制備果膠酶并觀察其作用-完整版獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、果膠酶在果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用課題1酶普遍存在于動(dòng)、植物和微生物中，將酶從生物組織或細(xì)胞以及發(fā)酵液中提取出來，可加工成具有一定純度標(biāo)準(zhǔn)的生化酶制劑。思考討論 酶具有哪些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)其本質(zhì)和作用場(chǎng)所是什么?催化效率 專一性強(qiáng) 作用條件溫和 酶的本質(zhì)主要是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA.在生物體內(nèi)外均可發(fā)揮作用?.酶在生物體內(nèi)的存在(或分布)部位 ？酶(enzyme)是在生物體活細(xì)胞中合成的。多數(shù)酶在細(xì)胞內(nèi)直接參與生物化學(xué)反應(yīng)，少數(shù)的酶要分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用。 2酶是怎樣提取出來的？ 如果提取存在于細(xì)胞內(nèi)的酶，需要破碎生物組織細(xì)胞，可用破碎儀、研磨器或勻漿器等機(jī)械將組織細(xì)胞破碎，使酶從活細(xì)胞中釋放出來，進(jìn)入細(xì)胞外的

2、溶液中，經(jīng)過濾、離心制備成粗酶液。對(duì)于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到細(xì)胞外的酶，可以直接從動(dòng)物分泌物或細(xì)胞外的組織間隙中提取。 一.果肉的出汁率低,耗時(shí)長(zhǎng)二榨取的果汁渾濁，黏度高，易發(fā)生沉淀為什么能夠提高水果的出汁率并使果汁變得澄清？果膠酶有什么作用？一、基礎(chǔ)知識(shí)、 1.果膠：是植物細(xì)胞壁的以及胞間層的主要成分之一，由半乳糖醛酸聚合而成。 山楂的果實(shí)中果膠含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果膠的作用。果膠起著將植物細(xì)胞粘合在一起的作用，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得松散。（果膠的存在易導(dǎo)致果汁的出汁率低，果汁渾濁） 果膠不溶于乙醇，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。2.果膠酶、 （1）包括半乳

3、糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等 （2）在果汁的作用： A.分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層是使榨汁容易。B.使果膠水解為半乳糖醛酸，果汁澄清，提高質(zhì)量和穩(wěn)定性。 有些微生物，如黑曲霉、蘋果青霉等都可用于生產(chǎn)果膠酶。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率(果汁量）和澄清度.1.果膠是植物組織的組成成分之一,它主要存在于植物組織的哪一部分?（）細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞間隙細(xì)胞壁及胞間層果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制劑果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括( )A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果膠分解酶C.乳糖分解酶 D.果膠酯酶DBC4.在果汁加工中,果膠不僅會(huì)影響出汁率,

4、還會(huì)使果汁渾濁,因此應(yīng)加入果膠酶去除果膠,這表現(xiàn)酶的( )A.多樣性 B.高效性 C.專一性 D.受溫度影響 果膠酶發(fā)揮作用需要怎樣的條件呢?什么是酶的活性？如何表示？影響酶活性的因素是什么？ 有哪些能產(chǎn)果膠酶的生物？.酶的活性與影響酶活性的因素 （1）酶活性的概念 酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力（2）活性的大小 單位時(shí)間內(nèi)單位體積中反應(yīng)物的減少量或 生成物的增加量。 （3）影響因素 受溫度、pH值、酶的 抑制劑、酶的激活劑等外界因素的影響。提出問題：探究溫度對(duì)酶活性的影響預(yù)期假設(shè)：在最適溫度（約 40 ）酶的活 性大、低于或高于最 適溫度時(shí)酶活性遞減如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)取得證據(jù)證明假設(shè)? 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （

5、一）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 1.確定溫度梯度探討控制溫度的方法和措施 2.確定水果的種類確定制備果汁的方法確定實(shí)驗(yàn)用的水果用量確定果膠的用量探討測(cè)定果膠酶活性的方法 （二）動(dòng)手操作：制備水果泥配制果膠酶 水果泥和果膠酶分別水浴保溫將水果泥和果膠酶混合保溫過濾出果汁 記錄果汁量 改變不同的溫度后重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)（也可以同時(shí)進(jìn)行不同溫度的試驗(yàn)） （三）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 記錄表格如下（四）得出結(jié)論溫度/303540455055606570出汁量/ml (一)探究果膠酶催化果膠水解的最適溫度。 1實(shí)驗(yàn)原理 果膠酶受溫度的影響，處于最適溫度，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。2寫出實(shí)驗(yàn)流程(

6、1)將蘋果洗凈 ，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。(2) 分別向編號(hào)為l9的9個(gè)100 mL潔凈的燒杯中各加入20ml蘋果泥（3）將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的溫度分別調(diào)至30、35 、40 、 70 ，再把溫度相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合后，放置一段時(shí)間。(4)過濾后測(cè)量記錄果汁體積（量）3制作用于記錄結(jié)果的表格溫度/303540455055606570出汁量/ml攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管各取一支分九組分別放入30、 35 、40 、45、 50 55、60、65 、70的恒溫箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內(nèi)

