实验四 果胶酶的应用(最新)

1、,第二部分酶的应用,?,.酶在生物体内的存在(或分布)部位 ？,酶(enzyme)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。,2酶是怎样提取出来的？,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。,3酶的活性是指什么?,?,是指酶催化一定化学反应的能力。,5.影响酶活性的主要因素有哪些?,温度、ph和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性,其

2、高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 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。,4.酶活性的高低一般用什么指标表示？,实验四果汁中的果胶和果胶酶,.果肉的出汁率低,耗时长 .榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀,1、你制备过果汁吗？制备过程中存在什么问题？,纤维素、果胶,保护植物细胞；支撑植物细胞,2、为什么果肉的出汁率低,耗时长？,果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀？,阅读课本33页文字，思考以下问题：,?,果胶的主要存在部位？果胶的组成？果胶的作用？,鉴别果胶的一种简易方法？,果胶酶的作用原理？,果胶酶可以从哪些生物中提取？,果胶,果胶是

3、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。,山楂（山里红）的果实中果胶含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用。果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。,果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。,果胶酶,在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率（果汁量）和澄清度。,果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，与制取果汁有关。,来源,有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。,应用,果胶,果胶酶,半乳糖醛酸,（原果胶酶、果胶聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯水解酶）,果胶酶的来源,苹果青霉,黑曲霉菌,果胶酶与果汁的制作,在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁

4、率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。,实验：探究利用苹果或山楂制作果汁的最佳 条件、并检测果胶酶的活性,实验设备及用品,1匀浆机 2小刀 3100ml的烧杯 4沸水浴或酒精灯5试管 6移液器 7量筒,材料,1山楂或苹果，每组10g。2黑曲霉提取液或果胶酶溶液。395的乙醇。,实验原理：,果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，使植物组织变的松散，有利于果汁的形成，提高果汁的出汁率并使果汁澄清。果胶不溶于酒精，是鉴别果胶的一种简易方法。,果胶酶和果胶甲酯酶的活性受温度、ph值等环境因素的影响。可以

5、用产生的果汁量及果汁的澄清度、果汁中果胶的剩余量来表示这两种酶的活性大小。,5g匀浆,10ml水,间歇搅拌2030min,沸水浴,不加热,（析出果胶）,较澄清,最澄清,最浑浊,较浑浊,沉淀物较少,沉淀物最少,沉淀物最多,沉淀物较多,制匀浆,烧杯a,烧杯b,5g匀浆,10ml黑曲霉提取液,a烧杯混合物 4ml,使果胶与果胶酶充分接触，提高催化效果,a烧杯混合物 4ml,b烧杯 混合物4ml,b烧杯 混合物4ml,不加热,沸水浴,加入95%酒精4ml,试管1,试管2,试管3,试管4,热处理增加了果胶的聚合度 ，促进果胶从果浆中的释放 ，从而增加了果汁的粘度。,研究温度对酶活性的影响,实验结论：,果

6、胶酶能水解果胶， 提高果汁的澄清度；高温破坏果胶酶活性，不利于制作果汁。,1、制作果汁的最佳条件是什么？,思考与练习,品质最好的果汁应该是：（1）尽量保留水果中的营养成分；（2）具有水果的原始口味；（3）有更多的固形物；（4）分散程度好，不沉淀，不上浮；（5）有原始的水果色彩；（6）除去所有的机械组织，更易消化。,因此，能使更多的水果成分溶解和分散在果汁中的条件就是最佳条件，达到这些条件的方法要温和，且对人体无害。,2、果胶酶在制作果汁中起什么作用？,思考与练习,果胶是细胞间的黏连成分，也是果汁中的成分，加入果胶酶可将细胞离析，增加固形物的分散度。此外，还降低了水果匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉

7、不溶物，并使果胶分散成半乳糖醛酸。,3、果胶酶还可能有什么作用？,果胶酶除用于果汁外，还用于果酒澄清，同时也作为洗衣粉的添加剂。加果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。,4、果胶酶水解果胶的最终产物是什么？要使果汁 澄清，应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的哪一 种？还是同时使用两种酶？为什么？,思考与练习,果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸。要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。从微生物中获得的果胶酶都包括这两种酶。因为，如果不使果胶完全降解成半乳糖醛酸，则不可能增加组织的分散性，许多水果中的固形物不能除去，这样会降低果汁的营养成分，也影响其澄清度。,【课题一】 探究果胶酶催化果胶

8、水解的最适ph。,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) 分别向编号为l7的7个100 ml洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥 之后，下面两种操作： 方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的ph分别调至4、5、6、10。 方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的ph分别调至4、5、6、 10 ，再把ph相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。 (1)请问上述哪一种方法更科学? 理由是： 。 (2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ，以减少实验误差。,方法二。方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的

