广东生物：专题《酶的与应用》课件新人教选修

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1.果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存在于植物组织的哪一部分?（）Ａ．细胞核Ｂ．细胞质Ｃ．细胞间隙Ｄ．细胞壁及胞间层２．果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）Ａ．透明果汁Ｂ．半乳糖醛酸Ｃ．丙酮酸Ｄ．酶制剂３．果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括()A.多聚半乳糖醛酸酶B.果胶分解酶C.乳糖分解酶D.果胶酯酶DBC酶的活性受温度pH值等外界因素的影响，本节课我们首先探究一下温度对酶活性的影响好，提出问题：探究温度对酶活性的影响预期假设：在最适温度（约40℃）酶的活性最大，低于或高于最适温度时酶活性递减如何设计实验取得证据证明假设?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30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、的恒温箱中恒温加热待试管内温度稳定后，将果胶酶加入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30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量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？在实验设计时，如何保证实验的单因素控制?说明: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）

恒温的控制（不同反应物的预热水浴、反应物的混合搅拌等）其他处理（加水、滤纸等）分析结果得出结论:温度影响酶的活性探究pH对对果胶胶酶活活性的的影响响，只须须将温温度梯梯度改改成pH梯梯度，，并选选定一一个适适宜的的温度度进行行水浴浴加热热。反应液液中的的pH可以以通过过体积积分数数为0.1%的的氢氧氧化钠钠或盐盐酸溶溶液进进行调调节。。搅拌器器拌制制成苹苹果泥泥均分分装入入果胶酶酶水溶液等等量５支试试管５支试试管各取取一一支支分分５５组组分分别别放放入入37度度的的恒恒温温水水箱箱中中恒恒温温加加热热．．待试试管管内内温温度度稳稳定定后后，，将将果果胶胶酶加加入入相相同同温温度度的的苹苹果果泥泥中中调调节节ＰＰＨＨ为为５．．６６．．７７．．８８．．９９恒温温保保持持１１００ｍｉｉｎｎ过滤滤果果汁汁，，用用量量筒筒测测量量果果汁汁的的量量，，填填入入表表格格探究究PH对对酶酶活活性性的的影影响响将乳乳清清蛋蛋白白、、淀淀粉粉、、胃胃蛋蛋白白酶酶、、唾唾液液淀淀粉粉酶酶和和适适量量的的水水混混合合装装入入一一个个容容器器内内，，调调整整PH至至2.0,保保存存于于37度度的的水水浴浴锅锅内内。。过过一一段段时时间间后后，，容容器器内内剩剩余余的的物物质质为为（（））A.淀淀粉粉、、胃胃蛋蛋白白酶酶、、多多肽肽和和水水B.唾唾液液淀淀粉粉酶酶、、淀淀粉粉、、胃胃蛋蛋白白酶酶、、水水C.唾唾液液淀淀粉粉酶酶、、多多肽肽、、胃胃蛋蛋白白酶酶、、水水D.唾唾液液淀淀粉粉酶酶、、麦麦芽芽糖糖、、淀淀粉粉、、胃胃蛋蛋白白酶酶、、水水A探究究果果胶胶酶酶的的最最适适用用量量是是建建立立在在探探究究最适适温温度度和pH对果果胶胶酶酶活活性性影影响响的的基基础础之之上上的的。。实实验验时时可可以以配配制制不不同同浓浓度度的的果果胶胶酶酶溶溶液液，，此此时时，，研究究的的变变量量是是果果胶胶酶酶的的用用量量，其其他他因因素素都都应应保保持持不不变变，，否否则则将将影影响响实实验验结结果果的的准准确确性性。。