7、恒溫保持10分鐘過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格實(shí)驗(yàn)溫度303540455055606570果汁量可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的避免了果泥和果膠酶混合是影響混合物的溫度，從而影響果膠酶的活性為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，如何保證實(shí)驗(yàn)的單因素控制? 說明: 1.等量的控制 （果泥和果膠酶的量） 2.等時(shí)間的控制（反應(yīng)時(shí)間和過濾時(shí)間） 3.恒溫的控制（不同反應(yīng)物的預(yù)熱 水浴、反應(yīng)物的混合攪拌等）4.他處理（加水、濾紙等）分析結(jié)果得出結(jié)論:溫度影響酶的

8、活性 (二)探究果膠酶催化果膠水解的最適pH。 實(shí)驗(yàn)方法及步驟：(1)將蘋果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。(2) 分別向編號(hào)為l7的7個(gè)100 mL潔凈的燒杯中各加入20ml蘋果泥之后，下面兩種操作：方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH分別調(diào)至4、5、6、10。方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH分別調(diào)至4、5、6、 10 ，再把pH相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。(1)請(qǐng)問上述哪一種方法更科學(xué)? 理由是： 。(2)該實(shí)驗(yàn)步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 ，以減少實(shí)驗(yàn)誤差。方法二。方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便

9、達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH酶和反應(yīng)物（果膠）充分接觸攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量支試管支試管各取一支分組分別放入37度的恒溫水箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中調(diào)節(jié)為恒溫保持過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格探究PH對(duì)酶活性的影響將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整之PH至2.0,保存于37度的水浴鍋內(nèi)。過一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為（ ）A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.唾液淀粉酶、麥芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水A探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和pH

10、對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。此時(shí)，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以配制不同濃度的果膠酶溶液，也可以只配制一種濃度的果膠酶溶液，然后使用不同的體積即可。需注意的是，反應(yīng)液的pH必須相同，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。（三）探究果膠酶催化果膠水解的最適用量。 實(shí)驗(yàn)流程 (1)準(zhǔn)確稱取純的果膠酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放人9支試管中，依次編號(hào)為19號(hào)也可只配制一個(gè)濃度的酶液，只是使用體積(量)不同。制取蘋果泥并稱45 g蘋果泥，分裝入9支試管中，每支試管中分裝5 g，依次編號(hào)

11、為19號(hào)。 (2)將上述試管放人37的恒溫水浴中平衡內(nèi)外溫度。 (3)一段時(shí)間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水浴中，約20 min。 (4)過濾后測(cè)量記錄果汁體積。 (5)實(shí)驗(yàn)分析說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析根據(jù)你對(duì)酶的特性的了解，畫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能坐標(biāo)曲線如果隨著酶濃度的增加，過濾到的果汁的體積也增加，說明酶的用量不足；當(dāng)酶的濃度增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說明酶的用量已經(jīng)足夠，那么，這個(gè)值就是酶的最適用量。本實(shí)驗(yàn)的自變量、應(yīng)變量、無關(guān)變量分析變量名稱含 義實(shí)例(上述實(shí)例為例)關(guān) 系實(shí)驗(yàn)變量(自變量)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件實(shí)驗(yàn)變

12、量為原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者是因果關(guān)系反應(yīng)變量(因變量)由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果無關(guān)變量除自變量外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾的其他因素果膠酶的量果汁量溫度等在實(shí)際的操作過程中，還需要注意下列事項(xiàng)。1與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10 作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10 、20 、30 、40 、50 和60 等，也可以嘗試以5 作為溫度梯度。2蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)物，水果不用去皮。3果泥的用量可以采用5 mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2 mL。4水浴時(shí)間可以為2030 min。5過濾果汁時(shí)，漏斗中應(yīng)放置濾紙。鞏固

13、練習(xí)及作業(yè).果膠酶常在0-4下 保存。其原因是此溫度條件下，酶的活性最高。此溫度條件下，酶變性失活。低溫可降低酶的活性，但酶不變性失活。.自然條件下，果膠酶常在0-4下發(fā)生催化作用。關(guān)于果膠及果膠酶的敘述中，正確的是果膠酶不溶于乙醇。果膠不溶于乙醇。加熱使果膠變性失活。加熱使果膠酶活性增強(qiáng)。 .工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁以提高出果汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將果膠酶與蘋果泥分裝于不同試管，在10水浴中恒溫處理10分鐘（如圖A）。將步驟處理后的果膠酶和蘋果泥混合，再次在10水浴中恒溫處理10分鐘（如圖B）。將步驟處理后的混合物過濾，收集濾液，測(cè)量果汁量（如圖C）。：在不同溫慢條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問題：（1）果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中_的水解。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_時(shí)果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。當(dāng)溫度再升高時(shí)，果汁量降低，說明，_。（3）實(shí)驗(yàn)步驟的目的是：_。溫度/1020304050607080出汁量/ml813152515121110果膠40最高溫度升高，降低了酶的活性使得酶與果泥處于同一溫度條件下4驗(yàn)證果膠酶在果汁生產(chǎn)中的