2019-2020学年高中生物 第二部分 酶的应用 实验4 果汁中的果胶和果胶酶课件 浙科版选修1

实验4果汁中的果胶和果胶酶第二部分酶的应用[学考报告]知识内容考试属性考情解读果汁中的果胶和果胶酶加试1.得出制作果汁的最佳条件。2.检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。3.说明果胶的化学性质及果胶酶的作用原理。4.搜集果胶酶在其他方面应用的资料第二部分酶的应用一、果胶1.组成：由____________和__________________组成的高分子化合物，不溶于水。2.含量：在__________________的果实中果胶含量最多。半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯山楂(山里红)3.作用(1)构成植物____________的主要成分。(2)可结合大量的______，降低植物组织的分散性，因此起着将植物细胞粘合在一起的作用，是很好的____________，用煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是利用果胶的作用。4.特性：果胶不溶于______，这是____________的一种简易方法。细胞壁水分凝固剂乙醇鉴别果胶二、果胶酶1.化学本质果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括_____________________________________________等，它的化学本质是蛋白质。2.作用果胶酶和果胶甲酯酶可水解______，瓦解植物细胞的____________及胞间层，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的__________________，也使得浑浊的果汁变得澄清。多聚半乳糖醛酸酶、果胶细胞壁半乳糖醛酸果胶分解酶、果胶酯酶三、检测果胶酶活性的实验1.实验材料山楂或苹果，每组10g；黑曲霉提取液或____________溶液、95%的乙醇。2.实验流程(1)利用果胶酶制作果汁的实验步骤第1步：制备水果匀浆。用小刀除去苹果或山楂果实中带种子的部分，切成块后，放入匀浆机中，再加入少量水制成匀浆。第2步：编号。取两个100mL的烧杯，编号为A、B。在A、B烧杯中各加入5g匀浆液。果胶酶第3步：设置对照实验。向A烧杯中加入10mL黑曲霉的提取液或果胶酶溶液；向B烧杯中加入10mL______，间歇搅拌20～30min。第4步：观察实验现象。比较2组果汁的澄清度高低：A烧杯澄清度______，B烧杯澄清度______。第5步：得出实验结论。____________________________________________。水高低果胶酶能水解果胶，提高果汁的澄清度(2)探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验步骤第1、2步同上(1)中的第1、2步。第3步：取4支试管，编号1～4。将A烧杯中的混合物放入1号和2号试管中，每管放入4mL；将B烧杯中的混合物放入3号和4号试管中，每管放入4mL。具体处理如下表：组别项目A组B组1号2号3号4号所加的量4mL4mL4mL4mL所含的物质黑曲霉的提取液或果胶酶溶液______________________________水_______黑曲霉的提取液或果胶酶溶液水组别项目A组B组1号2号3号4号所做的处理放在沸水浴或酒精灯上加热_______放在沸水浴或酒精灯上加热不加热检测试剂95%的乙醇95%的乙醇95%的乙醇95%的乙醇实验现象(沉淀的情况)较少最少_______较多实验结论高温破坏果胶酶的活性，不利于制作果汁不加热最多1．果胶酶在制作果汁中起什么作用？提示：果胶是细胞间的粘连成分，也是果汁中的成分，加入果胶酶可将细胞离析，增加固形物的分散度。此外，还降低了水果匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉不溶物，并使果胶分解成半乳糖醛酸。2．果胶酶还可能有什么作用？提示：果胶酶除用于果汁外，还用于果酒澄清，同时也作为洗衣粉的添加剂。加果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。3．果胶酶水解果胶的最终产物是什么？要使果汁澄清，应该使用果胶酶和果胶甲酯酶中的哪一种？还是同时使用两种酶？为什么？提示：果胶酶水解果胶的最终产物是半乳糖醛酸。要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。只有同时用两种酶才能将果胶完全水解成半乳糖醛酸，否则不能减少组织的分散性，会降低果汁营养成分，也影响果汁的澄清度。果胶酶的作用特点及影响因素1.果胶酶的本质及特点(1)本质是蛋白质，能被蛋白酶水解掉。(2)特点：具有酶的通性：只改变反应速度，不改变反应的平衡点。2.影响果胶酶活性的因素果胶酶的化学本质为蛋白质，温度、pH和酶的抑制剂等条件均会影响其活性，过酸、过碱、高温等条件都会使其发生不可逆失活，因此果胶酶也是酶家族中的“娇小姐”。果汁生产中，果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小和用量成正比。