4.1-果胶酶在果汁生产中的作用课件 高二生物人教版选修一

专题4酶的研究与应用酶的基础知识（1）酶的概念：（2）酶的化学本质：（3）酶的功能及原因：（4）酶的特性：酶是所产生的具有作用的一类特殊的

；或

降低化学反应的活化能高效性专一性需要适宜的条件RNA等活细胞生物催化有机物蛋白质（大多数）思考：你还能画出温度和PH值对酶影响的曲线吗？制作果汁要解决两个问题一.果肉的出汁率低,耗时长．二．榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀．课题1果胶酶在果汁生产中的作用一、基础知识（一）果胶

是植物__________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_________。果胶的存在会给制作果汁带来哪些困难？细胞壁及胞间层半乳糖醛酸不溶于水2.果胶酶为什么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？1.果胶酶有什么作用？想一想加果胶酶一、基础知识（二）果胶酶定义果胶酶果胶半乳糖醛酸作用①分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；提高水果的出汁率②使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得澄清。来源：植物、霉菌、酵母菌、细菌

是指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、果胶酯酶等。一、基础知识（三）酶活性及其影响因素3、影响酶活性的因素：①温度②pH：③酶的抑制剂：酶促反应速度如何表示？1、什么是酶的活性？2、如何表示？酶的活性：酶催化一定化学反应的能力可以用酶催化的某一化学反应的反应速度来表示酶活性受pH值影响的示意图（1）温度对酶活性的影响酶活性受pH值影响的示意图在最适温度、最适pH条件下，酶的活性最高。温度、pH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低。底物浓度不影响酶的活性（2）pH对酶活性的影响（3）酶的抑制剂Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对果胶酶有抑制作用。1、酶的生产①提取法：采用各种技术，直接从动物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来（在原料充分的地区得以应用）。②发酵法：通过微生物发酵来获得人们所需的酶（20世纪50年代以来生产酶的主要方法），如用曲霉、青霉等微生物发酵生产果胶酶。③化学合成法：成本比较高，只能合成已知结构的酶。2、控制酶的用量

为了果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量。（四）酶的生产与用量二、实验设计提出问题：探究温度对酶活性的影响如何设计实验?探究一二、实验设计探究温度对酶活性的影响探究一实验原则：单一变量原则：

自变量——温度；

无关变量（相同且适宜）

——pH、果泥、果胶酶的量、反应时间、过滤时间等对照原则（相互对照）思考：如何控制一定的温度？2、实验操作流程

你能设计吗？

实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响

思考：1、你打算设置多少个温度值？2、你如何得到苹果泥？3、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶及混合后温度的一致？4、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小？制果泥恒温保温果胶酶和苹果泥混合过滤果汁搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9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的恒温水箱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①②③④⑤⑥设计记录数据的表格⑦结果分析与评价：A、根据表中数据画曲线图；P45B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？温度oC303540455055606570果汁量/ml自变量？因变量？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，从而影响果胶酶的活性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？最后通过什么标准来判断酶活性的大小？果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比思路：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。提出问题：探究pH对果胶酶活性的影响探究二可以用盐酸和氢氧化钠实验设计将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中恒温加热保持恒温一段时间过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格，确定最适pH搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9支试管果胶酶水溶液等量9支试管将调好PH值苹果泥和果胶酶分别加入9组试管中（选取的pH梯度：5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）问2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？

提示：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。问3．A同学将哪个因素作为自变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？

提示：A同学将温度或pH作为自变量，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实验设计（1-2）探究pH对果胶酶活性的影响

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。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。问4：

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？

提示：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。问5．当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是自变量，哪些因素应该保持不变？实验设计（1-2）探究pH对果胶酶活性的影响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，在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量

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

。果胶酶的用量相同且适宜探究三探究果胶酶的用量2、实验操作请你设计。（1）配制不同浓度的果胶酶溶液和制备水果泥；①配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的水溶液，取等量放入9支试管中，并编号1～9。②制备水果泥搅拌器搅拌制成苹果泥并称45g，等量装入9支试管中，并编号1～9（2）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。（3）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。（4）恒温水浴约20分钟（5）过滤后测量果汁的体积实验设计

(2)探究果胶酶的用量

一般为50mg/l左右，因为用此浓度处理果汁2～4小时后果汁率增加10％后不再增加。在最适温度和pH条件下制作1升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？实验设计(2)探究果胶酶的用量练习答：大规模生产与实验室制备的主要不同点是：1.有两次瞬间高温灭菌；2.酶处理的时间相对较长；3.有离心分离步骤和浓缩步骤。课堂小结一、基础知识（一）酶的基础知识概念、本质、功能、特性（二）果胶与果胶酶（三）酶活性（如何表示？）影响因素（T、pH、抑制剂等）二、实验设计探究温度对酶活性的影响探究pH对果胶酶活性的影响探究果胶酶的用量

１．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；

结果评价与分析一般为50mg/l左右，因为用此浓度处理果汁2～4小时后果汁率增加10％后不再增加。2、在最适温度和pH条件下制作1L苹果汁，使用多少果胶酶最合适？为什么？