高中生物《第四章 第一节 果胶酶在果汁生产中的作用》课件6 新人教版选修1.pptVIP

专题四酶的研究与应用 课题1果胶酶在果汁生产中的作用 课题背景 我国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 水果的加工技术 制作果汁 果干 果粉和果酒等 可以缓解产销矛盾 本课题将探究 果胶酶在果汁生产中的应用 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 生产上 人们通常用来解决上述问题 纤维素酶和果胶酶 酶的基础知识 回忆 回答 1 酶的概念 2 酶的化学本质 基本组成单位 3 酶的功能及原因 4 酶的特性 1 酶的概念 基础知识 酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物 绝大多数是蛋白质 极少数是rna 基本单位 氨基酸或核糖核苷酸 酶能降低化学反应的活化能 从而使反应能够迅速的进行 在各种化学反应中起催化作用 2 酶的本质 3 酶的功能 4 酶的特性 1 高效性 2 专一性 3 需要适宜的条件 基础知识 你还能画出温度和ph值对酶影响的曲线吗 关于酶的三个特性你能举例说明吗 你认为影响酶促反应的因素有哪些 阅读课本p42的内容 回答以下问题 1 细胞壁的组成成分 2 果胶的单体是什么 3 果胶酶有什么作用 思考 果胶酶 一 果胶酶的作用 1 果胶 它是由聚合而成的一种高分子化合物 不溶于水 它在植物细胞壁和胞间层中与纤维素结合在一起 是重要的黏合和支撑物质 新鲜水果 根 叶和绿茎中特别丰富 在食品上作凝固剂 用于果冻 冰激凌 果酱等生产 果胶不仅会影响出汁率 还会使果汁浑浊 半乳糖醛酸 基础知识 2 果胶酶 分解果胶 瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层 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 常由霉菌发酵生产果胶酶 果胶酶并不特指某一种酶 而是分解果胶的一类酶的总称 包括 和等 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶脂酶 二 酶的活性与影响酶活性的因素 1 酶的活性 2 酶活性高低的标准 指酶催化一定化学反应的能力 在一定的条件下 酶所催化的某一化学反应的反应速度 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 3 影响酶活性的因素 有温度 ph 酶的抑制剂等 生产果汁时 为了使果胶酶得到充分的利用 节约成本 需要控制好酶的用量 三 果胶酶的用量 实验设计 实验目的 探究温度对酶活性的影响 果胶酶的活性受温度影响 处于最适温度时 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 实验原理 实验原则 单一变量原则 对照性原则 等量性原则等 单一变量是什么 如何设置 单一变量为 温度的不同 设置温度梯度 如 30 35 40 45 50 55 60 65 和70 1 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 思考 温度是自变量 单一变量 果泥量 果胶酶的浓度和用量 水浴时间 混合物的ph等其他无关变量应保持不变 即等量性原则 2 为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小 因变量 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 操作流程 搅拌器搅拌制成苹果泥 果胶酶溶液 9支试管 9支试管 各取一支分9组分别放入30 35 40 45 50 55 60 65 70摄氏度的恒温水箱中恒温加热 均分装入 等量 3 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 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 思考 操作流程 搅拌器搅拌制成苹果泥 果胶酶溶液 9支试管 9支试管 各取一支分9组分别放入30 35 40 45 50 55 60 65 70摄氏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内恒温保持10分钟 过滤果汁 用量筒测量果汁的量 做好记录 均分装入 等量 注意事项 1 与其他工业用酶基本相同 果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛 因此 也可以选用10 作为温度梯度 2 水果不用去皮 如用苹果为原材料 一般可按每个中等大小的苹果加水100 200ml的比例进行搅拌 获得稀的苹果泥 请你设计一个记录实验结果的表格 3 探究ph对果胶酶活性的影响 只须将温度梯度改成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 4 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 思考 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 5 阅读课本p44资料一 a同学将哪个因素作为变量 控制哪些因素不变 为什么要作这样的处理 b同学呢 a同学将温度或ph作为变量 控制不变的量有苹果泥的用量 果胶酶的用量 反应的时间和过滤的时间等 只有在实验中保证一个自变量 实验结果才能说明问题 b同学对于变量的处理应该与a同学相同 只是观察因变量的角度不同 思考 下面是某研究性学习小组同学在 探究果胶酶催化果胶水解的适宜ph 的课题过程中遇到的问题 1 本课题实验步骤中 在完成 烧杯中分别加入苹果泥 假定ph的改变对苹果泥成分无影响 试管中分别注入果胶酶溶液 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 将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的ph分别调到4 5 6 10 再把ph相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合 资料分析 请问哪一种方法更为科学 并说明理由 请问哪一种方法更为科学 并说明理由 方法二更科学 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始达到实验预设的ph 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 2 实验过程中 果胶酶溶液与苹果泥相混合后用玻璃棒搅拌 其目的是使什么 酶和反应物 果胶 充分地接触以减少实验误差 3 如果用曲线图的方式记录实验结果 在现有的条件下 当横坐标表示ph 纵坐标表示 该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 在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图 若实验所获得的最适宜ph m 请你在所选的曲线图中标出 m 点的位置 果胶分解速率 甲 m 点的位置如右图所示 m点标在曲线上的不给分 实验设计 实验目的 探究果胶酶的用量 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 阅读p44资料二 说一说这个实验的原理 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 其他因素都应 果胶酶的用量 保持不变 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 方案 1 下列可表示酶反应速度的是 a 单位时间内反