探究究果果胶胶酶酶的的最最适适用用量量[课课题题三三]探究究果果胶胶酶酶催催化化果果胶胶水水解解的的最最适适用用量量。。实验验流流程程(1)准准确确称称取取纯纯的的果果胶胶酶酶1mg、、2mg、、3mg、、4mg、、5mg、、6mg、、7mg、、8。。mg、、9mg，，配制制成成相相等等体体积积的的酶酶的的水水溶溶液液，取取等等量量放放人人9支支试试管管中中，，依依次次编编号号为为1～～9号号[也也可只只配配制制一一个个浓浓度度的的酶酶液液，，只只是是使使用用体体积积(量量)不不同同]。制制取取苹苹果果泥泥并并称称45g苹苹果果泥泥，，分分装装入入9支支试试管管中中，，每每支支试试管管中中分分装装5g，，依依次次编编号号为为1～～9号号。。(2)将将上上述述试试管管放放人人37℃℃的的恒恒温温水水浴浴中中平平衡衡内内外外温温度度。。(3)一一段段时时间间后后将将不不同同浓浓度度的的果果胶胶酶酶分分别别迅迅速速与与各各试试管管的的苹苹果果泥泥混混合合，，然然后后再再放放入入恒恒温温水水浴浴中中，，约约20min。。(4)过过滤滤后后测测量量记记录录果果汁汁体体积积。。(5)实实验验分分析析说说明明①本本实实验验的的自自变变量量、、应应变变量量、、无无关关变变量量分分析析变量名称含义实例(上述实例为例)关系实验变量(自变量)实验中实验者所操纵的因素或条件实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系反应变量(因变量)由于实验变量而引起的变化和结果无关变量除自变量外，对实验结果造成干扰的其他因素果胶酶的的量果汁量温度等②实验结结果与分分析③根据你你对酶的的特性的的了解，，画出实实验结果果的可能能坐标曲曲线．如果随着着酶浓度度的增加加，过滤滤到的果果汁的体体积也增增加，说说明酶的的用量不不足；当当酶的浓浓度增加加到某个个值后，，再增加加酶的用用量，过过滤到的的果汁的的体积不不再改变变，说明明酶的用用量已经经足够，，那么，，这个值值就是酶酶的最适适用量。。１．根据据实验数数据绘制制出的温温度和pH对果果胶酶活活性影响响的曲线线图；5、结果果分析与与评价２．不同同果胶酶酶用量对对出汁量量影响的的曲线图图（在浓浓度和体体积相同同的条件件下）；；酶的用量量0体积（mL）1、定义义：（一）加加酶洗衣衣粉含有酶制制剂的洗洗衣粉。。2、成分分：除含有普普通洗衣衣粉的成成分外，，还含有有多种酶酶制剂：：蛋白酶，，脂肪酶酶，淀粉粉酶，纤纤维素酶酶，复合合酶。课题2探探讨加酶酶洗衣粉粉的洗涤涤效果1．果胶胶酶是分分解果胶胶的一类类酶的总总称，它它不包括括()A．多聚聚半乳糖糖醛酸酶酶B．．果胶分分解酶C．乳糖糖分解酶酶D．．果胶酯酯酶2．探究究温度对对果胶酶酶活性的的影响、、pH对对酶活性性的影响响、果胶胶酶的用用量三个个实验中中，实验验变量依依次为()A．温度度、酶活活性、酶酶用量B．苹果果泥用量量、pH、果汁汁量C．反应应时间、、酶活性性、酶用用量D．温度度、pH、果胶胶酶用量量3．在用用果胶酶酶处理果果泥时，，为了使使果胶酶酶能够充充分地催催化反应应，应采采取的措措施是()A．加大大苹果泥泥用量B．加大大果胶酶酶用量C．进一一步提高高温度D．用玻玻璃棒不不时地搅搅拌反应应混合物物D．DC①蛋白酶酶应用：有有助于去去除如汗渍，血血渍，青青草，粘粘液，粪粪便以及及各种食食品类中中的蛋白白质污垢垢。作用：碱性蛋白白酶能使使蛋白质质水解成成可溶于于水的多多肽和氨氨基酸。。种类：我我国在洗洗衣粉中中添加的的蛋白酶酶最主要要的是碱性蛋白白酶。②脂肪酶酶应用：可可以催化化水解各各类动植物油油脂和人人体皮脂脂腺分泌泌物及化化妆品污污垢。种类：碱性脂肪肪酶。作用：碱性脂肪肪酶能使使甘油三三脂水解解成容易易用水冲冲洗掉的的甘油和和游离脂脂肪酸。。从而达达到清除除衣物上上脂质污污垢的作作用。脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶方程式：：③淀粉酶酶应用：可可以去除除例如来来自面条、巧巧克力、、肉汁和和婴儿食食品中含含有淀粉粉的污垢垢。淀粉麦芽糖淀粉酶方程式：：④纤维素素酶应用：去除棉纺纺织品表表面的浮浮毛，使洗涤后后的棉纺纺织品柔柔软蓬松松，织纹纹清晰，，色泽更更加鲜艳艳，穿着着更加舒舒适。种类：碱性纤维维素酶。。纤维素葡萄糖纤维素酶方程式：：⑤复合合酶实际污污垢组组成复复杂，，往往往蛋白白污垢垢被脂脂肪污污垢或或淀粉粉污垢垢覆盖盖，单单一酶酶的作作用一一般达达不到到彻底底清除除污垢垢的作作用。。而复复合酶酶可以以发挥挥其独独特的的“协协同效效应””。试验测测定，，单独独使用用蛋白白酶或或淀粉粉酶，，得到到的洗洗涤效效果远远不如如把每每种酶酶用量量减半半后放放在一一起使使用的的效果果。即即给定定酶的的用量量，复合酶酶的效效果远远远超超过单单一酶酶的效效果。原因因是淀淀粉酶酶分解解了污污渍表表面的的淀粉粉污垢垢，使使蛋白白酶能能以更更有效效的方方式向向蛋白白质污污垢进进攻。。（三））普通通洗衣衣粉和和加酶酶洗衣衣粉异异同相同点点：不同点点：表面活活性剂剂可以以产生生泡沫沫，可可以将将油脂脂分子子分散散开；；水软软化剂剂可以以分散散污垢垢；等等等。。酶可以以将大大分子子有机机物分分解为为小分分子有有机物物，小小分子子有机机物易易于溶溶于水水，从从而与与纤维维分开开。（四））影响响酶活活性的的因素素温度、、pH等成分：：略用法：：洗涤涤前先先将衣衣物浸浸于加加有适适量洗洗衣粉粉的水水内数数小时时，用用温水水浸泡泡效果果更佳佳,切勿用用60℃以以上的的水。注意：：切勿用用于丝丝质及及羊毛毛衣料料，用用后须须彻底底清洗洗双手手。(五））资料料分析析一般洗洗衣粉粉不易易清除除衣物物的血血渍和和奶渍渍，但但加酶酶洗衣衣粉则则可以以。一一生物活活性洗洗衣粉粉包装盒盒上印印有以以下材材料：：二、实实验设设计（一））子课课题一一：探探究普普通洗洗衣粉粉和加加酶洗洗衣粉粉对衣衣物污污渍的的洗涤涤效果果1、实实验原原理生活中中的各各种污污渍主主要是是蛋白白质、、脂质质、淀淀粉等等多种种不溶溶于水水的有有机物物，这这些有有机物物能在在相应应的蛋蛋白酶酶、脂脂肪酶酶和淀淀粉酶酶的作作用下下水解解成易易溶于于水的的小分分子有有机物物。2、遵遵循原原则实验变变量为为洗涤涤剂，设计计时应应遵循循单一变变量原原则、对照性性原则则有效的的控制制其他他变量量，如如水的的用量量、污污染物物的量量，所所用实实验用用布的的质地地大小小、两两种洗洗衣粉粉的用用量，，搅拌拌及洗洗涤时时间。。3、实实验操操作流流程（1））实验验准备备带有污污染物物的实实验用用布的的制取取：取取一定定量的的污染染物制制成溶溶液，，取等等量的的污染染物滴滴加在在相同同大小小、质质地的的新布布上。。称取等等量的的洗衣衣粉：：用天天平准准确称称取等等量普普通洗洗衣粉粉和加加酶洗洗衣粉粉。（2）实实验过过程②将制制好的的污染染布和和洗衣衣粉（（一组组为污污染布布和普普通洗洗衣粉粉，另另一组组为污污染布布和加加酶洗洗衣粉粉）分分别放放入两两只烧烧杯中中。③用玻玻璃棒棒同时时充分分搅拌拌一段段时间间。一一段时时间后后搅拌拌可重重复进进行。。④过相相同的的时间间后观观察洗洗涤效效果。。（3））实验验结论论加酶洗洗衣粉粉的效效果好好①取两两只大大烧杯杯并编编号，，用量量筒分分别量量500ml蒸蒸馏水水放入入其中中。放放入400C的水水浴锅锅保温温。1、分分析资资料二二温度梯梯度设设置并并不恰恰当和和完善善，主主要是是梯度度差值值偏大大。假假定用用上述述梯度度测得得40度时时洗涤涤效果果最好好，也也并不不能说说最适适温度度就是是40度。。