专题4.1果胶酶在果汁生产中的作用

1、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,一、基础知识,（一）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,活细胞,生物催化,有机物,蛋白质（大多数）,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,果胶酶,一、基础知识,（二）果胶,是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。,果胶的存在会给制作果汁带来哪些困难？,会影响出汁率

2、，还会使果汁浑浊,一、基础知识,（三）果胶酶,定义,作用, 分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；提高水果的出汁率 使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得澄清。,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。,来源？,植物、霉菌、酵母菌和细菌,1.关于果胶酶的说法正确的是( ) A.果胶酶可以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RNA,C,课堂演练：,一、基础知识,（四）酶活性及其影响因素,3、影响酶活性的因素：,温度 pH：,酶的抑制剂：,酶促

3、反应速度如何表示？,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,单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示,注意！,温度、pH、酶的抑制剂、酶的浓度、底物浓度均会影响酶促反应速率 温度、 pH、酶的抑制剂影响酶活性， 底物浓度不影响酶的活性,但是可以影响酶促反应速度,2.下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误的是( ) A.果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度 B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层 C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清 D.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸,D,3.果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存 在于植物组织

4、的哪一部分?（） 细胞核 细胞质 细胞间隙 细胞壁及胞间层 4果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（） 透明果汁半乳糖醛酸 丙酮酸酶制剂 5果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括 A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果胶分解酶 C.乳糖分解酶 D.果胶酯酶,D,B,C,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）,制果泥,恒温保温,果胶酶和苹果泥混合,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

5、果胶酶混合时影响混合物的温度， 从而影响果胶酶的活性,果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比,制果泥,恒温保温,果胶酶和苹果泥混合,过滤果汁,搅拌器搅拌制水果泥,等量分装（5mL),10支试管,果胶酶水溶液（2%）,等量分装（2mL),10支试管,将装有水果泥和果胶酶的试管各一支分别放入25、30 、35 、40 、45 、50 、55 、60 、65 和70 的恒温水箱中保温10分钟。,将相同温度的果胶酶和水果泥充分混合，搅拌相同时间，再恒温10分钟。,过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量,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

6、果胶酶活性的影响,探究二,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）,3.某兴趣小组准备探究“pH对果胶酶活性的影响”，下列说法不正确的是（ ） A.该实验的原理是pH影响酶的活性。 B.自变量是pH值。 C.温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。 D.反应过程中只要保持温度相同即可。,D,（三）探究果胶

7、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，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。,自变量：果胶酶的量,因变量：果汁的体积,思考：该实验中，如何设置酶用量的梯度？,不同浓度的果胶酶溶液,同一浓度不同体积的果胶酶溶液,2、实验操作：,（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19。,（2）制备水果泥,搅拌器搅拌制成苹果泥，等量装入9支试管中，并编号19。,（3）将上述试管放入恒温水浴加热一段

8、时间。,（4）将不同浓度的果胶酶分别与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水箱中。 （5）恒温水浴约20分钟 （6）过滤后测量果汁的体积,4.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙述，错误的是（ ） A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液。 B.调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态 C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。 D.在相同适宜的温度条件下进行实验。,C,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,5.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验：,将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10水浴中恒温处理10分钟（如图A）,将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10水浴中恒温处理10分钟（如图B）。,将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。,在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：,根据上述实验，请分析回答下列问题：