2020版生物浙江高考选考一轮复习讲义：第30讲酶的利用

第30讲　酶的利用
知识内容展示
核心素养对接
1.果汁中的果胶和果胶酶
2.α­淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
社会责任
果胶和果胶酶在果汁生产中的作用
科学探究
探究α­淀粉酶的活性


考点　酶的利用

1.(2018·浙江4月选考节选)某植物富含有果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。
(1)果胶提取工艺研究结果表明，原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率，最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖　B.使植物组织变得松散　C.使有关酶失活　D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。
(2)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中，将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后，发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加________________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸，再添加____________________，以解决汁液浑浊和沉淀问题。
(3)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中，通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性，然后主要优化各固定化酶反应器中的________________________(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。其中，酶反应时间可通过__________________来调节。
解析　本题考查选修一酶的应用，试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。常用方法有吸附法、共价偶联法等。
答案　(1)C
(2)果胶酶和果胶甲酯酶　淀粉酶使淀粉分解
(3)固定化的量、反应液温度　控制反应器液体流量(或体积)
2.(2016·浙江10月选考节选)请回答脲酶固定化实验的有关问题：
制备固定化酶时，用石英砂吸附脲酶，装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是________________。
解析　用石英砂吸附法固定化酶，装柱完成后，再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是洗去未被吸附的酶，以免影响产物的纯度。
答案　除去游离的脲酶
3.(2016·浙江4月选考节选)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题：
(1)果胶是细胞壁的重要组成成分，其化学本质是________(A.蛋白质　B.脂质　C.核酸　D.多糖)。它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞________在一起。
(2)制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成________和半乳糖醛酸甲酯等物质，再用________酶处理，可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的________高低呈正相关。
(3)由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提取物(经酶处理后的混合物)进行________处理，从而得到干制品。
解析　(1)果胶主要是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯缩聚而成的，属于多糖。果胶主要在相邻的植物细胞之间起粘合的作用。(2)果胶酶和果胶甲酯酶可以将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，用适量且浓度适宜的上述两种酶处理果汁可以使果汁澄清，果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低呈正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇，经酶处理后的混合物用乙醇进行沉淀脱水处理，可获得干制品。
答案　(1)D　粘合　(2)半乳糖醛酸　果胶甲酯　活性　(3)脱水(沉淀)
本题组对应选修一P33～P35，果汁中的果胶和果胶酶；选修一P38～P40，α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
一、果汁中的果胶和果胶酶
1.果胶及其特性
果胶是植物细胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。果胶起着粘合细胞的作用，去掉果胶植物组织将变得松散。果胶不溶于乙醇中，这是鉴别果胶的一种简易方法。
2.果胶酶的组成及作用
果胶酶包括果胶酶和果胶甲酯酶，能使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，瓦解植物细胞壁和胞间层，果汁制作时，使用果胶酶有利于提高出汁率和澄清度。
3.果胶酶的来源
黑曲霉、苹果青霉等都可以用于生产果胶酶。
二、α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
1.固定化酶
(1)固定化酶的含义：是指将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
(2)固定化的方法：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。
(3)固定化酶的优点：①稳定性提高；②易分离；③可反复利用。
2.α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测
(1)淀粉的水解过程：

(2)α－淀粉酶的固定化(如右图)。5 mg α－淀粉酶溶于4 mL蒸馏水，加入5 g石英砂，搅拌30 min。
(3)将石英砂装入含气门心并用夹子封住的注射器中。用40 mL蒸馏水用流速1 mL/min来洗涤除去未吸附的游离淀粉酶。
(4)使淀粉溶液以0.3 mL/min的流速过柱，在流出5 mL后接收0.5 mL流出液。加入1～2滴KI－I2溶液，观察颜色变化。
(5)实验预期结果：水解产物糊精遇碘呈红色。

探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验
(1)实验原理
①果胶半乳糖醛酸＋半乳糖醛酸甲酯。
②果胶酶的活性受温度(或pH)的影响，处于最适温度(或pH)时活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小呈正相关。
③果胶不溶于乙醇。
(2)实验流程

