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1、专题四专题四 酶的研究与应用酶的研究与应用 酶的基础知识 （1）酶的概念 （2）酶的化学本质，基本组成单位 （3）酶的特性 (4) 影响酶促反应的因素 还能画出温度和PH值对酶影响的曲线吗？ 你还记得吗？ 酶的概念 基础知识 蛋白质或RNA； 酶的本质: 基本单位: 酶的特性: （1）高效性（2）专一性 （3）作用条件较温和 酶是活细胞所产生的具有生物催化作用 的有机物； 温度、PH值、酶的浓度、底物浓度、酶的抑制剂 影响酶促反应的因素 氨基酸或核糖核苷酸 酶活性受酶活性受pHpH值影响的示意图值影响的示意图 酶活性受酶活性受pHpH值影响的示意图值影响的示意图 在在最适温度、最适pH条件下，
2、酶的活性最高。条件下，酶的活性最高。 温度、温度、pHpH的偏高或偏低，酶的活性会明显降低的偏高或偏低，酶的活性会明显降低 。 课题背景 我国每年上市的新鲜水 果品种多、数量大。但 由于收获的季节性强， 易造成积压滞销，腐烂 变质。 水果的加工技术，（制 作果汁、果干和果酒） 可以缓解产销矛盾。 一.果肉的出汁率低, 耗时长 二榨取的果汁浑浊， 黏度高，易发生沉淀 制作果汁要解决两个问题 怎样解决？ 使用果胶酶 加 果 胶 酶 一、课题目标 1.简述果胶酶的作用； 2.检测果胶酶的活性； 3.探究温度和pH对果胶酶活性的影响 以及果胶酶的最适用量； 4.搜集有关果胶酶应用的资料。 二、课题重点
3、与难点 课题重点： 温度和pH对果胶酶活性的影响。 课题难点： 果胶酶的最适用量。 （一）果胶酶的作用 阅读课本P42的内容，思考下列问题： 2、什么是果胶，其单体是什么？ 3、果胶对果汁制作的影响？ 4、什么是果胶酶？ 1、果胶酶在果汁制作中的作用是什么？ （一）果胶酶的作用 2、什么是果胶，其单体是什么？ 1、果胶酶在果汁制作中的作用 能够提高水果的 并使果汁变得 。 果胶是植物 和 的主要成分之一。 果胶的基本单位（单体）： 。 细胞壁胞间层 半乳糖醛酸 出汁率澄清 植物细胞壁的作用？组成？特点？ 3 3、果、果胶对果汁制作的影响胶对果汁制作的影响？ 在果汁加工中，果胶不仅会影响 ，还会
4、使果汁 。 出汁率浑浊 4、什么是果胶酶？ 果胶酶能够水解 ，瓦解植物细胞的 及 ，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性 的 ，也使得浑浊的果汁变得澄清。 果胶细胞壁 胞间层 半乳糖醛酸 组成：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 、 和 等。 多聚半乳糖醛酸酶 果胶分解酶果胶酯酶 果胶酶的来源 ： 霉菌、植物、酵母菌、细菌 果胶酶的本质 ： 蛋白质 合成场所：核糖体 （二）酶的活性与影响酶活性的因素 阅读课本P4243的内容，思考下列问题 ： 什么是酶的活性酶的活性？ 表示酶活性高低的方法及衡量标准表示酶活性高低的方法及衡量标准？ 影响酶活性的因素有哪些？ 酶的活性 概
5、念：指酶指酶催化一定化学反应催化一定化学反应的能力 的能力 表示 ： 在一定的条件下，酶所催化的在一定的条件下，酶所催化的 某一化学反应的某一化学反应的反应速度反应速度 单位时间内、单位体积中单位时间内、单位体积中 的减少量的减少量或或 增加量。增加量。反应物 反应物 产物的产物的 影响酶活性的因素 温度、pH、 酶的抑制剂 果汁体积 m pH （二）酶的活性与影响酶活性的因素 （三）果胶酶的用量 预实验选择浓度范围缩小浓度梯度再实验 实验探究： 实验设计的基本原则？ 科学性、可行性、简便性 对照原则 单一变量原则 可重复性原则 果胶酶的活性受温度影响。最适温度时，活性最高。 果肉的出汁率、果
6、汁的澄清度与果胶酶的活性大小成 正比。 （一）探究温度对果胶酶活性的影响 1 1、实验原理、实验原理 2、实验操作流程 实验设计 （一）探究温度对果胶酶活性的影响 思考： 1、你打算设置多少个温度值？ 2、你怎样保证在任一温度装置中苹果 泥和果胶酶及混合后温度的一至？ 3、你如何保证单一变量原则？ 4、你依据什么来判定果胶酶的活性大 小的大小？ 请你设计 搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥 等量等量 9 9支试管支试管 果胶酶水溶液果胶酶水溶液 等量等量 9 9支试管支试管 将分别装有苹果泥和果胶酶的试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9 9组分别放入组分别放入3030 0 0C C 、3
7、535 0 0 C C、4040 0 0 C C、4545 0 0 C C、5050 0 0 C C、5555 0 0 C C、6060 0 0 C C、6565 0 0 C C和和7070 0 0C C 的恒温水箱中保温的恒温水箱中保温 试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内 恒温保持恒温保持2 20 0分钟分钟 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格 设计记录数据的表格 结果分析与评价： A、根据表中数据画曲线图；P45 B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？ 温度 /oC 303540455
8、055606570 果汁 量 /mL 6 6 8 8 9 9 1212 1111 9 9 7 7 5 5 3 3 1 1在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要在混合苹果泥和果胶酶之前，为什么要 将果泥和果胶酶分装在不同的试管内恒温处将果泥和果胶酶分装在不同的试管内恒温处 理？理？ 保保证苹果泥证苹果泥与果胶酶混合时温与果胶酶混合时温度是相同的度是相同的 。 （二）探究（二）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 果胶酶的活性受pH影响，处于最适pH ，酶的活性 ，高于或低于此值活性 均下降,甚至 。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶 酶的活性大小成正比。 1 1、实验原理、实验原理 最高
