选修1实验4果汁中的果胶和果胶酶.ppt

第二部分 酶的应用,一、酶的存在,酶 是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。 思考：酶具有哪些独特的优点?其本质和作用场所是什么? 优点：高效，专一， 作用条件温和 本质和作用场所：酶的本质主要是蛋白质,少数是RNA.在生物体内外均可发挥作用,二、酶的制备,如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。 对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。 将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。,特别提醒,在酶的提取过程中，温度、pH等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，直至丧失活力。因而提取出的酶首先需要检测酶的活力，以便更好地将酶用于生产实践和科学研究。,三、酶活力的测定,酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。 如：通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力。还可以通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力。,实验4 果汁中的果胶 和果胶酶,果胶,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。不溶于乙醇,这是鉴别果胶的一种简易方法。 果胶可结合大量的水分，降低植物组织的分散性，因此起着将植物细胞粘合在一起的作用，是很好的凝固剂，用煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是利用果胶的作用。 在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。,果胶酶,作用：果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易；而且可使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。（P35-2）除用于制备果汁外，还用于果酒澄清，同时也作为洗衣粉的添加剂。如加果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酒等污垢。（P35-3） 组成：并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶分解酶和果胶甲酯酶（PE）。,特别提示：果胶酶和纤维素酶都是复合酶，是一类酶的总称。,果胶酶在食品加工中的应用,1、在植物未成熟的果实中，果胶质含量较多，果肉细胞结合得很紧密，因而果实较硬。在果实的成熟过程中，果实细胞不断生成果胶酶。果胶酶能把果胶质分解成小分子有机酸，使果肉细胞相互分离，因而果实由硬变软。,果胶酶在食品加工中的应用,2、在适宜条件下，果胶酶能使果汁中的不溶性果胶溶解，可溶性果胶的黏度下降，使果汁易于澄清和过滤。这不仅能使果汁易于压榨，而且还能提高出汁率。,果汁的制作过程：先用匀浆器将果实捣成匀浆；加入果胶酶降低匀浆液的黏稠度，使细胞分散，减少固形物；过滤、收集滤液；浓缩保存。如果不加果胶酶，则不易过滤，且含有的有效成分减少，口感差。,练习： 1.果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存 在于植物组织的哪一部分? 细胞核 细胞质 细胞间隙 细胞壁及胞间层 果胶酶能将植物组织内的果胶分解成 透明果汁 半乳糖醛酸 丙酮酸 酶制剂 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括 A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶 C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶 4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会 使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果胶,这表现酶的 A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响,5、关于果胶酶的说法正确的是 A、果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素 B、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 C、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称 D、果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA,酶的活性受温度、pH值等外界因素的影响，本节课我们探究一下温度或PH对酶活性的影响。,实验原理：果胶酶受温度或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成正比。,如何设计实验取得证据证明假设?,一、 提出问题： 预期假设：,探究温度对酶活性的影响,在最适温度（约 40 ）酶的活性最大，低于或高于最适温度时酶活性递减。,二、设计实验方案,确定温度梯度探讨控制温度的方法和措施 确定水果的种类确定制备果汁的方法确定水果的用量确定果胶酶的用量探讨测定果胶酶活性的方法 如：以苹果为原料去皮、核，切块，加水搅拌成泥 果泥用量5mL 2%的果胶酶2mL 通过测定果汁量来测定酶活性大小,果汁量/mL,三、动手做实验,制备水果泥 制备果胶酶 水果泥与果胶酶分别水浴保温 将水果泥和果胶酶混合保温（20-30min） 过滤出果汁（漏斗中应放置滤纸） 记录果汁量 改变不同的温度后重复上面的实验,思考：,为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？ 可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。,四、记录实验数据，得出结论,记录表格如下： 结论：在最适温度（？）酶的活性最大，低于或高于最适温度时酶活性递减。,果汁量/mL,在实验设计时，如何保证实验的单因素控制?,等量的控制（果泥、果胶酶的量） 等时间的控制（反应时间、过滤时间） 恒温的控制（不同反应物的预热水浴、反应物的混合搅拌等） 其他处理（加水、滤纸等）,尝试探究果胶酶催化果胶水解的最适pH,探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。 反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。,搅拌器拌制成苹果泥均分装入,果胶酶水 溶液等量,9支试管,9支试管,各取一支分9组分别放入37度的恒温水箱中恒温加热,待试管内温度稳定后，将果胶 酶加入相同温度的苹果泥中调节p为 1、2、3、4、5、6、7、8、9,恒温保持2,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格,先混合再调还是先分别调好再混合？,探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。 实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。,练习,1、在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分的催化反应，应采取的措施是 A、加大苹果泥用量 B、加大果胶酶用量 C、进一步提高温度 D、用玻璃棒不时地搅拌反应混合物,2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一个容器内，调整PH至2.0,保存于37度的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质为 A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水 B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水 D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