(3)实验结论：果胶酶能分解果胶，提高果汁的出汁率和澄清度。

角度　酶的利用
1.(2018·绍兴模拟)回答与α－淀粉酶的制备和固定化过程有关的问题：
(1)为了获得优良的枯草杆菌菌株，研究者取5克土样加到有95 mL________的三角瓶中，振荡10分钟，即成10－1土壤液。为了进一步稀释土壤液，应用________吸取悬液，制成10－2、10－3、10－4、10－5的土壤稀释液。
(2)筛选产α－淀粉酶的枯草杆菌时，用较低浓度的________作为培养基中的唯一碳源，接种时宜采用________接种法。
(3)α－淀粉酶宜采用吸附法进行固定化，下列关于反应柱的理解，正确的是(　　)
A.反应物和酶均可自由通过反应柱
B.反应物和酶均不能通过反应柱
C.反应物能通过反应柱，酶不能通过反应柱
D.反应物不能通过，酶能通过
(4)为了确定筛选出的淀粉酶的应用价值，还需要进一步检测固相α－淀粉酶的活性，在该实验中，亲和层析洗脱液中加入KI－I2指示剂后，试管中呈现________色。相对于唾液淀粉酶，枯草杆菌产生的α－淀粉酶具有______特性，从而有利于工业生产。
解析　在无菌条件下，用无菌水制备土壤稀释液，产生α－淀粉酶的枯草杆菌能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长，用淀粉作为培养基中的唯一碳源，可筛选产α－淀粉酶的枯草杆菌。α－淀粉酶经固定后，装入反应柱，反应物能通过反应柱，酶不能通过反应柱，使酶与产物分离。亲和层析洗脱液是经反应柱后的流出液，含有淀粉水解后的产物糊精，加入KI－I2指示剂后呈红色。α－淀粉酶的最适温度是50～75 ℃，与唾液淀粉酶相比，具有耐高温的特点。
答案　(1)无菌水　移液器　(2)淀粉　涂布　(3)C　(4)红　耐高温
2.某校生物兴趣小组为探究不同浓度果胶酶对澄清苹果汁出汁率的影响，进行了如下实验。
实验步骤：
①制备苹果汁：将苹果洗净，切成小块，用榨汁机打碎成苹果汁匀浆。加热苹果汁到100 ℃，再冷却至50 ℃左右。
②配制不同浓度的酶液：取5支10 mL的试管，依次编号为2～6号。分别加入不同量的质量浓度为10 g/mL的果胶酶溶液，再分别加入苹果酸定容至10 mL，获得质量浓度分别为2 g/mL、4 g/mL、6 g/mL、8 g/mL、10 g/mL的果胶酶溶液备用。
③降解苹果汁(如下图)

④沉淀：向上述6只烧杯中添加明胶、活性炭等物质搅拌处理，充分混匀后静置，分别过滤。
记录并处理结果：用量筒测量澄清滤液(即苹果汁)的体积，记入表格，并计算出汁率。
请回答下列问题：
(1)果胶酶能提高苹果的出汁率并使果汁澄清的原因是
____________________________________________________________________。
(2)步骤①中，苹果汁先加热到100 ℃的目的是________________________
____________________________________________________________________。
(3)步骤②中，在2～6号试管中加入10 g/mL果胶酶溶液的量分别是____________________________________________________________________；
步骤③中，在1号烧杯中加入1 mL________。
(4)根据预期结果，请绘制出澄清苹果汁出汁率与果胶酶浓度之间大致的关系曲线，并在坐标轴上标出澄清苹果汁最高出汁率所需的果胶酶最佳浓度。
解析　(1)由于果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁，所以在苹果泥中加入果胶酶，可以提高果汁的量和澄清度。(2)苹果汁先加热到100 ℃，可使苹果中的酶失活，防止对实验结果产生干扰。(3)根据图中果胶酶溶液的浓度(10 g/mL)和各试管中配制成的果胶酶溶液的浓度(2 g/mL、4 g/mL、6 g/mL、8 g/mL、10 g/mL)可知，加入果胶酶溶液的体积分别是2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL。步骤③中，在1号烧杯中加入1 mL苹果酸，作为对照。(4)出汁率曲线起点于纵轴某点，表明没有果胶酶时也有一定出汁率，在一定范围内随果胶酶浓度升高，出汁率上升达饱和点后可稳定。
答案　(1)果胶酶能分解果胶，瓦解细胞壁　(2)使苹果中的酶失活，防止对实验结果产生干扰　(3)2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL　苹果酸　(4)如图　关注坐标含义、曲线变化趋势、起点、最佳浓度。