下面是不同因素对苹果汁的滤出量的影响：3.“果胶”“果胶酶”和“果汁澄清度”的区别及联系“果胶”“果胶酶”和“果汁澄清度”，是三个彼此存在密切关联，但又截然不同的三个概念。我们学习时，应该从三者的因果关系上进行区分、把握(具体见下图)。1．下列关于果胶的叙述，正确的是()A．果胶是细胞壁组成成分中含量最多的物质B．煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用C．果胶只能被果胶酶水解D．植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散解析：选D。纤维素和果胶是细胞壁的主要成分，其中纤维素含量最多；由于果胶的作用，煮沸的山楂泥可制成山楂糕；果胶可被果胶酶和果胶甲酯酶水解；果胶是细胞间的粘连成分，植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散，这也正是果胶影响果汁澄清度的原因。2．蒸熟的苹果具有很好的止泻作用，这是因为苹果中果胶的“立场”不太坚定，未经加热的生果胶可软化大便，与膳食纤维共同起着通便的作用，而煮过的果胶则摇身一变，不仅具有吸收细菌和毒素的作用，而且还有收敛、止泻的功效。下列有关果胶的叙述，不正确的是()A．果胶是植物细胞壁的主要成分之一B．酵母菌可产生果胶酶，是因为酵母菌的细胞壁中也含有果胶C．果胶酶能够分解果胶D．果胶影响出汁率解析：选B。果胶是植物细胞壁的组成成分。细菌、真菌等虽然有细胞壁，但其细胞壁中不含果胶成分。检测果胶酶活性的实验1.实验原理(1)果胶酶受温度的影响，处于最适温度，活性最高。(2)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.实验流程(1)在混合苹果泥和果胶酶之前，将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，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时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。(2)在探究温度或pH的影响时，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间可以作为相互对照。(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。(4)当探究温度对果胶酶活性的影响时，温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。3.注意事项(1)探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变。(2)实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。(3)果胶酶的最适温度为45～50℃。果胶酶的适宜pH范围为3.0～6.0。Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对果胶酶有抑制作用。(4)制作果汁的最佳条件品质最好的果汁应该是：①尽量保留水果中的营养成分。②具有水果的原始口味。③有更多的固形物。④分散程度好，不沉淀，不上浮。⑤有原始的水果色彩。⑥除去所有的机械组织，更易消化。因此，能使更多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件就是最佳条件，达到这些条件的方法要温和，且对人体无害。(5)果胶水解酶的种类：除了果胶酶，果胶甲酯酶也能水解果胶。因此，要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。只有这两种酶共同使用，才能使果胶完全降解。(6)榨出的果汁量与果胶酶用量的关系(或反应速率与酶用量的关系)研究果胶酶的用量时，将上述研究温度影响实验的变量改为酶的用量的不同，使温度和pH都控制在最适宜的条件下，反应控制在一定时间内，果泥用量一致。1．下表是某同学探究温度对果胶酶活性的实验结果。该结果不能说明()温度(℃)102030405060果汁量(mL)234565A.温度影响果胶酶的活性B．40℃与60℃时酶的活性相等C．50℃是该酶的最适温度D．若温度从10℃升高到40℃，酶的活性将逐渐增强解析：选C。温度影响酶的活性，果胶酶的最适温度在40～60℃之间，上表不能说明50℃就是最适温度。在低于最适温度时，随温度的升高，酶的活性增强；高于最适温度时，随温度的升高，酶的活性降低。温度对酶活性的影响曲线图是钟罩形的，故40℃与60℃时酶的催化效率相同。2．在原材料有限的情况下，能正确表示相同时间内果胶酶的用量对果汁产量影响的曲线是()解析：选C。在一定的条件下(温度、pH、果泥量、反应时间均相同)，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加，当酶浓度达到一定数值后，即使再增加酶的用量，果汁的体积也不再改变。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放