蘇教版選修1 3.1 酶的制備和應(yīng)用 課件（40張）.pptx

第一節(jié)酶的制備和應(yīng)用 第三章酶的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐 一 果肉的出汁率低 耗時(shí)長(zhǎng) 二 榨取的果汁渾濁 黏度高 易發(fā)生沉淀 制作果汁要解決兩個(gè)問(wèn)題 怎樣解決 使用果膠酶 1 酶的概念 基礎(chǔ)知識(shí) 酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有生物催化作用的一類特殊的有機(jī)物 蛋白質(zhì) 大多數(shù) 或rna 基本組成單位 氨基酸或核糖核苷酸 酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 從而使反應(yīng)能夠迅速的進(jìn)行 在各種化學(xué)反應(yīng)中起催化作用 2 酶的本質(zhì) 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 思考 你還能畫出溫度和ph值對(duì)酶影響的曲線嗎 關(guān)于酶的三個(gè)特性你能舉例說(shuō)明嗎 你認(rèn)為影響酶促反應(yīng)的因素有哪些 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 果膠酶的作用 2 果膠對(duì)果汁制作的影響 影響果汁的出汁率 還會(huì)使果汁渾濁 果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱 包括半乳糖醛酸酶 果膠分解酶 果膠酯酶等 3 果膠酶 4 果膠酶在果汁制作中的作用 分解果膠 瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層 提高水果的出汁率 使果膠水解為半乳糖醛酸 并使果汁變得澄清 1 酶的活性 2 酶催化能力高低的衡量標(biāo)準(zhǔn) 指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力 在一定的條件下 酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示 酶反應(yīng)速度用單位時(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(lái)表示 酶的活性與影響酶活性的因素 3 影響酶活性的因素 溫度 ph 酶的抑制劑 溫度對(duì)酶的影響在較低溫度時(shí) 隨著溫度的升高 酶的活性也逐漸提高 達(dá)到最適溫度時(shí) 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 果膠酶的最適溫度果膠酶的最適溫度為45 50 討論 高溫使酶的活性喪失后 酶的活性可否恢復(fù) 不能恢復(fù) 因高溫破壞了酶的分子結(jié)構(gòu) 高溫對(duì)酶造成不可逆的破壞 但低溫使酶的活性被抑制后 緩慢恢復(fù)其溫度活性仍可恢復(fù) ph對(duì)酶的影響酶的催化能力的發(fā)揮有一個(gè)最適ph 在低于最適ph時(shí) 隨著ph的升高 酶的催化能力也相應(yīng)升高 高于最適ph時(shí) 隨著ph的升高 酶的活性逐漸下降 ph過(guò)高或過(guò)低會(huì)使蛋白質(zhì)變性 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后 酶也就完全喪失了活性 果膠酶的最適ph果膠酶的最適ph范圍為3 0 6 0 酶的抑制劑 fe3 ca2 zn2 等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用 1 酶的生產(chǎn) 提取法 采用各種技術(shù) 直接從動(dòng)物或微生物的細(xì)胞或組織中將酶提取出來(lái) 在原料充分的地區(qū)得以應(yīng)用 發(fā)酵法 通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)獲得人們所需的酶 20世紀(jì)50年代以來(lái)生產(chǎn)酶的主要方法 如用曲霉 青霉等微生物發(fā)酵生產(chǎn)果膠酶 果膠酶的用量 化學(xué)合成法 成本比較高 只能合成已知結(jié)構(gòu)的酶 2 控制酶的用量 為了果膠酶得到充分的利用 節(jié)約成本 需要控制好酶的用量 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 探究溫度對(duì)酶活性的影響 2 探究ph對(duì)酶活性的影響 3 探究果膠酶的用量 在實(shí)際的操作過(guò)程中 還需要注意下列事項(xiàng) 1 與其他工業(yè)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(shè)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(yīng)物 水果不用去皮 如用蘋果為原材料 一般可按每個(gè)中等大小的蘋果加水100 200ml的比例進(jìn)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(zhì)量濃度為2 的果膠酶溶液2ml 4 水浴時(shí)間可以為20 30min 5 過(guò)濾果汁時(shí) 漏斗中應(yīng)放置濾紙 6 探究ph對(duì)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(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱 反應(yīng)液中的ph可以通過(guò)體積分?jǐn)?shù)為0 1 的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié) 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(shí)的溫度是相同的 避免了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的問(wèn)題 2 在探究溫度或ph的影響時(shí) 是否需要設(shè)置對(duì)照 如果需要 又應(yīng)該如何設(shè)置 為什么 需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 不同的溫度梯度之間或不同的ph梯度之間就可以作為對(duì)照 這種對(duì)照稱為相互對(duì)照 3 a同學(xué)將哪個(gè)因素作為變量 控制哪些因素不變 為什么要作這樣的處理 b同學(xué)呢 a同學(xué)將溫度或ph作為變量 控制不變的量有蘋果泥的用量 果膠酶的用量 