高中生物 第3章 第1节 酶的制备和应用同步备课课件 苏教版选修1.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 结合酶的性质和酶活力的介绍加深对酶的认识 2 结合酶的相关知识重点掌握制备果胶酶并观察其作用 课标解读1 验证酶的存在和学会简单的制备方法 2 探讨酶在食品制造和洗涤剂生产等方面的应用 教学地位本节涉及酶的性质和酶活力 果胶和果胶酶 酶制剂的用途 制备果胶酶并观察其作用等内容 是本章的核心内容之一 是高考的常考点 教法指导1 涉及酶的性质和酶的活力 果胶和果胶酶 酶制剂的用途可通过让学生阅读教材解决 2 涉及制备果胶酶并观察其作用可通过学生实际进行实验操作来实现 新课导入建议本节可通过回顾必修教材酶的相关知识引入本课 教学流程设计 演示结束 酶的性质和酶活力 两性 电场 亲水胶体 半透膜 物理 化学 变性 活力 酶活性 催化 酶促反应的速率 单位时间内 减少量 生成量 iu 1 酶的数量会因参与化学反应而变化吗 提示 酶作为催化剂 其数量和性质在化学反应前后不变 果胶与果胶酶 结构多糖 交联 坚固 水溶性 酶的总称 果胶 分解 黏度 饲料 食品 2 某果汁公司生产的一种蜜枣汁鲜甜爽口 营养丰富 但是在试生产时 由于果汁中有一种果胶 造成果汁产量低且有沉淀 你如何解决这一问题 提示 在果汁生产中加入果胶酶把果胶分解 酶制剂的用途 面包 馒头 营养价值 果浆或果渣 脂肪酸 面粉 酒类 制备果胶酶并观察其作用 预冷 10 的nacl 过滤 离心 对照实验 现象 结论 1 底物浓度越高 酶活力越大 提示 底物浓度不影响酶活力 2 果胶酶是一种酶 借助酶的专一性水解果胶 提示 果胶酶是一个多酶复合体系 3 纤维素酶适于面包 馒头等食品的加工 提示 纤维素酶适于水果和蔬菜果浆或果渣的处理 4 酶的提取一般在低温 低ph下进行 提示 一般在低温 适宜ph下进行 5 蛋白酶是洗衣粉中最常用的一类酶制剂 影响酶活力的因素 问题导思 哪些因素影响酶的活力 低温和高温两种情况下对酶结构的影响是否相同 4 酶的抑制剂加入酶的抑制剂后可以降低酶活力 甚至使酶失去活力 例如 fe3 cu2 zn2 等重金属离子对果胶酶有抑制作用 c a点时 果胶酶的活性很低 但随着温度升高 果胶酶的活性可以上升d c点时 果胶酶的活性也很低 当温度降低时 酶的活性也可以上升 精讲精析 在三支试管中各滴1滴碘液 并摇匀 观察并记录 略 结论 温度过高或过低都影响酶的活性 请回答 1 该实验能否得出上述结论 2 指出步骤中不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应内容 解析 这是一个对照实验 实验变量只能是一个 即温度 但该实验中 除温度外 还有ph不同 此外 用2支或多支试管应编号 酶的量和底物的量都影响反应速度 从而影响实验结果 故酶的量和底物的量都应该相等 三支装有等量 如2ml 可溶性淀粉的试管放在25 60 的水中和冰块中 维持各自温度5min 另取三支试管 加入1ml淀粉酶 放在25 60 的水中和冰块中 维持各自温度5min 然后再把对应温度下的淀粉酶溶液加到对应的含可溶性淀粉的试管中 这样就能避免加入淀粉酶后 温度的变化对反应的影响 答案 1 不能 2 试管上没贴标签 应贴标签 步骤 中加入试管中的两种溶液应有量的描述 实验组与对照组未遵循单一变量原则 有温度 ph两个变量 应只有温度一个变量 且ph应都为6 8 探究果胶酶活力因素的实验设计 问题导思 如何探究温度和ph对果胶酶活力的影响 如何探究果胶酶的用量 1 探究温度和ph对果胶酶活力的影响 1 实验原理 当酶处于最适温度或最适ph时 酶的活力最高 若温度过高 过酸或过碱 则导致酶变性失活 在一定范围内 果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活力成正相关 2 实验操作流程 温度或ph对果胶酶活力的影响 3 结果分析 根据实验数据绘制出温度和ph对果胶酶活力 用酶反应速度表示 影响的曲线图 如图a b 不同果胶酶用量对出汁率影响的曲线图 在浓度和体积相同的条件下 如图c 并最终得到果胶酶最适温度 ph以及果胶酶的最适用量 2 探究果胶酶的用量 1 实验原理 在一定的条件下 随着酶浓度的增加 果汁的体积增加 当酶浓度达到某一数值后 再增加酶的用量 果汁的体积不再改变 此值即是酶的最适用量 2 实验过程 方法一 将试管中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 将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥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 请问哪一种方法更科学 理由是 如果用曲线图的方式记录实验结果 在现有的条件下 当横坐标表示ph 纵坐标表示时 实验的操作和记录是比较切实可行的 根据你对酶特性的了解 分析图中最可能是实验结果的曲线图是 思维导图 精讲精析 果胶酶可以分解果胶 提高出汁率和澄清度 但果胶酶的作用需要一定的条件 如温度和ph等 本题是探究ph对果胶酶活性的影响 实验关键是分别将果胶酶溶液和苹果泥调至一定的ph 然后把ph相等的这两种溶液混合 否则 在达到预定ph之前就发生了酶的催化反应 如图甲所示 在一定范围内 