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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制作果汁要解决两个问题一.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．果胶酶基础知识（一）果胶酶的作用是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。不溶于水。1、果胶：果胶酶可瓦解植物的细胞壁和胞间层。基础知识（一）果胶酶的作用2、果胶酶：可水解果胶的酶。（复合酶)不溶可溶多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物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。基础知识（二）酶的活性与影响酶活性的因素1、酶的活性：2、酶催化能力高低的衡量标准：指酶催化一定化学反应的能力。在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速率来表示。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。3、影响酶活性的因素：①温度②pH：③酶的抑制剂：实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响实验原则：单一变量原则：自变量——温度；无关变量（相同且适宜）——pH、果泥、果胶酶的量、反应时间、过滤时间等对照原则（相互对照）果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。高于或低于此值时活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正相关。实验原理实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响首先要设置温度梯度例如设置的温度系列为：30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响（1）获取苹果泥；（2）保温——苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）（3）混合后保温；实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响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？最后通过什么标准来判断酶活性的大小？果肉的出汁率、果汁的澄清度实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响（1）获取苹果泥；（2）保温——苹果泥和果胶酶分别进行；（多个温度）（3）混合后保温；（4）过滤果汁搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9支试管果胶酶水溶液等量9支试管将分别装有苹果泥和果胶酶的试管9组分别放入不同温度的恒温水箱中保温试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持10分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格①②③④⑤实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响⑥结果分析与评价：A、根据数据画曲线图；P45B、据曲线说明温度是如何影响酶的活性的？如果你绘制的曲线图中无法判断出最适温度，你将如何改进实验方法？果汁体积实验设计（1-1）探究温度对果胶酶活性的影响45℃左右思路：只须将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。提出问题：探究pH对果胶酶活性的影响实验设计（1-2）探究pH对果胶酶活性的影响（1）获取苹果泥；（2）调PH——苹果泥和果胶酶分别进行；（多个PH）（3）混合后保温；（4）过滤果汁实验设计（1-2）探究pH对果胶酶活性的影响将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水箱中恒温加热保持恒温一段时间过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格，确定最适pH搅拌器搅拌制成苹果泥均分装入9支试管果胶酶水溶液等量9支试管将苹果泥和果胶酶分别加入9组试管中（选取的pH梯度：5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0）实验设计（1-2）探究pH对果胶酶活性的影响三、操作提示1、制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中，加入适量的水后再进行搅拌，如果用橙子做实验，不必去掉橙子皮；2、探究不同pH对果胶酶活性的影响，反应液中的pH可通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节；3、在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分的催化反应，应用玻璃棒不时的搅拌反应混合物。问题2：在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。问题3：A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。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的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。问题4：为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？问题5：当探究温度对果胶酶活性的影响时，那个因素是自变量？哪些因素应保持不变？自变量：温度(设置温度梯度)因变量：果汁产量大小（体积）无关变量：果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间、混合物的pH、过滤时间等其他无关变量应保持不变。提出问题：探究果胶酶的用量如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足当酶的用量增加到某个值后，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如何确定最适的果胶酶用量实验设计(2)探究果胶酶的用量四、结果分析与评价2、在最适温度和PH条件下制作一升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？为什么？酶的用量0体积（mL）一、基础知识（一）酶的基础知识概念、本质、功能、特性（二）果胶与果胶酶（三）酶活性（如何表示？）影响因素（T、pH、抑制剂等）二、实验设计探究温度对酶活性的影响探究pH对果胶酶活性的影响探究果胶酶的用量课堂小结：1.果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存在于植物组织的哪一部分?（）Ａ．细胞核Ｂ．细胞质Ｃ．细胞间隙Ｄ．细胞壁及胞间层２．果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）Ａ．透明果汁Ｂ．半乳糖醛酸Ｃ．丙酮酸Ｄ．酶制剂３．果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括A.多聚半乳糖醛酸酶B.果胶分解酶C.乳糖分解酶D.果胶酯酶DBC练习：练习：4．同一个体内的各类活细胞所含的酶A．种类有差异，数量相同B．种类有差异，数量不同C．种类无差异，数量相同D．种类无差异，数量不同B5．下列关于酶的活性叙述不正确的是:A．酶的数量越多，酶的活性越高B．酶的活性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C．是指酶催化一定化学反应的能力D．在适宜的条件下，酶的活性最高A酶的基础知识：1、酶的概念：酶是所产生的具有的一类特殊的有机物；2、酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA等；3、酶的功能：在各种生化反应中起催化作用；4、酶的特点:高效性、专一性、适宜条件。活细胞生物催化作用酶的适宜条件：1、温度：2、PH：PH