[归纳小结]
1.直接使用酶和固定化酶的优缺点比较

直接使用酶
固定化酶
酶的种数
一种或几种
一种
常用载体

高岭土、皂土、硅胶、凝胶
制作方法

化学结合固定化、物理吸附固定化
是否需要营养物质
否
否
催化反应
单一或多种
单一
反应底物
各种物质(大分子、小分子)
各种物质(大分子、小分子)
缺点
①对环境条件非常敏感，易失活；②难回收，成本高，影响产品质量
不利于催化一系列的酶促反应
优点
催化效率高、耗能低、低污染
①既能与反应物接触，又能与产物分离；②可以反复利用
2.酶的固定化方法及适用对象
名称
原理
图示
包埋法
将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中

化学
结合法
利用共价键、离子键将酶分子或细胞相互结合，或将其结合到载体上

物理
吸附法
通过物理吸附作用，把酶固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或离子交换树脂等载体上

3.探究影响果胶酶活性因素实验的分析
(1)实验原则：单一变量原则、对照性原则。严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。
(2)实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小成正比。
(3)设计实验：
①探究最适温度时，pH为无关变量，最好是最适pH；探究最适pH时，温度为无关变量，最好是最适温度。
②探究果胶酶的最适用量时，最适用量是在温度、pH等适宜条件下测出来的，如果无关变量改变，最适用量也会发生变化。
课后限时训练
(时间：30分钟　分数：100分)

1.(2018·浙江超级全能生联考A卷)耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。如图表示从热泉的嗜热菌样品中进行筛选分离菌种，经过耐高温淀粉酶的提纯和固定化后，用于工业化生产的过程。请回答：

(1)①过程进行的操作为________，②过程实施的是________分离法；可根据I号培养基上______的大小，来确定需扩大培养的目标菌种。
(2)I号培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分是________(A.琼脂　B.葡萄糖　C.硝酸铵　D.碳酸氢钠)，并放在高温条件下培养。
(3)将适量经提纯的耐高温淀粉酶通过________法固定在石英砂上，形成固定化酶柱，此后用一定浓度的淀粉溶液进行过柱试验，可往流出液中滴加________溶液检测催化效果，但结果发现流出液显蓝色，请分析在上述操作中存在的可能原因是________________________(至少写出两点)
解析　(1)图示代表菌种的稀释、分离和扩大培养等过程；Ⅰ号培养基上的菌种分离是涂布分离的结果，Ⅱ号培养基上的菌种分离是划线分离的结果，目标菌种应选择菌落周围透明圈较大的。(2)Ⅰ号培养基的目的是筛选到目标菌种，故为选择培养基；除淀粉作为碳源外，还应满足氮源的需要，选项C为无机氮源，能满足需要。(3)石英砂具有较强的吸附性，用其进行的固定化方法为吸附法；过柱后流出液中的淀粉是否完全分解为糊精，可用KI－I2溶液进行检测；分析流出液中仍存在淀粉的可能原因，要求熟悉教材实验的操作流程，分别从洗柱、过柱、调速、检测等环节寻找可能的原因。
答案　(1)稀释　涂布　菌落周围透明圈　(2)C　(3)吸附　KI－I2　马上取流出液进行显色反应；液体过柱的流速过快等
2.(2018·宁波十校联考)请回答利用枯草杆菌生产α－淀粉酶及酶固定化实验的有关问题：
(1)筛选高表达菌株的最简便方法之一是______________。一般通过________和________两种手段实现。筛选出的菌株在发酵生产之前还需利用 ________培养基进行扩大培养。
(2)利用物理或化学的方法将α－淀粉酶固定在______________的介质上成为固定化酶。
(3)实验过程涉及两次蒸馏水洗涤反应柱的操作，所用的蒸馏水体积为装填体积的 __________，第二次洗涤的目的是除去______________。
(4)从反应柱下端接取少量流出液进行KI－I 2颜色测试，结果未呈现红色。下列有关此现象的解释错误的是：________。
A.反应柱中没有α－淀粉酶被固定
B.流速过快淀粉未被水解
C.接取的流出液是蒸馏水
D.流速过慢淀粉被水解成葡萄糖
解析　单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是筛选高表达量菌株的最简便方法之一。可以通过划线分离法和涂布分离法实现。菌种在液体培养基中进行扩大培养。固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种不溶于水的介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。用吸附法将α－淀粉酶固定在石英砂上，装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中，用10倍体积的蒸馏水洗涤注射器，以除去未吸附的α－淀粉酶，实验结束后，用10倍体积的蒸馏水洗涤反应柱，以除去反应物及产物。若从反应柱下端接取少量流出液进行KI－I 2颜色测试，结果未呈现红色，说明反应几乎没有进行，A、B、C正确，而流速过慢淀粉被水解成糊精，颜色呈红色，D错误。
答案　(1)单菌落分离　划线分离　(稀释)涂布分离　液体
(2)非水溶性　(3)10倍　残留的淀粉溶液及产物　(4)D
3.请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题：
(1)果胶是植物细胞壁的重要组成成分，制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成半乳糖醛酸和__________________等物质，可得到比较澄清的果汁。
(2)实验中先制取苹果匀浆，再将适量且浓度适宜的__________加入匀浆，并在________下搅拌20～30 min。若再通过________处理可以进一步提高果汁的出汁率、澄清度。由于果胶不溶于乙醇，故可用95%乙醇对果汁中果胶含量进行初步检测。
(3)果胶酶可通过培养______________(微生物)来生产，果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低呈正相关。
(4)为提高果胶酶的利用率和果汁的纯度，可将果胶酶制成____________用于生产，这种新型酶制剂除上述优点外，还有____________________________的优点。
解析　(1)果胶酶可以将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。(2)制取果汁应先制水果匀浆，再向水果匀浆中加入果胶酶，并在适宜温度下反应足够长时间，将果汁中的果胶完全水解。在此基础上通过加热使果胶发生凝聚，可以进一步提高果汁的出汁率、澄清度。(3)果胶酶可通过培养黑曲霉和苹果青霉来生产。(4)将果胶酶制成固定化酶，可以提高果胶酶的利用率和果汁的纯度，体现了固定化酶可以重复利用和容易从产物中分离的优点，此外，固定化酶还有可以使酶的稳定性提高的优点。
答案　(1)半乳糖醛酸甲酯　(2)果胶酶溶液　适宜温度　加热　(3)黑曲霉和苹果青霉　(4)固定化酶　　 酶的稳定性提高(或不溶于水)
4.某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。