9、ph,酶和反应物（果胶）充分接触,(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示ph，纵坐标表示(果汁体积或试管体积)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图。,甲,课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适温度。,1实验原理 果胶酶受温度的影响，处于最适温度，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。 2写出实验流程 (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) 分别向编号为l9的9个100 ml洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥 （3）将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温

10、度分别调至0、10 、20 、 80 ，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。 (4)过滤后测量记录果汁体积（量）,3制作用于记录结果的表格,课题三 探究果胶酶催化果胶水解的最适用量。,实验流程 (1)准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放人9支试管中，依次编号为19号也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同。制取苹果泥并称45 g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为19号。 (2)将上述试管放人37的恒温水浴中平衡内外温度。 (3)一段时间

11、后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20 min。 (4)过滤后测量记录果汁体积。 (5)实验分析说明,本实验的自变量、应变量、无关变量分析,果胶酶的量,果汁量,温度等,实验结果与分析 根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线,如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。,巩固练习及作业,.果胶酶常在0-4下 保存。其原因是 此温度条件下，酶的活性最高。 此温度条件下，酶变性失活。 低温可降低酶的活性，但

12、酶不变性失活。 .自然条件下，果胶酶常在0-4下发生催化作用。 关于果胶及果胶酶的叙述中，正确的是 果胶酶不溶于乙醇。 果胶不溶于乙醇。 加热使果胶变性失活。 加热使果胶酶活性增强。,.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： 将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10水浴中恒温处理10分钟（如图a）。 将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10水浴中恒温处理10分钟（如图b）。 将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图c）。 ：,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 根据上述实验，请分析回答

13、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）实验步骤的目的是：_。,果胶,40,最高,温度升高，降低了酶的活性,使得酶与果泥处于同一温度条件下,.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究： 实验原理： 实验假设： 实验方法步骤： （）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间

14、的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥， （）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。 （3） （）结论： （）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？,果胶酶能将胞间层的果胶分解，使细胞分散，水果变软。,放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。,观察比较滤液的体积和澄清度,放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。,不能。因为水果放置时间过长，维生素c损耗多。,5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，编号l、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填

15、上。,注入果胶酶溶液,2ml,(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)， 并记录结果。 (4)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。,相同时间滤出的果汁的体积及果汁的澄清度,1号烧杯中果汁的体积多与2号烧杯中的果汁，澄清度也高于2号烧杯，,如何设计实验“探究对果胶酶活性的影响”,搅拌器拌制成苹果泥均分装入,果胶酶水 溶液等量,各取一支分组分别放入适宜温度的恒温水箱中水浴加热,待试管内温度稳定后，将试管内的调节为，将果胶酶加入相同温度的苹果泥中。,恒温保持,过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格,实验步骤,问题思考,1为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和

16、果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？,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，从而影响果胶酶活性的问题。,2在探究温度或ph的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？,需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的ph梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。,1想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？,果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和ph下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体

17、积就越大。,2、当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？,温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的ph等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。,实验设计步骤,、用榨汁机榨取适量的苹果汁（苹果泥），并配制 一定浓度的果胶酶备用。,、取大烧杯 只，并注明温度：100c、 150c、 200c、 250c、 300c、 350c 、400c 、450c 、500c 。,9,、取试管 支， 支倒入10ml果汁（a管）， 支倒入2ml 溶液（b管）。,18,9,9,果胶酶,、将不同温度的水倒入相应的烧杯中，每只烧杯

18、中 放入 试管各一支，并插入一支温度计。在 恒温水浴中保温。,a管,b管,、保持水温恒定。一段时间后,将果胶酶和苹果泥混合,、利用 处理后的果汁， 用量筒测量果汁的体积并设计表格记录。,长颈漏斗过滤,a,保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果汁和 果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的 活性,b,不同的温度梯度之间,相互对照,c,果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以 通过滤液，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催 化分解果胶的能力，在不同的温度下，果胶酶的活 性越大，苹果汁的体积就越大。,d 设计记录数据的表格,得出结论与分析 画曲线图；最适温度,探究果胶酶的用量,实验步骤

19、,、准确称取纯的果胶酶mg、mg 、mg 、 mg 、mg 、mg 、mg 、mg 、 mg ， 配制成相等体积的酶溶液，取等量放入支试管中， 依次编号为号。,、制取苹果泥并称g苹果泥，分装入支试管中， 每支试管中分别装g，依次编号为号。,、将上述试管放入oc的恒温水浴中平衡内外温度。,、一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试 管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中。,、记录反应时间，约min.,6、过滤后测量果汁体积。,资料果胶是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：,山楂的果实中果胶含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用。果胶起着将植物