1、專題4 酶的研究與應(yīng)用課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用1.能說出果膠酶的作用。2.學(xué)會(huì)檢測(cè)果膠酶的活性。3.能探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量。4.搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。一二三一、果膠酶的作用1.果膠是植物細(xì)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。在果汁加工中,果膠不僅會(huì)影響出汁率,還會(huì)使果汁渾濁。2.果膠酶能夠分解果膠,瓦解植物的細(xì)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澄清。3.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。一

2、二三二、酶的活性與影響酶活性的因素1.酶的活性:指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。2.酶活性的高低可用在一定條件下,酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示,即用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示。3.影響酶活性的因素有溫度、pH和酶的抑制劑等。一二三4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)原理:果膠酶活性受溫度影響,處于最適溫度時(shí),酶活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶活性大小有關(guān)。實(shí)驗(yàn)的變量:自變量是溫度,因變量是果汁的澄清度和出汁率。(2)探究pH對(duì)酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)原理:果膠酶活性受pH影響,處于最適pH時(shí),酶活性最高,高于或低于最適pH時(shí)酶活性降低。實(shí)

3、驗(yàn)的變量:自變量是pH,因變量是果汁的澄清度和出汁率。一二三三、果膠酶的用量1.果膠生產(chǎn)時(shí),為了使果膠酶得到充分的利用,節(jié)約成本,應(yīng)控制好酶的用量,用量多少常通過測(cè)量果汁的體積來探究。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):自變量是果膠酶的用量,因變量是果汁的體積。一二一、果膠酶果膠酶不是特指某一種酶,而是分解果膠的一類酶的總稱;果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),能被蛋白酶水解;果膠酶具有酶的通性:只改變反應(yīng)速度,不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。1.果膠酶的來源、功能、作用特性及應(yīng)用一二一二規(guī)律總結(jié)能夠產(chǎn)生果膠酶的生物包括植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌等,食品工業(yè)生產(chǎn)中需要的果膠酶主要由霉菌發(fā)酵產(chǎn)生。可生成果膠酶的霉菌有黑曲霉、米曲霉和文氏曲霉

4、等。培養(yǎng)曲霉可用液體培養(yǎng)法,需添加果膠作為誘導(dǎo)物。一二2.果膠酶與纖維素酶的比較 特別提醒果膠酶和纖維素酶的作用辨析(1)兩種酶都是復(fù)合酶,是催化幾個(gè)連續(xù)反應(yīng)的幾種不同的酶的總稱,不是特指一種酶。(2)兩種酶都是水解酶,可同時(shí)發(fā)揮作用,不會(huì)相互干擾,制作果汁過程中可同時(shí)加入。一二二、探究影響酶活性的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)酶處于最適溫度或最適pH時(shí),酶的活性最高;若溫度過高、過酸或過堿,酶將變性失活;在一定范圍內(nèi),果肉的出汁率和果汁的澄清度與果膠酶的活性呈正相關(guān)。一二(2)結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出溫度和pH對(duì)果膠酶活性(用酶反應(yīng)速率表示)影響的曲線圖(如

5、圖a、b),最終得出果膠酶的最適溫度和pH。一二2.探究果膠酶的最適用量(1)實(shí)驗(yàn)原理:在一定的條件下,隨著酶用量的增加,果汁的體積增加;當(dāng)酶用量達(dá)到某一數(shù)值后,再增加酶的用量,果汁的體積不再改變,此值即是酶的最適用量。(2)結(jié)果分析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出不同果膠酶用量對(duì)出汁率影響的曲線圖。一二3.探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)在探究溫度或pH對(duì)酶活性的影響時(shí),不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間可以互為對(duì)照,這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。如果將溫度或pH作為單一變量,其他條件應(yīng)保持不變,如蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過濾的時(shí)間等。只有在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量,實(shí)驗(yàn)結(jié)

6、果才能說明問題。(2)探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),在混合蘋果泥和果膠酶之前,要將蘋果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理。這樣可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的,避免蘋果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度,從而影響果膠酶活性。(3)在用果膠酶處理蘋果泥時(shí),為了使果膠酶能充分地催化反應(yīng),應(yīng)用玻璃棒不時(shí)攪拌。題型一題型二題型三題型一 果膠酶的作用【例題1】 下列關(guān)于果膠酶的說法,正確的是()A.果膠酶是果膠分解酶的簡(jiǎn)稱,纖維素酶是纖維素分解酶的簡(jiǎn)稱B.果膠酶能將乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸C.在果汁中加入果膠酶可使果汁變得澄清,是果膠酶徹底分解了細(xì)胞壁的結(jié)果D.果膠酶只改變果膠分解的速度,反應(yīng)前后果膠

7、酶本身沒有發(fā)生改變題型一題型二題型三解析:果膠酶是多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等的總稱;纖維素酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶等。果膠酶的催化作用具有專一性,只能將果膠分解為半乳糖醛酸,不能水解細(xì)胞壁中的纖維素。果膠酶只是大大增加了果膠在常溫下的分解速度,酶在反應(yīng)前后不發(fā)生改變。答案:D題型一題型二題型三題型二 探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響【例題2】 下表是某同學(xué)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該結(jié)果不能說明()A.溫度影響果膠酶的活性B.40 與60 時(shí)酶的活性相等 C.50 是該酶的最適溫度D.若溫度從10 升高到40 ,酶的活性將逐漸增強(qiáng)題型一題型二題型三解析

8、:由題表可知,果膠酶的最適溫度在4060 之間,但題表不能說明50 就是該酶的最適溫度。在低于最適溫度時(shí),隨溫度的升高,酶的活性增強(qiáng);高于最適溫度時(shí),隨溫度的升高,酶的活性降低。溫度對(duì)酶活性影響的曲線圖是鐘罩形的,由表可知40 與60 時(shí)酶的活性相等。答案:C反思領(lǐng)悟溫度梯度太大時(shí),不能確定哪一溫度是最適溫度,只能確定一個(gè)范圍。本題只能說明最適溫度在4060 之間,不能說明50 就是最適溫度。要想進(jìn)一步探究酶的最適溫度,還要在4060 之間設(shè)置更小的溫度梯度,再做實(shí)驗(yàn)。題型一題型二題型三題型三 實(shí)驗(yàn)變量【例題3】 在“探究pH對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.自變量是不同的pH梯度B.控制不變的量