请据图回答：
(1)图中用KMnO4溶液浸泡苹果的目的是________。黑曲霉提取液中含有的________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________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________。
(2)实验中，操作流程A和B的先后顺序为________。在苹果汁澄清过程中，应关闭的流速调节阀是________。要测定从固定化柱流出的苹果汁中是否有果胶，可取一定量的果汁与等量的________混合，如果出现________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________。
(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________使用。
解析　(1)KMnO4有杀菌消毒的作用，可将苹果表面的杂菌杀死。果汁中因含有果胶等而使苹果汁浑浊，用果胶酶处理可使果胶水解，使果汁澄清。固定化酶技术是将酶固定在固定化柱的载体上，固定化柱内填充的石英砂可以起到很好的吸附作用。酶被固定后用蒸馏水冲洗是为了除去未被固定的游离的酶。(2)具体操作时，先将阀1打开，将提取的果胶酶固定在固定化柱中，再将阀门1关闭，阀2打开，使苹果汁进入固定化柱，与酶接触，固定的果胶酶就能将果汁中的果胶分解，而果胶酶不流失。果汁中的果胶不溶于乙醇中会形成沉淀，故可用乙醇鉴定果汁中的果胶，如有浑浊现象，说明果汁中仍有果胶存在，为使果胶完全水解，应控制阀门2的流量，调慢果汁流速。(3)酶被固定化后，便于与反应物和产物分离，可重复利用，提高酶的利用率。
答案　(1)消毒　果胶酶　吸附　未被固定的酶等　(2)A、B　阀1　乙醇　浑浊(沉淀)　慢　(3)重复

5.(2018·宁波九校联考)利用紫薯制酒可以提高其经济附加值。请回答下列问题：
(1)在工厂化生产时，为提高紫甘薯的利用率，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自____________等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成______________。
(2)果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解为__________。
A.半乳糖醛酸和葡萄糖
B.半乳糖和果糖
C.麦芽糖
D.半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯
(3)在发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和__________。
(4)下图表示发酵液温度对酒精浓度的影响。据图判断，最佳温度是__________。

