高中生物人教版选修1-4.1果胶酶在果汁生产中的应用课件（34张ppt）

(共34张PPT)
苹果汁
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
课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用
酶的基础知识
（1）酶的概念
（2）酶的化学本质，基本组成单位
（3）酶的功能及原因
（4）酶的特性
温故而知新
1、酶的概念
酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物；
蛋白质（大多数）或RNA；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸
酶能降低化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。在各种化学反应中起催化作用
2、酶的本质
3、酶的功能　
4、酶的特性
（1）高效性
（2）专一性
（3）作用条件温和
阅读课本P42思考
一、基础知识
1.为什么果肉出汁率低？为什么榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀？
2. 如何能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？
3.什么叫果胶酶？
（一）果胶
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。
果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。
1.你知道为什么榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀，出汁率低？
植物细胞模式图
胞间层：胞间层是在细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻两个细胞间所共有的一层薄膜。胞间层既将相邻细胞粘连在一起，又可缓冲细胞间的挤压，也不会阻碍细胞生长
果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。
山楂的果实中果胶含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用。
2、如何能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？
果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。
3、什么叫果胶酶,作用是什么？
果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶脂酶等。
（二）、果胶酶
果胶酶
果胶 半乳糖醛酸
(不溶于水） （可溶于水）
加
果
胶
酶
果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢
什么是酶的活性？如何表示？影响酶活性的因素是什么？
有哪些能产果胶酶的生物？
（三）酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性:
酶活性的高低：
酶的反应速度：
果肉的出汁率和果汁的澄清度
指酶催化一定化学反应的能力。
可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示
用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。
2.影响酶活性的因素
（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。
（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。
哪些因素会影响酶促反应速率？
（3）酶浓度对酶促反应的影响
酶浓度
反
应
速
度
0
底物浓度
反
应
速
度
0
（2）底物浓度对酶促反应的影响
（1）影响酶活力的因素
3.影响酶促反应速率的因素
探究温度对果胶酶活性的影响
好，就让我们一起来探究吧！好，就让我们一起来探究吧！
二、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：
温度对果胶酶的活性有影响吗？
在最适温度时果胶酶活性最大、低于或高于最适温度时果胶酶活性下降。
该实验中，哪个因素作为自变量？ 哪个因素为因变量？应控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？
自变量：温度。
理一理、顺一顺理一理、顺一顺
因变量：果胶酶的活性（ 果汁的体积或澄清度）
控制不变的因素有：水果泥的用量、果胶酶的用量和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的PH和过滤的时间等。
只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题
回顾必修一“温度对唾液淀粉酶的影响 ”实验，思考我们应该怎样设计该实验中的温度？
分小组讨论：完成“温度对果胶酶活性的影响”的实验设计
搅拌器制成
苹果泥等量分装
9支试管，标记
果胶酶
溶液等量分装
9支试管，标记
各取一只分9组分别放入30℃、35℃、40℃、45℃ 50℃、55℃、60℃、65℃、 70℃水中
恒温水浴保温10分钟
将相同温度下的果胶酶、苹果泥混合搅拌
保温10min
过滤果汁，量筒测量滤出果汁体积，设计表格记录结果
实验操作流程
可以保证水果泥和果胶酶在混合时的温度是相同的，避免了水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。
为什么在将水果泥和果胶酶混合之前，要将水果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？
讨论：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。
设计记录数据的表格
温度oC 30 35 40 45 50 55 60 65 70
果汁量/ml
设计记录数据的表格
结果分析与评价：
A、根据表中数据画曲线图；P45
B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？
温度oC 30 35 40 45 50 55 60 65 70
果汁量/ml 1 2 4 6 5 4 3 2 1
结论：
在最适温度时果胶酶活性最大、低于或高于最适温度时果胶酶活性下降。
探究pH对果胶酶活性的影响
探究果胶酶的用量
作 业：实验设计
研究的自变量是_____，只须将温度梯度改成______，并选定一个适宜的温度进行水浴加热，其他条件____。
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。
探究pH对果胶酶活性的影响
pH
pH梯度
不变
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
将pH相同的苹果泥和果胶酶试管混合、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
分别将苹果泥和果胶酶各试管调至设定的pH （ 5.0、5. 5 、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）
探究果胶酶的用量
果胶酶的量
果汁的体积
思考：该实验中，如何设置酶用量的梯度？
①不同浓度相同体积的果胶酶溶液
②同一浓度不同体积的果胶酶溶液
自变量：
因变量：
如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤得到果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。
怎样确定果胶酶的最适用量
想一想:
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1～9。
（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1～9。
（3）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。
（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