果胶酶的作用

1、课题目标：课题目标：1、简述果胶酶的作用、简述果胶酶的作用,检测果胶酶的活性；检测果胶酶的活性；2、探究温度和、探究温度和ph对果胶酶活性的影响以及果对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。胶酶的最适用量。课题重点：课题重点：温度和温度和ph对果胶酶活性的影响。对果胶酶活性的影响。课题难点：课题难点：果胶酶的最适用量。果胶酶的最适用量。制作果汁要解决两个主要问题制作果汁要解决两个主要问题:1 果肉的出汁率低，耗时长果肉的出汁率低，耗时长2 榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀。榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀。基础知识( (一一) )果胶酶的作用果胶酶的作用1 1、果胶、果胶: :植物细胞

2、壁及胞间层的主要成分之一，植物细胞壁及胞间层的主要成分之一，是由是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子高分子化合物化合物，它在植物细胞间层和初生壁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。果胶本身果胶本身不溶于水不溶于水，但由于含有亲水基团，果胶与水有强大结合力，是有力的凝胶化剂。2 2、果胶酶：、果胶酶：指分解果胶质的指分解果胶质的多种酶的总称多种酶的总称。成分成分: :作用作用: :能够能够分解果胶分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层。，瓦解植物的细胞壁及胞间层。使榨取果汁变的更容易。而果胶使榨取果汁变的更容易。而果胶分解成可溶性分解

3、成可溶性的半乳糖醛酸的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变的澄清。，也使得浑浊的果汁变的澄清。包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶包括多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶等。和果胶酯酶等。二、酶的活性与影响酶活性的因素二、酶的活性与影响酶活性的因素1 1、酶的活性、酶的活性：是指酶催化一定化学反应的：是指酶催化一定化学反应的能力。能力。 酶活性的高低可以用在一定条件下酶所酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应速度来表示催化的某一化学反应速度来表示： 酶的反应速度常用酶的反应速度常用单位时间内、单位体单位时间内、单位体积中积中反应物的减少量或生成物的增加量来表反应物的减少量或生成物的增加量

4、来表示。示。可用酶活性单位表示可用酶活性单位表示,1酶活性单位：指标准状态下，酶活性单位：指标准状态下，1 min使使1 ug分子作用物发生转变的酶量。分子作用物发生转变的酶量。2、影响酶活性的因素、影响酶活性的因素有温度、有温度、ph、酶的抑制剂等。、酶的抑制剂等。三、果胶酶的用量三、果胶酶的用量生产果汁时生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用为了使果胶酶得到充分的利用,节节约成本约成本,需要控制好酶的用量。需要控制好酶的用量。实验设计1、设计实验方案；、设计实验方案；2、动手实验；、动手实验；3、记录实验结果；、记录实验结果；4、得出结论、得出结论资料一：探究温度和资料一：探究温度和ph对

5、酶活性的影响对酶活性的影响确定温度（或确定温度（或ph）梯度）梯度-控制温度（或控制温度（或ph）的方法措施的方法措施-确定水果用量确定水果用量-确定果胶酶用确定果胶酶用量量（一）温度对果胶酶活性的影响（一）温度对果胶酶活性的影响原理：原理：在一在一恒定恒定ph下通过下通过设置温度梯度设置温度梯度来确来确定酶催化反应的最适温度。定酶催化反应的最适温度。 为了探究温度对酶活性的影响，某同学设计了为了探究温度对酶活性的影响，某同学设计了如下实验方案和步骤：如下实验方案和步骤：取三支大小相同的试管，编号为取三支大小相同的试管，编号为a a、b b、c c并分别并分别 加入加入2ml2ml淀粉溶液。淀

