高中生物 专题4 酶的研究与应用 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酶的研究与应用 酶是细胞合成的生物催化剂 几乎所有生命活动都离不开酶 随着生物科学技术的发展 酶已经走出实验室 走进人们的生产和生活 成吨的葡萄糖靠酶生产 加酶洗衣粉 加酶牙膏在商店货架比比皆是 药店有帮助消化的多酶片 医院有诊断检测的酶传感器等 然而 酶的商品化生产和应用并非易事 在本专题中 我们将重点研究酶在生产生活中的实际应用 包括制作果汁 洗涤衣物以及通过细胞的固定化技术应用酶 制作果汁要解决两个主要问题 1 果肉的出汁率低 耗时长 2 榨取的果汁浑浊 黏度高 容易出现沉淀 我国水果生产发展迅速 每年上市的新鲜水果品种多 数量大 但由于收获的季节性强 易造成积压滞销 腐烂变质 在本课题中 我们将探究果胶酶在果汁生产中的作用 课题1果胶酶在果汁生产中的作用 课题背景 在生产上 人们使用果胶酶 纤维素酶解决上述问题 本课题 我们将探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件 自己动手做苹果汁 课题目标 1 简述果胶酶的作用 2 检测果胶酶的活性 3 探究温度和ph对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量 4 搜集有关果胶酶应用的资料 一 基础知识 一 果胶酶的作用 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分 由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物 不溶于水 是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因 植物细胞模式图 细胞壁 胞间层 2 果胶酶 1 果胶 加果胶酶 瓦解植物细胞的细胞壁 胞间层 将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 1 作用 1 作用 2 性质 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶等 2 种类 能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 二 酶的活性与影响酶活性的因素 1 酶的活性 2 酶活性的高低 指酶催化一定化学反应的能力 一定条件下 酶催化的某一化学反应的反应速度来表示 单位时间内 单位体积中 反应物的减少量或产物的增加量 3 影响酶活性的因素 1 温度 2 ph 3 酶的抑制剂 fe3 ca2 zn2 等金属离子 典型例题 下列关于果胶酶的叙述 不正确的是 a 它能分解半乳糖醛酸b 是指一类酶的总称c 它和纤维素酶都能瓦解细胞壁d 果胶酯酶是果胶酶的一种 a 1 果胶酶是分解果胶的一类酶总称 包括半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶 方法点拨 2 果胶酶能瓦解植物细胞壁及胞间层 能将果胶分解成半乳糖醛酸 二 实验设计 一 探究温度对果胶酶活性的影响 1 实验原理 果胶酶活性受温度的影响 在最适温度下 其活性最高 果肉出汁率 澄清度与果胶酶活性成正比 2 实验设计 1 变量分析 自变量 温度 分组对照 10 20 30 40 50 60 因变量 果胶酶活性 用果肉出汁率 澄清度表示 无关变量 苹果泥 果胶酶用量 反应时间 过滤时间等等量相同控制 问题思考 1 怎样保证各组温度的准确 将果泥和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理后再混合 2 为什么能够通过测定滤出苹果汁的体积大小判断果胶酶活性高低 果胶酶将果胶分解为半乳糖醛酸可以通过滤纸 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 苹果汁的体积就越大 2 实验操作流程 搅拌器搅制苹果泥 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水域中保温 加入果胶酶反应一段时间 过滤果汁 二 探究ph对果胶酶活性的影响 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 典型例题 在探究温度和ph对酶活性的影响实验中 不需要始终保持的思想方法是 a 设置梯度b 等量原则c 单因子变量原则d 重复性原则 d 1 设置梯度才能得出最适温度和ph 方法点拨 2 等量原则是排除无关变量对实验结果的影响 1 实验原理 2 实验设计 果汁澄清度和出汁率 随着酶浓度的增加 过滤到的果汁体积也增加 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 1 变量分析 自变量 果胶酶用量 因变量 无关变量 温度 ph等等量相同控制 分组对照 1mg2mg3mg 9mg 2 实验操作流程 关于探究果胶酶最适用量的实验 叙述错误的是 a 配制不同浓度的果胶酶溶液 并在各组中加入等量的该溶液b 调节ph 使各组中的ph相同而且处于适宜状态c 用玻璃棒搅拌加酶的果泥 搅拌时间可以不同d 在相同且适宜的温度条件下进行实验 典型例题 c 方法点拨 注意变量分析 自变量 果胶酶用量 用不同浓度调控 无关变量 果胶酶溶液的量 ph 温度 搅拌时间等必须相同控制 表明对实验结果影响 三 操作提示 1 制备果泥 用榨汁机榨制果泥 在榨制橙子汁时不必去橙皮 2 在探究不同ph对果胶酶活性的影响时 可以用0 1 的naoh溶液和盐酸调节ph 3 在果胶酶处理果泥时 为了使果胶酶能充分地催化反应 用玻璃棒不时搅拌 四 结果分析与评价 1 根据实验数据绘制出的温度和ph对果胶酶活性影响的曲线图 2 不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图 在浓度和体积相同的条件下 最适温度为45 50 最适ph范围3 0 6 0 课堂小结 一 基础知识 一 果胶酶的作用 将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 提高水果的出汁率并使果汁变澄清 二 影响酶活性的因素 温度 ph 酶抑制剂等 二 实验设计 一 探究温度 ph对果胶酶活性的影响 二 探究果胶酶的用量 课堂练习 2015海南卷 生产果汁时 用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率 回答下列相关问题 1 某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验 各组实验除酶的来源不同外 其他条件都相同 测定各组的出汁量 据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较 这一实验的目的是 2 现有一种新分离出来的果胶酶 为探究其最适温度 某同学设计了如下实验 取试管