生物：41《果膠酶在果汁生產中的作用》課件(新人教版選修1)ppt

1、專題專題4 酶的研究與應用酶的研究與應用 課題課題1 果膠酶在果汁生產中的作用果膠酶在果汁生產中的作用 制作果汁要解決兩個問題制作果汁要解決兩個問題 一一.果肉的出汁率低果肉的出汁率低,耗時長耗時長 二榨取的果汁渾濁，黏度高，二榨取的果汁渾濁，黏度高， 易發(fā)生沉淀易發(fā)生沉淀 果膠酶果膠酶 基礎知識基礎知識（一）果膠酶的作用（一）果膠酶的作用 是植物是植物細胞壁以及胞間層細胞壁以及胞間層的主要組成成分，的主要組成成分， 果膠不僅會影果膠不僅會影 響出汁率，還響出汁率，還 會使果汁渾濁。會使果汁渾濁。 不溶于水。不溶于水。 1 1、果膠：、果膠： 果膠酶可瓦解植物的細 胞壁和胞間層。 基礎知識基礎

2、知識（一）果膠酶的作用（一）果膠酶的作用 2 2、果膠酶：可水解果膠的酶。、果膠酶：可水解果膠的酶。 （復合酶（復合酶) 多聚半乳糖多聚半乳糖 醛酸酶醛酸酶 果膠分解酶果膠分解酶 果膠酯酶果膠酯酶 果膠是由果膠是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一種聚合而成的一種高分子化合物高分子化合物 在果汁生產中應用果膠 酶可以提高出汁率(果汁 量）和澄清度。 基礎知識基礎知識（二）（二）酶的活性與影響酶活性的因素酶的活性與影響酶活性的因素 1 1、酶的活性：、酶的活性： 2 2、酶催化能力高低的衡量標準：、酶催化能力高低的衡量標準： 指酶催化一定化學反應的能力。指酶催化一定化學反應的能力。 在一定的條件下

3、，酶所催化的某一化學反應的在一定的條件下，酶所催化的某一化學反應的反反 應速率應速率來表示。來表示。 酶反應速度用單位時間內、單位體積中反應物的酶反應速度用單位時間內、單位體積中反應物的 減少量減少量或產物的或產物的增加量增加量來表示。來表示。 3 3、影響酶活性的因素：、影響酶活性的因素： 溫度溫度 pHpH： 酶的抑制劑：酶的抑制劑： 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 實驗原則：實驗原則：u單一變量原則：單一變量原則： 自變量自變量溫度；溫度； 無關變量無關變量（相同且適宜）（相同且適宜） pH、果泥、果膠酶的果泥、果膠酶的 量、反應時

4、間、過濾時間等量、反應時間、過濾時間等 u對照原則（相互對照）對照原則（相互對照） 果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時，活性最高。高于果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時，活性最高。高于 或低于此值時活性均下或低于此值時活性均下降。降。 果果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正相關。正相關。 實驗實驗原理原理 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 首先要設置溫度梯度 例如設置的溫度系列為：30 、3

5、5 、 40 、45 、50 、55 、60 、 65 、70 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的 避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度， 從而影響果膠酶的活性。從而影響果膠酶的活性。 為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果 泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處

6、理？ 最后通過什么標準來判斷酶活性的大??？最后通過什么標準來判斷酶活性的大??？ 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 攪拌器攪拌制成蘋果泥攪拌器攪拌制成蘋果泥 均分裝入均分裝入 9 9支試管支試管 果膠酶水溶液果膠酶水溶液 等量等量 9 9支試管支試管 將將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管9 9組分別放入不同溫度組分別放入不同溫度 的恒溫水箱中保溫的恒溫水箱中保溫 試管內溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內試管內溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內 恒溫保持恒溫保持1010分鐘分鐘 過濾果汁，用量筒測量果汁的

