高中生物第3章酶的制备及应用第1节酶的制备及活力测定教案
高中生物 第3章 酶的制备及应用 第1节 酶的制备及活力测定教案 中图版选修1
第一节酶的制备及活力测定一、酶的存在及提取1．酶是在生物体活细胞中合成的。
其参与反应部位可以在细胞内，也可以在细胞外。
2．在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，甚至丧失活力。
因而提取出的酶首先需要检测酶的活力。
3．酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。
在测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力的实验中，测麦芽糖的产量可用分光光度法。
二、酶活力的测定方法和原理1．提取酶液：研磨水稻种子时需加石英砂，目的是充分研磨。
制取匀浆并离心后，取上清液，其中一份要在水浴中加热，目的是使酶失活。
2．滴加酶液。
3．恒温处理。
4．钝化处理：酶促反应进行一段时间后要向反应液中加物质的量浓度为0.4 mol/L的NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。
5．测定吸光值：测定吸光值时要把反应液与2_mL3,5—二硝基水杨酸试剂混匀，并沸水浴5 min，才能产生麦芽糖产物。
然后分别移入四支比色杯，用分光光度计在波长520 nm 处进行比色。
6．绘制标准曲线。
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中一、植物淀粉酶活力的测定原理：淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖。
在NaOH和丙三醇存在下，二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后被还原生成氨基化合物。
在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈橘红色，在520 nm波长处有最大吸收峰，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。
如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液，经酶促反应后，在酸性条件下，用标准高锰酸钾溶液滴定多余的H2O2，反应如下：5H2O2＋2KMnO4＋4H2SO4―→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4根据消耗的H2O2的量计算出过氧化氢酶的活力。
酶活力用每克鲜重样品1 min内分解H2O2的毫克数表示。
过氧化氢酶活力[mg/(g·min)]＝(A－B)×(V T/V S)×1.7/W×t式中：A 为对照KMnO 4滴定毫升数(mL)；B 为酶反应后KMnO 4滴定毫升数(mL)；V T 为提取酶液总量(mL)，V S 为反应时所用酶液量(mL)，W 为样品鲜重(g)；t 为反应时间(min)；1.7为换算系数，即每消耗1 mL 物质的量浓度为0.1 mol/L 的高锰酸钾溶液，相当于样品中含有1.7 mgH 2O 2。
2019-2020沪科版生物选修1第3章 第1节 酶的制备及活力测定
第一节酶的制备及活力测定一、酶的存在及提取1．酶是在生物体活细胞中合成的。
其参与反应部位可以在细胞内，也可以在细胞外。
2．在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，甚至丧失活力。
因而提取出的酶首先需要检测酶的活力。
3．酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。
在测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力的实验中，测麦芽糖的产量可用分光光度法。
二、酶活力的测定方法和原理1．提取酶液：研磨水稻种子时需加石英砂，目的是充分研磨。
制取匀浆并离心后，取上清液，其中一份要在水浴中加热，目的是使酶失活。
2．滴加酶液。
3．恒温处理。
4．钝化处理：酶促反应进行一段时间后要向反应液中加物质的量浓度为0.4 mol/L的NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。
5．测定吸光值：测定吸光值时要把反应液与2_mL_3，5二硝基水杨酸试剂混匀，并沸水浴5 min，才能产生麦芽糖产物。
然后分别移入四支比色杯，用分光光度计在波长520 nm处进行比色。
6．绘制标准曲线。
一、植物淀粉酶活力的测定原理：淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖。
在NaOH 和丙三醇存在下，3，5-二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后被还原生成氨基化合物。
在过量的NaOH 碱性溶液中此化合物呈橘红色，在520 nm 波长处有最大吸收峰，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。
方法步骤：提取酶液Ｆ分成两份，一份加热使酶失活→向四支试管各加缓冲液4 mL ，1、2号试管加未煮过的新鲜酶液1 mL ，3、4号试管加煮过的酶液1 mL →恒温(40 ℃)5 min →钝化处理(0.4 mol/L NaOH)→测定吸收光值→绘制标准曲线→计算淀粉酶的活力。
淀粉酶活力[mg/(g·min)]＝(A －A ′)×样品稀释总体积/样品鲜重×V ×t式中：A 为淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖量(在标准曲线上查得)，A ′为淀粉酶的对照管中的麦芽糖量(mg)，V 为比色时所用样品液体积(mL)；t 为酶促反应时间(min)。
