高中生物知识点

知识点总结

      该知识点包括果胶酶的作用、酶的活性与影响酶活性的因素、果胶酶的用量、实验设计及操作提示几个要点知识。

      1. 果胶酶的作用:果胶酶是一类酶的总称,包括:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。果胶酶可以瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易;把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。       

      2. 酶的活性与影响酶活性的因素:酶的活性是指在一定的条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度。酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。

      在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐提高,达到最适温度时,酶的催化能力最高,但高于最适温度后,酶的催化能力迅速下降,最后完全失去催化能力。

      酶的催化能力的发挥有一个最适pH ,在低于最适pH时,随着pH的升高,酶的催化能力也相应升高,高于最适pH时,随着pH的升高,酶的活性逐渐下降,pH过高或过低会使蛋白质变性,当蛋白质变性后,酶也就完全丧失了活性。

      另外:Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对果胶酶有抑制作用。

      3. 实验设计:

     

      4.操作提示:

      探究温度、pH对酶活性的影响及果胶酶的用量。


常见考法

      近几年高考题中虽然本部分所占分值不大,但是每年都有所考查,形式上以简答题为主,难度较易,命题常联系果汁加工生产等生产生活实际,考查酶特性的探究的实验分析与设计。预计今后高考仍将延续这种考查的角度和难度。


误区提醒

      实验探究酶活性的影响因素和酶的用量:

      1.实验设计时要遵循单一变量和对照原则,严格控制无关变量。

      2.探究不同温度(或pH)对酶活性的影响时,温度(或pH)作为自变量,通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。温度和pH在很大程度上会对酶的构象产生巨大的影响,过高或过低都会使其活性降低,有的甚至丧失活性(如温度过高,pH过高或过低)。

      3.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,温度最好为最适温度。

      4.探究果胶酶的最适用量时,所测出的最适用量指在本实验的温度、pH等条件下的,因而果胶酶的最适用量应标明温度和pH。

     【典型例题】

      工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率,为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计了如下实验:

     

      ①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图A)。

      ②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合,再次在30 ℃水浴中恒温处理10 min(如图B)。

      ③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测果汁量(如图C)。

      ④在不同温度条件下重复 以上实验步骤,并记录果汁量如下:

      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,是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。

    (2)实验结果表明,当温度为________时果汁量最多,此时果胶酶的活性________。当温度再升高时,果汁量降低,说明_______________________。

    (3)实验步骤①的目的是______________________________。

      答案:(1)果胶   (2)45 ℃ 最高 酶活性降低     (3)避免果汁和果胶酶混合时影响混合物温度,从而影响果胶酶活性

      解析:(1)果胶酶可将果胶水解为可溶性的半乳糖醛酸,故可破除细胞壁。(2)表中数据显示在温度为45 ℃时果汁量最多,意味着此温度下果胶酶活性最高,此后,随温度升高酶活性降低。(3)实验步骤①的目的是避免果汁和果胶酶混合时发生温度变化。