专题4酶的研究与应用课件

1、专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。1、果胶 在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 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生成物

2、的增加量来表示。(1)酶的活性2、酶的活性与影响酶活性的因素(2)影响酶活性的因素 a.温度b.pHc.酶的抑制剂3、实验设计 ()探究温度和pH对酶活性的影响 探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。提问：在探究温度或pH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？需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。视频1、定义：（一）加酶洗衣粉含有酶制剂的洗衣粉。2、成分： 除含有普通洗衣粉的成分外，还含有多种酶

3、制剂：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素酶，复合酶。课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果二、实验设计（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果1、实验原理 蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物。2、遵循原则 实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。视频3、实验操作流程（1）实验准备 带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上。 称取等量的洗衣

4、粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。（2）实验过程取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500ml蒸馏水放入其中。放入400C的水浴锅保温。将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。过相同的时间后观察洗涤效果。（3）实验结论 加酶洗衣粉的效果好实验原理 酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降。洗涤效果的判断 可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较。（二）子课题二：探究加酶洗衣

5、粉使用时的最适温度实验目的：比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果 实验材料：加酶洗衣粉、天平、白色棉布、1000mL烧杯、玻棒、温度计、滴管、新鲜鸡血、水浴缸、温度分别为5、15、25、35的清水。实验步骤：（1）取10cm10cm的白色棉布4块，用滴管各滴加5滴新鲜鸡血，晾干备用。（2）取1000mL烧杯4个，用天平分别称取0.5g加酶洗衣粉，依次倒入4个烧杯中。（3）将5、15、25、35清水各500mL依次倒入4个烧杯中，用玻棒搅拌溶化洗衣粉。（4）取水浴缸4个，依次倒入5000mL 5、15、25、35清水，插入温度计保持恒温。（5）将4个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中，将带鸡血的棉布分

6、别放到烧杯中浸泡20min。（6）按相同方式用不同玻棒搅拌棉布，放到水浴缸中 结果分析与评价（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果1、实验原理不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍洗涤效果不同2、实验步骤取30块大小相同的白棉布，分成6组，每组5块，依次编号1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b6a、6b、6c、6d、6e。（a为蛋白酶处理组，b为脂肪酶处理组，c为淀粉处理组，d为复合酶处理组，e为普通洗衣粉组)制取带有污染物的实验用布给第一组白布滴加鸡血，待血渍扩散停止后，记录血渍面积按同样的方法给第26组分别滴加牛奶、菜油、番茄汁、墨水、颜料，并记录污渍

7、面积将上述白棉布分别放入30个已编号的烧杯中，各注入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌使白棉布湿透温度控制烧杯均放入温度为45 的水浴锅洗衣粉洗涤给1a6a号烧杯中加入等量的蛋白酶洗衣粉，给1b6b号烧杯中加入等量的脂肪酶洗衣粉，给1c6c号烧杯中加入等量的淀粉酶洗衣粉，给1d6d号烧杯中加入等量的复合酶洗衣粉，给1e6e号烧杯中加入等量的普通酶洗衣粉，各烧杯均搅拌洗涤10分钟后，用清水漂洗3次，晾干（6）记录结果：将实验结果记入下表。3、实验结论：编号123456污渍类型鸡血牛奶菜油番茄汁墨水染料洗涤效果蛋白酶脂肪酶淀粉酶复合酶普通洗衣粉四、课题延伸1.“衣领净”含高效表面活性剂、还原增白剂、液

8、体蛋白酶制剂等成分，可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍，而一般洗衣粉效果较差。2.厨房的洗涤剂有两大类（1）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。（2）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。课堂总结加酶洗衣粉的相关知识实验设计1、普通洗衣粉与加酶洗衣粉的洗涤效果比较2、加酶洗衣粉的最佳洗涤温度3、不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果比较课题3 酵母细胞的固定化2尝试制备固定化酵母细胞，并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。1说出固定化酶和固

9、定化细胞的作用和原理。基础知识 （一）固定化酶的应用实例1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例（1）高果糖浆的生产需要 酶葡萄糖异构（2）葡萄糖异构酶的优点稳定性好、可以持续发挥作用（3）在生产中直接使用酶有什么缺点？酶溶解于葡萄糖溶液后，无法回收，造成浪费2.固定化酶的反应柱示意图3.固定化酶在生产实践中的优点 反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。（二）固定化细胞技术1.将酶或细胞固定化的方法将酶（或细胞）包埋在细微网格里将酶（或细胞）相互连接起来将酶（或细胞）吸附在载体表面上包埋法化学结合法物理吸附法2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别联系：应用相同，都能催化

10、某些反应区别：1）固定化细胞固定的是一系列酶；2）固定化细胞技术操作容易，成本低，容易回收； 思考： 1、固定化酶和固定化细胞技术有哪些？各有什么优缺点？固定化细胞常用的载体有哪些？ 有包埋法、化学结合法和物理吸附法。 固定化酶分子小更适合采用化学结合法和物理吸附法，用包埋法却容易从包埋材料中漏出。固定化细胞因细胞大不易被吸附或结合适宜采用包埋法。常用载体：明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。2、固定化酶和固定化细胞的原理是什么？ 就是将酶固定在不溶于水的载体上，或者将微生物细胞均匀地包埋于不溶于水的多孔性载体上，使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以

11、被反复利用的技术。3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料 明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等，其共同的特点是不溶于水的多孔性载体（一）制备固定化酵母细胞实验操作 1、酵母细胞的活化 2、配制物质的量浓度为0.05mol/L 的CaCl23、配制海藻酸钠的溶液4、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合5、固定化酵母细胞视频（二）用固定化酵母细胞发酵实验操作 1、将固定化的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2到3次。 2、将150ml质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200ml的锥形瓶中，再加入固定好的酵母细胞，置于25摄氏度下发酵24h。 在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.51 h，教师需要提前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。 （一）酵母细胞的活化实验操作过程中要注意的下列问题 （二）加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环，涉及到实验的成败，教师一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。类型优点不足直接使用酶催化效率高；低