选修1-果胶酶在果汁生产中的作用课件_ppt 8组

1、专题专题4 酶的研究与应用酶的研究与应用 441 8组组课题课题1 果胶酶在果汁生产中的作用果胶酶在果汁生产中的作用一、课题目标一、课题目标 1. 1.简述果胶酶的作用；简述果胶酶的作用； 2. 2.检测果胶酶的活性；检测果胶酶的活性； 3. 3.探究温度和探究温度和pHpH对果胶酶活性的对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量；影响以及果胶酶的最适用量； 4. 4.搜集有关果胶酶应用的资料。搜集有关果胶酶应用的资料。二、课题重点与难点二、课题重点与难点 课题重点：课题重点： 温度和温度和pHpH对果胶酶活性的影响。对果胶酶活性的影响。课题难点：课题难点： 果胶酶的最适用量。果胶酶的最适用量。三

2、、基础知识分析三、基础知识分析 知识要点知识要点: :1.1.果胶酶的作用；果胶酶的作用；2.2.酶的活性的定义；酶的活性的定义；3.3.影响酶活性的因素；影响酶活性的因素；4.4.果胶酶的用量。果胶酶的用量。 1.1.果胶果胶植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分植物细胞壁及细胞之间胞间层的成分 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半半乳糖醛酸乳糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子化合物高分子化合物，不溶于水。，不溶于水。(一)细胞壁的结构及作用：v作用是什么？作用是什么？v特点？特点？v结构组成？结构组成？保护植物细胞；支撑植物细胞弹性

3、小；全透性纤维素、果胶在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。浑浊。果胶酶能够分解果胶酶能够分解果胶果胶，瓦解植物细胞的，瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁及及胞间层胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的的半乳糖醛酸半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶果胶酶 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括酶的总称，包括多聚多聚半乳糖醛酸酶半乳糖醛酸酶、果胶分解酶果胶分解酶和和果胶酯酶果胶酯酶等。等。 指酶催化一定

4、化学反应的能力。酶活性的高低指酶催化一定化学反应的能力。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。酶反应速度用反应速度来表示。酶反应速度用单位时间单位时间内内单位体单位体积积中中反应物的减少量反应物的减少量或或生成物的增加量生成物的增加量来表示。来表示。(1)(1)酶的活性酶的活性2 2、酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性的因素(2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 a. a.温度温度b.pHb.pHc.c.酶的抑制剂酶的抑制剂LOREM IPSUM DOLOR作用A降低学反应的活化能本质B绝大多数酶是

5、蛋白质，少数酶是RNA特性C高效性，专一性，条件温和。影响因素D酶浓度，底物浓度，PH，温度等。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, ,它主要存它主要存在于植物组织的哪一部分在于植物组织的哪一部分? ?（）（） 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（）透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂丙酮酸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

6、.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果胶酯酶果胶酯酶DBC酶的活性受温度酶的活性受温度pH值等外界因素的影值等外界因素的影响，本节课我们首先探究一下温度对酶响，本节课我们首先探究一下温度对酶活性的影响活性的影响v()探究温度和探究温度和pH对酶活性的影响对酶活性的影响四、实验设计 1、设计实验方案、设计实验方案 A、确定温度确定温度/PH梯度（梯度（5C0/ 10C0）/PH5、6、7、8 探究控制温度探究控制温度/PH的方法和措施的方法和措施 B、确定水果的种类、确定水果的种类确定制备果汁的方确定制备果汁的方法法 确定实验用的水果用量确定实验用的水果用量 确定果胶酶的确定果胶酶的用量用量控制

7、测定果胶酶活性的方法控制测定果胶酶活性的方法()探究温度和pH对酶活性的影响v2、实验操作步骤：、实验操作步骤： 制备水果泥制备水果泥 配制果胶酶配制果胶酶 水果泥与果胶酶分别水浴保温水果泥与果胶酶分别水浴保温 将水果泥和果胶酶混合保温将水果泥和果胶酶混合保温 过滤出果汁过滤出果汁 记录果汁量记录果汁量 改变不同的温度改变不同的温度/PH后重复以上实验后重复以上实验在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：在实际的操作过程中，还需要注意下列事项：1 1与其他工业用酶基本相同，果胶酶的与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用适宜温度范围也比较宽泛，因此，可以选用10

8、10 作为温度梯度，设置的具体温度为作为温度梯度，设置的具体温度为10 10 、20 20 、30 30 、40 40 、50 50 和和60 60 等，等，也可以尝试以也可以尝试以5 5 作为温度梯度。作为温度梯度。2 2苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，反应物，水果不用去皮。如用苹果为原材料，一般可按每个中等大小的苹果加水一般可按每个中等大小的苹果加水100100200 200 mLmL的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。的比例进行搅拌，获得稀的苹果泥。3 3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 5 mLmL左右，果左右，

