果胶酶在果汁生产中的作用-2013219

1、1、什么是酶？、什么是酶？2、酶的本质是什么？、酶的本质是什么？3、酶的功能酶的功能 4、酶具有哪些特性？、酶具有哪些特性？1 1、酶的概念、酶的概念酶是酶是活细胞活细胞所产生的具有所产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物。有机物。蛋白质（蛋白质（大多数大多数）或）或RNARNA基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸在各种化学反应中起在各种化学反应中起催化催化作用。作用。2 2、酶的本质、酶的本质3 3、酶的功能、酶的功能4 4、酶的特性、酶的特性（1 1）高效性）高效性（2 2）专一性）专一性（3 3）作用条件较温和）作用条件较温和一一. .果肉的出汁率低果肉

2、的出汁率低, ,耗时长耗时长二二. .榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀阅读阅读课本课本P42P42的内容，的内容，回答回答以下问题：以下问题： （1 1）细胞壁的组成成分？）细胞壁的组成成分？ （2 2）果胶的单体是什么？）果胶的单体是什么？ （3 3）果胶酶的作用？）果胶酶的作用？一、课题背景一、课题背景是植物是植物细胞壁以及胞间层细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一的主要组成成分之一果胶不仅会影响出果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁汁率，还会使果汁浑浊。浑浊。由由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子高分子化合物化合物1 1、果胶：、果胶：二

3、、基础知识二、基础知识（一）（一）果胶酶的作用果胶酶的作用不溶于水。不溶于水。2 2、果胶酶：、果胶酶：二、基础知识二、基础知识 多多聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶果胶分解酶、果胶酯酶等。等。果胶酶果胶酶果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸作用作用: : 分解果胶，瓦解植物的细胞壁分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，提高水果的出汁率；及胞间层，提高水果的出汁率；使果胶水解为半乳糖醛酸，并使使果胶水解为半乳糖醛酸，并使果汁变得澄清。果汁变得澄清。来源：来源：植物、霉菌、酵母菌和细菌植物、霉菌、酵母菌和细菌二、基础知识二、基础知识（二）（二）酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响

4、酶活性的因素1 1、酶的活性：、酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。指酶催化一定化学反应的能力。2 2、表示方法：、表示方法： 在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度反应速度来表示。来表示。单位时间内、单位体积中反应物的减少量；单位时间内、单位体积中反应物的减少量；单位时间内、单位体积中产物的增加量。单位时间内、单位体积中产物的增加量。酶反应速度如何表示呢？酶反应速度如何表示呢？二、基础知识二、基础知识3 3、影响酶活性的因素：、影响酶活性的因素：1 1）温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响2 2）PHPH对酶活性的影响对酶活性的影响3 3）

5、酶的抑制剂酶的抑制剂对酶活性的影响对酶活性的影响 Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对酶有抑制作用。等金属离子对酶有抑制作用。（三）（三）果胶果胶酶的用量酶的用量1、实验原则：、实验原则：u单一变量原则：单一变量原则： 自变量自变量 因变量因变量 无关变量无关变量 u对照原则对照原则 u等量原则等量原则 所涉及的实验试剂及材料都应等量所涉及的实验试剂及材料都应等量加入加入三、实验设计三、实验设计（一）探究温度对酶活性的影响（一）探究温度对酶活性的影响温度；温度； pH、温度、材料、温度、材料、反应时间、过滤时间等反应时间、过滤时间等果汁的体积或澄清度；果汁的体积或澄清度；（相同且适宜）（相

6、同且适宜）三、实验设计三、实验设计（一）探究温度对酶活性的影响（一）探究温度对酶活性的影响2 2、实验原理：、实验原理： 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性高低成正比。胶酶的活性高低成正比。3 3、实验步骤：、实验步骤：如何设计？如何设计？ 三、实验设计三、实验设计如何设置温度梯度？例如设置的温度梯度为：例如设置的温度梯度为：30 、35 、40 、45 、50 、55 、60 、65 、70 如何控制一定的温度？ 可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免

7、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。问问1 1：为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果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？胶酶分装在不同的试管中恒温处理？（一）探究温度对酶活性的影响（一）探究温度对酶活性的影响思考：思考：最后通过什么标准来判断酶活性的大小？最后通过什么标准来判断酶活性的大小？果肉的出汁率、果汁的澄清度果肉的出汁率、果汁的澄清度1）将制成的苹果泥平均分装到）将制成的苹果泥平均分装到9支试管中，把果胶酶支试管中，把果胶酶 水溶液等量装入另外的水溶液等量装入另外的9支试管中。支试管中。2）装有苹果泥和果胶酶的

8、试管各取一支，分）装有苹果泥和果胶酶的试管各取一支，分9组分别放组分别放 入入30、 35、40、45、50 、55 、60、 65 、70 恒温水浴中保温恒温水浴中保温15min。3）将果胶酶加入相同温度的苹果泥试管中。）将果胶酶加入相同温度的苹果泥试管中。4）恒温）恒温10min后，过滤果汁。后，过滤果汁。5）用量筒测量各试管中的果汁量，并记录。）用量筒测量各试管中的果汁量，并记录。温度（温度（ ）303540455055606570果汁量（果汁量（ml）（一）探究温度对酶活性的影响（一）探究温度对酶活性的影响3 3、实验步骤：、实验步骤：4 4、实验结果：、实验结果：5.0 6.8 8.

