选修1 生物技术实践 实验四 果汁中的果胶和果胶酶
文档属性
| 名称 | 选修1 生物技术实践 实验四 果汁中的果胶和果胶酶 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-24 22:01:34 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
－－实验四 果汁中的果胶和果胶酶
１.酶在生物体内的存在(或分布)部位 ？
酶(enzyme)是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。
2．酶是怎样提取出来的？
如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。
3．酶的活性是指什么
是指酶催化一定化学反应的能力。
5.影响酶活性的主要因素有哪些
温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性．
其高低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。
酶反应速度：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。
4.酶活性的高低一般用什么指标表示？
〖资料〗果胶是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：
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。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。
果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。
果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量）和澄清度.
根据上述资料回答以下问题：
１．果胶的主要存在部位？果胶的组成？果胶的作用？
２．鉴别果胶的一种简易方法？
３．果胶酶的作用原理？
４．果胶酶主要存在于哪些生物中？
５．实验中一般可以用什么指标检验果胶酶的作用？
〖设备用品〗
1．匀浆机(图9) 2．小刀 3．100ml的烧杯 4．沸水浴或酒精灯5．试管 6．移液器 7．量筒 8. 过滤器
〖材料〗
1．山楂或苹果，。
2．黑曲霉提取液或果胶酶溶液。
3．95％的乙醇。
根据上述资料及所提供的设备用品及材料完成下列题目：
1．下列关于果胶酶的叙述正确的是 ( )
①具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤
2．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
3．探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为 ( )
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
4．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是 ( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
实验目的：
1．探究制作果汁的最佳条件。
2．检测果胶酶活性。
本实验的内容是探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性、了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。
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4 果汁中的果胶和果胶酶
果胶酶
pH、温度、
酶的用量
【课题一】
探究果胶酶催化果胶水解的最适pH。
实验方法及步骤：
(1)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。
(2) 分别向编号为l～7的7个100 mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥
之后，下面两种操作：
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。
(1)请问上述哪一种方法更科学
理由是： 。
(2)该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。
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
酶和反应物（果胶）充分接触
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积或试管体积)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图 。
[课题二]
探究果胶酶催化果胶水解的最适温度。
1．实验原理
果胶酶受温度的影响，处于最适温度，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
2．写出实验流程
(1)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。
(2) 分别向编号为l～9的9个100 mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥
（3）将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度分别调至0℃、10 ℃ 、20 ℃ 、…、 80 ℃ ，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。
(4)过滤后测量记录果汁体积（量）
3．制作用于记录结果的表格
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80
出汁量/ml
[课题三]
探究果胶酶催化果胶水解的最适用量。
实验流程
(1)准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放人9支试管中，依次编号为1～9号[也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同]。制取苹果泥并称45 g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为1～9号。
(2)将上述试管放人37℃的恒温水浴中平衡内外温度。
(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20 min。
(4)过滤后测量记录果汁体积。
(5)实验分析说明
①本实验的自变量、应变量、无关变量分析
变量名称 含 义 实例(上述实例为例) 关 系
实验变量(自变量) 实验中实验者所操纵的因素或条件 实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系
反应变量(因变量) 由于实验变量而引起的变化和结果
无关变量 除自变量外，对实验结果造成干扰的其他因素
果胶酶的量
果汁量
温度等
②实验结果与分析
③根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线．
如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的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。
巩固练习及作业
１.果胶酶常在0-4℃下 保存。其原因是
Ａ．此温度条件下，酶的活性最高。
Ｂ．此温度条件下，酶变性失活。
Ｃ．低温可降低酶的活性，但酶不变性失活。
Ｄ.自然条件下，果胶酶常在0-4℃下发生催化作用。
２．关于果胶及果胶酶的叙述中，正确的是
Ａ．果胶酶不溶于乙醇。
Ｂ．果胶不溶于乙醇。
Ｃ．加热使果胶变性失活。
Ｄ．加热使果胶酶活性增强。
３.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：
①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）。
②将步骤①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）。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。
：
④在不同温慢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：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。
（2）实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。当温度再升高时，果汁量降低，说明，________。
（3）实验步骤①的目的是：________。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
出汁量/ml 8 13 15 25 15 12 11 10
果胶
40℃
最高
温度升高，降低了酶的活性
使得酶与果泥处于同一温度条件下
４.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究：
实验原理：
实验假设：
实验方法步骤：
（１）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥，
（２）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。
（3）
（４）结论：
（５）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？
果胶酶能将胞间层的果胶分解，使细胞分散，水果变软。
放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。
观察比较滤液的体积和澄清度
放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。
不能。因为水果放置时间过长，维生素C损耗多。
5．验证果胶酶在果汁生产中的作用。
实验方法及步骤：
(1)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。
(2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号l、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
注入果胶酶溶液
2mL
(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)，
并记录结果。
(4)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。
相同时间滤出的果汁的体积及果汁的澄清度
1号烧杯中果汁的体积多余2号烧杯中的果汁，澄清度也高于2号烧杯，
－－实验四 果汁中的果胶和果胶酶
１.酶在生物体内的存在(或分布)部位 ？
酶(enzyme)是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。
2．酶是怎样提取出来的？
如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。
3．酶的活性是指什么
是指酶催化一定化学反应的能力。
5.影响酶活性的主要因素有哪些
温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性．
其高低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。
酶反应速度：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。
4.酶活性的高低一般用什么指标表示？
〖资料〗果胶是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：
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。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。
果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。
果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量）和澄清度.
