廣東生物：專題4《酶的研究與應(yīng)用》(新人教選修1)ppt課件

1、專題4 酶的研討與運用課題1 果膠酶在果汁消費中的作用. 植物細胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物，不溶于水。1、果膠. 在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶可以分解果膠，瓦解植物細胞的細胞壁及胞間層，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變得廓清。果膠酶 果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。. 指酶催化一定化學反響的才干。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反響的反響速度來表示。酶反響速度用單位時間內(nèi)單位體積中反響物的減少量或

2、生成物的添加量來表示。(1)酶的活性2、酶的活性與影響酶活性的要素(2)影響酶活性的要素 a.溫度b.pHc.酶的抑制劑.1.果膠是植物組織的組成成分之一,它主要存在于植物組織的哪一部分?細胞核細胞質(zhì)細胞間隙細胞壁及胞間層果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成透明果汁半乳糖醛酸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( )A.多聚半乳糖醛酸酶 B.果膠分解酶C.乳糖分解酶 D.果膠酯酶DBC.酶的活性受溫度pH值等外界要素的影響，本節(jié)課我們首先探求一下溫度對酶活性的影響好，就讓我們一同來探求吧！.提出問題：探求溫度對酶活性的影響預(yù)期假設(shè)：在最適溫度約 40 酶的活 性最大，低于或高于最

3、適溫度時酶活性遞減如何設(shè)計實驗獲得證據(jù)證明假設(shè)? .攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管各取一支分九組分別放入30 、 35 、40、45 、50 、55、 60、 65、70、的恒溫箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶參與一樣溫度的蘋果泥內(nèi)恒溫堅持10分鐘過濾果汁，用量筒丈量果汁的量，填入表格實驗溫度3035404550 55 60 65 70 果汁量.可以保證底物和酶在混合時的溫度是一樣的防止了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，防止影響實驗結(jié)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置？為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥

4、和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處置？.在實驗設(shè)計時，如何保證明驗的單要素控制? 闡明:等量的控制果泥、果膠酶的量 等時間的控制反響時間、過濾時間 恒溫的控制不同反響物的預(yù)熱 水浴、 反響物的混合攪拌等 其他處置加水、濾紙等分析結(jié)果得出結(jié)論:溫度影響酶的活性.探求pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進展水浴加熱。反響液中的pH可以經(jīng)過體積分數(shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進展調(diào)理。.攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量支試管支試管各取一支分組分別放入37度的恒溫水箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶參與一樣溫度的蘋果泥中調(diào)理為恒溫堅持過濾果汁，用量筒

5、丈量果汁的量，填入表格.探求PH對酶活性的影響將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一個容器內(nèi)，調(diào)整PH至2.0,保管于37度的水浴鍋內(nèi)。過一段時間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為 A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水D.唾液淀粉酶、麥芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水A.探求果膠酶的最適用量是建立在探求最適溫度和pH對果膠酶活性影響的根底之上的。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，此時，研討的變量是果膠酶的用量，其他要素都應(yīng)堅持不變，否那么將影響實驗結(jié)果的準確性。探求果膠酶的最適用量.課題三 探求果膠酶催化果膠水解的最適用量。 實驗流

6、程 (1)準確稱取純的果膠酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8。mg、9 mg，配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放人9支試管中，依次編號為19號也可只配制一個濃度的酶液，只是運用體積(量)不同。制取蘋果泥并稱45 g蘋果泥，分裝入9支試管中，每支試管中分裝5 g，依次編號為19號。 (2)將上述試管放人37的恒溫水浴中平衡內(nèi)外溫度。 (3)一段時間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水浴中，約20 min。 (4)過濾后丈量記錄果汁體積。 (5)實驗分析闡明.本實驗的自變量、應(yīng)變量、無關(guān)變量分析變量名稱含 義實例(上述實例為例

7、)關(guān) 系實驗變量(自變量)實驗中實驗者所操縱的因素或條件實驗變量為原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者是因果關(guān)系反應(yīng)變量(因變量)由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果無關(guān)變量除自變量外，對實驗結(jié)果造成干擾的其他因素果膠酶的量果汁量溫度等.實驗結(jié)果與分析根據(jù)他對酶的特性的了解，畫出實驗結(jié)果的能夠坐標曲線假設(shè)隨著酶濃度的添加，過濾到的果汁的體積也添加，闡明酶的用量缺乏；當酶的濃度添加到某個值后，再添加酶的用量，過濾到的果汁的體積不再改動，闡明酶的用量曾經(jīng)足夠，那么，這個值就是酶的最適用量。. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖； 5、結(jié)果分析與評價.不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖在濃度和體

