人教版高中生物选修1课件：专题4 酶的研究与应用(选修一)

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．
果胶酶有什么作用？ 为什么能够提高 水果的出汁率并使果 汁变得澄清？
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?（ D ） 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（ B ） 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( C ) 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
在实际的操作过程中，还需要注意下列事项。 1．与其他工业用酶基本相同，果胶酶的适宜温度范围也比 较宽泛，因此， 可以选用10 ℃作为温度梯度，设置的具体温度为10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、 50 ℃和60 ℃等，也可以尝试以5 ℃作为温度梯度。 2．苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物，水果不用 去皮。 3．果泥的用量可以采用5 mL左右，果胶酶的用量可采用质 量浓度为 2%的果胶酶溶液2 mL。 4．水浴时间可以为20～30 min。 5．过滤果汁时，漏斗中应放置滤纸。
⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题， 请说明存在的问题。
有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒 搅拌的强度难于控制相同等。
⑵你同意B同学观点吗？请说明理由
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
⑶影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些？
水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的 质料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。
⒊探究不同种类的加酶洗衣粉对同一污物和 不同污物洗涤效果的比较 在实验中，加酶洗衣粉的种类 是变的常温，如 果是冬季水温过低，就应采用 水浴加热 的方 法，使温度达到25 ℃～35 ℃。 本实验判断洗涤效果的标准是什么？ 比较相同洗涤时间后污染物残留状况
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽和水 B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C.唾液淀粉酶、多肽、胃蛋白酶、水 D.唾液淀粉酶、麦芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水
探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH 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。 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。
（5）一般来说，酶更适合用吸附法和交联法固定，而细 胞多采用包埋法固定，想想看为什么？
⒊使用加酶洗衣粉要注意哪些问题？
使用加酶洗衣粉要注意的问题：
⒈对于蛋白质面料的衣物不能使用蛋白酶洗 衣粉 ⒉使用加酶洗衣粉要注意温度的控制，和浸 泡 ⒊使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手 ⒋衣服的洗涤，不光要考虑洗涤效果，还要 考虑衣物的承受能力，洗涤成本等因素 ⒌酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命， 不能放置太久
搅拌器拌制成苹果 泥均分装入 ５支试管
果胶酶水 溶液等量
５支试管
各取一支分５组分别放入37度的恒温水箱中恒 温加热． 待试管内温度稳定后，将果胶 酶加入相同温度的苹果泥中调节ＰＨ为 ５．６．７．８．９ 恒温保持１０ｍｉｎ
过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格
探究PH对酶活性的影响 将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶 和适量的水混合装入一个容器内，调整之 PH至2.0,保存于37度的水浴锅内。过一段 时间后，容器内剩余的物质为（ A ）
思考：1、如何利用固定 化酶生产高果糖浆的？ 2、有哪些优点？
3、固定化酶的 方式有哪些？
阅读教材P50，解决以下问题：
（1）参照固定化酶，给细胞固定化下个定义 （2）细胞固定化的常用方法 （3）固定化细胞技术有哪些优势？ （4）如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应 该选择哪种技术？如果反应物是大分子物质，又应该采用 哪种方法？
选修一
专题4
酶的研究与应用
■高中生物课件（人教课标版）
课题1：果胶酶在果汁生产 中的应用
＋
思考讨论
酶普遍存在于动、植物和微 生物中，将酶从生物组织或 细胞以及发酵液中提取出来， 可加工成具有一定纯度标准 的生化酶制剂。 酶具有 哪些独特的优 点其本质和作 用场所是什么?