6、粉溶液。将将a a、b b、c c三支试管分别置于三支试管分别置于00、6060、100100 下约下约5min5min。 分别向三支试管中加入分别向三支试管中加入2ml2ml新制的淀粉酶液，振荡。新制的淀粉酶液，振荡。取出试管，各加入取出试管，各加入2ml2ml斐林试剂斐林试剂( (边加边振荡边加边振荡) )。热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。热水浴检验，观察试管内物质颜色的变化。流程示意图：流程示意图：搅拌器搅拌制成苹果搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入泥均分装入果胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量9支试管支试管9支试管支试管各取一支分各取一支分9组分别放入组分别放入30，35，40，45，50

7、，55，60，65，70摄氏度的恒温水箱中恒温加热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相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量过滤果汁，用量筒测量果汁的量 做好记录做好记录注意事项注意事项 ：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，可以选用围也比较宽泛，因此，可以选用10 作为温度梯度，作为温度梯度，设置的具体温度为设置的具体温度为10 、20 、30 、40 、50 和和60 等，也可以尝试以等，也可以尝试以5 作为温度梯

8、度。作为温度梯度。2苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果加水小的苹果加水100200 ml的比例进行搅拌，获得稀的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。的苹果泥。（二）（二）ph对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响原理：原理：在一在一恒定温度恒定温度下通过下通过设置设置phph梯度梯度来确来确定酶催化反应的最适定酶催化反应的最适phph。3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 ml左右，果胶酶的用量左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为可采用质量浓度为2

9、%的果胶酶溶液的果胶酶溶液2 ml。4水浴时间可以为水浴时间可以为2030 min。5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6探究探究ph对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成改成ph梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的反应液中的ph可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.1%的氢氧化的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。钠或盐酸溶液进行调节。流程示意图：流程示意图：搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入果胶酶水溶液等量果胶酶水溶液等量9支试管支试管9支试管支试管各取一支分各

10、取一支分9组组ph分别为分别为5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0（可用可用0.1%的的naoh溶液和稀溶液和稀盐酸进行调节盐酸进行调节）在同一温度）在同一温度待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同ph的苹果泥内恒温保持的苹果泥内恒温保持10分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量做好记录过滤果汁，用量筒测量果汁的量做好记录资料二资料二 探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量两种设计方案：两种设计方案： 自变量的控制：第一种可采用自变量的控制：第一种可采用同浓度不同浓度不同体积同体积的果胶酶溶液；第二种可采用的果胶酶溶液；第二种可采用同

11、体积同体积不同浓度不同浓度的果胶酶溶液设计对照实验，其他的果胶酶溶液设计对照实验，其他无关变量保持一致。无关变量保持一致。实验流程：实验流程：1.准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶1,2,3,4,5,6,7,8,9( mg )配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中，依次编号支试管中，依次编号19号。号。2.制取苹果泥制取苹果泥45克，分别等量装入克，分别等量装入9支试管，依支试管，依次编号为次编号为19号。号。3.一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，放入恒温水箱中。试管的苹果泥混合，

12、放入恒温水箱中。4.不断搅拌，约不断搅拌，约20分钟后，过滤并测量果汁。分钟后，过滤并测量果汁。苹果泥苹果泥试管试管123456789果胶酶果胶酶试管试管123456789果汁量果汁量（ml）5814182020202020旁栏思考题：旁栏思考题：1、可以保证底物和果胶酶混合时的温度是相、可以保证底物和果胶酶混合时的温度是相同的。可以避免果泥和果胶酶混合时影响混合同的。可以避免果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度而影响果胶酶的活性的问题。物的温度而影响果胶酶的活性的问题。2、需要。不同的温度梯度或不同的、需要。不同的温度梯度或不同的ph梯度之梯度之间就可做对照，这种对照称相互对照。间就可做对照，

13、这种对照称相互对照。3、a同学把温度或同学把温度或ph作为自变量，控制不变的作为自变量，控制不变的有有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等和过滤的时间等。只在实验中保证一个自变量，。只在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。实验结果才能说明问题。b同学对自变量的处同学对自变量的处理与理与a同学相同，只是因变量不同。同学相同，只是因变量不同。4、果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分、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，因此苹果汁的体积子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小可以反映果胶酶的催化分解果胶的能大小可以反映果胶

