浙科版高中生物选修1《第二部分 酶的应用》课件（共33张PPT）

课件33张PPT。实验4 果汁中的果胶和果胶酶1、果胶一、果胶和果胶酶的基础知识 果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，起着将植物细胞粘合在一起的作用。它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物(含半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯)。一、果胶和果胶酶的基础知识果胶不溶于乙醇。会减少水果组织的分散性，故在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。 去掉果胶，植物组织变得松散，利于榨取果汁。 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，通常包括果胶酸酶（多聚半乳糖醛酸酶）、原果胶酶和果胶甲酯水解酶等。2、果胶酶作用：果胶酶分解果胶，瓦解细胞壁和胞间层，使榨取果汁变得更容易，提高水果的出汁率。果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使浑浊的果汁变得澄清。来源：有些微生物如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。二、实验内容
1、探究利用苹果匀浆制作果汁的最佳条件。
2、检测果胶酶的活性。
3、了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。三、设备及用品
匀浆机、小刀、烧杯、水浴锅或酒精灯、试管、移液管、量筒等。四、实验材料
1、山楂或苹果
2、黑曲霉提取液或2%果胶酶溶液
3、95%的乙醇五、实验步骤1、将苹果洗净、切开，去皮、籽、柄，切成小块，将切成小块的苹果放入匀浆机中，榨取苹果汁
2、将榨取的苹果汁倒出，用双层纱布过滤后装入烧杯中备用。+5g 苹果匀浆+间歇搅拌20~30minA10mL
果胶酶沸水浴4mL加4mL
乙醇21+5g 苹果匀浆+间歇搅拌20~30minB10mL
水沸水浴4mL加4mL
乙醇434mL4mL加4mL
乙醇加4mL
乙醇+4ml
苹果汁+45℃
保温15分钟121ml
果胶酶++34+沸水浴4ml
苹果汁+45℃
保温15分钟1ml
果胶酶4ml
苹果汁+45℃
保温15分钟1ml
蒸馏水沸水浴4ml
苹果汁+45℃
保温15分钟1ml
蒸馏水1 2 3 4+2ml
95%
乙醇+静置
10分钟121ml
1号管
上清液++34+1 2 3 4+静置
10分钟1ml
2号管
上清液+静置
10分钟1ml
3号管
上清液+静置
10分钟1ml
4号管
上清液1 2 3 42ml
95%
乙醇2ml
95%
乙醇2ml
95%
乙醇分层十分明显，沉淀浓缩成一小团，果汁澄清度(+ + + +)分层十分明显，不如1号试管澄清度(+ + +)液体浑浊，比4号稍澄清度(+ +)。液体浑浊，澄清度(+)果汁被稀释
沉淀物(+)果汁被稀释
沉淀物(+ +)
产生絮状沉淀
沉淀物( + + +)
产生大量絮状沉淀
沉淀物(+ + + +)1 2 3 41 2 3 4六、实验结果另
取
试
管
做七、实验原理1、果胶酶能使果胶完全水解成半乳糖醛酸，增加固形物的分散度，降低水果匀浆的黏度，使果汁澄清。2、果胶不溶于乙醇，加乙醇能使果胶析出。1.影响果胶酶降解果胶的因素①温度② pH值③酶作用时间④酶的用量 ⑤酶抑制剂等等八、问题讨论2.设计实验，探究果汁制作中果胶酶催化的最适温度。3.设计实验，探究果汁制作中果胶酶催化的最适pH。用滤出的苹果汁的体积大小或
果汁的澄清度来判断果胶酶活性的高低。 自变量、因变量、无关变量分别是什么？