9、果胶酶的用量可采用质量浓度为胶酶的用量可采用质量浓度为2%2%的果胶酶的果胶酶溶液溶液2 2 mLmL。4 4水浴时间可以为水浴时间可以为202030 min30 min。5 5过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。6 6探究探究pHpH对果胶酶活性的影响，只须对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成将温度梯度改成pHpH梯度，并选定一个适宜梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的的温度进行水浴加热。反应液中的pHpH可以可以通过体积分数为通过体积分数为0.1%0.1%的氢氧化钠或盐酸溶的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。液进行调节。提出问题：探究温度对酶活性的影响提出

10、问题：探究温度对酶活性的影响预期假设：在最适温度（约预期假设：在最适温度（约 40 ）酶的活）酶的活 性最大，低于或高于最性最大，低于或高于最 适温度适温度时酶活性递减时酶活性递减实验原理实验原理搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9支试管果胶酶水溶液等量9支试管各取一支分九组分别放入各取一支分九组分别放入30 、 35 、40、45 、50 、55、 60、 65、70、的、的恒温箱中恒温加热恒温箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加入待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格实验温度3035404550 55 60

11、 65 70 果汁量可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，避免影响实验结果。避免影响实验结果。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？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？探究探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。行水浴加热。反应液中的反应液中的pH可以通过体积分数为可以通过体积分数为0.

12、1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。说明说明: :等量的控制（果泥、果胶酶的量）等量的控制（果泥、果胶酶的量）等时间的控制（反应时间、过滤时间）等时间的控制（反应时间、过滤时间）恒温的控制（不同反应物的预热恒温的控制（不同反应物的预热 水浴、反应物水浴、反应物的混合搅拌等）的混合搅拌等）其他处理（加水、滤纸等）其他处理（加水、滤纸等）搅拌器拌制成苹果搅拌器拌制成苹果泥均分装入泥均分装入果胶酶水果胶酶水溶液等量溶液等量支试管支试管支试管支试管各取一支分组分别放入各取一支分组分别放入37度的恒温水箱中恒度的恒温水箱中恒温加热温加热待试管内温度稳定后，将果胶待试管内温度稳

13、定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥中调节为酶加入相同温度的苹果泥中调节为恒温保持恒温保持过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪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？个因素是变量，哪些因素应该保持不变？温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的浓度和用量、水浴时间和混合物的pHpH等等所有其他条件不变。只有这样才能保证只所有其他条件不变。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。有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。2 2在

14、探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度梯度之需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的间或不同的pHpH梯度之间就可以作为对照，梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。这种对照称为相互对照。 3 3A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因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？素不变？为什么要作这样的处理？B B同学呢？同学呢？ A A同学将温度或同学将温度或pHpH作为变量，控制不变作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量

15、、果胶酶的用量、反的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A A同学相同，同学相同，只是观察因变量的角度不同。只是观察因变量的角度不同。4 4想一想，为什么能够通过测定滤想一想，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出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，小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，因此苹果汁的体分子物质可以通过

16、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。在不同的温度和力。在不同的温度和pHpH下，果胶酶的活下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。性越大，苹果汁的体积就越大。探究果胶酶的最适用量是建立在探究探究果胶酶的最适用量是建立在探究最适最适温度和温度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。对果胶酶活性影响的基础之上的。实验时可以配制不同实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液浓度的果胶酶溶液，此时，研究的此时，研究的变量是果胶酶的用量变量是果胶酶的用量，其他，其他因素都应保持不变，否则将影响实验结果的因素都应保持不变，否则将影响实验结果的准确性。准

17、确性。探究果胶酶的最适用量探究果胶酶的最适用量( () )探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和度和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是此时，研究的变量是 ，其他因素，其他因素都应都应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变方案方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的反应液的pH必须相同，否则将影

18、响实验必须相同，否则将影响实验结果的准确性。结果的准确性。实验原理实验原理酶活性也指酶，酶活力，是指酶催化一定化学反应的能力。探究酶的含量及存在，不能直接用重量或 体积来表示，常用它催化某一特定反应的 特性来表示，即用酶的活性来表示。酶活性的高低是研究酶的特性、进行酶制剂的生产及应用时一项必不可少的指标。实验步骤1、准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9只试管中，依次编号为19号。制取苹果泥并称量45克，分别装入9支试管中，每支试管分装5克，依次编号为19号。2、将上述试管放入37的恒温水浴中，平衡内外

19、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放入恒温水浴中保温20分钟。4、过滤后测量果汁体积。 根据实验数据绘制出的温度和根据实验数据绘制出的温度和pHpH对果对果胶酶活性影响的曲线图；胶酶活性影响的曲线图； 5、结果分析与评价、结果分析与评价 不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）；度和体积相同的条件下）； 酶的用量酶的用量体积体积（mL）0实验结果果胶酶果胶酶用量用量（mg）123456789果汁量果汁量（ml）结论结论六、本课题知识小结六、本课题知识小结 1下列可表示酶反应速度的是下列可表示酶反应速度的是:A单位时间内反应物的减少量单位时间内反应物的减少量 B单位体积内产物的增加量单位体积内产物的增加量C单位时间内产物的增加量单位时间内产物的增加量D单位时间、单位体积内反应物的减少量单位时间、单位体积内反应物的减少量2果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉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