14、酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和力。在不同的温度和ph下，果胶酶的活性下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。越大，苹果汁的体积就越大。5、温度。果泥量、果胶酶的浓度和用量、温度。果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的水浴时间、混合物的ph等其他无关变量应保等其他无关变量应保持不变。持不变。小结：小结：1 果胶果胶存在存在果汁出汁率低果汁出汁率低果胶酶果胶酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸果汁出汁率高，果汁澄清果汁出汁率高，果汁澄清2 探究果胶酶的活性探究果胶酶的活性 （1）温度对果胶酶活性的影响）温度对果胶酶活性的影响 （2）ph对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响3 探究果胶酶的最适用

15、量探究果胶酶的最适用量 在最适用量前，酶量增加，催化速度加快。在最适用量前，酶量增加，催化速度加快。 在最适用量后，酶量增加，催化速度不变。在最适用量后，酶量增加，催化速度不变。影响果汁产量的因素：影响果汁产量的因素：温度、温度、ph、果胶酶的用量、酶催化反应的时间、果胶酶的用量、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。苹果泥的用量等。试用曲线图表示：试用曲线图表示：影响酶活性的因素影响酶活性的因素反应速反应速率率酶的浓度酶的浓度底物浓度底物浓度反反应应速速率率受酶浓度受酶浓度制约制约课后练习课后练习主要不同点是：主要不同点是：1、有两次瞬间高温灭毒；、有两次瞬间高温灭毒；2、酶处理的时间相对较长；

16、、酶处理的时间相对较长；3、有离心分离步骤和浓缩步骤。、有离心分离步骤和浓缩步骤。练习巩固练习巩固1、果胶酶能将植物组织内的果胶分解成、果胶酶能将植物组织内的果胶分解成a 透明果汁透明果汁 b 半乳糖醛酸半乳糖醛酸c 丙酮酸丙酮酸 d 酶制剂酶制剂2、下列哪一项不是影响果胶酶活性的条件、下列哪一项不是影响果胶酶活性的条件a 温度温度 b ph c 酶的抑制剂酶的抑制剂 d 底物的浓度过高底物的浓度过高3、酶反应速度可用哪一项来表示、酶反应速度可用哪一项来表示a 单位时间内反应物的减少量单位时间内反应物的减少量b 单位时间内产物的增加量单位时间内产物的增加量c 单位体积内产物的增加量单位体积内产

17、物的增加量d 单位时间内、单位体积内反应物的减少单位时间内、单位体积内反应物的减少量或生成物的增加量量或生成物的增加量4、果胶酶是是分解果胶的一类酶的总称，、果胶酶是是分解果胶的一类酶的总称，它不包括它不包括a 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 b 果胶分解酶果胶分解酶c 乳糖分解酶乳糖分解酶 d 果胶脂酶果胶脂酶5、在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶、在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能充分地催化反应，应采取的措施是能充分地催化反应，应采取的措施是a 加大苹果泥用量加大苹果泥用量 b 加大果胶酶用量加大果胶酶用量c 进一步提高温度进一步提高温度d 用玻棒不时地搅拌反应混合物用玻棒不时地搅拌反应混合物4.（2003上海高考题）如图，纵轴为酶反应速度，横轴上海高考题）如图，纵轴为酶反应速度，横轴底物浓度，其中正确表示酶量增加一倍时，底物浓度底物浓度，其中正确表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速度的是（和反应速度的是（ ） a b c db5.下图是小麦淀粉酶在不同温度条件下的催化效率变化下图是小麦淀粉酶在不同温度条件下的催化效率变化曲线，请回答下列问题：曲线，请回答下列问题：催化效率催化效率35 0 35 35 100 35 甲乙（1）在）在35时，小麦淀粉酶的催化效率时，小麦淀粉酶的催化效