（二））子课课题二二：探探究加加酶洗洗衣粉粉使用用时的的最适适温度度请你分分析这这个方方案是是否完完善、、妥当当，并并提出出改进进建议议②改进进制取同同样的的污染染布，，称取取等量量的同同一种种洗衣衣粉，，分几几个温温度不不同的的试验验组，，温度度梯度度可设设为20、、25、30、、35、40、、45、50、、55度，，若测测出在在40度时时洗涤涤效果果最好好，可可设置置更细细的试试验组组如35、、36、37、、38、39、、40、41、、42、43、、44、45度度，直直至测测出具具体的的最适适温度度①实验验原理理酶的活活性受受温度度的影影响，，最适适温度度时酶酶的活活性最最大，，去污污力最最强，，高于于或低低于此此温度度酶的的活性性降低低，去去污力力下降降。②洗涤涤效果果的判判断可在洗洗涤后后比较较污物物的残残留状状况，，如：：已消失失、颜颜色变变浅、、面积积缩小小等，，最好好能进进行定定量的的比较较。2、实实验设设计（三））子课课题三三：不不同种种类的的加酶酶洗衣衣粉的的洗涤涤效果果1、实实验原原理不同种种类的的加酶酶洗衣衣粉所所加的的酶不不同，，而酶酶具有有专一一性，，所以以对不不同污污渍洗洗涤效效果不不同。。三、课课题延延伸1.““衣领领净””含高效表表面活活性剂剂、增增白剂剂、液液体蛋蛋白酶酶制剂剂等成分分，可可洗去去领口口、袖袖口的的顽渍渍及其其它顽顽渍，，而一一般洗洗衣粉粉效果果较差差。2.厨厨房的的洗涤涤剂有有两大大类（（1）用用于清清洗食食具的的洗涤涤剂（（如洗洗洁净净），，其重重要的的化学学成分分是化化学合合成的的烷基基类活活性剂剂，对对皮肤肤有刺刺激性性，残残留的的烷基基苯磺磺酸盐盐对人人体有有一定定的危危害。。（2））用于于清洗洗灶具具、排排气扇扇油垢垢的清清洗剂剂。它它渗透透能力力、脱脱脂能能力强强，碱碱性也也强，，对皮皮肤有有损伤伤。要要求高高的专专业洗洗涤加加入少少量的的脂肪肪酶。。（3））马桶桶污垢垢分三三类酸性产产品、、中性性产品品和碱碱性产产品。。目前市市场上上以酸性为主，，清洗洗效果果最佳佳。洁厕厕灵是是人们们常用用的一一种洁洁厕剂剂，其其主要要成分分是：：各种种有机机酸、、缓蚀蚀剂、、增稠稠剂、、表面面活性性剂、、香精精等。。课题3酵酵母细细胞的的固定定化基础知知识（一））固定定化酶酶的应应用实实例1.利利用固固定化化酶技技术生生产高高果糖糖浆的的实例例（1））高果果糖浆浆的生生产需需要酶酶葡萄糖糖异构构（2））葡萄萄糖异异构酶酶的优优点稳定性性好、、可以以持续续发挥挥作用用（3））在生生产中中直接接使用用酶有有什么么缺点点？酶溶解解于葡葡萄糖糖溶液液后，，无法法回收收，造造成浪浪费2.固固定化化酶的的反应应柱示示意图图3.固固定化化酶在在生产产实践践中的的优点点反应柱柱能连连续使使用半半年，，大大大降低低了生生产成成本，，提高高了果果糖的的产量量和质质量。。（二））固定定化细细胞技技术1.将将酶或或细胞胞固定定化的的方法法将酶（（或细细胞））包埋埋在细细微网网格里里将酶（（或细细胞））相互互连接接起来来将酶（（或细细胞））吸附附在载载体表表面上上包埋法法化学结结合法法物理吸吸附法法2.固固定化化酶和和固定定化细细胞的的联系系与区区别联系：：应用相相同，，都能能催化化某些些反应应区别:1）固定化化细胞胞固定定的是是一系系列酶酶；2）固定化化细胞胞技术术操作作容易易，成成本低低，容容易回回收；；3.固固定化化酶和和固定定化细细胞常常用的的载体体材料料明胶、、琼脂脂糖、、海藻藻酸钠钠、醋醋酸纤纤维素素和聚聚丙烯烯酰胺胺等，，其共同同的特特点是是不溶溶于水水的多多孔性性载体体（一））制备备固定定化酵酵母细细胞实验操操作1、酵酵母细细胞的的活化化2、配配制物物质的的量浓浓度为为0.05mol/L的CaCl23、配配制海海藻酸酸钠的的溶液液4、海海藻酸酸钠溶溶液与与酵母母细胞胞混合合5、固固定化化酵母母细胞胞（二））用固固定化化酵母母细胞胞发酵酵实验操操作1、将将固定定化的的酵母母细胞胞（凝凝胶珠珠）用用蒸馏馏水冲冲洗2到3次。。2、将