【新步步高】2014-2015学年高二生物浙科版选修1课件24果汁中的果胶和果胶酶

第二部分酶的应用实验4果汁中的果胶和果胶酶浙科版选修1１.酶在生物体内的存在(或分布)部位？酶(enzyme)是在生物体活细胞中合成的。多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。2．酶是怎样提取出来的？如果提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。对于唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。3．酶的活性是指什么?是指酶催化一定化学反应的能力。5.影响酶活性的主要因素有哪些?温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性．其高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶反应速度：用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。4.酶活性的高低一般用什么指标表示？〖资料〗果胶是植物细胞壁的以及胞间层的主要成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。下面是果胶的结构式：山楂的果实中果胶含量最多，煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用。果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量）和澄清度.根据上述资料回答以下问题：１．果胶的主要存在部位？果胶的组成？果胶的作用？２．鉴别果胶的一种简易方法？３．果胶酶的作用原理？４．果胶酶主要存在于哪些生物中？５．实验中一般可以用什么指标检验果胶酶的作用？〖设备用品〗1．匀浆机(图9)2．小刀3．100ml的烧杯4．沸水浴或酒精灯5．试管6．移液器7．量筒8.过滤器〖材料〗1．山楂或苹果。2．黑曲霉提取液或果胶酶溶液。3．95％的乙醇。〖实验目的〗1．探究制作果汁的最佳条件。2．检测果胶酶活性。本实验的内容是探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性、了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2％的果胶酶溶液、蒸馏水等。果胶酶pH、温度、酶的用量【课题一】探究果胶酶催化果胶水解的最适pH实验方法及步骤：(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。(2)分别向编号为l～7的7个100mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥之后，下面两种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分别调至4、5、6、…、10。方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、…、10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。(1)请问上述哪一种方法更科学?理由是：。(2)该实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使，以减少实验误差。方法二。方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始便达到实验预设的pH酶和反应物（果胶）充分接触(3)如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，以横坐标表示pH，纵坐标表示(果汁体积或试管体积)，实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，请在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图。甲[课题二]探究果胶酶催化果胶水解的最适温度1．实验原理果胶酶受温度的影响，处于最适温度，活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。2．写出实验流程(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。(2)分别向编号为l～9的9个100mL洁净的烧杯中各加入20ml苹果泥(3)将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的温度分别调至0℃、10℃、20℃、…、80℃，再把温度相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合后，放置一段时间。(4)过滤后测量记录果汁体积（量）3．制作用于记录结果的表格温度/℃01020304050607080出汁量/ml[课题三]探究果胶酶催化果胶水解的最适用量实验流程：(1)准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8。mg、9mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放人9支试管中，依次编号为1～9号[也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同]。制取苹果泥并称45g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中分装5g，依次编号为1～9号。(2)将上述试管放人37℃的恒温水浴中平衡内外温度。(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20min。(4)过滤后测量记录果汁体积。(5)实验分析说明①本实验的自变量、应变量、无关变量分析变量名称含义实例(上述实例为例)关系实验变量(自变量)实验中实验者所操纵的因素或条件实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系反应变量(因变量)由于实验变量而引起的变化和结果无关变量除自变量外，对实验结果造成干扰的其他因素果胶酶的量果汁量温度等②实验结果与分析③根据你对酶的特性的了解，画出实验结果的可能坐标曲线．如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。1.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响．某学生设计了如下实验：①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图A）。②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10℃水浴中恒温处理10分钟（如图B）。③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量（如图C）。巩固练习④在不同温慢条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表根据上述实验，请分析回答下列问题：（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中________的水解。（2）实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，此时果胶酶的活性________。当温度再升高时，果汁量降低，说明，________。（3）实验步骤①的目的是：________。温度/℃1020304050607080出汁量/ml813152515121110果胶40℃最高温度升高，降低了酶的活性使得酶与果泥处于同一温度条件下2.某生物课外活动小组发现，新鲜水果比放置一段时间的水果硬。他们根据所学知识，认为可能的原因是放置一段时间的水果果胶酶含量高，而且果胶酶能将细胞壁分解，使水果细胞相互分离，导致水果变软。为了探究上述假设是否正确，他们进行了如下探究：实验原理：实验假设：实验方法步骤：（1）称等量的去皮的新鲜苹果和放置一段时间的苹果切成小块，放在榨汁机中，制成果泥，（2）用滤纸或5层纱布过滤，收集滤液（条件相同）。（3）（4）结论：（5）根据此实验，能否得出水果放置时间越长，营养价值越高的结果？果胶酶能将胞间层果胶分解，使细胞分散，水果变软。放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高。观察比较滤液的体积和澄清度放置一段时间的水果果胶酶含量比新鲜水果高。不能。因为水果放置时间过长，维生素C损耗多。3．验证果胶酶在果汁生产中的作用。实验方法及步骤：(1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。(2)取两个100mL洁净的烧杯，编号l、2，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。注入果胶酶溶液2mL(3)取两个烧杯，同时进行过滤。观察(或比较)，并记录结果。(4)实验结果的预测及结论：如果是则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。相同时间滤出的果汁的体积及果汁的澄清度1号烧杯中果汁的体积多余2号烧杯中的果汁，澄清度也高于2号烧杯，