浙科版选修1 第二部分 第3课时 果汁中的果胶和果胶酶 课件（47张）.pptx

第3课时果汁中的果胶和果胶酶 第二部分酶的应用 选修1生物技术实践 一 果胶与果胶酶 二 探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验 达标检测 内容索引 一 果胶与果胶酶 1 果胶 1 果胶是植物的主要成分 在的果实中果胶含量最多 2 组成 它由和组成 3 作用 能将植物细胞在一起 去掉果胶 就会使植物组织变得 由于的作用 煮沸的山楂泥可制成山楂糕 4 特性 不溶于 这是果胶的一种简易方法 新知导学 细胞壁 山楂 山里红 半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯 粘合 松散 果胶 乙醇 鉴别 纤维素与果胶 2 果胶酶 1 化学本质 2 作用 果胶酶和酶可水解果胶 3 可用于生产果胶酶的微生物有 苹果青霉等 3 果胶酶与果汁的制作果胶酶使果胶完全水解 使植物组织变得松散 有利于果汁的形成 可提高和使果汁变 蛋白质 果胶甲酯 黑曲霉 出汁率 澄清 例1果胶酶的作用底物是果胶 下列有关叙述正确的是a 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一b 果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖 使得浑浊的果汁变澄清c 果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物d 果胶酶就是果胶分解酶的简称 答案 解析 解析果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的 果胶被果胶酶分解后的产物是半乳糖醛酸 果胶酶是一类酶的总称 包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶等 例2 2017 浙江温州中学期中 下列对果胶酶的作用的叙述中 错误的是a 果胶酶是生物催化剂 可以改变反应速度b 在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清c 果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸d 果胶酶能瓦解植物的细胞壁及胞间层 答案 解析 解析酶能降低化学反应的活化能 因此果胶酶可以改变反应速度 a项正确 果汁中含有大量的果胶 并且该物质不溶于水 利用酶的专一性 果胶酶能分解果胶 使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 使浑浊的果汁变得澄清 b项正确 c项错误 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 因此 果胶酶可以将细胞壁及胞间层瓦解 d项正确 果胶 果胶酶 果汁澄清度 这是三个彼此存在 密切关联 但又截然不同的概念 我们学习时 应该从三者的因果关系上进行区分 把握 具体见下图 二 探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验 1 实验原理 1 果胶 半乳糖醛酸甲酯 2 果胶酶的活性受温度 或ph 的影响 处于 或ph 时活性最高 果肉的出汁率 果汁的澄清度与果胶酶的成正比 3 果胶不溶于乙醇 新知导学 半乳糖醛酸 最适温度 活性大小 2 实验步骤 果胶酶 不加热 加热 乙醇 3 实验结果 不加热 最澄清 沉淀物最少 加热 最浑浊 沉淀物最多 4 实验结论能水解果胶 提高果汁的澄清度 会破坏果胶酶活性 不利于制作果汁 高温 果胶酶 1 探究制作果汁的最佳条件是指什么 答案能使最多的水果成分溶解或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 思考 答案 2 果胶酶水解果胶的最终产物是什么 在制作果汁中起什么作用 答案果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸 果胶酶在制作果汁中起的作用是使果胶水解 提高果汁的出汁率和澄清度 探究1 图示解读1 温度 ph对果胶酶活性的影响 1 温度的影响 如图甲 果胶酶的最适温度为45 50 2 ph的影响 如图乙 果胶酶的最适ph范围为3 0 6 0 互动探究 2 画出温度和ph对果胶酶活性 出汁量 的影响曲线图 答案如图所示 答案 探究2 实验探究下表是某小组利用部分材料进行的有关实验 表示不加 现有磨浆机 质量分数为2 的果胶酶溶液 蒸馏水 一定浓度的盐酸和氢氧化钠溶液等实验材料及试剂 请回答下列4个问题 1 表中 处的内容是 2 若要验证果胶酶的作用 应把两个试管同时取出并过滤相同时间 