4.2 探究加酶洗衣粉的洗涤效果课件-高二下学期生物人教版选修1

1、专题4 酶的研究与应用4.2 探究加酶洗衣粉的洗涤效果（一）普通洗衣粉1、主要成分：表面活性剂，水软化剂，碱剂，漂白剂等成分， 有的洗衣粉中还含有增白剂，香精和色素等。一.基础知识一般表面活性剂中含有疏水基团和亲水基团,优先吸附在各种界面上，降低水的表面张力，改变体系界面的状态，去除衣物的污渍应用：表面活性剂有最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂（高级脂肪酸钠）。表面活性剂水软化剂：防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活，提高表面活性剂利用率。 漂白剂：可延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。碱剂：在适当的碱度下，纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水

2、解和分散。漂白剂：可延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。增白剂：丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄，加入增白剂后，它能够留存在衣物上，吸收阳光中的紫外线，反射出与黄光互补的蓝色光线，从而掩盖了衣物上的黄色。香精和色素：改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味。2、种类：无磷洗衣粉、含磷洗衣粉磷：一种营养元素，易造成水体富营养化，而破坏水质，污染环境。含磷洗衣粉：以磷酸盐为主要助洗剂的一类产品.无磷洗衣粉：不用磷酸盐作助洗剂的一类产品，无水质富营养化这一特点，有利于水体环境保护。1、定义：含有酶制剂的洗衣粉,同时减少了表面活性剂、水软 化剂（三聚磷酸钠）的

3、用量。（二）加酶洗衣粉2、成分:除含有普通洗衣粉的成分外，目前常用的酶制剂有多种： 蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶，还有复合酶. 蛋白酶：应用：有助于取出例如汗渍，血渍，青草，粘液，粪便以及各种食品类的蛋白质污垢.作用：碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水 的小分子肽和氨基酸.碱性蛋白酶是应用最广泛、效果最明显 蛋白质 多肽 氨基酸蛋白酶肽酶脂肪酶应用：可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢.碱性脂肪酶也是应用最广泛、效果最明显作用：将大分子的脂肪水解为小分子的物质， 甘油和脂肪酸脂肪 甘油 + 脂肪酸脂肪酶淀粉酶应用：可以去除例如来自面条、巧克力、肉汁和婴儿食品中含有淀粉的

4、污垢.作用：将淀粉水解成小分子物质淀粉 麦芽糖淀粉酶纤维素酶应用：去除棉纺织品表面的浮毛，使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适.作用：碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深层的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，从而达到更好的去污效果.纤维素 葡萄糖纤维素酶复合酶 实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污垢的作用。而复合酶可以发挥其独特的“协同效应”。试验测定，单独使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗涤效果远不如把每种酶用量减半后放在一起使用的效果。即给定酶的用量，复合酶的效果远远

5、超过单一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污渍表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白质污垢进攻。 洗衣粉中影响酶活性的因素：温度、酸碱度、表面活性剂应用最广泛、效果最明显的是：碱性蛋白酶和碱性脂肪酶衣物上常见的污垢，一般为有机污渍，如汗渍、食物、灰尘等。有机污渍一般都是酸性的，使洗涤溶液处于碱性状态有利于这类污渍的去除，所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质。 思 考：1.酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？不能，因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其它成分隔离开来。2.为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污

6、染？ 加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减轻水体富营养化，减少对环境的污染。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：生活中的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些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：单一变量原则、对照性原则自变量：洗涤剂（普通洗衣粉和加酶洗衣粉）无关变量：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。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

7、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春天的水温夏天的水温秋天的水温冬天的水温1535255 在自然情况下，哪个季用加酶洗衣粉效果好呢?（二）子课题二：探讨一下不同水温对洗衣粉洗涤效果的影响二、实验设计（二）子课

8、题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度1、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。 2、实验准备：制取带有污物的实验用布：将等量的鸡血滴到4块大小相同的、质地相同的新布上。称取1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉。复合酶洗衣粉加鸡血的白手绢四块 （1）配制系列温度梯度水溶液 取大烧杯4只并编号，用量筒量分别取500ml的蒸馏水放入其中。然后将4只烧杯分别放入50C、150C、250C、350C的恒温水箱加热。（2）将制好的污染布和称好的洗衣粉分别放入4只烧杯中。（3）用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复

9、进行，持续保持各自的温度。4、实验步骤（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度（4）过相同的时间后观察洗涤效果。复合酶洗衣粉5 15 25 35 自来水四盆结果分析 酶的活性受温度的影响，加酶洗衣粉洗涤效果的最适温度一般在30左右，温度过高（超过60）会使酶失活，温度过低会使酶的活性降低。 因此在夏季加酶洗衣粉的酶活性最高。（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

10、、6e。二、实验设计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，并记录污渍面积. （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)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度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

11、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问1、某洗衣粉较易清除衣物的血渍和奶渍，说明该洗衣粉中加入的是什么酶？为什么？ 蛋白酶，因为血渍和奶渍的主要成分是蛋白质，蛋白酶能分解血渍和奶渍中的蛋白质。问题思考问2、为什么洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时？如何缩短衣物的浸泡时间？ 是为了使洗衣粉中的蛋白酶充分的分解衣物中的蛋白质污渍；用温水浸泡衣物，因为酶的催化作用需要适宜的温度。问3、为什么不能在60以上的水中使用此洗衣

12、粉？ 使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度，温度过高会使酶变性失活。在低温下也会失效。为什么？问4、试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料？ 因为蛋白酶能使蛋白质水解，而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质，这样会损坏衣物。问5.为什么用后须彻底清洗双手？ 人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。 此外：加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失。问题思考 课题延伸1.“衣领净”含高效表面活性剂、还原增白剂、液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

13、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。3.马桶污垢分三类酸性产品、中性产品和碱性产品。目前市场上以酸性为主，清洗效果最佳。洁厕灵是人们常用的一种洁厕剂，其主要成分是：各种有机酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。归 纳对于蛋白质面料的衣物不能使用蛋白酶洗衣粉；使用加酶洗衣粉要注意水温和浸泡时间；使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手；衣服的洗涤，不光要考虑洗涤效果，还要

14、考虑衣物 的承受能力，洗涤成本等因素；酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命，不能放置太久。使用加酶洗衣粉要注意的问题：回答下列问题：（1）蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常，用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，不应该使用开水，原因是_。若要去除衣服上的血渍，应选择含有_（填“蛋白酶甲”、“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”）的碱性洗衣粉，理由是_。 （2）某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法_（填“合理”或“不合理”），理由是_。（3）已知溶液的pH可以影响酶的活性，请推测pH影响某种蛋白酶活性的原因可能是其影响了酶和底物分子中_（填“羧基和氨基”、“氨基和甲基”、“羧基和甲基”或“甲基和甲基”）等基团的解离状态。【答案】开水使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性 不合理 蛋白酶会降解脂肪酶 羧基和氨基【解析】（1）用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时，如果使用开水，会使血中的蛋白质变性而沉淀，难以清洗。由图可知，碱性条件下只有蛋白酶丙有活性，故应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉去除衣服上的血渍。（2）脂肪酶的化学成分为蛋白质，会被洗衣液中的蛋白酶水解。（3）蛋白酶和其作用的蛋白质类污渍的氨基和羧基均会发生解离，pH会影响其解离状态。“四步法”分析酶促反应曲线（1）识标：“识标明变量”。明确酶促反应曲线坐标