2018-2019学年高中生物人教版选修1（课件+试题+教师用书）：专题4 酶的研究与应用 (10份打包)

课题1　果胶酶在果汁生产中的作用 1．了解果胶酶的作用及获取方法。(重点) 2．学会检测果胶酶的活性。(重点) 3．探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。(难点) 果 胶 、 果 胶 酶 及 酶 活 性 一、果胶和果胶酶 1．果胶 (1)成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。 (2)特点：不溶于水。 (3)作用：组成植物细胞壁和胞间层的主要成分之一。 2．果胶酶 (1)来源：植物、霉菌、酵母菌和细菌等。 (2)组成：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 (3)作用 ①分解果胶成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。 ②瓦解植物细胞的细胞壁和胞间层，使榨取果汁变得更加容易。 二、酶的活性与影响酶活性的因素 1．酶的活性 (1)概念：指酶催化一定化学反应的能力。 (2)表示方法：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反应速度来表示。 (3)酶反应速度的表示方法：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。 2．影响酶活性的因素 温度、pH和酶的抑制剂等。 探讨：利用果胶酶进行果泥处理时，可不可以再加入蛋白酶促进细胞壁分解？ 提示：不能。因为果胶酶是蛋白质，加入蛋白酶后会使果胶酶被分解。 探讨：在食品工业生产中需要的果胶酶主要来自于植物吗？为什么？ 提示：不是。天然来源的果胶酶广泛存在于植物和微生物中，但植物来源的果胶酶产量低难以大规模提取制备，微生物则是生产果胶酶的优良生物资源，因此果胶酶最主要的来源是通过微生物发酵生产。 1．果胶酶与纤维素酶的比较 名称 组成 作用 果胶酶 多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等 将不溶性的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸 纤维 素酶 C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 纤维素葡萄糖纤维二糖 2.果胶酶的应用范围 (1)水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨并提高出汁率。 (2)在进行果汁沉降和离心时，能破坏果汁中悬浮物的稳定性，使其凝聚沉淀，果汁得到澄清。 (3)经果胶酶处理的果汁比较稳定，不再发生浑浊，在制备浓缩果汁时，果胶酶的作用显得尤为重要。 (4)在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起澄清作用，还可促进葡萄汁中的酒石酸发生沉淀。 (5)果胶酶可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。 (6)果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合，可降解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，从而提高了饲料的营养价值。 (7)果胶酶可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化道内的消化吸收。 1．关于果胶酶的叙述中错误的是(　　) A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的初生壁和胞间层 B．果胶酶有多种，如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等 C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性 D．果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂肪、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值 【解析】　果胶酶的作用是分解细胞壁中的果胶，可以使果汁产量增加，透明度提高，有多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等，在食品工业中如榨果汁和提高葡萄酒质量等方面作用很大，也常与纤维素酶等共同使用，提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物的消化道内的消化。故选C。 【答案】　C 2．如图中曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系，此曲线不能说明的是(　　) A．在B点之前，果胶酶的活性和温度接近成正比，之后接近成反比 B．当温度到达B点时，果胶酶的活性最高，催化能力最强 C．A点时，果胶酶的活性很低，但随着温度升高，果胶酶的活性可以上升 D．C点时，果胶酶的活性很低，当温度降低时，酶的活性可以上升 【解析】　从图中可以看出，在温度较低时，随着温度的不断升高，果胶酶的活性不断上升，到B点时，酶的活性达到最高；之后，随着温度的继续上升，酶的活性逐渐下降。A点和C点相比，虽然酶的活性都很低，但是A点对应的是低温条件，对酶的分子结构无影响，所以，随着温度的上升，其活性也会不断上升，而C点对应的是高温条件，已破坏酶的分子结构，使酶的活性发生不可逆的变化，即使再降低温度，酶的活性也不会上升。 【答案】　D 　　实 验 设 计 1．探究温度和pH对酶活性的影响 (1)实验原理 果胶酶的活性受温度和pH影响，处于最适值时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小成正比。 (2)实验流程 制备果泥 设置一系列梯度的pH和温度 加入果胶酶反应一段时间 过滤果汁 (3)该实验的自变量是温度或pH，因变量是酶活性，检测因变量是通过测定果汁的体积或澄清度来实现的。 2．探究果胶酶的用量 (1)变量分析 ①自变量：酶的用量。 ②无关变量：温度、