解析　果胶酶可来自黑曲霉或苹果青霉等微生物。由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成固定化酶。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，因此果胶酶可将紫甘薯匀浆中的果胶水解为半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和蔗糖。分析曲线图可知，温度为28 ℃时，随时间的推移，和其他温度对比其酒精浓度最高，表明发酵的最佳温度是28 ℃。
答案　(1)黑曲霉或苹果青霉　固定化酶　(2)D　(3)蔗糖　(4)28 ℃
6.果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，常用于果汁的生产。
(1)果胶酶用于果汁生产，是因为它能分解果胶，可解决果肉出汁率低和________等问题。
(2)果胶由________和________组成。
(3)若要检测苹果汁中是否还含有果胶，可取一定量的果汁与________混合，若出现________现象，说明果胶还没有被完全分解。
(4)下图为某同学进行的澄清苹果汁生产实验，下列相关叙述正确的是________。

A.实验中所用的固定化果胶酶可由某些物质吸附，吸附后的酶可永久使用
B.为防止杂菌污染，图示装置制作完毕后需瞬间高温灭菌
C.通过控制阀调节苹果汁流出的速率，保证反应充分进行
D.固定化果胶酶不可重复使用，每次生产前需重新装填反应柱
(5)固定化酶技术是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使酶能与________接触，又能与________分离。
(6)在“α－淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测”这一实验中，α－淀粉酶固定在石英砂上，使用了下图中的________。