7、量，填入表格過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 果汁體積果汁體積 結果分析與評價：結果分析與評價： A A、根據數(shù)據畫曲線圖；、根據數(shù)據畫曲線圖；P45P45 B B、據曲線說明溫度是如何影響酶的活性的？如、據曲線說明溫度是如何影響酶的活性的？如 果你繪制的曲線圖中無法判斷出最適溫度，你果你繪制的曲線圖中無法判斷出最適溫度，你 將如何改進實驗方法？將如何改進實驗方法？ 實驗設計實驗設計（1-11-1）探究溫度對果膠酶活性的影響）探究溫度對果膠酶活性的影響 45左右左右 思路：只須將思路：只須將溫度梯度溫

8、度梯度改成改成pH梯度梯度，并選，并選 定一個適宜的溫度進行水浴加熱。定一個適宜的溫度進行水浴加熱。 提出問題：探究提出問題：探究pH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 實驗設計實驗設計（1-21-2）探究）探究pHpH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 實驗設計實驗設計（1-21-2）探究）探究pHpH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管在恒溫水箱中將分別裝有蘋果泥和果膠酶的試管在恒溫水箱中 恒溫加熱恒溫加熱 保持恒溫一段時間保持恒溫一段時間 過濾果汁，用量筒測量果汁的量，過濾果汁，用量筒測量果汁的量， 填入表格，確定最適填入表格，確定最適pHpH 攪拌器

9、攪拌制成蘋果泥攪拌器攪拌制成蘋果泥 均分均分 裝入裝入 9 9支試管支試管 果膠酶水溶液果膠酶水溶液 等量等量 9 9支試管支試管 將蘋果泥和果膠酶分別加入將蘋果泥和果膠酶分別加入9 9組試管中（選取的組試管中（選取的pH pH 梯度：梯度： 5.05.0、5. 5 5. 5 、6.06.0、6.56.5、7.07.0、7.57.5、8.08.0、8.58.5、9.09.0） 實驗設計實驗設計（1-21-2）探究）探究pHpH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 1 1、制作蘋果泥時，可先將蘋果、制作蘋果泥時，可先將蘋果切成小塊切成小塊放入榨放入榨 汁機中，加入適量的水后再進行攪拌，汁機中，加

10、入適量的水后再進行攪拌，如果如果 用橙子做實驗，不必去掉橙子皮用橙子做實驗，不必去掉橙子皮； 2 2、探究不同、探究不同pHpH對果膠酶活性的影響，反應液中對果膠酶活性的影響，反應液中 的的pHpH可通過體積分數(shù)為可通過體積分數(shù)為0.1%0.1%的氫氧化鈉或的氫氧化鈉或 鹽酸溶液鹽酸溶液進行調節(jié)；進行調節(jié)； 3 3、在用果膠酶處理果泥時，為了使果膠酶能夠、在用果膠酶處理果泥時，為了使果膠酶能夠 充分的催化反應，應用玻璃棒充分的催化反應，應用玻璃棒不時的攪拌不時的攪拌反應反應 混合物?；旌衔?。 問題問題2：在探究溫度或在探究溫度或pH的影響時，是否需要設置對的影響時，是否需要設置對 照？如果需要

11、，又應該如何設置？為什么？照？如果需要，又應該如何設置？為什么？ 需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的需要設置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pHpH 梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照相互對照。 問題問題3：A同學將哪個因素作為變量，控制哪些因素不同學將哪個因素作為變量，控制哪些因素不 變？為什么要作這樣的處理？變？為什么要作這樣的處理？B同學呢？同學呢？ A A同學將溫度或同學將溫度或pHpH作為變量，控制不變的量有作為變量，控制不變的量有蘋果泥蘋果泥 的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過濾的時間的用量、果膠酶的用量、反應的時間和過

12、濾的時間等。等。 只有在實驗中保證一個自變量，實驗結果才能說明問只有在實驗中保證一個自變量，實驗結果才能說明問 題。題。 B B同學對于變量的處理應該與同學對于變量的處理應該與A A同學相同，只是觀察同學相同，只是觀察 因變量的角度不同。因變量的角度不同。 果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以果膠酶將果膠分解為小分子物質，小分子物質可以 通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應了果膠酶的催 化分解果膠的能力。在不同的溫度和化分解果膠的能力。在不同的溫度和pHpH下，果膠酶的下，果膠酶的 活性越大，蘋果汁的體積就越大。活性越大，蘋果汁的體積就越大。

