Question

16．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，某学生设计了如图所示实验：

①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10min（如图A所示）．
②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10min（如图B所示）．
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C所示）．
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表所示：

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

根据上述实验，请分析并回答下列问题．
（1）果胶酶破除细胞壁，主要是加快了细胞壁中果胶成分的分解．
（2）该实验通过苹果泥出汁量来判断果胶酶活性的高低．实验结果表明，当温度为40℃附近时，此时果胶酶的活性最大．
（3）实验步骤①的目的是保证酶与底物是在设定的温度下反应（或酶与苹果泥混合前后温度不变）．
（4）果胶酶作用于一定量的某种物质（底物），保持温度、PH在最适值，生成物量与反应时间的关系如图：
在35分钟后曲线变化水平是因为底物反应完全（受底物限制）．
若增加果胶酶浓度，其他条件不变，请在图2原图上画出生成物量变化的示意曲线．．

Answer 1

分析 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．
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．

解答 解：（1）细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，果胶酶能使细胞壁中的果胶分解，有利于液泡中的果汁出汁．
（2）酶的活性以酶促反应速率来体现，此实验通过比较单位时间的出汁率来判断果胶酶活性的高低，根据实验结果即表中数据分析得出：当温度为40℃时果汁量最多，此时果胶酶的活性最大．
（3）实验步骤①中将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在30℃水浴中恒温处理10min，这是为了使酶和底物处于同一温度，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，并且实验的单一变量就是温度．
（4）35min钟以后，生成物的量不再变化，说明此时反应底物已经彻底分解，底物的量是限制此时反应的关键因素．
故答案为：
（1）果胶      
（2）苹果泥出汁量          40℃
（3）保证酶与底物是在设定的温度下反应（或酶与苹果泥混合前后温度不变）
（4）底物反应完全（受底物限制）

点评 本题难度不大，考查了酶的功能以及影响酶活性的因素等知识点，考查学生对酶的工作原理和影响酶活性因素的实践应用．实际上，本题题干中的图解、实验步骤和表格涵盖了该实验的具体要求和详细的实验方案，考生关键是能够从题中获得解题信息．