人教版生物选修一专题4课题1-果胶酶在实际生长中的应用课件

课题1 ＋ 一.在制作果汁时果肉的出汁率低,耗时长． 二．榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀． 课题背景中要解决的两个问题： 原因： 处理： 含有果胶。 用果胶酶。 酶普遍存在于动、植物和微 生物中，将酶从生物组织或 细胞以及发酵液中提取出来， 可加工成具有一定纯度标准 的生化酶制剂。 思考讨论 酶具有 哪些独特的优 点?其本质和作 用场所是什么? ●催化效率高 ●专一性强 ●作用条件温和 酶的本质主要是蛋 白质,少数是RNA. 在生物体内外均可 发挥作用 保护植物细胞；支撑植物细胞 弹性小；全透性 纤维素、果胶 复习： 2、为什么能够提高水果的出汁率并使果汁变 得澄清？ 1、果胶酶有什么作用？ 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。 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、果胶分解酶和果胶脂酶等。 果胶酶: 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   D B C 4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会 使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果胶,这表现 酶的(   ) A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响 Ｃ 果汁经浓缩在高浓度的糖存在的条 件下，可以形成果冻。但糖含量太多影 响风味，也不符合当今人们对健康食品 的要求，必须采用酶法处理技术。 “最佳果浆酶解工艺”（OME工 艺），其优点是明显提高榨汁率，使压 榨机生产能力提高30％～100％，果渣量 减少30％～50％ ，作食品添加剂．改善 口味，增加营养。 果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢? 什么是酶的活性？如何表示？影响 酶活性的因素是什么？ 指酶催化一定化学反应的能力。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. 影响酶活性的因素： 1.温度； 2.pH； 3.酶的抑制剂； 4. 酶的激活剂。 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 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 性大、低于或高于最 适温度时 酶活性递减。 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 30 ℃ 35 ℃ 40 ℃ 45 ℃ 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 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， 从而影响果胶酶的活性 1、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？   2．在探究温度或pH的影响时，是否需要设 置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？   需要设置对照实验，不同的温度梯度之 间或不同的pH梯度之间就可以作为对照， 这种对照称为相互对照。   3．A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？B同学呢？   A同学将温度或pH作为变量，控制不变的 量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时 间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自 变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变 量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量 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。  温度是变量，应控制果泥量、果 胶酶的浓度和用量、水浴时间和混 合物的pH等所有其他条件不变。 只有这样才能保证只有温度一个变 量对果胶酶的活性产生影响。 探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成 pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。 反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧 化钠或盐酸溶液进行调节。 搅拌器拌制成苹果 泥均分装入 果胶酶水 溶液等量 ５支试管 ５支试管 各取一支分５组分别放入37度的恒温水箱中恒 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中调节ＰＨ为 ５．６．７．８．９ 恒温保持１０ｍｉｎ 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格 探究PH对酶活性的影响 将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和 适量的水混合装入一个容器内，调整之PH至 2.0,保存于37度的水浴锅内。过一段时间后， 容器内剩余的物质为（ ） 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、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水 A 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和 pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究 的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。 实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以 只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的 体积即可。需注意的是，反应液的pH必须相同， 否则将影响实验结果的准确性。 探究果胶酶的用量： 在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。 1．与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围 也比较宽泛，因此，可以选用10 ℃作为温度梯度，设置 的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃等，也可以尝试以5 ℃作为温度梯度。 2．苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果 不用去皮。 3．果泥的用量可以采用5 ml左右，果胶酶的用量可采 用质量浓度为2%的果胶酶溶液2 ml。 4．水浴时间可以为20～30 min。 5．过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。 结果分析与评价： １．根据实验数据绘制出的温度和pH对 果胶酶活性影响的曲线图； ２．不同果胶酶用量对出汁量影响的曲 线图（在浓度和体积相同的条件下）； ３．果胶酶最适温度、pH以及果胶酶 的最适用量。 本课题知识小结： 课后练习参考答案: 1.有两次瞬间高温灭菌； 2.酶处理的时间相对较长； 3.有离心分离步骤和浓缩步骤。