解析　果胶酶用于果汁生产可以提高果汁出汁率和澄清度。果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯构成。果胶不溶于乙醇，当果胶与乙醇混合时会出现浑浊。固定化果胶酶可以重复使用，但不能永久使用。图示装置是固定化酶柱不能瞬间高温灭菌，否则酶失活后不能重复使用了。适当减少苹果汁流出的速率，可以保证反应充分进行。固定化酶可以做到既能与底物接触发生反应，又易与产物分离，提高产物纯度。α－淀粉酶固定在石英砂上，使用了吸附法，图中③表示吸附法。
答案　(1)果汁浑浊　(2)半乳糖醛酸　半乳糖醛酸甲酯
(3)乙醇　浑浊　(4)C　(5)底物(反应物)　产物　(6)③
7.红枣具有丰富的营养和保健价值，利用红枣酿造的酒可提高其附加值，也越来越被人们青睐，请回答：
(1)为提高红枣的利用率，工厂化生产时，可加入果胶酶和淀粉酶，其中果胶酶可来自______________等微生物，果胶酶可将红枣匀浆中的果胶水解成____________。
(2)若要探究果胶酶的最适用量，下列叙述错误的是________。
A.在等量的果泥中加入不同量的果胶酶
B.调节pH，使各组中的pH处于相同且适宜状态
C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间应相同
D.为了检测果胶的剩余量，应该加入50%的乙醇
(3)由于酶在水溶液中不稳定，因此常将酶固定在某种介质上制成固定化酶。下列关于固定化酶的叙述，正确的是______________
A.只在细胞内发挥作用
B.对环境条件非常敏感，容易失活
C.既能与反应物接触，又容易与产物分离
D.固定化酶无法重复使用
(4)α－淀粉酶柱的介质是__________ ，红枣匀浆流经α－淀粉酶柱后，，取适量流出的液体，经脱色后加入KI－I2溶液，结果液体呈红色，表明液体中含有______________。
(5)发酵前，为使酵母菌迅速发生作用，取适量的干酵母，加入温水和________，一段时间后，酵母悬液中会出现气泡。将酵母菌接种到发酵液后，随着发酵的进行，酵母菌在____________条件下产生了酒精和二氧化碳。
解析　本题考查果汁中的果胶和果胶酶、α一淀粉酶的固定化、果酒的制作。(1)黑曲霉和苹果青霉等微生物能产生果胶酶，果胶酶能将果胶水解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，能提高果汁的出汁率和澄清度；(2)在探究果胶酶的最适用量的实验中，自变量是果胶酶的用量，因变量是果胶酶的分解情况，可用95%的乙醇来检测，实验中的pH、搅拌时间等无关变量要相同且适宜；(3)固定化酶在细胞内、外都可发挥作用且不易失活，可重复多次利用，使用过程中既能与反应物接触，又易于与产物分离，提高产物的纯度且减少排出物对环境的污染；(4)α－淀粉酶的固定常用吸附法将其固定在石英砂上，淀粉溶液经过固定化酶柱后，可使淀粉水解成糊精，该产物遇KI－I2试剂呈红色；(5)制作果酒时要加温水和蔗糖，后者是能源物质；酵母菌在无氧条件下进行厌氧呼吸产生酒精和CO2。
答案　(1)黑曲霉或苹果青霉　半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯　(2)D　(3)C　(4)石英砂　糊精　(5)蔗糖　无氧
8.(2018·湖州期末)果胶酶能够催化果胶分解，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，也使得浑浊的果汁变得澄清。请回答下列有关果胶酶的问题：
(1)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤：
①用搅拌器制苹果泥；
②取6个烧杯编号1、2、3、4、5、6，依次注入适量的30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃的水，恒温水浴；
③每一烧杯中放入两支试管，分别装有等量苹果泥和果胶酶，保温3 min；
④向每组烧杯中的苹果泥试管中加入相应的等量的果胶酶，振荡试管，反应一段时间；
⑤过滤，比较获得苹果汁的体积。
a.③过程中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中，用相同温度恒温处理后再混合，这样处理的目的是______________________________________________
__________________________________________________________________。
b.有人认为该实验缺乏对照，应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验，你认为有没有必要？原因是_______________________________________________
________________________________________________________________。
c.若继续探究果胶的最适用量，则在实验过程中温度、________________________等因素应保持不变(列举两例)。
(2)有关果胶酶和纤维素酶的叙述，错误的是________。
A.二者的化学本质都是蛋白质
B.催化果胶酶水解的酶是淀粉酶
C.二者都是在核糖体上合成的
D.构成纤维素酶的基本单位是氨基酸
解析　(1)a.苹果泥和果胶酶分别恒温处理再混合，目的是保证底物和酶混合时的温度是相同的，不会发生温度的变化。
b.实验的不同温度梯度之间可形成相互对照，无需补充果汁和蒸馏水混合的实验。
c.若探究果胶酶的最适用量，果胶酶的量是自变量，其他是无关变量，应加以控制，如 pH、温度、果泥量、果胶酶浓度等。
(2)果胶酶和纤维素酶的化学本质均为蛋白质，二者都是在核糖体上合成的，催化果胶酶水解的酶是蛋白酶，构成纤维素酶的基本单位是氨基酸。
答案　(1)a.保证底物和酶在混合时的温度是相同的　b.没有必要；实验的不同温度梯度之间可形成相互对照　c.pH、果胶酶浓度、果泥量　(2)B
9.(2017·吴越联盟第二次联考)草莓汁酸甜适口，深受大众喜爱，加工草莓汁时，草莓中的果胶易导致果汁浑浊，影响品质，为探究制作果汁的最佳条件，研究人员进行了实验，结果如下表所示。
组别
果胶酶用量/(mL·kg－1)
pH
温度/ ℃
草莓汁透光率/%
1
0.025
2.5
35
24.55
2
0.035
4.5
35
96.47
3
0.035
2.5
45
22.70
4
0.045
3.5
35
96.47
5
0.045
2.5
55
13.12
请回答：
(1)草莓细胞中，去掉果胶，会使植物组织变得松散，这是因为果胶具有________________的作用。果胶酶通过________作用促进果胶的水解反应，使草莓细胞彼此容易分开。
(2)生产过程中，既可获得澄清度高的草莓汁，又可减少酶的用量，降低成本的条件组合是第________组。为测定该组条件下处理后的草莓汁中是否还有果胶，可取一定量的草莓汁与等量的________混合。
(3)果胶酶可从某些微生物如________________中提取，为提高生产效率，可将此酶固定在适宜介质上制成________。
(4)在合适条件下，将果胶酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行________。
A.吸附 B.包埋 C.装柱 D.洗涤
解析　(1)植物细胞壁的成分主要为纤维素和果胶，果胶具有将植物细胞粘合在一起的作用。根据酶的专一性，果胶酶通过催化作用促进果胶的水解，去掉草莓细胞中的果胶，使得细胞彼此分离。(2)分析表格可知，草莓汁透光率越高，果胶分解得越充分，表格中组别2和组别4草莓汁的澄清度最高，而组别2的酶用量少，可以降低成本。为测定该组条件下处理后的草莓汁中是否还有果胶，可取一定量的草莓汁与等量的95%乙醇混合。(3)果胶酶可从某些微生物如黑曲霉(或苹果青霉)中提取，为提高生产效率，可将此酶固定在适宜介质上制成固定化酶。(4)固定化酶的方法主要有包埋法、吸附法、交联法和共价偶联法。题干所述方法是将果胶酶与海藻酸钠混合后，滴加到一定浓度的钙离子溶液中，使液滴形成凝胶固体小球，该过程属于包埋法，故选B。
答案　(一)(1)将植物细胞粘合在一起　催化　(2)2　95%乙醇　(3)黑曲霉(或苹果青霉)　固定化酶　(4)B