專題4 課題1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

專題4酶的研究與應(yīng)用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.說(shuō)出果膠的分布及組成。2.簡(jiǎn)述果膠酶的組成及作用。3.說(shuō)明酶的活性的概念，說(shuō)出影響酶的活性的因素。4.探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響，簡(jiǎn)述在實(shí)驗(yàn)時(shí)如何控制變量。5.探究果膠酶的最適用量。果汁生產(chǎn)中存在的問(wèn)題1、果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)2、榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀分布：組成：特點(diǎn)：目標(biāo)1：果膠的分布及組成植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物不溶于水。①果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易②而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得澄清③果膠酶可以提高水果的出汁率果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。目標(biāo)2：果膠酶的組成及作用組成：作用：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。酶反應(yīng)速度用單位時(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來(lái)表示。(1)酶的活性目標(biāo)3：酶的活性與影響酶活性的因素(2)影響酶活性的因素

a.溫度b.pHc.酶的抑制劑練習(xí)：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Ａ．細(xì)胞核Ｂ．細(xì)胞質(zhì)Ｃ．細(xì)胞間隙Ｄ．細(xì)胞壁及胞間層２．果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成Ａ．透明果汁Ｂ．半乳糖醛酸Ｃ．丙酮酸Ｄ．酶制劑３．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．下列能表示酶活性高低的是A.單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的總量B.一段時(shí)間后生成物的總量C.一段時(shí)間后、一定體積中消耗的反應(yīng)物的量D.單位時(shí)間、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量D提出問(wèn)題作出假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，得出結(jié)論提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題根據(jù)已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提出的問(wèn)題作出嘗試性的回答，也就是作出假設(shè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)是否正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表達(dá)和交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果對(duì)比，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論目標(biāo)4：探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響攪拌器攪拌制成蘋(píng)果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液適量9支試管各取一支分9組分別放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴鍋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(píng)果泥內(nèi)恒溫保持10min過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格實(shí)驗(yàn)溫度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量實(shí)驗(yàn)操作步驟：

⑴制備水果泥

⑵配制果膠酶⑶水果泥與果膠酶分別水浴保溫⑷將水果泥和果膠酶混合保溫⑸過(guò)濾出果汁⑹記錄果汁量⑺改變不同的溫度/PH后重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)4：探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響5.當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，哪個(gè)因素是自變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？哪個(gè)因素是因變量，如何測(cè)定因變量的變化？

溫度是自變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間和混合物的pH等所有其他條件不變。P44旁欄思考

果膠酶的活性是因變量，可通過(guò)果汁量或果汁澄清度來(lái)測(cè)定果膠酶的活性。探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度。反應(yīng)液中的pH可以通過(guò)體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉溶液或鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。（P44）選定一個(gè)適宜溫度進(jìn)行水浴加熱。選取的pH系列可以為：5、6、7、8、9攪拌器攪拌制成蘋(píng)果泥均分裝入5支試管果膠酶水溶液適量5支試管各取一支分5組，調(diào)節(jié)pH分別為5

、6、7、8

、9，置于同一適宜的恒溫水浴中待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同pH的蘋(píng)果泥內(nèi)恒溫保持10min過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格實(shí)驗(yàn)pH56789果汁量P44旁欄思考

1．為什么在混合蘋(píng)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？

保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響酶活性。

2．在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？

需要，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則：①對(duì)照性原則

3．A同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？

只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說(shuō)明問(wèn)題。

4．想一想，為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋(píng)果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低？果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙，因此蘋(píng)果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則：②單一變量原則探究：溫度是否影響酶的活性？作出假設(shè)：溫度會(huì)影響酶的活性思考：1、選擇淀粉酶還是過(guò)氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料？為什么？淀粉酶，H2O2受溫度影響也會(huì)分解2、自變量是什么？因變量是什么？因變量的觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？設(shè)計(jì)幾組自變量？自變量：溫度因變量：酶的活性鑒定：碘液，看是否變藍(lán)回顧：步驟操作1

2

混合振蕩搖勻繼續(xù)保溫5min

3

可溶性淀粉液保溫5min淀粉酶溶液保溫5min1mL2滴11′22′33′1mL1mL加入碘液結(jié)論：溫度會(huì)影響酶的活性不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響2滴2滴0℃37℃100℃2滴探究：pH是否影響酶的活性？實(shí)驗(yàn)假設(shè)：pH會(huì)影響酶的活性思考：1、自變量是什么？設(shè)計(jì)幾組pH？因變量是什么？以什么作為因變量的觀察指標(biāo)？2、怎樣排除溫度和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？自變量：pH因變量：酶的活性鑒定：帶火星的衛(wèi)生香保證溫度等無(wú)關(guān)變量相同回顧：序號(hào)項(xiàng)目試管1試管2試管31234