9、 变性失活 如何判断酶活性大小？ 2、实验操作流程 有两位同学分别用以下两种方法操作： (1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量 蒸馏水备用。 (2) 分别向编号为l7的7个100 mL洁净的烧杯中各加 入20ml苹果泥之后，下面两种操作： 方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相 混合，再把混合液的pH分别调至4、5、10。 方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的 pH分别调至4、5、6、 10 ，再把pH相等的果胶酶 溶液和苹果泥相混合。 (1)请问上述哪一种方法更科学? 。 理由： _ (2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是 使 以减少实验误差。 方法二
10、 方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便 达到实验预设的pH。 酶和反应物（果胶）充分接触 或或“方法一的操作会在达到预定方法一的操作会在达到预定pHpH之前就发生了酶的之前就发生了酶的 催化反催化反应应”。 (3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下 ，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积或果胶分解速果胶分解速 率率)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特 性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲 线图 。若实验所获得的最适宜若实验所获得的最适宜pH=mpH=m，请你在所选的，请你在所选的 曲线图中标出曲线图中标出“m”“m”点的位置。点的位置。 甲 m 果
11、胶 分 解 率 m点标在曲线上的不给分 2 2在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设置对照的影响时，是否需要设置对照 ？如果需要，应该如何设置对照组？如果需要，应该如何设置对照组？ 需要。需要。 不同的温度或不同的温度或pHpH之之间形成相互对照。间形成相互对照。 3 3A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变 ？为什么要作这样的处理？为什么要作这样的处理？B B同学同学呢？（呢？（P44P44页）页） A A同学：变量：温度（或同学：变量：温度（或pHpH） 不不变：苹果泥、果胶酶用量，反应、过滤时间等变：苹果泥、果胶酶用量，反应、
12、过滤时间等 。 只只有保证一个变量，实验结果才能说明问题。有保证一个变量，实验结果才能说明问题。 B B同学：对于变量的控制应该与同学：对于变量的控制应该与A A相同相同 但观察因变量的角度不同。但观察因变量的角度不同。 4想一想，为什么能够通过测定滤出的 苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？ 果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子 物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反 应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的 温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体 积就越大。 (三)探究果胶酶的用量 1、实验原理 在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的 体积 ；当酶浓度达到某一数值后，再增加酶
13、的用量，果汁的体积 ，此值即是酶的 。 增加 不再改变 最适用量 （1 1）配制配制 的的果胶酶溶液和制备水果泥；果胶酶溶液和制备水果泥； 配制配制 的的果胶酶溶液果胶酶溶液 准确称取纯的果胶酶准确称取纯的果胶酶1mg1mg、2mg2mg、3mg3mg、4mg4mg、5mg5mg、6mg6mg、 7mg7mg、8mg8mg、9mg9mg，配制成相等体积的水溶液，配制成相等体积的水溶液，取，取 放放 入入9 9支试管中，并编号支试管中，并编号1 19 9。 2、实验操作流程 制备水果泥制备水果泥 搅拌器搅拌制成苹果泥并称搅拌器搅拌制成苹果泥并称45g45g， 装装入入9 9支试管中，支试管中，
14、并编号并编号1 19 9。 不同浓度不同浓度 不同浓度不同浓度 （2 2）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。）将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。 （3 3）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混）将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混 合，然后再放入恒温水合，然后再放入恒温水箱中，箱中，恒温水浴约恒温水浴约2020分钟。分钟。 （4 4）过滤后测量果汁的过滤后测量果汁的体积。体积。 等量等量 等量等量 3制作用于记录结果的表格 3制作用于记录结果的表格 果胶酶的 量/mg 123456789 果汁的体 积/mL 本实验的自变量、因变量、无关变量分析 (以探究果胶酶的用量实验为例
15、) 变量名称含 义实例关 系 实验变量 (自变量) 实验中实验者所操 纵的因素或条件 自变量为原 因，因变量 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 果胶酶的量 果汁的体积 温度、PH 、苹果泥的 用量、恒温 水浴时间等 。 实验结果与分析： 根据你对酶的特性的 了解，画出实验结果的 可能坐标曲线： 如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也 增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某 个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积 不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个 值就是酶的最适用量。 1、温度、pH与果胶酶活性的关系 2、如果从你绘制的曲线图中无法判断出果如果从你绘制的曲线图中无法判断出果 胶酶的最适胶酶的最适pHpH或温度，你将如何改进实验方或温度，你将如何改进实验方 法？法？ （1）重新设置温度或PH梯度。 （2）检查无关变量是否一致并最适宜。 （
