列有关叙述错误的是()A加酶洗衣粉是添加了固定化酶的洗衣粉B加酶洗衣粉的使用，减少了磷的排放，降低了环境污染C探究加酶洗衣粉的洗涤效果
6、，应该选择同一品牌的普通洗衣粉作对照D水质、水量、水温都会影响加酶洗衣粉的洗涤效果解析：加酶洗衣粉中加入了酶制剂，但没有加入固定化酶；它会受到水质、水量、水温等条件影响；还可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，减少对环境的污染。探究加酶洗衣粉的洗涤效果，需要考虑对照原则等，即用同一品牌的普通洗衣粉作为对照。答案：A9果酒放久了易产生沉淀，若加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，说明()A酶具有专一性B酶的成分是蛋白质C酶的活性受环境影响D该沉淀的成分是氨基酸解析：果酒里含有一定量的细小果肉，时间一长就会产生沉淀，该沉淀物主要含有蛋白质，只有蛋白酶才能将其分解，这就证明了酶的专一
7、性。答案：A10某工厂生产的一种生物活性洗衣粉的包装上有如下说明：成分：碱性蛋白酶0.2%，清洁剂15%。用法：洗涤前先将衣物浸于洗衣粉的水中15分钟，使用温水效果最佳。下列叙述不正确的是()这种洗衣粉较容易清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等温水条件下蛋白酶的活性最强该洗衣粉可以洗涤各种污渍该碱性蛋白酶能够将蛋白质水解成氨基酸或小分子的肽羊毛、丝质类衣物可以用该洗衣粉洗涤A BC D解析：该洗衣粉中含有蛋白酶，可以清除衣物上的奶渍、蛋清污渍等，但不能洗涤各种污渍；羊毛、丝质类衣物中的蛋白质容易被蛋白酶分解，所以它们不能用该洗衣粉洗涤。答案：D11酶固定化技术与细胞固定化技术的关系是()A酶固定化技术
8、是细胞固定化技术的基础B细胞固定化技术是酶固定化技术的基础C酶固定化技术与细胞固定化技术是同时发展起来的D细胞固定化技术先于酶固定化技术解析：固定化细胞技术是继固定化酶技术之后，建立在固定化酶基础之上的新技术。答案：A12下列有关固定化酶和固定化细胞的说法，正确的是()A固定化酶和固定化细胞都能反复使用但酶的活性迅速下降B固定化酶技术一次只能固定一种酶C某种固定化酶的优势在于能催化一系列生化反应D固定化技术常用的方法有包埋法、化学结合法、吸附法答案：D13有关配制海藻酸钠溶液的叙述中，不准确的是()A加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环B海藻酸钠的浓度关系到固定化细胞的质量C海藻酸钠可在水中
9、迅速溶解，无须再加温D海藻酸钠的浓度过低，形成的凝胶珠内包埋的细胞过少解析：海藻酸钠在水中溶解较慢，需要通过加热促进其溶解，最好用小火间断加热的方法。如果加热太快，海藻酸钠会发生焦糊。答案：C14下列叙述正确的是()A一种固定化酶能催化一系列的化学反应B固定化细胞能产生一系列酶C固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响D固定化酶更适合大分子反应物解析：固定化酶一般只能催化一种化学反应；而固定化细胞则能产生一系列酶，故能催化一系列化学反应；固定化细胞和固定化酶的作用原理是相同的，且固定化细胞能不断地产生酶和催化反应所需要的辅助因子，效果更好。固定化酶不能从固定的材料中漏出，因此用于固定的材料所设计
10、的孔不能大，若催化的反应物过大，酶和反应物不能接触，就达不到催化的目的。答案：B15下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的说法，正确的是()A高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶B在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物的进入C将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出D固定化酶技术复杂，成本较高解析：生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构
11、酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。答案：C16多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，具有辅助消化的作用。其片剂是糖衣片，这样制作的目的不包括(多选)()A补充体内糖类物质的供给B防止胃液的消化作用C经唾液消化后即可迅速起作用D使其中各种酶缓慢地释放解析：因小肠是消化的主要场所，故应使多酶片中的各种酶到达小肠中起作用，且小肠中的pH对它们适宜；又因胃中只含胃蛋白酶，对糖衣无消化作用，这就防止了多酶片中的各种消化酶被胃蛋白酶消化分解。答案：ACD17下列关于固定化细胞技术的说法中，正确的是()A物理吸附法的优点是操作简单，吸附牢固B包埋法的优点是操作复
