高中生物 专题4 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用课件 新人教版选修1.ppt

专题4 课题1 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 重点突破 创新演练 大冲关 知识清单 案例师说 课堂强化 每课一练 了解1 果胶酶的组成和作用2 果胶酶制备的一般步骤理解酶活性与影响酶活性的因素 1 温度和ph对果胶酶活性的影响2 果胶酶最适用量的探究 一 果胶与果胶酶1 果胶是植物细胞壁及的主要成分之一 它是由聚合而成的一种高分子化合物 不溶于水 胞间层 半乳糖 醛酸 2 果胶酶 1 作用 能够把果胶分解成可溶性的 2 组成 果胶酶并不特指 而是分解果胶的一类酶的总称 包括多聚半乳糖醛酸酶 酶等 3 来源 植物 酵母菌和均能产生果胶酶 由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一 被广泛地应用于果汁加工业 半乳糖醛酸 某一种酶 果胶分解酶 果胶酯 霉菌 细菌 二 酶的活性与影响酶活性的因素1 酶的活性指的能力 酶活性的高低可用在一定条件下 酶所催化的某一化学反应的来表示 2 酶的反应速度用单位时间内 单位体积中或产物的来表示 3 影响酶活性的因素 酶的等 酶催化一定化学反应 反应速度 反应物的减少量 增加量 温度 ph 抑制剂 三 探究ph和温度对酶活性的影响1 设计思路在一恒定温度下 通过设置来确定酶催化反应的最适ph 在一恒定的ph下 通过设置来确定酶催化反应的最适温度 2 检测方法 1 在研究温度和ph对唾液淀粉酶活性的影响时 通过用检测反应后的溶液是否变来判断酶是否具有活性 2 定量测定果胶酶的活性 判断标准 一是果汁的 二是果汁的 ph梯度 温度梯度 碘液 蓝 出汁率 澄清度 四 探究果胶酶的用量 1 意义 生产果汁时 为了使果胶酶得到充分利用 节约成本 需控制好酶的 2 自变量 3 其他影响因素 ph 温度 酶催化反应的 苹果泥的等 用量 酶的用量 时间 用量 1 阅读教材p42 43 基础知识 的相关内容 归纳能够破坏植物细胞壁的酶有哪些 所起作用相同吗 提示 2 下图是温度 ph对酶活性影响曲线 分析曲线回答下列问题 1 根据图一曲线信息 回答下列问题 描述温度对酶活性具有怎样的影响 提示 在一定范围内 随着温度的升高 酶的活性逐渐增强 超过一定温度之后 随着温度的升高 酶的活性逐渐降低 当达到一定温度后 酶的活性全部丧失 图一中温度为t2 t4时 酶活性一样 其原因是否相同 提示 不相同 t2温度低于最适温度 酶活性未达到最大是因为温度还较低 而t4温度超过该酶的最适温度 部分酶分子结构被破坏 酶活性降低 2 根据图二曲线信息 回答下列问题 根据曲线分析ph对酶活性的影响结果是怎样的 提示 过酸 过碱都会使酶发生不可逆失活 当酶在过酸或过碱的环境中一段时间后 将其环境再恢复到该酶的最适ph 酶的活性会怎样变化 分析原因 提示 酶的活性不会改变 过酸或过碱都会使酶分子结构被破坏 再调整到最适ph时 酶活性也无法恢复 3 读教材p43 实验设计 的相关内容 归纳并回答下列问题 1 探究不同温度 或ph 对酶活性的影响实验中 实验的自变量是什么 无关变量有哪些 提示 自变量 温度 或ph 无关变量 ph 温度 苹果泥的用量 果胶酶的用量和浓度 反应时间等 2 观察教材p43图4 3实验流程图 分析并讨论实验中将每一组盛有果胶酶和苹果泥两支试管放在所设定同一温度 或ph 下一段时间后再混合的原因 提示 保证苹果泥和果胶酶混合后的温度 或ph 相同 避免了二者因温度 ph 不同 混合后的混合液没有到达预设的温度 ph 从而影响酶活性 3 在预实验的基础上 若要进一步探究的果胶酶的最适温度 或ph 更接近该酶的实际最适温度 或ph 应怎样操作 提示 在原来预实验基础上 进一步缩小温度 或ph 梯度 进行重复实验 4 探究果胶酶用量实验中 自变量 因变量和无关变量是什么 提示 自变量 果胶酶的用量 因变量 过滤出的果汁体积 无关变量 ph 温度 酶催化反应的时间 苹果泥的用量等 5 根据你的实验结果并结合所学知识 尝试构建榨出的果汁体积与果胶酶用量之间关系的曲线模型 提示 如下图所示 下图中曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系 此曲线不能说明的是 a 在b点之前 果胶酶的活性和温度接近成正比 之后 接近成反比b 当温度达到b 点时 果胶酶的活性最高 催化能力最强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 果胶酶的活性很低 当温度降低时 酶的活性可以上升 解析 从图中可以看出 在温度较低时 随着温度的不断升高 果胶酶的活性不断上升 到b点时 酶的活性达到最高 之后 随着温度的继续上升 酶的活性不断下降 a点和c点相比 虽然酶的活性都很低 但是a点是低温条件 对酶的分子结构无影响 所以 随着温度的上升 其活性也会不断上升 而c点是高温条件 已破坏酶的分子结构 使酶的活性发生不可逆的变化 即使再降低温度 酶的活性也不会上升 答案 d 不同条件下酶活性降低的本质不同酶作为生物催化剂 与无机催化剂相比 其成分是生物大分子 易受温度 ph和某些化合物影响而变性失活 低温抑制酶活性 但不破坏酶的空间结构 高温破坏酶的空间结构 使酶永久失活 过酸 过碱均可破坏酶的空间结构 使酶永久失活 不可再恢复 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物的细胞壁和胞间层 在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度 请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题 实验用具和材料 磨浆机 烧杯 试管 量筒 刀片 玻璃棒 漏斗 纱布等 苹果 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水等 课题一 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100ml的洁净烧杯 编号1 2 按相应程序进行操作 请把表中a b两处未填写的内容填上 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 课题二 探究果胶酶催化果胶水解的最适ph 本课题实验步骤中 在完成 课题一 中的 步骤 编号 编组之后 有下面两种操作 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相同的果胶酶溶液和苹果泥相混合 1 请问上述哪一种操作更科学 理由是 2 该实验步骤中也有用玻璃棒搅拌的操作 其目的是 以减少实验误差 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 解析 课题一 中 实验目的很明确为 验证果胶酶可以提高出汁率和澄清度 不难找出对照实验的单一变量是是否加入果胶酶溶液 由于是验证性实验 结果应与前面的实验目的相对应 即相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大 澄清度高 课题二 中方法二是将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的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 这样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 否则 由于酶有高效性 在升高或降低ph过程中分解果胶 造成实验结果误差较大 实验中玻璃棒搅拌的目的是使酶和果胶充分地接触 以减少实验误差 实验结果以坐标图的形式表示 以横坐标表示ph 纵坐标表示果汁体积较恰当 根据在一定范围内 随着ph的增加 酶的活性增强 果汁体积增大 当超过最适ph 随着ph的增加 酶的活性减弱 果汁体积减小 可判断最可能的结果为曲线图甲 答案 课题一 2 a 注入果胶酶溶液b 2ml 3 相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度 4 相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大 澄清度高 课题二 1 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 2 使酶和反应物充分