果膠酶的作用

1、課題目標(biāo)：課題目標(biāo)：1、簡(jiǎn)述果膠酶的作用、簡(jiǎn)述果膠酶的作用,檢測(cè)果膠酶的活性；檢測(cè)果膠酶的活性；2、探究溫度和、探究溫度和ph對(duì)果膠酶活性的影響以及果對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量。膠酶的最適用量。課題重點(diǎn)：課題重點(diǎn)：溫度和溫度和ph對(duì)果膠酶活性的影響。對(duì)果膠酶活性的影響。課題難點(diǎn)：課題難點(diǎn)：果膠酶的最適用量。果膠酶的最適用量。制作果汁要解決兩個(gè)主要問題制作果汁要解決兩個(gè)主要問題:1 果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)2 榨取的果汁渾濁，黏度高，容易出現(xiàn)沉淀。榨取的果汁渾濁，黏度高，容易出現(xiàn)沉淀?；A(chǔ)知識(shí)( (一一) )果膠酶的作用果膠酶的作用1 1、果膠、果膠: :植物細(xì)胞

2、壁及胞間層的主要成分之一，植物細(xì)胞壁及胞間層的主要成分之一，是由是由半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的一種聚合而成的一種高分子高分子化合物化合物，它在植物細(xì)胞間層和初生壁中與纖維素結(jié)合在一起，是重要的黏合和支撐物質(zhì)。新鮮水果、根、葉和綠莖中特別豐富。果膠本身果膠本身不溶于水不溶于水，但由于含有親水基團(tuán)，果膠與水有強(qiáng)大結(jié)合力，是有力的凝膠化劑。2 2、果膠酶：、果膠酶：指分解果膠質(zhì)的指分解果膠質(zhì)的多種酶的總稱多種酶的總稱。成分成分: :作用作用: :能夠能夠分解果膠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層。使榨取果汁變的更容易。而果膠使榨取果汁變的更容易。而果膠分解成可溶性分解

3、成可溶性的半乳糖醛酸的半乳糖醛酸，也使得渾濁的果汁變的澄清。，也使得渾濁的果汁變的澄清。包括多聚半乳糖醛酸酶，果膠分解酶包括多聚半乳糖醛酸酶，果膠分解酶和果膠酯酶等。和果膠酯酶等。二、酶的活性與影響酶活性的因素二、酶的活性與影響酶活性的因素1 1、酶的活性、酶的活性：是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的：是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。能力。 酶活性的高低可以用在一定條件下酶所酶活性的高低可以用在一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)速度來表示催化的某一化學(xué)反應(yīng)速度來表示： 酶的反應(yīng)速度常用酶的反應(yīng)速度常用單位時(shí)間內(nèi)、單位體單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中積中反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量來表反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量

4、來表示。示?？捎妹富钚詥挝槐硎究捎妹富钚詥挝槐硎?1酶活性單位：指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，酶活性單位：指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1 min使使1 ug分子作用物發(fā)生轉(zhuǎn)變的酶量。分子作用物發(fā)生轉(zhuǎn)變的酶量。2、影響酶活性的因素、影響酶活性的因素有溫度、有溫度、ph、酶的抑制劑等。、酶的抑制劑等。三、果膠酶的用量三、果膠酶的用量生產(chǎn)果汁時(shí)生產(chǎn)果汁時(shí),為了使果膠酶得到充分的利用為了使果膠酶得到充分的利用,節(jié)節(jié)約成本約成本,需要控制好酶的用量。需要控制好酶的用量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；2、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；3、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果；4、得出結(jié)論、得出結(jié)論資料一：探究溫度和資料一：探究溫度和ph對(duì)

5、酶活性的影響對(duì)酶活性的影響確定溫度（或確定溫度（或ph）梯度）梯度-控制溫度（或控制溫度（或ph）的方法措施的方法措施-確定水果用量確定水果用量-確定果膠酶用確定果膠酶用量量（一）溫度對(duì)果膠酶活性的影響（一）溫度對(duì)果膠酶活性的影響原理：原理：在一在一恒定恒定ph下通過下通過設(shè)置溫度梯度設(shè)置溫度梯度來確來確定酶催化反應(yīng)的最適溫度。定酶催化反應(yīng)的最適溫度。 為了探究溫度對(duì)酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了為了探究溫度對(duì)酶活性的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案和步驟：如下實(shí)驗(yàn)方案和步驟：取三支大小相同的試管，編號(hào)為取三支大小相同的試管，編號(hào)為a a、b b、c c并分別并分別 加入加入2ml2ml淀粉溶液。淀