12、杂，条件温和，对细胞无毒性C物理吸附法容易对酶活性产生影响D凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等解析：固定化细胞的主要方法有物理吸附法和包埋法。它们各有利弊，物理吸附法的主要优点是酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，这一过程与微生物细胞的性质、载体的性质及两者之间的相互作用等有关，且吸附力较弱，吸附不牢固，细胞容易脱落。而包埋法操作简便，条件温和，对细胞无毒性，适合于生长细胞的固定化，但凝胶的结构要保持稳定需要适当地进行控制。凝胶包埋常用的凝胶种类有琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、明胶和聚丙烯酰胺凝胶等。答案：D18许多病原菌对青霉素产生了抗药性，科学家用
13、青霉素酰化酶研制出了氨苄青霉素。利用固定化青霉素酰化酶反应器，除严格控制温度和pH外，还必须严格要求的条件是()A高压 B无菌C搅拌 D光照解析：酶发挥作用的条件是适宜的温度、pH，另外为了保证反应产物的纯度，还必须严格控制无菌条件，防止杂菌污染。答案：B19使用固定化酶技术生产高果糖浆正确的是()A高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶B在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板，防止异物进入C将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，果糖从反应柱下端流出D用固定化酶技术复杂，成本较高解析：生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶，将这种酶固定在一种颗粒状的载体上，再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分
14、布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本。答案：C20右图所示为应用固定化酵母进行葡萄糖发酵的装置，下列说法中不正确的是()A为使固定化酵母可以反复使用，实验过程一定要在无菌条件下进行B加入反应液后应保持活塞1始终打开，活塞2则必须关闭C装置的长导管主要是为了释放CO2并防止杂菌进入反应柱D加入反应液的浓度不能过高以免酵母细胞因失水过多而死亡解析：考查酵母细胞的固定化和制作果酒的知识。加入反应液后
15、应关闭活塞1和活塞2。答案：B二、非选择题(本大题共4个小题，共50分)21(12分)据了解，国内的饮料市场经历了碳酸饮料时代、饮用水时代和茶饮料时代后，如今已悄然走进了果汁饮料时代。现代人吃什么都要讲究纯天然，所以这几年果汁饮料卖得很火，销量也是众多饮料中增长最快的。但其中的某些问题却引人深思。请思考以下问题：(1)果汁的包装瓶上写着105高温瞬间灭菌是什么意思？_ _。为什么要这样做？_。(2)在自己家里榨的果汁很容易腐败，而果汁饮料的包装瓶上写着“不含任何防腐剂，最长保质期为一年”，其中的奥妙在哪里？_。(3)在果汁加工过程中如何提高出汁率和澄清度？_。(4)果汁饮料和新鲜水果在营养成分
16、上是否一样？_。解析：该题综合考查无菌操作的方法、意义及酶的使用等知识。(1)果汁应在105下灭菌30 s，既可以杀灭引起果汁变质的微生物，又不会破坏果汁的品质。(2)自己家里榨的果汁很容易腐败的原因是被微生物污染了，市场上销售的是已经过灭菌处理的，所以能够保存一段时间。(3)果胶酶能分解果胶，分解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易；果胶酶将不溶于水的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。(4)果汁饮料是通过新鲜水果榨取果汁获得的，二者成分非常接近，只是果汁不含纤维素，纤维素对人体的消化有影响。答案：(1)高温瞬间灭菌指在105下灭菌30 s这样做既能杀死引起果汁变质的微生
17、物，又不会破坏果汁的品质(2)高温杀死了果汁瓶内的微生物，因此在不加防腐剂的条件下也可保存较长时间(3)使用果胶酶(4)果汁的营养成分非常接近水果的营养成分，但是最大的不足就是果汁中严重缺乏纤维素，纤维素在医学界目前被称为第七营养素，而且它也是人体必需的营养素。人体虽不能直接利用其中的能量，但纤维素可影响肠道内的菌群活动，可降低肠道内有毒物质的积累22(8分)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。请你帮助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、
