高中生物选修1专题4酶的研究与应用

课题1果胶酶在果汁生产中的作用背景：1.果汁生产中的难题：一.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。2.原因植物的细胞壁和胞间层含果胶，果胶不溶于水，导致细胞壁难于破坏，导致出汁率低、果汁浑浊等问题。课题1果胶酶在果汁生产中的作用一.基础知识1.果胶酶1)作用:分解果胶,使细胞壁和胞间层瓦解，从而使榨取果汁变得容易，使果汁变澄清。2)本质:是分解果胶的一类酶的统称。包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。化学本质是蛋白质课题1果胶酶在果汁生产中的作用一.基础知识2.酶的活性1)概念:指催化一定化学反应的能力2)表示:通常用一定条件下某一反应速度来表示3)影响因素:a.温度b.pHc.酶的抑制剂课题1果胶酶在果汁生产中的作用一.基础知识3.生产流程水果榨汁瞬间高温灭菌冷却酶处理离心分离过滤浓缩瞬间高温灭菌包装制品(果汁)二.实验研究课题1果胶酶在果汁生产中的作用一.基础知识二.实验研究1.课题:探究温度(PH、酶浓度等)对果胶酶活性的影响2.目的:通过探究了解果胶的最适催化条件3.注意事项:对照原则单一变量原则科学原则相互对照无关变量的控制梯度的设置结果的处理和分析课题1果胶酶在果汁生产中的作用二.实验研究4.实验操作制备苹果泥并均分装入9支试管取等量果胶酶水溶液分装入9支试管各取一支分九组分别放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的恒温箱中恒温保温待试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内,编号记录，继续恒温保温10min。过滤果汁，测量果汁量并记录。作图分析。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后影响混合物的温度,从而影响果胶酶的活性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？课题2探究加酶洗衣粉的洗涤效果基础知识：概念：加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶原理：利用酶将污渍中的蛋白质等大分子物质分解成易溶于水的小分子，容易除去。课题2探究加酶洗衣粉的洗涤效果基础知识：酶制剂的特点：能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高的温度，并且通过特殊的化学物质将酶包裹，与洗衣粉其他成分隔离。加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。专题4课题3酵母细胞的固定化课题背景—生产高果糖浆传统方法葡萄糖溶液+酶适宜条件高果糖浆(含酶)应用固定化酶技术生产葡萄糖溶液反应柱高果糖浆溶液中的酶难以回收成本高反应柱中的酶能反复多次利用，节约成本一.基础知识—固定化细胞技术1.概念:利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术2.方法:2)化学结合3)物理吸附法1)包埋法化学结合物理吸附法包埋法--适合固定细胞--适合固定酶个体大的细胞难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋的材料中漏出3.载体海藻酸钠、明胶、琼脂糖等二.实验操作一)制备固定化酵母细胞1)酵母细胞的活化1.实验原理:1)包埋法固定化细胞2)海藻酸钠作载体包埋酵母细胞3)CaCl2溶液使溶液形成凝胶珠2.实验步骤:2)配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3)配制海藻酸钠溶液(关键)4)海藻酸钠溶液和酵母细胞混合5)固定化酵母细胞二.实验操作1)酵母细胞的活化2.实验步骤:休眠状态正常状态恢复水避免溢出二.实验操作2.实验步骤:2)配置物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3)配制海藻酸钠溶液(关键)边加热边搅拌，加热时要用，或者反复几次，直到海藻酸钠溶化为止小火间断加热4)海藻酸钠溶液和酵母细胞混合海藻酸钠溶液冷却至室温再混合；搅拌要充分5）固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢的将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，将形成的凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右三.实验结果分析1.检验凝胶珠的质量是否合格，可以使用下列方法：一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不容易破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也能表明制备的凝胶珠是成功的。三.实验结果分析2.观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠的浓度偏低，固定的酵母细胞数目较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠的浓度偏高，制作失败，需要再作尝试。3.观察发酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味