观察并比较 预期的实验现象与结果是 3 比较试管甲 丙 丁可知 其实验目的是探究ph对果胶酶活性的影响 为确保实验成功 请将表中的编号正确排序 用数字和箭头表示 加入质量分数为2 的果胶酶溶液 甲与乙 甲果汁比乙澄清 2 3 1 4 例3 2016 浙江4月选考 32节选 请回答与 果汁中的果胶和果胶酶 实验有关的问题 1 果胶是细胞壁的重要组成成分 其化学本质是 a 蛋白质b 脂质c 核酸d 多糖它在细胞壁的形成过程中的主要作用是将相邻的细胞在一起 答案 解析 粘合 解析果胶是细胞壁的重要组成成分 其化学本质是多糖 果胶在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞粘合在一起 2 制取果汁时 先用果胶酶将果胶分解成和半乳糖醛酸甲酯等物质 再用酶处理 可得到比较澄清的果汁 用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时 果汁的出汁率 澄清度与酶的高低成正相关 答案 解析 半乳糖醛酸 果胶甲酯 活性 解析制取果汁时 先用果胶酶将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物质 再用果胶甲酯酶处理 可获得较澄清的果汁 果汁的出汁率 澄清度与酶的活性高低成正比 3 由于果胶不溶于乙醇 故可用乙醇对果胶粗提物 经酶处理后的混合物 进行处理 从而得到干制品 答案 解析 脱水 沉淀 解析果胶不溶于乙醇 果胶与95 的乙醇混合生成沉淀 因此 乙醇与果胶粗提物混合后 进行脱水处理 即可得到干制品 1 果胶酶可促使果胶水解为可溶性的半乳糖醛酸 但果胶酶活性易受温度 ph等条件影响 如高温可破坏果胶酶分子的空间结构从而使果胶酶丧失生物活性 2 果胶不溶于乙醇 故可用95 的乙醇鉴定果胶或沉淀果胶 例4 2017 浙大附中模拟 我国水果生产发展迅速 但由于收获的季节性强 易造成积压 腐烂变质 为了解决上述问题且满足不同人群的需求 可以将水果加工制作成果汁 果酒 果醋等 在果汁生产中要用到果胶酶 某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性 进行了如图所示实验 请回答下列问题 1 实验方法 请将图中所示的操作进行排序 用字母和箭头表示 解析该实验的操作顺序为 准备苹果泥和配制果胶酶 苹果泥和果胶酶分别水浴保温 苹果泥和果胶酶混合保温 过滤果汁后用量筒计量 答案 解析 a c d b 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 图中的纵坐标还可用来表示 2 实验结果 对照组与实验组进行了相同时间的实验 结果如图中曲线甲所示 答案 解析 苹果汁的体积 解析果胶酶的活性受温度 ph等的影响 而与底物的量 酶的浓度和水的加入量没有关系 每一种酶的最适ph和最适温度是一定的 衡量实验结果的指标有两个 一个是果汁的产量 另一个是果汁的澄清度 为使实验中反应的温度达到相应的设计温度 必须使酶与底物分别保温达到设计温度后才能混合 在相同温度条件下 ph 酶的浓度和底物浓度也会影响反应速率 实验小组改变了实验条件后重复做实验 得到曲线乙 两次实验中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 答案 同一种酶的最适温度是一定的 不会因酶的浓度 底物的量的不同而改变 步骤c中在果胶酶和苹果泥混合前 将两者分装在不同试管中进行恒温处理的目的是 答案 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 避免底物和果胶酶混合时因二者温度不同而影响混合物的温度 进而影响果胶酶活性 根据上述实验结果可知 当温度为时果汁的产量最多 能不能确定该温度就是果胶酶的最适温度 如果不能 请设计出进一步探究果胶酶的最适温度的实验方案 3 下表是某实验小组的详细实验结果 答案 解析 40 不能 可以再设置多组实验 以40 为中心 以更小的温度梯度 如0 5 设置自变量 测量在更小的温度范围内的果汁的产量 果汁产量最高的温度更接近酶的最适温度 解析根据表格中数据可看出 在40 时果汁的产量最多 因此40 比较接近酶的最适温度 要将最适温度确定得更加精确 应以40 为中心 以更小的温度梯度 如0 5 设置自变量 1 探究性实验设计思维 每个探究实验的设计 都要遵循实验设计的一般原则 特别是单一变量原则 每个探究实验的设计思路都是先大梯度差值寻找最适范围 再小梯度差值选出最适温度 ph或酶用量 如果随酶浓度增加 果汁体积也增大 说明酶用量不足 当酶用量达一定值时 再增加酶用量 果汁体积不变 则说明这个值就是酶的最适用量 如果变量 温度 ph 酶浓度 梯度无法满足实验 即出现过高 过低等现象 则应及时调整实验 2 实验自变量与因变量的关系 