果胶酶的活性随ph增大而升高 达到最适ph之后 酶活性逐步降低 若过酸或过碱 则酶活性丧失 答案 1 出汁率澄清度 2 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ph环境 或方法一的操作会在达到预定ph之前就发生了酶的催化反应 果汁体积甲 1 图中自变量是温度 除此之外还可用表示 a 酶的浓度b 苹果泥的量c 水的加入量d ph 2 图中的纵坐标还可用来表示 3 实验小组改变了实验条件后重复做实验 得到曲线乙 苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 4 步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前 将两者分装在不同试管中 恒温的目的是 解析 本题主要考查了果胶酶活性的影响条件及实验分析能力 1 设计实验时 如果只改变温度 其他条件不变 则温度为自变量 同理ph亦可作为自变量 2 衡量实验结果的指标有两种 一是果汁的量 二是果汁的澄清度 3 酶的活性受温度 ph等条件影响 却与底物的量 酶的浓度和水的加入量没有关系 所以每一种酶的最适温度和最适酸碱度是一定的 4 为了保证底物和酶在混合时的温度是相同的 避免苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度 必须使酶与底物分别保温 待达到要求后再混合 答案 1 d 2 苹果汁的体积 3 同一种酶的最适温度是一定的 不会因酶的浓度 底物的量不同而改变 4 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 探究洗衣粉中的酶在洗涤中作用的实验设计 问题导思 如何在加酶洗衣粉的探究实验中控制单一变量 在该探究实验中应注意哪些问题 1 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果 1 实验准备 带有污染物的实验用布的制取 称取一定量的污染物制成溶液 取等量污染物滴加在相同大小 质地的新布上 称取等量的洗衣粉 用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉 2 实验步骤 取大烧杯两个 用量筒量取等量水放入其中 分别向两烧杯中加入称量好的两种洗衣粉 然后同时放入制好的污染布块 用玻璃棒同时充分搅拌 一段时间后可重复进行 相同时间后观察洗涤效果 3 实验结论加酶洗衣粉的洗涤效果比普通洗衣粉好 2 探究使用加酶洗衣粉的最适温度 1 实验原理温度可以影响酶的结构 从而影响酶的活性 进而影响加酶洗衣粉的洗涤效果 2 实验步骤同上一实验 不同的是 需设置温度梯度 如10 15 55 若测出在40 时洗涤效果较好 可设置更细的实验组 如35 36 45 直至测出具体的最适温度 3 探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 1 实验原理 酶的催化作用具有专一性 复合酶洗衣粉加入的酶制剂种类较多 与单一加酶洗衣粉相比 对各种污渍都有较好的洗涤效果 2 实验步骤 制备各种污渍物 分成多份 取1000ml烧杯多个 各加入500ml水和1g不同类型的洗衣粉 作好记录 将污物分别放入不同烧杯中 用玻璃棒搅拌 洗涤相同时间 观察比较洗涤效果 得出结论 2 在 探究使用加酶洗衣粉的最适温度 的实验中 注意以下几点 1 若在各梯度温度中测出效果最好的温度为40 但40 并不能就确定为最适温度 需缩小梯度差进一步探究 2 不同种类的加酶洗衣粉最适温度不同 即使是同一种加酶洗衣粉也与洗涤时间的长短有关 请回答下列问题 1 质监局针对该洗衣粉设计了如下实验 答案 1 检查该洗衣粉是否含有蛋白酶一段时间后 a b两组中胶片上蛋白膜的变化情况 2 45 在0 升到45 时 随温度的升高 酶的催化效率逐渐增强 75 酶的结构已被破坏 或酶的活性已丧失 胶片上蛋白膜完全消失所需时间的长短 或相同时间内胶片上蛋白膜消失的多少 解析 本题目属于实验分析类 关键要在明确实验目的的前提下找准变量与等量 例如本题的实验目的是探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 要求等量的是加入的油污布 水等 1 2与3 4号比较 洗净所需时间3 4大于1 2 原因是1 2的温度条件是37 c的适宜温度 3 4温度太低 1与2比较 发现加酶的编号洗净所需时间短 说明加酶洗衣粉洗涤效果好 答案 1 a 2 b 结论语句1 酶活力的高低受温度 ph 激活剂等多种因素的影响 2 酶的提取一般选择在低温和适合的ph下进行 有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力 3 从植物材料中提取或保存果胶酶就是在低温 偏酸性的提取液和nacl作激活剂的条件下进行 4 果胶酶将其中的果胶分解 果汁就会变得澄清 5 洗衣粉是偏碱性的 加在洗衣粉中的蛋白酶都是碱性蛋白酶 1 下列对酶的活力有关的说法 不准确的是 a 酶的活性是由蛋白质结构决定的 不受外界条件的影响b 酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力c 酶的活性受温度 ph等因素的影响d 酶活性高低与反应物浓度无关 解析 酶的活力是指酶催化一定化学反应的能力 