6、粉溶液。將將a a、b b、c c三支試管分別置于三支試管分別置于00、6060、100100 下約下約5min5min。 分別向三支試管中加入分別向三支試管中加入2ml2ml新制的淀粉酶液，振蕩。新制的淀粉酶液，振蕩。取出試管，各加入取出試管，各加入2ml2ml斐林試劑斐林試劑( (邊加邊振蕩邊加邊振蕩) )。熱水浴檢驗(yàn)，觀察試管內(nèi)物質(zhì)顏色的變化。熱水浴檢驗(yàn)，觀察試管內(nèi)物質(zhì)顏色的變化。流程示意圖：流程示意圖：攪拌器攪拌制成蘋果攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入泥均分裝入果膠酶水溶液等量果膠酶水溶液等量9支試管支試管9支試管支試管各取一支分各取一支分9組分別放入組分別放入30，35，40，45，50

7、，55，60，65，70攝氏度的恒溫水箱中恒溫加熱攝氏度的恒溫水箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內(nèi)恒溫保持相同溫度的蘋果泥內(nèi)恒溫保持10分鐘分鐘過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量 做好記錄做好記錄注意事項(xiàng)注意事項(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，可以選用圍也比較寬泛，因此，可以選用10 作為溫度梯度，作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為設(shè)置的具體溫度為10 、20 、30 、40 、50 和和60 等，也可以嘗試以等，也可以嘗試以5 作為溫度梯

8、度。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小的蘋果加水100200 ml的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋果泥。的蘋果泥。（二）（二）ph對(duì)果膠酶活性的影響對(duì)果膠酶活性的影響原理：原理：在一在一恒定溫度恒定溫度下通過下通過設(shè)置設(shè)置phph梯度梯度來確來確定酶催化反應(yīng)的最適定酶催化反應(yīng)的最適phph。3果泥的用量可以采用果泥的用量可以采用5 ml左右，果膠酶的用量左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為可采用質(zhì)量濃度為2

9、%的果膠酶溶液的果膠酶溶液2 ml。4水浴時(shí)間可以為水浴時(shí)間可以為2030 min。5過濾果汁時(shí)，漏斗中應(yīng)放置濾紙。過濾果汁時(shí)，漏斗中應(yīng)放置濾紙。6探究探究ph對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成改成ph梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的反應(yīng)液中的ph可以通過體積分?jǐn)?shù)為可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。流程示意圖：流程示意圖：攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量果膠酶水溶液等量9支試管支試管9支試管支試管各取一支分各

10、取一支分9組組ph分別為分別為5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0，8.5，9.0（可用可用0.1%的的naoh溶液和稀溶液和稀鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)鹽酸進(jìn)行調(diào)節(jié)）在同一溫度）在同一溫度待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同ph的蘋果泥內(nèi)恒溫保持的蘋果泥內(nèi)恒溫保持10分鐘分鐘過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量做好記錄過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量做好記錄資料二資料二 探究果膠酶的用量探究果膠酶的用量?jī)煞N設(shè)計(jì)方案：兩種設(shè)計(jì)方案： 自變量的控制：第一種可采用自變量的控制：第一種可采用同濃度不同濃度不同體積同體積的果膠酶溶液；第二種可采用的果膠酶溶液；第二種可采用同

11、體積同體積不同濃度不同濃度的果膠酶溶液設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其他的果膠酶溶液設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其他無關(guān)變量保持一致。無關(guān)變量保持一致。實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：1.準(zhǔn)確稱取純的果膠酶準(zhǔn)確稱取純的果膠酶1,2,3,4,5,6,7,8,9( mg )配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放入配制成相等體積的酶的水溶液，取等量放入9支試管中，依次編號(hào)支試管中，依次編號(hào)19號(hào)。號(hào)。2.制取蘋果泥制取蘋果泥45克，分別等量裝入克，分別等量裝入9支試管，依支試管，依次編號(hào)為次編號(hào)為19號(hào)。號(hào)。3.一段時(shí)間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各一段時(shí)間后將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，放入恒溫水箱中。試管的蘋果泥混合，

12、放入恒溫水箱中。4.不斷攪拌，約不斷攪拌，約20分鐘后，過濾并測(cè)量果汁。分鐘后，過濾并測(cè)量果汁。蘋果泥蘋果泥試管試管123456789果膠酶果膠酶試管試管123456789果汁量果汁量（ml）5814182020202020旁欄思考題：旁欄思考題：1、可以保證底物和果膠酶混合時(shí)的溫度是相、可以保證底物和果膠酶混合時(shí)的溫度是相同的?？梢员苊夤嗪凸z酶混合時(shí)影響混合同的?？梢员苊夤嗪凸z酶混合時(shí)影響混合物的溫度而影響果膠酶的活性的問題。物的溫度而影響果膠酶的活性的問題。2、需要。不同的溫度梯度或不同的、需要。不同的溫度梯度或不同的ph梯度之梯度之間就可做對(duì)照，這種對(duì)照稱相互對(duì)照。間就可做對(duì)照，