果汁中的果胶和果胶酶 果胶 分布 植物的主要成分组成 由和组成功能 将植物细胞粘合在一起 果胶酶 化学本质 作用 果胶酶和酶可水解果胶影响酶活性的因素 温度等 制作果汁的最佳条件 检测果胶酶活性 细胞壁 半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯 蛋白质 果胶甲酯 ph 学习小结 达标检测 1 2017 温州十校联合体联考 果胶酶可将紫薯匀浆中的果胶水解成a 半乳糖醛酸和葡萄糖b 半乳糖醛酸甲酯和果糖c 半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯d 半乳糖和果糖 答案 解析 解析果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯构成 果胶酶能够分解果胶 在果胶酶的作用下 果胶被分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯 c项正确 1 2 3 4 5 2 2017 金丽衢十二校联考 生产上利用黑曲霉或苹果青霉来提取果胶酶 在用果胶酶水解果胶的实验中 下列说法正确的是a 实验后滴加乙醇的目的是增加果胶酶的活性b 沸水浴加热后的果胶酶随着温度下降 酶的活性逐渐恢复c 间歇搅拌20 30min的目的是让果胶酶与果胶充分接触d 选用黑曲霉提取液是因为果胶酶只能在生物细胞内起催化作用 答案 解析 1 2 3 4 5 解析实验结束后滴加乙醇是为了检测果胶含量 沉淀越多说明果胶越多 a项错误 果胶酶的化学本质为蛋白质 高温可使酶失活 降低温度后酶的活性不再恢复 b项错误 间歇搅拌20 30min 使果胶酶与果胶充分接触 利于反应充分进行 c项正确 黑曲霉 苹果青霉均能产生果胶酶 果胶酶可以在细胞内或细胞外发挥作用 d项错误 1 2 3 4 5 a 实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合b 为了实验结果的科学性 各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同c 应在50 55 设置更细的温度梯度进行实验 探究果胶酶的最适温度d 该实验结果表明高温能使果胶酶失活 但高温也可能促进果胶分解 3 2017 温州中学测试 探究温度对果胶酶活性影响的实验中 得到如下实验结果 据此分析其中不正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 解析实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节到对应温度后再混合 a项正确 为了实验结果的科学性和控制单一变量 各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同 b项正确 实验中的温度梯度跨度较大 要想确定最适温度 需要设置更细的温度梯度进行实验 分析数据可知 应在45 55 设置更细的温度梯度进行实验 探究果胶酶的最适温度 c项错误 由表格数据可以看出 高温可以使酶失活 高温也可能促进果胶分解 d项正确 4 2017 绍兴教学质量调测改编 取一定量的果汁与等量的某物质混合 若出现浑浊 则说明果胶还没有完全被水解 加入的某物质是a 乙醇b 酚红c kmno4溶液d ki i2 解析果胶不溶于乙醇 因此鉴别果胶最简易的方法是将一定量的果汁与等量的乙醇混合 若出现浑浊 则说明果胶还没有完全被水解 a项符合题意 答案 解析 1 2 3 4 5 5 2017 湖州一中期末 果胶酶能够催化果胶分解 瓦解植物的细胞壁及胞间层 使榨取果汁更容易 也使得浑浊的果汁变得澄清 请回答下列有关果胶酶的问题 1 探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤 用搅拌器制苹果泥 取6个烧杯编号1 2 3 4 5 6 依次注入适量的30 35 40 45 50 55 的水 恒温水浴 向每一烧杯中放入两支试管 分别装入等量苹果泥和果胶酶 保温3min 向每组烧杯中的苹果泥试管中加入相应的等量的果胶酶 振荡试管 反应一段时间 过滤 比较获得苹果汁的体积 1 2 3 4 5 a 过程中将苹果泥和果胶酶分别装在不同试管中 用相同温度恒温处理后再混合 这样处理的目的是 1 2 3 4 5 答案 解析 保证底物和酶在混合时的温度是相同的 解析苹果泥和果胶酶分别恒温处理再混合 目的是保证底物和酶混合时的温度是相同的 混合后不会发生温度的变化 b 有人认为该实验缺乏对照 应补充一组果汁和蒸馏水相混合的实验 你认为有没有必要 原因是 1 2 3 4 5 答案 解析 没有必要 实验的不同温度梯度之间可形成相互对照 解析实验的不同温度梯度之间可形成相互对照 无需补充果汁和蒸馏水混合的实验