高中生物第4章酶的研究与应用4.1果胶酶在果汁生产中的应用课件 新人教版选修1（29张ppt）

课件29张PPT。果胶酶在果汁生产中的应用课题1＋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。
阅读课本P42[课题背景]
思考：
果汁生产中存在什么问题？
1..果肉的出汁率 ,耗时 ．
2..榨取的果汁 ，黏度高，易发生 ．低长浑浊沉淀一、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：
或
3、酶的功能：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核苷酸活化能高效专一温度.PH催化（二）果胶酶的作用：
1.果胶：植物细胞壁以及胞间层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，不溶于水。
果胶不仅会影响 率，还会使果汁 。
2. 果胶酶的作用:
(1)果胶酶能够分解 ，瓦解植物细胞的 及 ，使榨取果汁更容易，(2)果胶分解成可溶性的 ，也使得浑浊的果汁变得澄清。
3. 果胶酶的组成：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 、 和 等。
4. 果胶酶的来源： . . . . 半乳糖醛酸出汁浑浊果胶细胞壁胞间层半乳糖醛酸半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶植物霉菌酵母菌细菌二 酶的活性与影响酶活性的因素：
1. 酶的活性是指 的能力。
2.酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的 来表示
3.酶反应速度用单位时间内、单位体积中
或 来表示。
4.． 、 和 等条件会影响酶的活性。酶催化一定化学反应反应速度反应物减少量产物的增加量温度PH酶抑制剂①温度
A、温度对酶的影响
在较低温度时，随着温度的 ，酶的活性也逐渐 ，达到 温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后，酶的催化能力迅速 ，
最后完全 催化能力。
?
B、果胶酶的最适温度
果胶酶的最适温度为45～500C。
C、讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？
(能或不能)恢复，因高温破坏了酶的 ，高温对酶造成不可逆的破坏。
但低温使酶的活性 后，缓慢恢复其温度活性仍可 。升高升高最适降低失去空间结构降低升高②pH：
A、 pH对酶的影响
在低于最适pH时，随着pH的 ，酶的催化能力也相应 ，
高于最适pH时，随着pH的升高，酶的活性逐渐 ，
pH过高或过低会使蛋白质 ，当蛋白质变性后，酶也就完全丧失了活性。
B、果胶酶的最适pH
果胶酶的最适pH范围为3.0～6.0。降低降低降低结构发生破坏图 5-4 酶活性受pH值影响示意图 图 5-4 酶活性受温度影响示意图 在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。酶的作用条件比较温和。③酶的抑制剂：
Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对果胶酶有抑制作用。三 果胶酶的用量
1.控制酶的用量目的：为了果胶酶得到 ，
2.实验设计
（一）探究温度对果胶酶活性的影响
1、实验原理
果胶酶的活性受 影响。处于最适温度时，活性 。
果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成 比。
2、自变量：
因变量： 充分利用节约成本温度最高正比3. 实验步骤：
?
①、用榨汁机榨取适量的苹果汁（苹果泥），并配制
一定浓度的果胶酶备用。
②、取大烧杯 只，并注明温度：30℃、 35 ℃ 、
40 ℃ 、 45 ℃ 、50 ℃ 、 55 ℃ 、60 ℃ 、65 ℃ 、70 ℃ 。
③、取试管 支， 支倒入10mL果汁（A管），
支倒入2mL果胶酶溶液 （ B管）。
④、将不同温度的水倒入相应的烧杯中，
每只烧杯中放入 A。B 试管各一支，并插入一支温度计。
在恒温水浴中保温
⑤、保持水温恒定。一段时间后将 混合
⑥、过滤 用量筒测量果汁的 并设计表格记???????91899AB体积温度/OC?30?35?40?45?50?55?60?65?70 果汁量/ml
????结论：
讨论：
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？可以保证底物和酶在混合时的温度是 相同的 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。
（二）探究pH对果胶酶活性的影响
1、实验原理
果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH，酶的活性 ，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成 。
2、实验步骤：
（1.） 搅拌器拌制成苹果泥均 分装入 支试管，
果胶酶水溶液等量分装入 支试管
（2.） 各取一支分 组分别放入40度的恒温水箱中恒温加热．
（3.）待试管内温度稳定后，将各组试管内的ＰＨ 调节为 ５、６、７、８、９，并将果胶酶加入
温度的苹果泥中；
（4.） 恒温保持１０ｍｉｎ
（5.） 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格最高正比555相同?结论：
[思考]1.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。
在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就 。
越大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？
（ ）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 ，这种对照称为相互对照。不需要对照(三)探究果胶酶的用量
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 ；
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 用量。
2、自变量：
因变量：增加最适实验步骤：
?
（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 体积的酶溶液，取 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 支试管中，并编号1～9。
（2）将上述试管放入 温水浴加热一段时间。
（3）将 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 水箱中。
（4）恒温水浴约20分钟
（5）过滤后测量果汁的 .相等等937℃不同恒温体积练习巩固
1、果胶酶能将植物组织内的果胶分解成
A?透明果汁???????? B 半乳糖醛酸
C?丙酮酸??????????? D?酶制剂
2、下列哪一项不是影响果胶酶活性的条件
A?温度????????????????????? B?pH?????
C?酶的抑制剂?????????? D?底物的浓度过高
3、酶反应速度可用哪一项来表示
A?单位时间内反应物的减少量
B?单位时间内产物的增加量
C?单位体积内产物的增加量
D?单位时间内、单位体积内反应物的减少量或生成物的增加量
?BDD选择题??4．同一个体内的各类活细胞所含的酶??A．种类有差异，数量相同 B．种类有差异，数量不同??C．种类无差异，数量相同 D．种类无差异，数量不同??5．果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明??A．酶具有专一性 B．酶的成分是蛋白质??C．酶的活性受环境影响 D．该沉淀的是氨基酸??6．下列说法不正确的是??A．酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的 B．酶的数量越多，果汁产量越多??C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量 D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量BAB7．下列不属于果胶酶的是?A．多聚半乳糖醛酸酶 B．果胶分解酶
C．果胶酯酶 D．半乳糖醛酸酶????
8．下列能影响酶的活性，但不会使酶的分子结构遭到破坏的是??A．低温 B．高温 C．过酸 D．过碱??
9．下列不能产生果胶酶的是??A．植物 B．霉菌
C．酵母菌 D．放线菌AAD非选择题??11．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。??实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。实验一：果胶酶在果汁生产中的作用??实验方法及步骤：??⑴将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。??⑵取两个100ml洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。??操作顺序 项目 烧杯?? 1 2??① 在烧杯中加入苹果泥 20mL 20mL??② 2mL ??③ 注入蒸馏水 ??④ 在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌 10min 10min⑶取出两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较 ，并记录结果。??实验结果的预测及结论：??如果是 ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。实验二：验证果胶酶在果汁生产中的作用??⑴在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下列两种操作：??方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、……10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。??请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由： 。??⑵实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ，以减少实验误差。??⑶如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 ，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在图20中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 。若实验所获得 的最适宜＝m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。1．B 2．A 3．B 4．D 5．D 6．D 7．D 8．D 9．A 10．C．??11．实验一：（2）注入果胶酶溶液；2ml ??（3）在相同时间内滤出的果汁体积和果汁的澄清度??实验结果的预测及结论：相同时间内1号烧杯滤出的果汁体积比2号烧杯滤出的果汁体积大，澄清度高??实验二：??（1）方法二；方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH(或回答“方法一的操作会在达到预定pH之前就发生了酶的催化反应”)??（2）酶和反应物（果胶）充分的接触（3）果胶体积：甲；