【生物 2013年】新人教版选修1 专题4 酶的研究与应用 精品学案+专题练习

专题4　酶的研究与应用 第12课时　果胶酶在果汁生产中的作用 目标导航　1.简述果胶酶的作用。2.检测果胶酶的活性。3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。 一、基础知识 1．果胶酶的作用 (1)果胶的成分及作用：果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由________________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。 (2)果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。 (3)果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是____________的一类酶的总称，包括________________、________________和____________等。 提醒　由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。 (4)果胶酶的来源：______、________、________和________均能产生果胶酶。由________发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。 2．酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性：是指酶________________的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的____________来表示。 (2)酶的反应速度：用____________内、____________中反应物的________或产物的________来表示。 影响酶活性的因素主要有________、________和____________等。 3．酶的用量 酶用量过多，会导致酶的________；酶用量过少，会________酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。 二、实验设计 1．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 ①果胶酶活性受温度影响。在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐________；超过一定温度之后，随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；当达到一定温度后，酶的活性____________。酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示： ②通过测定____________内滤出的________________大小来判断果胶酶的活性的原理是：果胶酶将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可通过滤纸，因此________________和________________反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH条件下，果胶酶的活性越高，苹果汁的体积就________，同时果汁也越________。 (2)实验操作流程 各取一支分9组，分别放入30℃、35℃、40℃、45℃、 50℃、55℃、60℃、65℃和70℃的恒温水箱中恒温加热 ↓ ↓ 恒温保持10 min ↓ 比较果汁的澄清度，或过滤果汁，用量筒测量果汁的 量，并记录结果 (3)记录结果 实验温度 30℃ 35℃ 40℃ 45℃ 50℃ 55℃ 60℃ 65℃ 70℃ 果汁量 (mL) (4)实验分析 ①本实验的实验对象是____________，温度为________，属于探究性的定量实验。这类实验的自变量通常是通过设置梯度来确定最适值。第一轮实验设置的梯度差通常较大，缩小范围后，在第二轮实验中可设置较小的梯度差。酶遇高温变性后，很难再恢复活性，不宜再回收利用。 ②在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，其目的是____________________________相同，避免苹果泥与果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶的活性。 提醒　(1)探究不同温度(或pH)对果胶酶活性的影响，温度(或pH)为自变量，且应严格控制其他无关变量均相同，通过设置合理的温度(或pH)梯度来确定最适值。 (2)在苹果泥和果胶酶混合之前，一定要保证底物和酶先达到相同的条件(温度或pH)，避免混合后条件发生变化，以确保实验结果的准确性。 2．探究pH对酶活性的影响 (1)实验原理 大部分酶的活性受pH的影响，在一定pH下，酶促反应具有最大速度，高于或低于此pH，反应速度都下降，通常称此pH为酶反应的________。 pH对酶活性的影响可用下图表示： (2)实验流程及注意问题 ①用搅拌器搅拌制取苹果泥，苹果泥来源要________(最好是同一个苹果)。 注意　制取苹果泥时，可先将苹果切成小块放入搅拌器中，加入适量的水后再进行搅拌；如果用橙子做实验，不必去皮。 ②将分别装有________和________的试管在恒温水浴中保温。 注意　a．苹果泥的用量和果胶酶的用量比例