如何控制自变量和无关变量？观察指标是什么？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。 4.设计实验，探究果汁制作中果胶酶的最佳用量。自变量、因变量、无关变量分别是什么？如何控制自变量和无关变量？观察指标是什么？5.果胶酶在制作果汁中起什么作用？ 果胶是细胞间的黏连成分，也是果汁中的成分，加入果胶酶可将细胞离析，增加固形物的分散度。此外，还降低了水果匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉不溶物，并使果胶水解成半乳糖醛酸。6.果胶酶还可能有什么作用？ 果胶酶除用于制备果汁外，还用于果酒澄清，还可作为洗衣粉的添加剂（除去衣服上的果汁、果酱等）。7.果胶酶水解果胶的最终产物是什么？要使果汁澄清，应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的哪一种？还是同时使用？为什么？ 这样才能使果胶完全水解成半乳糖醛酸，增加固形物的分散度，降低水果匀浆的黏度，有利于过滤掉不溶物，使果汁澄清。应同时使用。 果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸。P35；1.制作果汁的最佳条件是什么?品质最好的果汁应该是：
①尽量保留水果中的营养成分
②具有水果的原始口味
③有更多的固形物
④分散程度好，不沉淀，不上浮
⑤有原始的水果色彩
⑥除去所有的机械组织，更易消化 。
因此，能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件就是最佳条件，达到这些条件的方法要温和，且对人体无害。 实验6 α-淀粉酶的固定化
及淀粉水解作用的检测一、基础知识固定化酶：是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。1. 吸附法
(1)物理吸附法：将酶蛋白分子吸附在惰性载体上。惰性载体指对蛋白质有高度吸附能力的有机硅胶、活性炭、石英砂等。

(2)离子交换法：酶蛋白带有电荷的基团与离子交换剂形成离子键。酶固定化的常用方法2. 共价偶联法
酶蛋白的一些基团与载体形成共价键结合。借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行偶联。3.交联法
借助双功能试剂使酶分子之间发生交联的固定化方法。
双功能试剂：
常用的是戊二醛
O O
H — C — CH2 — CH2 — CH2 — C — H
4. 包埋法 将酶用物理的方法包埋在各种载体（高聚物）内。分为：
网格型：将酶包埋在高分子凝胶细微网格中。
微囊型：将酶包埋在高分子半透膜中。优点：固定化酶固定在一定的空间范围内，可以重复使用，且能及时与产物分离。
缺点：催化效率可能降低，最适条件可能改变等二、实验内容
1、用吸附法将α-淀粉酶固定在石英砂上。
三、设备及用品
塑料注射器、烧杯、滴管、自行车用气门心和夹子、注射器架、试管或微量离心管等。四、实验材料
1、 α-淀粉酶，石英砂，
2、可溶性淀粉溶液
3、5mmol/LKI-I2溶液五、实验原理 一定浓度的淀粉溶液经过固定酶柱后，可使淀粉水解成糊精。用淀粉指示剂溶液测试，流出物呈红色，表明水解产物糊精生成。淀粉糊精麦芽糖葡萄糖遇碘显蓝色遇碘显红色遇碘不显色α-淀粉酶β-淀粉酶糖化淀粉酶麦芽糖酶α-淀粉酶对淀粉内的α-1,4糖苷键随机切开，降解产生分子量大小不等的低聚糖，降解速度很快。 六、实验步骤5mg α-淀粉酶+4mL蒸馏水+5g石英砂（搅拌30min）装入下端接有气门心并用夹子封住的注射器中10倍体积蒸馏水洗涤注射器，流速1mL/min用滴管滴加淀粉溶液，以0.3mL/min流速过柱流出5mL溶液后接收0.5mL流出液，加1~2滴KI-I2溶液，观察颜色10倍体积蒸馏水洗涤注射器4℃保存为什么要控制流速？过快？过慢？除去未吸附的淀粉酶 1 2 3 41、2mL水+1~2滴KI-I2溶液
、2mL淀粉液+1~2滴KI-I2溶液
、2mL淀粉滤液+1~2滴KI-I2溶液
、2mL淀粉滤液+1~2滴KI-I2溶液+稀释1倍七、实验结果1.冰箱保存后的固定化酶柱，重复实验，是否有相同结果？2.如何证明洗涤固定化酶柱的流出液中没有α-淀粉酶？八、问题讨论 可在试管中加入可溶性淀粉溶液，再加入几滴淀粉酶柱的流出液，混合后适当时间，加1~2滴KI-I2溶液。1、2号试管果胶被分解后，粘稠度降低，不溶物易沉淀。
3、4号试管果胶未被分解，粘稠度高，不溶物不易沉淀。
沉淀的主要成分为细胞壁的剩余部分——纤维素。纤维素加热可发生凝聚。