●催化效率 ●专一性强 ●作用条件温 和 酶的本质主要是蛋 白质,少数是RNA. 在生物体内外均可 发挥作用
量 实验 30 温度 ℃
35 40 45 恒温保持 10 分钟 ℃ ℃ ℃
等量的控制 （果泥 果胶酶的量） 等时间的控制（反应时间、过滤 时间） 恒温的控制（不同反应物的预热 水浴、反应物的混合搅拌等） 其他处理（加水、滤纸等） 分析结果得出结论:温度影响酶的活性
说明:
探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成 pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。 反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧 化钠或盐酸溶液进行调节。
〖思考4〗为什么说加酶洗衣粉能减少对环境 的污染？ 加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠 的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。
例1．下列不能影响加酶洗衣粉活性的是 A．温度 B．酸碱度 C．表面活性剂 D．水的数量
D
例⒉下列不属于酶制剂的是 A．蛋白酶 B．麦芽糖酶 C．淀粉酶 D．脂肪酶
■高中生物课件（人教课标版）
课题2： 酵母细胞的固定化
思考：通过课题背景分析，你有何体会？
酶： 优点：摧化效率高，低耗能，低污染
实际问题：对环境条件敏感，易失活；溶液中的酶 很难收回，不能被再次利用，提高了生产成本； 反应后酶混在产物中，如不去除，会影响产品的品质 设想：将酶固定在不容于水的载体上
■高中生物课件（人教课标版）
课题2：探讨加酶洗衣粉的 洗涤效果
阅读课本P46
⒈酶制剂的分类？
⒉酶制剂为什么具有如此强的功效？它的作 用机理是怎样的？它们作用的示意图。 ⒊影响酶活性的因素有哪些？ ⒋酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科 学家是如何解决这一难题的？ ⒌为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？ ⒍使 用酶洗衣粉时有哪些注意点？
⑶实验操作： • 课题名称：温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 • 实验目的： 比较不同温度下加酶洗衣粉的洗涤效果 • 实验原理： 酶的催化活性受温度影响，在适宜温
度下酶的催化活性最高，温度过低或 过高酶的催化能力降低
• 实验材料： 加酶洗衣粉、天平、白色棉布、 1000mL烧杯、玻棒、温度计、滴 管、新鲜鸡血、水浴缸、温度分 别为5℃、15℃、25℃、35℃的清 水。
• 实验步骤： • （1）取10cm×10cm的白色棉布4块，用滴管各滴 加5滴新鲜鸡血，晾干备用。 • （2）取1000mL烧杯4个，用天平分别称取0.5g加 酶洗衣粉，依次倒入4个烧杯中。 • （3）将5℃、15℃、25℃、35℃清水各500mL依 次倒入4个烧杯中，用玻棒搅拌溶化洗衣粉。 • （4）取水浴缸4个，依次倒入5000mL 5℃、15℃、 25℃、35℃清水，插入温度计保持恒温。 • （5）将4个烧杯分别放到相同水温的水浴缸中， 将带鸡血的棉布分别放到烧杯中浸泡20min。 • （6）按相同方式用不同玻棒搅拌棉布各，放到水 浴缸中
不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗 涤效果的列表比较
污染物 油渍 血渍
蛋白酶洗衣粉 复合酶洗衣粉 普通洗衣粉
奶渍
果汁渍
［小组探讨题］ ⒈有位同学打算用丝绸做实验材料，探讨含 有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你认为他 这样做合适吗？为什么？洗羊毛衫呢？
⒉另一位同学打算用淀粉酶洗涤被淀粉污染 的衣物，用斐林试剂检测结果以探讨温度 加酶洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做 可以吗？为什么？
什么是酶的活性？如何表示？ 影响酶活性的因素是什么？
果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢?
有哪些能产果 胶酶的生物？
酶的活性受温度pH值 等外界因素的影响， 本节课我们首先探究一下 温度对酶活性的影响 。
提出问题：探究温度对酶活性的影响
预期假设：在最适温度（约 40 ℃）酶的活 性大、低于或高于最 适温度时 酶活性递减
〖思考1〗蛋白酶为什么具有如此强的功效？ 它的作用机理是怎样的？请写出作用示意 图。 酶具有高效性，能迅速将血渍、奶渍等含 有的大分子蛋白质分解成可溶性小分子肽 和氨基酸。 蛋白酶 肽酶 多肽 氨基酸
蛋白质
〖思考2〗请写出脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的 作用示意图吗？
脂肪酶 脂肪 甘油＋脂肪酸 淀粉
⑵其他条件如何控制？
⑵其他条件如何控制：
洗涤方式有半自动和全自动，相比之下采 用 全自动方式比较好，并且应尽量使用同 一型号小容量的洗衣机，其机械搅拌作用 相同 ；洗涤材料以（衣物、布料）作为实 验材料比较可行，做对照实验时可以控制 布料的 大小 、 颜色 以及 污物的量 （可用 滴管控制）使其相同，同时也便于洗涤效 果的比较；水量和洗衣粉用量与布料的大 小是成 正比 的。
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？ 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是影响混合物的温度， 从而影响果胶酶的活性
搅拌器搅拌制成 苹果泥均分装入
果胶酶水溶液等量
9支试管 9支试管 各取一支分九组分别放入30℃、 35℃ 、40℃ 、 45℃、 50℃ 55℃、60℃、65℃ 、70℃的恒温箱中 恒温加热 待试管内温度稳定后，将果胶酶 加入相同温度的苹果泥内 过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格 果汁
4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会 使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果胶,这表现 酶的( Ｃ ) A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响
果汁经浓缩在高浓度的糖存在的条件下， 可以形成果冻。但糖含量太多影响风味， a也不符合当今人们对健康食品的要求， 必须采用酶法处理技术。 “最佳果浆酶解工艺”（OME工艺），其 优点是明显提高榨汁率，使压榨机生产能 力提高30％～100％，果渣量减少30％～ 50％ 作食品添加剂．改善口味，增加营养