高中生物选修一《果胶酶在果汁生产中的应用》课件李琪仙

1、制作果汁面临两个主要问题：果汁的出汁率和澄清度低有什么方法可以解决吗？果胶酶加果胶酶果胶酶在果汁生产中的作用学习目标基础知识：一、果胶与果胶酶二、酶的活性与影响酶活性的因素实验设计：探究温度对果胶酶活性的影响加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 催化剂可降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 使细胞代谢在温和的条件下快速进行。一、果胶酶（一）酶的基础知识回忆：在高一我们学习过有关酶的知识，请回忆以下问题， 1、酶的概念：酶是 细胞所产生的具有生物 作用的一类特殊的有机物；2、酶的本质： ； 基本组成单位： 3、酶的功

2、能：在各种化学反应中起 作用。 原因：酶能降低化学反应的 ，从而使反应能够迅速的进行。4、酶的特性：（1） 性：（2） 性：（3）需要适宜的条件： 适宜的 . 。活催化氨基酸蛋白质或RNA或核苷酸活化能高效专一温度.PH基础知识植物细胞壁和胞间层的主要成分不溶于水影响果汁的出汁率和澄清度半乳糖醛酸果胶作用：特点：单体：一、果胶与果胶酶基础知识果胶酶果胶 半乳糖醛酸果胶酶果胶分解酶多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶（一类酶的总称）霉菌、植物、酵母菌、细菌作用：包括来源：瓦解细胞壁和胞间层，提高果汁的出汁率和澄清度（核糖体）蛋白质本质合成基础知识二、酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性概念：指酶催化一定化学反

3、应的能力表示：在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量三、影响酶活性的因素影响酶活性的因素基础知识温度pH酶的激活剂、 抑制剂探究温度对果胶酶活性的影响好，就让我们一起来探究吧！实验设计提出问题作出假设科学探究的一般过程 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 表达交流提出问题：作出假设：如何设计实验取得证据证明假设? 探究 对果胶酶活性的影响在最适温度（约 50 ）时，果胶酶活性 ，低于或高于最适温度时酶活性 。果胶酶的活性与果汁的出汁率和澄清度成 比变量自变量：温度因变量：酶的活性（出汁率或澄清度）正最高 降低温度 1、材料：苹果、

4、果胶酶2、仪器：搅拌器、试管、试管夹、 滴管、烧杯、量筒、漏斗 、温度计3、试剂：蒸馏水、热水、冰块搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入 支试管果胶酶水溶液等量9支试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C的恒温水浴中保温试管内温度稳定后，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，填入表格9 设计记录数据的表格温度/ oC303540455055606570果汁量/ml()探究温度和pH对酶活性的影响2、实验操作步骤： 制备水果泥 配制果胶酶 水果泥与果胶酶分别水浴保温 将水果

5、泥和果胶酶混合保温 过滤出果汁 记录果汁量 改变不同的温度/PH后重复以上实验()探究温度和pH对酶活性的影响 3、设计记录数据的表格 4、得出结论与分析： 画曲线图；最适温度/PH是温度/PH果汁量/ml在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：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，可以选用10 作为温度梯度，设置的具体温度为10 、20 、30 、40 、50 和60 等，也可以尝试以5 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100200 mL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。3果泥的用量

6、可以采用5 mL左右，果胶酶的用量可采用质量浓度为2%的果胶酶溶液2 mL。4水浴时间可以为2030 min。5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6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。问题思考1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的温度是相同的，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。2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

7、该如何设置？为什么？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。 3A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。4想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小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。在不同的温度

8、和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。()探究果胶酶的用量 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方案：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。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。问题思考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？温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。五、结果分析与评价

9、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； 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）； 果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。课堂练习1、关于果胶酶的说法正确的是（ ）A、果胶酶分解细胞壁的主要成分-纤维素B、果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C、果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D、果胶酶的化学本质是蛋白质或RNAC果胶2 、果胶酶的反应速度可用哪项来表示（ ）A、单位时间内果胶的减少量B、单位体积内半乳糖醛酸的增加量C、单位时间内半乳糖醛酸的增加量D、单位时间内、单位体积中果胶的减少量或半乳糖醛酸的增加量课堂练习D课堂练习C温

10、度/ 102030405060果汁量/mL2345653、下表是某同学探究温度对果胶酶活性影响的实验结果。该结果不能说明()A、温度影响果胶酶的活性B、40 与60 时酶的活性相等C、50 是该酶的最适温度D、若温度从10 升高到40 ，酶的活性将逐渐增强课堂练习4、下列各图，横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速度。能分别正确反映温度和pH与酶促反应速度关系的是( ) 甲 乙 丙 丁 A、甲和乙 B、乙和乙 C、丙和丁 D、甲和丁B酶浓度V正比底物浓度V课堂总结一、果胶与果胶酶二、酶的活性与影响酶活性的因素三、学会探究温度对果胶酶活性影响的实验设计同学们认真完成课时导学案课题一果胶酶在果汁生产中的作用让梦想一起飞谢谢大家！高考链接（2012山东卷）（3）用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是 和纤维素酶。 果胶酶酶活性受温度影响示意图酶活性受pH影响示意图在探究温度的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要设置对照实验。不同的温度梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。课本44页旁栏思考第（2）题为什