5探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響注入肝臟研磨液注入蒸餾水注入5%NaoH溶液注入5%鹽酸溶液預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2滴1mL不明顯用帶火星的衛(wèi)生香進(jìn)行檢驗(yàn)不明顯燃燒劇烈1mL1mL1mL結(jié)論：pH會(huì)影響酶的活性不同pH的處理注入過(guò)氧化氫溶液1、分析“探究果膠酶的用量”實(shí)驗(yàn)中，如何確定酶的用量？配制使用不同濃度的果膠酶溶液，或配制一種濃度的果膠酶溶液，但使用的體積不同。2、如何判斷果膠酶的用量是否合適？如果隨著酶的用量的增加，過(guò)濾到的果汁的體積也增加，說(shuō)明酶的用量

；當(dāng)酶的用量增加到某個(gè)值后，再增加酶的用量，過(guò)濾到的果汁的體積不再改變，說(shuō)明酶的用量已經(jīng)

。目標(biāo)5：探究果膠酶的用量不足足夠想一想：除了用果膠酶能提高果汁的出汁率和澄清度外，還有什么物質(zhì)也可以？為什么？纖維素酶，纖維素也是細(xì)胞壁的主要成分之一。也是一類酶的總稱，包括C1酶、Cx酶及葡萄糖苷酶。目標(biāo)5：探究果膠酶的用量總結(jié)：三個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析實(shí)驗(yàn)名稱（目的）自變量因變量注意事項(xiàng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響探究pH對(duì)果膠酶活性的影響探究果膠酶的用量溫度pH果膠酶的用量酶的活性(果汁量或澄清度)果汁量或澄清度底物和酶混合時(shí)的溫度要

；溫度梯度越

，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確；蘋(píng)果泥和果膠酶在各試管的用量應(yīng)

；pH要

。相同小相同適宜pH梯度可用

和

調(diào)節(jié)；溫度要

。NaOHHCI適宜溫度、pH

。相同且適宜注：1.制作果泥時(shí)，不必去皮；2.為了使果膠酶能夠充分地催化反應(yīng)，應(yīng)用玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物總結(jié)：實(shí)驗(yàn)的單因素控制說(shuō)明:量的控制（果泥、果膠酶的量）時(shí)間的控制（反應(yīng)時(shí)間、過(guò)濾時(shí)間）溫度的控制（不同反應(yīng)物的預(yù)熱、水浴、反應(yīng)物的混合攪拌等）其他處理（加水、濾紙等）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則：③等量原則練習(xí)：關(guān)于探究果膠酶最適用量的實(shí)驗(yàn)，敘述錯(cuò)誤的是A.配制不同濃度的果膠酶溶液，并在各組中加入等量的該溶液B.調(diào)節(jié)pH，使各組中的pH相同且處于適宜狀態(tài)C.用玻璃棒攪拌加酶的果泥，攪拌時(shí)間可以不同D.在相同且適宜的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C１．根據(jù)必修一的知識(shí)繪制出的溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的曲線圖，并簡(jiǎn)述原因；結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

２．嘗試畫(huà)出不同果膠酶用量對(duì)出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；酶的用量0體積（mL）

練習(xí):P451.有兩次瞬間高溫滅菌；2.酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；3.有離心分離步驟和濃縮步驟。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PH至2.0,保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)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A1．下列可表示酶反應(yīng)速度的是A．單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量B．單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量C．單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量D．單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量2．果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事，這說(shuō)明A．酶具有專一性B．酶的成分是蛋白質(zhì)C．酶的活性受環(huán)境影響D．該沉淀的是氨基酸3．下列不能影響酶活性的是A．溫度B．pHC．酶的抑制劑D．酶的數(shù)量DAD4.下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是B5．下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是A．酶的數(shù)量越多，酶的活性越高B．酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示C．是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力D．在適宜的條件下，酶的活性最高A6．同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含的酶A．種類有差異，數(shù)量相同B．種類有差異，數(shù)量不同C．種類無(wú)差異，數(shù)量相同D．種類無(wú)差異，數(shù)量不同B7．果膠酶和纖維素酶的共同點(diǎn)是A．最適溫度完全相同B．最適pH完全相同C．都能除去細(xì)胞膜D．都是一類酶的總稱D8．探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響、pH對(duì)酶活性的影響、果膠酶的用量三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的自變量依次是A．溫度，酶活性，酶用量B．蘋(píng)果泥用量，pH，果汁量C．反應(yīng)時(shí)間，酶活性，酶用量D．溫度，pH，果膠酶用量D9