高中生物 专题四 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酶的研究与应用课题1果胶酶在果汁生产中的作用 栏目链接 栏目链接 盛夏时节 酷暑难当 这时可以利用各种水果压榨果汁 不但解渴消暑 还可以点缀生活 放飞心情 可是我们也发现 家庭榨制的果汁和从超市购买的果汁相比 在口感和澄清度上有不小的差别 栏目链接 请思考 1 造成上述结果的原因主要是水果细胞的什么结构 2 要通过酶解法解决上述问题 应加入哪些酶 栏目链接 栏目链接 1 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 它是由 聚合而成的一种高分子化合物 于水 在果汁加工中 果胶不仅会影响 还会使果汁 2 果胶酶的作用是分解 变成可溶性的 3 果胶酶是分解果胶的 酶的总称 包括 和 等 一 果胶酶的作用 半乳糖醛酸 不溶 出汁率 浑浊 果胶 半乳糖醛酸 一类 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶 果胶酯酶 栏目链接 二 酶的活性与影响酶活性的因素 1 酶的活性是指酶 一定化学反应的能力 其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的 来表示 2 酶的反应速度是指 内 中反应物的 或产物的 3 影响酶活性的条件有 和 等 催化 反应速度 单位时间 单位体积 减少量 增加量 温度 ph 酶的抑制剂 栏目链接 三 果胶酶的用量 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 用量多少常要通过 手段探究 酶的用量 实验 栏目链接 四 实验设计 1 探究温度和ph对果胶酶活性的影响 1 实验流程包括 设置一系列 和 加入果胶酶反应一段时间 2 该实验的自变量是 或 因变量是 检测因变量是通过测定果汁的 或 来实现的 制备果泥 温度梯度 ph梯度 过滤果汁 温度 ph 果胶酶的活性 多少 澄清度 栏目链接 2 探究果胶酶的用量 1 该实验的自变量是 除此之外 影响果汁产量的因素还有 ph 苹果泥的用量等无关变量 2 判断的思路是 如果随着酶的用量增加 过滤到的果汁的体积也增加 说明 如果当酶的用量增加到某个值后 再增加酶的用量 过滤到的果汁的体积不再改变 说明 果胶酶的用量 温度 酶催化反应的时间 酶的用量不足 酶的用量已足 该值为酶的最适用量 栏目链接 栏目链接 一 果胶酶的组成及特性 果胶酶并不是特指某一种酶 而是分解果胶的一类酶的总称 包括多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶和果胶酯酶 其化学本质均是蛋白质 能被蛋白酶水解掉 果胶酶亦具有酶的通性 只改变反应速率 不改变反应的平衡点 其活性受ph 温度等影响 栏目链接 例1下列关于果胶及果胶酶的叙述中 正确的是 a 果胶酶是分解果胶的一种酶b 果胶不溶于水c 加热使果胶变性失活d 加热使果胶酶活性增强 栏目链接 解析 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称 果胶不溶于水 温度影响酶的活性 在低于最适温度时 随温度的升高 酶的活性增加 但高温使酶变性失活 而果胶不存在变性失活的问题 答案 b 栏目链接 变式训练 1 下列对果胶酶的作用 叙述错误的是 a 果胶酶是一种催化剂 可以改变反应速度b 果胶酶能够分解果胶 瓦解植物细胞壁及胞间层c 在果汁中加入果胶酶后可以使果汁变得澄清d 果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸 栏目链接 变式训练 解析 果胶酶把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 答案 d 栏目链接 二 酶的活性与影响酶活性的因素的分析 1 酶活性的表示方法酶活性用在一定条件下 酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示 2 影响酶活性的因素 1 温度 温度对酶活性的影响具有两重性 在一定范围内 低于最适温度 随着温度的升高 酶的活性逐渐增强 在一定范围内 高于最适温度 随着温度的升高 酶活性逐渐降低直到活性全部丧失 如图1所示 栏目链接 栏目链接 2 ph 过酸或过碱都能使酶不可逆转地失活 变性 酶促反应都有一个最适ph 如图2所示 栏目链接 3 酶的抑制剂 某些物质虽然不能引起酶变性 但能使酶分子某些必需基团 主要是酶活性中心上的一些基团 发生变化 引起酶活性下降 甚至失活 致使酶反应速度降低 能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂 4 底物浓度及用量 酶的浓度及用量也会影响酶的活性 在实际生产中 应在最适条件下 充分发挥酶的最大活性 以使酶得到充分应用 节约成本 栏目链接 有关酶失活的两点注意 高温 强酸 强碱可以使酶失活 而低温只是降低酶活性 但酶不失活 因此图1曲线的左端不与横轴相交 酶的失活只是酶的空间结构的改变 而氨基酸的种类 数量 排列顺序都不发生改变 特别提醒 栏目链接 例2下列曲线图示错误的是 栏目链接 解析 反应物浓度不影响酶的活性 答案 d 栏目链接 2 下列与酶活性有关的说法中不正确的是 a 酶活性是由蛋白质结构决定的 不受外界条件的影响b 酶活性是指酶催化一定化学反应的能力c 酶活性受温度 ph等因素的影响d 酶活性高低与反应物浓度无关 变式训练 栏目链接 解析 酶活性是指酶催化一定化学反应的能力 其高低用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等对酶的催化作用都有较大影响 反应物浓度与酶活性高低无关 答案 a 变式训练 栏目链接 三 探究酶活性影响因素的实验设计 1 探究温度和ph对果胶酶活性的影响 1 实验原理 当酶处于最适温度或最适ph时 酶的活性最高 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和果胶酶的活性成正比 2 实验操作流程 温度或ph对果胶酶活性的影响 栏目链接 栏目链接 3 结果分析 根据实验数据绘制出温度和ph对果胶酶活性 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 栏目链接 栏目链接 由于初次实验的梯度变量选择目的性不强 选择的范围有可能出现过高或过低的情况 这可以从画出的曲线中反映出来 如图所示 实验中可以根据出现的曲线进一步选择合适的梯度变量 栏目链接 栏目链接 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 栏目链接 栏目链接 探究温度 或ph 影响酶活性的实验中 应先将酶和底物分别保温 或调好ph 再混合 这样保证从反应 开始就是预设的温度 或ph 特别提醒 栏目链接 例3探究温度对果胶酶活性的影响 ph对酶活性的影响 果胶酶用量三个实验中 实验变量依次为 a 温度 酶活性 酶用量b 苹果泥用量 ph 果汁量c 反应时间 酶活性 酶用量d 温度 ph 果胶酶用量 栏目链接 解析 实验变量也称自变量 是指实验者所操纵的因素或条件 反应变量也称因变量 是指实验中由于实验变量而引起的变化和结果 通常 实验变量是原因 反应变量是结果 二者具有因果关系 实验的目的就在于获得和解释这种前因后果 实验一是探究果胶酶的最适温度 温度为实验变量 同理 实验二和实验三的实验变量为ph和果胶酶用量 答案 d 栏目链接 3 ph对果胶酶活性影响的实验中 下列叙述