8、積一樣的條件下； 酶的用量0體積mL.1、定義：一加酶洗衣粉含有酶制劑的洗衣粉。2、成分： 除含有普通洗衣粉的成分外，還含有多種酶制劑：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纖維素酶，復(fù)合酶。課題2 討論加酶洗衣粉的洗滌效果.1果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括 ( ) A多聚半乳糖醛酸酶 B果膠分解酶 C乳糖分解酶 D果膠酯酶2探求溫度對果膠酶活性的影響、pH對酶活性的影響、果膠酶的用量三個實驗中，實驗變量依次為 ( ) A溫度、酶活性、酶用量 B蘋果泥用量、pH、果汁量 C反響時間、酶活性、酶用量 D溫度、pH、果膠酶用量3在用果膠酶處置果泥時，為了使果膠酶可以充分地催化反響，應(yīng)采取的措施是 (

9、) A加大蘋果泥用量 B加大果膠酶用量 C進一步提高溫度 D用玻璃棒不時地攪拌反響混合物DD C.蛋白酶運用：有助于去除如汗?jié)n，血漬，青草，粘液，糞便以及各種食品類中的蛋白質(zhì)污垢。作用：堿性蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解成可溶于水的多肽和氨基酸。種類：我國在洗衣粉中添加的蛋白酶最主要的是堿性蛋白酶。.脂肪酶運用：可以催化水解各類動植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化裝品污垢。種類：堿性脂肪酶。作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水沖洗掉的甘油和游離脂肪酸。從而到達去除衣物上脂質(zhì)污垢的作用。脂肪 甘油 + 脂肪酸脂肪酶方程式：.淀粉酶運用：可以去除例如來自面條、巧克力、肉汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢。淀粉

10、麥芽糖淀粉酶方程式：.纖維素酶運用：去除棉紡織品外表的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋明晰，色澤更加艷麗，穿著更加溫馨。種類：堿性纖維素酶。纖維素 葡萄糖纖維素酶方程式：.復(fù)合酶 實踐污垢組成復(fù)雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用普通達不到徹底去除污垢的作用。而復(fù)合酶可以發(fā)揚其獨特的“協(xié)同效應(yīng)。 實驗測定，單獨運用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠不如把每種酶用量減半后放在一同運用的效果。即給定酶的用量，復(fù)合酶的效果遠遠超越單一酶的效果。緣由是淀粉酶分解了污漬外表的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質(zhì)污垢進攻。 .三普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同一樣點：不同點：外表活性

11、劑可以產(chǎn)生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢；等等。酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易于溶于水，從而與纖維分開。四影響酶活性的要素 溫度、pH等.成分：略用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60以上的水。留意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料，用后須徹底清洗雙手。(五資料分析 普通洗衣粉不易去除衣物的血漬和奶漬，但加酶洗衣粉那么可以。 終身物活性洗衣粉包裝盒上印有以下資料：.二、實驗設(shè)計一子課題一：探求普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果1、實驗原理 生活中的各種污漬主要是蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、淀粉等多種不溶于水的有機物，這些有機

12、物能在相應(yīng)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機物。2、遵照原那么 實驗變量為洗滌劑，設(shè)計時應(yīng)遵照單一變量原那么、對照性原那么有效的控制其他變量，如水的用量、污染物的量，所用實驗用布的質(zhì)地大小、兩種洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間。.3、實驗操作流程1實驗預(yù)備 帶有污染物的實驗用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤?，取等量的污染物滴加在一樣大小、質(zhì)地的新布上。 稱取等量的洗衣粉：用天平準確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。2實驗過程.將制好的污染布和洗衣粉一組為污染布和普通洗衣粉，另一組為污染布和加酶洗衣粉分別放入兩只燒杯中。用玻璃棒同時充分攪拌一段時間。一段時間后攪拌可反復(fù)進展。

13、過一樣的時間后察看洗滌效果。3實驗結(jié)論 加酶洗衣粉的效果好取兩只大燒杯并編號，用量筒分別量500ml蒸餾水放入其中。放入400C的水浴鍋保溫。.1、分析資料二 溫度梯度設(shè)置并不恰當和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測得40度時洗滌效果最好，也并不能說最適溫度就是40度。二子課題二：探求加酶洗衣粉運用時的最適溫度請他分析這個方案能否完善、妥當，并提出改良建議.改良 制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的實驗組，溫度梯度可設(shè)為20、25、30、35、40、45、50、55度，假設(shè)測出在40度時洗滌效果最好，可設(shè)置更細的實驗組如35、36、37、38、39、40、41、4