其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 酶的催化作用受外界条件影响 温度 ph等对酶的催化能力都有较大影响 反应物浓度与酶的活性高低无关 答案 a 2 下列说法中正确的是 a 果胶酶只存在于植物果实中b 果胶溶于水 也溶于乙醇c 果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中d 果胶酶能分解果胶和纤维素 解析 果胶广泛存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中 果胶不溶于乙醇 酶具有专一性 果胶酶能分解果胶 但不能分解纤维素 答案 c 3 在用果胶酶处理果泥时 为了使果胶酶能够充分地催化反应 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 用玻璃棒不断地搅拌反应混合物 解析 搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应速率 使反应进行得更充分 答案 d 4 2012 南京高二测试 下列质地的衣物不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤的是 a 化纤类衣物b 棉麻类衣物c 尼龙类衣物d 毛类衣物 解析 加酶洗衣粉因加入的酶种类不同 所以洗涤的对象也有所不同 通常加酶洗衣粉加入的酶制剂是碱性蛋白酶 它能有效地去除血 奶等蛋白质类污垢 而毛类衣物的主要成分是蛋白质 所以不能用加蛋白酶的洗衣粉洗涤 答案 d 5 2013 伊犁高二期末 下列关于加酶洗衣粉的说法中 正确的是 加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好 加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响 加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶 加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于保护环境a b c d 解析 加酶洗衣粉中含有多种酶制剂 如蛋白酶 脂肪酶 淀粉酶和纤维素酶 酶的活性会受到多种因素影响 如温度过高 洗涤效果不一定比普通洗衣粉好 加酶洗衣粉可以降低表面活性剂的数量 使洗涤剂向低磷 无磷的方向发展 不会使水体富营养化 有利于保护环境 答案 a 解析 实验的目的是研究化合物p对淀粉酶活性的影响 不加化合物p的 是对照组 在一定范围内 底物浓度越高 酶促反应速率越高 从曲线可以看出 同一底物浓度时 加了化合物p的一组比不加的一组酶促反应速率低 说明p对该酶的活性有抑制作用 酶的活性受温度的影响 但是温度过高的时候 酶会变性失活 答案 c 7 酶是由活细胞产生的 下列关于酶的论述错误的是 a 有些酶是核酸b 酶的数量因参与化学反应而减少c 酶的活性与ph有关d 酶的催化效率很高 解析 酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物 绝大多数的酶是蛋白质 少数酶是rna 酶既具有无机催化剂的特点 又具有本身的特性 即高效性和专一性 并且需要适宜的条件 如温度 ph等 答案 b 8 下列不是影响酶活性的因素是 a 水的用量b 表面活性剂c 酸碱度d 温度 解析 酶的活性受温度 酸碱度以及表面活性剂的影响 水的用量只影响酶的浓度 影响洗涤效果而不影响酶的活性 答案 a 9 加酶洗衣粉中含有蛋白酶 不含肽酶的原因是 a 肽酶制备成本太高b 肽酶会影响蛋白酶的活性c 衣物上的大分子蛋白质变为多肽后很容易脱落d 蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸 解析 在人体消化道内 蛋白酶将蛋白质水解成多肽 而肽酶进一步将多肽水解成氨基酸 因此肽酶不会影响蛋白酶的活性 蛋白酶不能将蛋白质直接水解成氨基酸 考虑到衣物的实际洗涤情况 当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍 奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽后 就很容易从衣物上脱落了 无需再加肽酶 答案 c 10 植物体细胞杂交是培育植物新品种的新技术 杂交的第一步是去掉细胞壁 分离出有活性原生质体 目前最常用的分离原生质体的方法是酶解法 在不伤害细胞原生质体的条件下 哪一组酶使离散细胞除去细胞壁的效果最好 a 果胶酶和蛋白酶b 纤维素酶和果胶酶c 蛋白酶和脂肪酶d 淀粉酶和脂肪酶 解析 这是一道以高科技为背景的题目 但考查的内容仍是酶的专一性 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 要除去纤维素和果胶 必然要用特定的酶 即纤维素酶和果胶酶 答案 b 11 下列不能表示酶活性高低的是 a 一定条件下所催化的某一化学反应的反应速度b 单位时间内 单位体积中反应物的减少量c 单位时间内 单位体积中酶的变化量d 单位时间内 单位体积中产物的增加量 解析 酶作为催化剂 在反应前后量不变 因此单位时间内 单位体积中酶的变化量不能表示酶活性的高低 答案 c 12 2012 烟台高二检测 在探究果胶酶的用量时 下