13、這種對(duì)照稱相互對(duì)照。3、a同學(xué)把溫度或同學(xué)把溫度或ph作為自變量，控制不變的作為自變量，控制不變的有有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間蘋果泥的用量、果膠酶的用量、反應(yīng)的時(shí)間和過濾的時(shí)間等和過濾的時(shí)間等。只在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，。只在實(shí)驗(yàn)中保證一個(gè)自變量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說明問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能說明問題。b同學(xué)對(duì)自變量的處同學(xué)對(duì)自變量的處理與理與a同學(xué)相同，只是因變量不同。同學(xué)相同，只是因變量不同。4、果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分、果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小可以反映果膠酶的催化分解果膠的能大小可以反映果膠

14、酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和力。在不同的溫度和ph下，果膠酶的活性下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。越大，蘋果汁的體積就越大。5、溫度。果泥量、果膠酶的濃度和用量、溫度。果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時(shí)間、混合物的水浴時(shí)間、混合物的ph等其他無關(guān)變量應(yīng)保等其他無關(guān)變量應(yīng)保持不變。持不變。小結(jié)：小結(jié)：1 果膠果膠存在存在果汁出汁率低果汁出汁率低果膠酶果膠酶半乳糖醛酸半乳糖醛酸果汁出汁率高，果汁澄清果汁出汁率高，果汁澄清2 探究果膠酶的活性探究果膠酶的活性 （1）溫度對(duì)果膠酶活性的影響）溫度對(duì)果膠酶活性的影響 （2）ph對(duì)果膠酶活性的影響對(duì)果膠酶活性的影響3 探究果膠酶的最適用

15、量探究果膠酶的最適用量 在最適用量前，酶量增加，催化速度加快。在最適用量前，酶量增加，催化速度加快。 在最適用量后，酶量增加，催化速度不變。在最適用量后，酶量增加，催化速度不變。影響果汁產(chǎn)量的因素：影響果汁產(chǎn)量的因素：溫度、溫度、ph、果膠酶的用量、酶催化反應(yīng)的時(shí)間、果膠酶的用量、酶催化反應(yīng)的時(shí)間、蘋果泥的用量等。蘋果泥的用量等。試用曲線圖表示：試用曲線圖表示：影響酶活性的因素影響酶活性的因素反應(yīng)速反應(yīng)速率率酶的濃度酶的濃度底物濃度底物濃度反反應(yīng)應(yīng)速速率率受酶濃度受酶濃度制約制約課后練習(xí)課后練習(xí)主要不同點(diǎn)是：主要不同點(diǎn)是：1、有兩次瞬間高溫滅毒；、有兩次瞬間高溫滅毒；2、酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；

16、、酶處理的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；3、有離心分離步驟和濃縮步驟。、有離心分離步驟和濃縮步驟。練習(xí)鞏固練習(xí)鞏固1、果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成、果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成a 透明果汁透明果汁 b 半乳糖醛酸半乳糖醛酸c 丙酮酸丙酮酸 d 酶制劑酶制劑2、下列哪一項(xiàng)不是影響果膠酶活性的條件、下列哪一項(xiàng)不是影響果膠酶活性的條件a 溫度溫度 b ph c 酶的抑制劑酶的抑制劑 d 底物的濃度過高底物的濃度過高3、酶反應(yīng)速度可用哪一項(xiàng)來表示、酶反應(yīng)速度可用哪一項(xiàng)來表示a 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量b 單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量c 單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量單位體積內(nèi)產(chǎn)

17、物的增加量d 單位時(shí)間內(nèi)、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少單位時(shí)間內(nèi)、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量量或生成物的增加量4、果膠酶是是分解果膠的一類酶的總稱，、果膠酶是是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括它不包括a 多聚半乳糖醛酸酶多聚半乳糖醛酸酶 b 果膠分解酶果膠分解酶c 乳糖分解酶乳糖分解酶 d 果膠脂酶果膠脂酶5、在用果膠酶處理果泥時(shí)，為了使果膠酶、在用果膠酶處理果泥時(shí)，為了使果膠酶能充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是能充分地催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施是a 加大蘋果泥用量加大蘋果泥用量 b 加大果膠酶用量加大果膠酶用量c 進(jìn)一步提高溫度進(jìn)一步提高溫度d 用玻棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物用玻棒不時(shí)地?cái)嚢璺磻?yīng)混合物4.（2003上海高考題）如圖，縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸上海高考題）如圖，縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸底物濃度，其中正確表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度底物濃度，其中正確表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度的是（和反應(yīng)速度的是（ ） a b c db5.下圖是小麥淀粉酶在不同溫度條件下的催化效率變化下圖是小麥淀粉酶在不同溫度條件下的催化效率變化曲線，請(qǐng)回答下列問題：曲線，請(qǐng)回答下列問題：催化效率催化效率35 0 35 35 100 35 甲乙（1）在）在35時(shí)，小麥淀粉酶的催化效率時(shí)，小麥淀粉酶的催化效