根据上述资料回答以下问题：
１．果胶的主要存在部位？果胶的组成？果胶的作用？
２．鉴别果胶的一种简易方法？
３．果胶酶的作用原理？
４．果胶酶主要存在于哪些生物中？
５．实验中一般可以用什么指标检验果胶酶的作用？
〖设备用品〗
1．匀浆机(图9) 2．小刀 3．100ml的烧杯 4．沸水浴或酒精灯5．试管 6．移液器 7．量筒 8. 过滤器
〖材料〗
1．山楂或苹果，。
2．黑曲霉提取液或果胶酶溶液。
3．95％的乙醇。
根据上述资料及所提供的设备用品及材料完成下列题目：
1．下列关于果胶酶的叙述正确的是 ( )
①具有分泌功能的细胞产生的 ②凡是活细胞都能产生果胶酶③果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 ④植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 ⑤果胶酶特指分解果胶的一种酶⑥纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 ⑦组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑥ D．③④⑤
2．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
3．探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，实验变量依次为 ( )
A．温度、酶活性、酶用量
B．苹果泥用量、pH、果汁量
C．反应时间、酶活性、酶用量
D．温度、pH、果胶酶用量
4．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是 ( )
A．加大苹果泥用量
B．加大果胶酶用量
C．进一步提高温度
D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物
实验目的：
1．探究制作果汁的最佳条件。
2．检测果胶酶活性。
本实验的内容是探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性、了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。
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4 果汁中的果胶和果胶酶
果胶酶
pH、温度、
酶的用量
【课题一】
探究果胶酶催化果胶水解的最适pH。
实验方法及步骤：
(1)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。
(2) 分别向编号为l～7的7个100 mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥
之后，下面两种操作：
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。
(1)请问上述哪一种方法更科学
理由是： 。
(2)该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。
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
酶和反应物（果胶）充分接触
(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积或试管体积)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图 。
[课题二]
探究果胶酶催化果胶水解的最适温度。
1．实验原理
果胶酶受温度的影响，处于最适温度，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。
2．写出实验流程
(1)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。
(2) 分别向编号为l～9的9个100 mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥
（3）将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度分别调至0℃、10 ℃ 、20 ℃ 、…、 80 ℃ ，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。
(4)过滤后测量记录果汁体积（量）
3．制作用于记录结果的表格
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80
出汁量/ml
[课题三]
探究果胶酶催化果胶水解的最适用量。
实验流程
(1)准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放人9支试管中，依次编号为1～9号[也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同]。制取苹果泥并称45 g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分装5 g，依次编号为1～9号。
(2)将上述试管放人37℃的恒温水浴中平衡内外温度。
(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20 min。
(4)过滤后测量记录果汁体积。
(5)实验分析说明
①本实验的自变量、应变量、无关变量分析
变量名称 含 义 实例(上述实例为例) 关 系
实验变量(自变量) 实验中实验者所操纵的因素或条件 实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系
反应变量(因变量) 由于实验变量而引起的变化和结果
无关变量 除自变量外，对实验结果造成干扰的其他因素
果胶酶的量
果汁量
温度等
②实验结果与分析
③根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线．
如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的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。
巩固练习及作业
１.果胶酶常在0-4℃下 保存。其原因是
Ａ．此温度条件下，酶的活性最高。
Ｂ．此温度条件下，酶变性失活。
Ｃ．低温可降低酶的活性，但酶不变性失活。
Ｄ.自然条件下，果胶酶常在0-4℃下发生催化作用。
２．关于果胶及果胶酶的叙述中，正确的是
Ａ．果胶酶不溶于乙醇。
Ｂ．果胶不溶于乙醇。
Ｃ．加热使果胶变性失活。
Ｄ．加热使果胶酶活性增强。
３.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：
①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）。
②将步骤①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）。
③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。
：
④在不同温慢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：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。
（2）实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。当温度再升高时，果汁量降低，说明，________。
（3）实验步骤①的目的是：________。
温度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
出汁量/ml 8 13 15 25 15 12 11 10
果胶
40℃
最高
温度升高，降低了酶的活性
使得酶与果泥处于同一温度条件下
４.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究：
实验原理：
实验假设：
实验方法步骤：
（１）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥，
（２）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。
（3）
（４）结论：
（５）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？
果胶酶能将胞间层的果胶分解，使细胞分散，水果变软。
放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。
观察比较滤液的体积和澄清度
放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高 。
不能。因为水果放置时间过长，维生素C损耗多。
5．验证果胶酶在果汁生产中的作用。
实验方法及步骤：
(1)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。
(2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号l、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。
注入果胶酶溶液
2mL
(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)，
并记录结果。
(4)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。
相同时间滤出的果汁的体积及果汁的澄清度
1号烧杯中果汁的体积多余2号烧杯中的果汁，澄清度也高于2号烧杯，