13、 問題問題4 4：為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大 小來判斷果膠酶活性的高低？小來判斷果膠酶活性的高低？ 問題問題5 5：當探究溫度對果膠酶活性的影響時，那個因當探究溫度對果膠酶活性的影響時，那個因 素是自變量？哪些因素應保持不變？素是自變量？哪些因素應保持不變？ 自變量：自變量：溫度溫度(設置溫度梯度設置溫度梯度) 因變量：因變量：果汁產量大?。w積）果汁產量大?。w積） 無關變量：無關變量：果泥量、果膠酶的濃度和用量、果泥量、果膠酶的濃度和用量、 水浴時間、混合物的水浴時間、混合物的pH、過濾時間等其他無、過濾時間等其他無 關變量應保持不變。關變

14、量應保持不變。 提出問題：探究果膠酶的用量提出問題：探究果膠酶的用量 如果隨著酶的用量增加，過濾到的果汁如果隨著酶的用量增加，過濾到的果汁 的體積也增加，說明的體積也增加，說明酶的用量不足酶的用量不足 當酶的用量增加到某個值后，再增加酶的當酶的用量增加到某個值后，再增加酶的 用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說用量，過濾到的果汁的體積不再改變，說 明明酶的用量已經足夠酶的用量已經足夠，那么，這個值就是，那么，這個值就是 酶的最適用量酶的最適用量 如何確定最適的果膠酶用量如何確定最適的果膠酶用量 實驗設計實驗設計 (2)(2)探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量 2 2、在最適溫度和、在最適溫度和P

15、HPH條件下制作一升蘋果汁，使用條件下制作一升蘋果汁，使用 多少果膠酶最合適？為什么？多少果膠酶最合適？為什么？ 酶的用量酶的用量 0 體積體積 （mL） 一、基礎知識一、基礎知識 （一）（一）酶的基礎知識酶的基礎知識 概念、本質、功能、特性概念、本質、功能、特性 （二）（二）果膠與果膠酶果膠與果膠酶 （三）（三）酶活性（如何表示？）酶活性（如何表示？） 影響因素（影響因素（T T、pHpH、抑制劑等）、抑制劑等） 二、實驗設計二、實驗設計 探究探究溫度溫度對酶活性的影響對酶活性的影響 探究探究pHpH對果膠酶活性的影響對果膠酶活性的影響 探究探究果膠酶的用量果膠酶的用量 課堂小結：課堂小結：

16、 1.1.果膠是植物組織的組成成分之一果膠是植物組織的組成成分之一, ,它主要存它主要存 在于植物組織的哪一部分在于植物組織的哪一部分? ?（）（） 細胞核細胞核 細胞質細胞質 細胞間隙細胞間隙 細胞壁及胞間層細胞壁及胞間層 果膠酶能將植物組織內的果膠分解成（）果膠酶能將植物組織內的果膠分解成（） 透明果汁半乳糖醛酸透明果汁半乳糖醛酸 丙酮酸酶制劑丙酮酸酶制劑 果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括 A.A.多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 B.B.果膠分解酶果膠分解酶 C.C.乳糖分解酶乳糖分解酶 D.D.果膠酯酶果膠酯酶 D B C 練習：練習： 練習：練習： 4同一個體內的各類活細胞所含的酶 A種類有差異，數(shù)量相同 B種類有差異，數(shù)量不同 C種類無差異，數(shù)量相同 D種類無差異，數(shù)量不同 B 5下列關于酶的活性敘述不正確的是: A酶的數(shù)量越多，酶的活性越高 B酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反 應的反應速度來表示 C是指酶催化一定化學反應的能力 D在適宜的條件下，酶的活性最高 A