14、2、43、44、45度，直至測出詳細的最適溫度.實驗原理 酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大，去污力最強，高于或低于此溫度酶的活性降低，去污力下降。洗滌效果的判別 可在洗滌后比較污物的殘留情況，如：已消逝、顏色變淺、面積減少等，最好能進展定量的比較。2、實驗設(shè)計.三子課題三：不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果1、實驗原理 不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有專注性，所以對不同污漬洗滌效果不同。.三、課題延伸1.“衣領(lǐng)凈含高效外表活性劑、增白劑、液體蛋白酶制劑等成分，可洗去領(lǐng)口、袖口的頑漬及其它頑漬，而普通洗衣粉效果較差。2.廚房的洗滌劑有兩大類1用于清洗食具的洗滌劑如洗干凈，其重要

15、的化學成分是化學合成的烷基類活性劑，對皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對人體有一定的危害。2用于清洗灶具、排氣扇油垢的清洗劑。它浸透才干、脫脂才干強，堿性也強，對皮膚有損傷。要求高的專業(yè)洗滌參與少量的脂肪酶。.3馬桶污垢分三類 酸性產(chǎn)品、中性產(chǎn)品和堿性產(chǎn)品。 目前市場上以酸性為主，清洗效果最正確。潔廁靈是人們常用的一種潔廁劑，其主要成分是：各種有機酸、緩蝕劑、增稠劑、外表活性劑、香精等。 .課題3 酵母細胞的固定化.根底知識 一固定化酶的運用實例1.利用固定化酶技術(shù)消費高果糖漿的實例1高果糖漿的消費需求 酶葡萄糖異構(gòu)2葡萄糖異構(gòu)酶的優(yōu)點穩(wěn)定性好、可以繼續(xù)發(fā)揚作用3在消費中直接運用酶有什么缺陷？

16、酶溶解于葡萄糖溶液后，無法回收，呵斥浪費.2.固定化酶的反響柱表示圖.3.固定化酶在消費實際中的優(yōu)點 反響柱能延續(xù)運用半年，大大降低了消費本錢，提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。.二固定化細胞技術(shù)1.將酶或細胞固定化的方法將酶或細胞包埋在細微網(wǎng)格里將酶或細胞相互銜接起來將酶或細胞吸附在載體外表上包埋法化學結(jié)合法物理吸附法.2.固定化酶和固定化細胞的聯(lián)絡(luò)與區(qū)別聯(lián)絡(luò)：運用一樣，都能催化某些反響區(qū)別:1固定化細胞固定的是一系列酶；2固定化細胞技術(shù)操作容易，本錢低，容易回收；.3.固定化酶和固定化細胞常用的載體資料 明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等，其共同的特點是不溶于水的多孔性載體.一制備固定

17、化酵母細胞實驗操作 1、酵母細胞的活化 2、配制物質(zhì)的量濃度為0.05mol/L 的CaCl23、配制海藻酸鈉的溶液4、海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合5、固定化酵母細胞.二用固定化酵母細胞發(fā)酵實驗操作 1、將固定化的酵母細胞凝膠珠用蒸餾水沖洗2到3次。 2、將150ml質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200ml的錐形瓶中，再參與固定好的酵母細胞，置于25攝氏度下發(fā)酵24h。. 在缺水的形狀下，微生物會處于休眠形狀?；罨褪亲屘幱谛菝咝螤畹奈⑸镏匦禄謴?fù)正常的生活形狀。酵母細胞所需求的活化時間較短，普通需求0.51 h，教師需求提早做好預(yù)備。此外，酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應(yīng)該選擇體積足夠大的容器，以防止酵母細胞的活化液溢出容器外。 一酵母細胞的活化實驗操作過程中要留意的以下問題 . 二加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及到實驗的成敗，教師一定要提示學生按照教材的提示進展操作。.類型優(yōu)點不足直接使用酶催化效率高；低能耗；低污染等。易失活；難回收，成本高；酶混合在產(chǎn)物中可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。固定化酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與反應(yīng)物分離；可重復(fù)利用一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)，而生產(chǎn)中很多產(chǎn)物需一系列酶促反應(yīng)才能得到。固定化細胞成本低；操作更容易大分子物質(zhì)難以自由通過細胞膜使應(yīng)用受到某些限制。練 習1、直接運用酶、運用固定化酶和運