反應(yīng)的時(shí)間和過(guò)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)果才能說(shuō)明問(wèn)題 b同學(xué)對(duì)于變量的處理應(yīng)該與a同學(xué)相同 只是觀察因變量的角度不同 4 想一想 為什么能夠通過(guò)測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來(lái)判斷果膠酶活性的高低 果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì) 小分子物質(zhì)可以通過(guò)濾紙 因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力 在不同的溫度和ph下 果膠酶的活性越大 蘋果汁的體積就越大 5 當(dāng)探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響時(shí) 哪個(gè)因素是變量 哪些因素應(yīng)該保持不變 溫度是變量 應(yīng)控制果泥量 果膠酶的濃度和用量 水浴時(shí)間和混合物的ph等所有其他條件不變 只有這樣才能保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響 2 探究果膠酶的用量 探究果膠酶的用量是建立在探究最適溫度和ph對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的 此時(shí) 研究的變量是果膠酶的用量 其他因素都應(yīng)保持不變 實(shí)驗(yàn)時(shí)可以配制同體積不同濃度的果膠酶溶液 也可以配制同濃度不同體積的果膠酶溶液 需要注意的是 反應(yīng)液的溫度和ph必須相同 否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性 探究加酶洗衣粉的洗滌效果 1 常用酶制劑的種類及洗滌原理 2 探究不同溫度對(duì)加酶洗衣粉的洗滌效果據(jù)不同季節(jié)的溫度設(shè)置水溫 確認(rèn)適于不同季節(jié)使用的洗衣粉 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來(lái)確定水溫 通常情況下 冬季 春季 秋季和夏季可分別選取5 15 25 和35 的水溫 因?yàn)檫@4個(gè)水溫較符合實(shí)際情況 對(duì)現(xiàn)實(shí)也具指導(dǎo)意義 3 探究不同種類加酶洗衣粉的洗滌效果 1 實(shí)驗(yàn)原理 酶的催化作用具有專一性 復(fù)合酶洗衣粉加入的酶制劑種類較多 與單一加酶洗衣粉相比 對(duì)各種污漬都有較好的洗滌效果 2 實(shí)驗(yàn)變量 自變量 加酶洗衣粉 無(wú)關(guān)變量 其他條件相同且適宜 如溫度 ph等 3 實(shí)驗(yàn)步驟 4 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物上污漬的洗滌效果 1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 取大燒杯兩只 用量筒量取等量水放入其中 將制好的污染布?jí)K和洗衣粉 一組為污染布?jí)K與普通洗衣粉 一組為污染布?jí)K與加酶洗衣粉 分別放入兩只燒杯中 用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢?一段時(shí)間后再攪拌 可重復(fù)進(jìn)行 相同的時(shí)間后觀測(cè)洗滌效果 2 結(jié)果分析與注意事項(xiàng) 加酶洗衣粉有很多種 注意實(shí)驗(yàn)用的加酶洗衣粉的說(shuō)明 是單一加酶洗衣粉 還是復(fù)合加酶洗衣粉 所滴加的污染物種類與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著密切的關(guān)系 洗滌材料可選用純棉制品 1 下圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系 下列敘述錯(cuò)誤的是 隨堂練習(xí) a 在b點(diǎn)之前 果膠酶的活性和溫度成正比 之后 成反比b 當(dāng)溫度到b 點(diǎn)時(shí) 果膠酶的活性最高 酶的催化作用最高c a點(diǎn)時(shí) 果膠酶的活性很低 但隨著溫度升高 果膠酶的活性可以上升d c點(diǎn)時(shí) 果膠酶的活性也很低 當(dāng)溫度降低時(shí) 酶的活性也可以上升 解析從圖中可以看出隨著溫度升高 果膠酶的活性在上升 等達(dá)到b 點(diǎn)時(shí) 酶的活性達(dá)到最高 隨后 隨著溫度的繼續(xù)上升 酶的活性迅速下降 但是a點(diǎn)和c點(diǎn)相比 雖然酶的活性都很低 但是a點(diǎn)是低溫條件 對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)影響 所以 隨著溫度的上升 其活性會(huì)不斷上升 而c點(diǎn)是高溫條件 當(dāng)溫度過(guò)高時(shí) 會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu) 使酶的活性發(fā)生不可逆的變化 答案d 2 下列關(guān)于果膠酶制備的敘述 錯(cuò)誤的是 a 制備水果或蔬菜勻漿時(shí) 加入nacl是為了提高酶活力b 離心時(shí)離心管內(nèi)濾液的高度不超過(guò)離心管長(zhǎng)度的2 3c 過(guò)濾時(shí) 要用5層紗布 以便更好的保留濾渣 獲得更多的果膠酶d 因?yàn)槊富盍κ艿綔囟?ph等因素的影響 所以要將ph調(diào)到3 4 在0 4 下保存 解析勻漿液過(guò)濾后 果膠酶存在于濾液中 因此要收集濾液 答案c 3 在驗(yàn)證某種加酶洗衣粉需要的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中 敘述正確的是 a 取一系列不同溫度 其他條件相同的水 加入相同的污染物及等量加酶洗衣粉 看哪一個(gè)溫度中酶的效果最好b 在不同溫度的水中 加入不等量洗衣粉 看哪種效果好 c 將加酶洗衣粉加入30 水中發(fā)現(xiàn)不如加到45 的水中洗滌效果好 說(shuō)明45 為最適溫度d 將加酶洗衣粉與普通洗衣粉分別加入37 的水中洗滌同樣的污物 發(fā)現(xiàn)加酶洗衣粉效果好 說(shuō)明加酶洗衣粉的最適溫度為37 解析該題主要考查了 探究加酶洗衣粉的最適溫度 的實(shí)驗(yàn) 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意 1 控制無(wú)關(guān)變量相同 2 設(shè)置溫度梯度 并且溫度梯度的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循先大后小的原則 答案a 4 如圖是圍繞加酶洗衣粉洗滌效果進(jìn)行的研究結(jié)果 下列