專題4酶的研究與應用1、酶的概念基礎知識

酶是活細胞所產生的具有生物催化作用的一類特殊的有機物；蛋白質（大多數）或RNA；基本組成單位：氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化學反應的活化能，從而使反應能夠迅速的進行。在各種化學反應中起催化作用2、酶的本質3、酶的功能

4、酶的特性（1）高效性（2）專一性（3）需要適宜的條件課題1果膠酶在果汁生產中的作用

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、果膠思考：

要破壞植物的細胞壁，你有什么方法？果膠酶能夠分解果膠，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澄清。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。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?（）Ａ．細胞核Ｂ．細胞質Ｃ．細胞間隙Ｄ．細胞壁及胞間層２．果膠酶能將植物組織內的果膠分解成（）Ａ．透明果汁Ｂ．半乳糖醛酸Ｃ．丙酮酸Ｄ．酶制劑３．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

指酶催化一定化學反應的能力。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應的反應速度來表示。酶反應速度用單位時間內單位體積中反應物的減少量或生成物的增加量來表示。(1)酶的活性2、酶的活性與影響酶活性的因素(2)影響酶活性的因素

a.溫度b.pHc.酶的抑制劑A、溫度對酶的影響在較低溫度時，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達到最適溫度時，酶的催化能力最高，但高于最適溫度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑討論：高溫使酶的活性喪失后，酶的活性可否恢復？為什么？

不能恢復，因高溫破壞了酶的分子結構，高溫對酶造成不可逆的破壞。但低溫使酶的活性喪失后，緩慢恢復其溫度活性仍可恢復。影響酶活性的因素1、分別用00C和1000C的溫度處理某種酶后，酶都沒有活性，但（）

A、經過00C處理的酶活性能夠恢復B、經過1000C處理的酶活性能夠恢復C、經過00C處理的酶的空間結構遭破壞D、經過1000C處理的酶被水解成了氨基酸AA、pH對酶的影響酶的催化能力的發揮有一個最適pH，在低于最適pH時，隨著pH的升高，酶的催化能力也相應升高，高于最適pH時，隨著pH的升高，酶的活性逐漸下降，pH過高或過低會使蛋白質變性，當蛋白質變性后，酶也就完全喪失了活性。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑影響酶活性的因素2、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，調整pH至2.0，保存于370C的水浴鍋內。過一段時間后，容器內剩余的物質是（）A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A③酶的抑制劑：

Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對果膠酶有抑制作用。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑影響酶活性的因素酶的活性受溫度pH值等外界因素的影響，本節課我們首先探究一下溫度對酶活性的影響好，提出問題：探究溫度對酶活性的影響預期假設：在最適溫度（約40℃）酶的活性最大，低于或高于最適溫度時酶活性遞減如何設計實驗取得證據證明假設?攪拌器攪拌制成蘋果泥9支試管果膠酶水溶液9支試管分別放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、的恒溫箱中恒溫加熱待試管內溫度穩定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內恒溫保持10分鐘過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格實驗溫度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量均分裝入等量問題思考

1．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？

將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，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，從而影響果膠酶活性的問題。在實驗設計時，如何保證實驗的單因素控制?說明:等量的控制（果泥、果膠酶的量）等時間的控制（反應時間、過濾時間）恒溫的控制（不同反應物的預熱水浴、反應物的混合攪拌等）其他處理（加水、濾紙等）探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節。攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量５支試管５支試管各取一支分５組分別放入37度的恒溫水箱中恒溫加熱．待試管內溫度穩定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中調節ＰＨ為５．６．７．８．９恒溫保持１０ｍｉｎ過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格

2．在探究溫度或pH的影響時，是否需要設置對照？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pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照。問題思考探究果膠酶的最適用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應保持不變，否則將影響實驗結果的準確性。探究果膠酶的最適用量實驗原理

在一定的條件下，隨著酶濃度的增加，果汁的體積增加；當酶濃度達到某一數值后，在增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。探究果膠酶的用量2、實驗操作請你設計。（1）配制不同濃度的果膠酶溶液和制備水果泥；①配制不同濃度的果膠酶溶液準確稱取純的果膠酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等體積的水溶液，取等量放入9支試管中，并編號1～9。②制備水果泥攪拌器攪拌制成蘋果泥并稱45g，加熱到100℃使酶鈍化，等量裝入9支試管中，并編號1～9（2）將上述試管放入恒溫水浴加熱一段時間。（3）將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水箱中。（4）恒溫水浴約20分鐘（5）過濾后測量果汁的體積探究果膠酶的用量

１．根據實驗數據繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖；

5、結果分析與評價

酶的活性受溫度影響示意圖酶的活性受pH影響示意圖２．不同果膠酶用量對出汁量影響的曲線圖（在濃度和體積相同的條件下）；

酶的用量0體積（mL）1．下列可表示酶反應速度的是:A．單位時間內反應物的減少量B．單位體積內產物的增加量C．單位時間內產物的增加量D．單位時間、單位體積內反應物的減少量2．果子酒放久了易產生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則無濟于事，這說明A．酶具有專一性B．酶的成分是蛋白質C．酶的活性受環境影響D．該沉淀的是氨基酸3．下列不能影響酶活性的是A．溫度B．pHC．酶的抑制劑D．酶的數量DAD4．同一個體內的各類活細胞所含的酶A．種類有差異，數量相同B．種類有差異，數量不同C．種類無差異，數量相同D．種類無差異，數量不同5.下圖縱軸為酶反應速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應速度關系的是BB6．下列關于酶的活性敘述不正確的是:A．酶的數量越多，酶的活性越高B．酶的活性可以用在一定條件霞，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在實際的操作過程中，還需要注意下列事項：

1．與其他工業用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10℃作為溫度梯度，設置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5℃作為溫度梯度。2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個中等大小的蘋果加水100～200mL的比例進行攪拌，獲得稀的蘋果泥。

3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。4．水浴時間可以為20～30min。5．過濾果汁時，漏斗中應放置濾紙。6．探究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行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節。

3．想一想，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？

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