9、4 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.51 1、实验原理：、实验原理：果胶酶的活性受果胶酶的活性受PHPH影响。处于最适影响。处于最适PHPH时，时， 活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清 度与果胶酶的活性大小成正比。度与果胶酶的活性大小成正比。三、实验设计三、实验设计（二）探究（二）探究PHPH对酶活性的影响对酶活性的影响2 2、实验步骤：、实验步骤：如何设计。如何设计。 思路：只须将思路：只须将温度梯度温度梯度改成改成pH梯度梯度，并选，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。定一个适宜的温度进行水浴加热。 制苹果泥制苹果泥分装分装调调pHpH加果胶酶加

10、果胶酶反应反应过滤过滤记录果汁量记录果汁量1）将制成的苹果泥平均分装到）将制成的苹果泥平均分装到5支试管中，把果胶酶支试管中，把果胶酶水溶液等量装入另外的水溶液等量装入另外的5支试管中。支试管中。2）分别调节苹果泥和果胶酶的）分别调节苹果泥和果胶酶的PH为为5、6、7、8、9，置于同一恒温水浴中保温置于同一恒温水浴中保温15min。3）将果胶酶加入相同）将果胶酶加入相同PH的苹果泥试管中。的苹果泥试管中。4）置于恒温水浴中）置于恒温水浴中10min后，过滤果汁。后，过滤果汁。5）用量筒测量各试管中的果汁量，并记录。）用量筒测量各试管中的果汁量，并记录。 PH56789果汁量（果汁量（mL）（二

11、）探究（二）探究PHPH对酶活性的影响对酶活性的影响2 2、实验步骤：、实验步骤：3 3、实验结果：、实验结果：问问2 2：在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设置对照？如的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？果需要，又应该如何设置？为什么？需要，不同的温度或pH梯度之间就可以作为对照， 这种对照称为相互对照。问问3 3：A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？什么要作这样的处理？B B同学呢？同学呢？ A同学：变量：温度或pH 不变的量：苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应 的时间和过

12、滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学：变量与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。 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。问问4:4:为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断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？果胶酶活性的高低？提示：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。问问5 5：当探究温度对果

13、胶酶活性的影响时，哪个因素是变当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？量，哪些因素应该保持不变？（三）探究果胶酶的用量（三）探究果胶酶的用量1 1、实验原理：、实验原理：在一定的条件下，随着酶浓度的增加，在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。自变量：自变量：果胶酶的量果胶酶的量因变量：因变量：果汁的体积果汁的体积思考：该实验中，如何设置酶用量的梯度？思考：该实验中，如何设置酶用

14、量的梯度？同一体积不同浓度的果胶酶溶液同一体积不同浓度的果胶酶溶液 同一浓度不同体积的果胶酶溶液同一浓度不同体积的果胶酶溶液 2、实验过程：、实验过程：配制不同浓度的酶溶液配制不同浓度的酶溶液 分装分装等量的苹果泥等量的苹果泥分装分装保温保温混合混合恒温水浴恒温水浴过滤，测果汁体积过滤，测果汁体积3、实验结果及结论、实验结果及结论试管编号试管编号123456789果汁量（果汁量（mL） 根据实验数据绘制出的根据实验数据绘制出的温度和温度和pHpH对果胶酶活性影响的对果胶酶活性影响的曲线曲线图；图；五、结果分析与评价五、结果分析与评价 四四、操作提示、操作提示2 2、不同果胶酶用量对出汁量影、不

15、同果胶酶用量对出汁量影响的曲线响的曲线图：图：酶的用量酶的用量体积体积（mLmL）1.1. 果胶是植物组织的组成成分之一果胶是植物组织的组成成分之一, ,它主要存在于植物它主要存在于植物组织的哪一部分组织的哪一部分? ? 细胞核细胞核 细胞质细胞质 细胞间隙细胞间隙 细胞壁及胞间层细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成果胶酶能将植物组织内的果胶分解成 透明果汁透明果汁 半乳糖醛酸半乳糖醛酸 丙酮酸丙酮酸 酶制剂酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括 A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果胶分解酶果胶分解酶 C.C.乳糖分解酶

16、乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC课堂练习课堂练习4.4.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以工业生产果汁时，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：生设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在1010水水浴中恒温处理浴中恒温处理1010分钟（如图分钟（如图A A）将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在1010水浴中恒温处理水浴中恒温处理1010分钟（如图分钟（如图B B）。）。将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图果汁量（如图C C）。）。在不同温度条件下重复以上实验步骤，在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：并记录果汁量，结果如下表：温度温度10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 出汁量出汁量/ml/ml8 81313151525251515121211111010根据上述实验，请分析回答下列问题：根据上述实