18、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100 mL洁净的烧杯，分别编号1、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。操作顺序项目烧杯12在烧杯中加入苹果泥20 mL20 mL2mL注入蒸馏水在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌10 min10 min(3)取两个大烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)_，并记录结果。实验结果的预测及结论：如果是_，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。答案：(2)注入果胶酶溶液2 mL(3)相同时间内滤出的果汁体积和
19、果汁的澄清度实验结果的预测及结论：相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高23(12分)在日常洗涤中，普通洗衣粉已经逐渐被加酶洗衣粉所代替，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等可以将粘附在衣物上的奶渍、汗渍、血渍等快速、彻底地清除掉，因此非常受人们的欢迎。(1)某班同学为探究“雕牌”复合加酶洗衣粉的最佳洗涤温度，设计了一个探究实验，该实验的自变量应为_。实验过程中，不同的小组选用了含不同污染物的衣物作为实验材料，最终结果汇总如下表：不同温度下除去不同污渍所需的时间(min)水温()51525354555657585植物油225110987849352
20、246109牛奶200103704211344991100浆糊1439965312163497148由上表可知，在洗涤含不同污染物的衣物时要_。(2)目前使用的加酶洗衣粉都是一次性的，某大型洗涤公司为降低生产成本研制了一种能多次重复使用加酶洗衣粉的设备，他们将酶固定在不溶于水的尼龙载体上，洗涤完衣物后，经过简单处理，这些酶还可以多次重复利用，这种处理酶的方法叫_技术。(3)加酶洗衣粉中的淀粉酶可以从霉菌中提取。用固体培养基分离、纯化霉菌时，常用的接种方法是_和_。(4)土壤中有很多微生物能分泌纤维素酶，在分离这些微生物的过程中应该以_作为唯一碳源。解析：(1)探究温度对酶活性的影响时，自变量应
21、为温度。由表格可知，清除不同污染物时，所需的最适温度不同，因此洗涤时要加以区别，选用不同温度的水。(2)将酶固定在一定的载体上，使酶既能与反应物接触，又能和产物分离，从而使酶重复利用的技术叫做固定化酶技术。(3)用固体培养基分离、纯化微生物时，常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(4)分离能分解纤维素的微生物时，应使纤维素为培养基中的唯一碳源，这样，只有能利用纤维素的微生物才能在上面生长繁殖。答案：(1)温度使用不同温度的水(2)固定化酶(3)平板划线法稀释涂布平板法(4)纤维素24(18分)20世纪人们利用石油作为主要能源及石油化学品的原料，为社会发展做出了巨大的贡献。但石油为不可再
22、生的资源，而且石油作为燃料及化学品原料，对环境产生了严重的破坏和污染。随着人们对全球性能源危机和环境保护认识的不断深入，从20世纪七十年代中期开始，利用生物技术和可再生资源进行乙醇的工业生产，并以此作为石油能源的替代物成为各国研究热点。以发酵法生产乙醇，原料出酒率的提高是永久的主题。淀粉原料均含有纤维素及半纤维素。纤维素性质稳定，极难水解，纤维素与半纤维素相互交缠扭合，组成不易被破坏的网状细胞壁结构。网状结构中包挟了部分淀粉、蛋白质等大分子可利用物质，这些物质在工艺中无法被释放、利用而造成原料损失。原料中的果胶质使糖化发酵过程速度减缓，也不利于原料出酒率的提高。(1)根据本节所学知识请提出具体
23、的解决方案：_。(2)纤维素和半纤维素主要存在于_结构中。(3)在酒精专用复合酶制剂的包装袋上标明“在1535、无阳光照射、干燥的环境下10个月，酶活性损失小于5%、515低温贮存18个月，酶活性损失低于5%”。试说明其理论依据。_。(4)在生产过程中，为了降低生产成本，可以将上述复合酶制剂固定化为固定化复合酶，其固定方法一般有_、_和_，优点是_ _。解析：本题介绍了一种新思路，即用纤维素(多糖的一种)来生产酒精，其中要用到纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，可从这一角度来分析解决问题。解答本题时应充分考虑引起上述现象的原因是纤维素、半纤维素和果胶的存在，导致原料损失及出酒率低。因此，要利用酶的专一性，分别选择纤维素酶、半纤维素酶及果胶酶，分别将上述三种物质水解，提高原料出酒率。因为酶是生物催化剂，因此，其活性受pH、温度等环境因素的影响。固定化酶的优点是酶制剂可以回收和重复利用，可以降低生产成本。答案：(1)利用复合酶制剂的解决方案。用足够的纤维素酶和半纤维素酶及适量的果胶酶加入发酵罐中水解，原料中纤维素及半纤维素和果胶被分解，充分释放工艺有效物，提高原料出酒率(2)细胞壁(3)酒精专用复合酶制剂是微生物发酵产品，其化学本质为蛋白质。酶的活性受温度、pH等环境因素的影响，高温使酶活性丧失(4)包埋法化学结合法物理吸附法固定化酶可以回收和重复利用，降低生产成本