酶活测定高中生物教案
酶活测定高中生物教案教学目标：1. 了解酶的作用和原理。
2. 掌握酶活性的测定方法。
3. 学会使用比色法进行酶活性测定。
教学重点：1. 酶活性的测定方法。
2. 比色法的应用。
教学难点：1. 比色法的操作和数据处理。
2. 理解酶活性的计算方法。
教学准备：1. 实验室设备：比色计、试管、移液器等。
2. 实验试剂：酶、底物、缓冲液、显色底液等。
3. 实验操作步骤的教学材料。
教学步骤：1. 酶的作用和原理介绍（10分钟）教师简要介绍酶是生物体内的一种蛋白质，能够加速生物化学反应的进行，并且具有高度的专一性。
2. 酶活性测定方法讲解（10分钟）教师介绍酶活性的测定方法，包括比色法、滴定法等。
重点介绍比色法的原理和步骤。
3. 实验操作演示（20分钟）教师进行实验操作演示，展示如何进行酶活性测定实验，包括制备实验试剂、操作步骤等。
4. 学生实验操作（30分钟）学生根据教师的演示，自行进行酶活性测定实验操作，记录实验数据。
5. 数据分析和讨论（15分钟）学生整理实验数据，计算酶活性，并与同学讨论实验结果和可能存在的误差。
6. 总结和反思（10分钟）教师和学生共同总结本节课的实验内容，反思实验中的问题和改进方案。
教学延伸：1. 对其他酶活性的测定方法进行探讨。
2. 探究酶活性与温度、pH值等因素的关系。
教学评估：1. 实验报告：学生根据实验数据和分析结果撰写实验报告。
2. 实验操作表现评价：评估学生在实验操作中的表现和技能掌握情况。
教学反馈：根据学生实验报告和实验操作表现，及时给予反馈和指导，帮助学生提高实验技能和科学研究能力。
同时，鼓励学生对酶活性的研究进行深入探讨和思考。
2021年高中生物同步配套教案： 酶的制备及应用 (人教版选修1)
第3章酶的制备及应用“酶的应用”包括“争辩酶的存在和简洁制作方法”、“尝试利用酶活力测定的一般原理和方法”、“探讨酶在食品制造中的应用”、“探讨酶在洗涤等方面的应用”、“尝试制备和应用固相化酶”等五项具体内容标准。
在人教版高中生物教科书中，这些具体内容标准体现在“果胶酶在果汁生产中的作用”、“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”和“酵母细胞的固定化”三个课题内容及具体要求方面。
下面谈谈对“酶的应用”专题的教学组织。
1. 探讨果胶酶在果汁生产中的作用1.1 探究课题的确定果胶酶是多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等一系列酶的总称，其作用是分解细胞壁及胞间层的半糖醛酸高分子聚合物，将果胶等物质分解成可溶性的半乳糖醛酸等物质，使浑浊的果汁变得澄清，增加果汁的稳定性，提高果汁的品质。
影响果胶酶活性的常见因素是温度和pH，因此，试验程序应起始于引导同学提出一个适于他们探究的问题。
一般状况下，可将同学分成两大组，一组同学探究温度对果胶酶活性的影响，别一组探究pH对果胶酶活性的影响。
在此基础上，可连续探究在适宜的温度和pH条件下，果胶酶的适宜用量，最终计算将水果通过果胶酶的作用形成果汁饮料的价值。
1.2 同学分组设计试验方案在必修模块的学习过程中，同学曾参与“影响酶活性的条件”一组探究试验。
本试验的原理和操作基本步骤相对简洁些，可让同学在阅读教材的基础上，确定下列试验流程及操作：在此基础上，要求同学依据具体课题争辩试验设计中的变量，并提出相应问题供同学思考和争辩：（1）本试验的自变量是什么？因变量是什么？有哪些无关变量？（2）自变量如何进行定量把握？（3）因变量如何进行有效的检测？（4）怎样严格把握无关变量？下表是以不同温度对果胶酶活性探讨的分析，可通过表中的部分内容引导同学争辩。
试管编号1号2号3号4号无关变量 50mL苹果汁无关变量5mL质量分数为2％的果胶酶自变量20℃恒温水浴40℃恒温水浴60℃恒温水浴80℃恒温水浴无关变量分开保温及保温时间等因变量检测生果汁产量（果胶酶活性检测）1.3 操作留意事项果胶酶的催化效果远不如过氧化氢酶明显，老师最好提前配制果胶酶溶液，适当增加果胶酶浓度，以缩短试验时间。
《酶的制备及活力测定》 学历案
《酶的制备及活力测定》学历案一、学习目标1、了解酶的来源和种类，理解酶的制备原理和方法。
2、掌握酶活力测定的基本原理和常用方法。
3、学会设计实验方案，进行酶的制备和活力测定的实验操作。
4、培养观察、分析和解决问题的能力，提高科学探究的素养。
二、学习重难点1、重点（1）酶的制备方法，包括材料的选择、预处理和提取过程。
（2）酶活力测定的原理和常见的测定方法，如分光光度法、荧光法等。
2、难点（1）酶的纯化和浓缩技术。
（2）实验操作中的误差分析和数据处理。
三、知识准备1、酶的概念和特性酶是一种生物催化剂，具有高效性、专一性和温和性等特点。
它能够显著加快化学反应的速率，而自身在反应前后性质和数量不变。
2、影响酶活性的因素温度、pH 值、底物浓度、酶浓度等都会影响酶的活性。
四、学习过程（一）酶的制备1、材料的选择根据所需酶的种类和用途，选择合适的生物材料。
常见的材料有动物组织（如肝脏、肌肉）、植物组织（如叶片、果实）和微生物（如细菌、真菌）等。
例如，如果要制备淀粉酶，可以选择萌发的小麦种子或唾液；如果要制备蛋白酶，可以选择动物的胃黏膜或胰脏。
2、材料的预处理（1）动物组织：需要去除结缔组织、脂肪等杂质，然后用生理盐水洗净，剪成小块。
（2）植物组织：需要洗净、晾干，去除非目的部分，然后粉碎。
（3）微生物：需要培养至一定的生长阶段，然后收集菌体。
3、酶的提取（1）细胞破碎根据材料的性质和酶的存在部位，选择合适的细胞破碎方法。
常见的方法有机械破碎（如研磨、匀浆）、物理破碎（如超声波破碎、渗透压冲击）和化学破碎（如使用表面活性剂、有机溶剂）等。
（2）提取液的选择选择合适的提取液，以利于酶的溶解和稳定。
提取液通常包含一定浓度的缓冲液（维持 pH 稳定）、盐溶液（增加离子强度）和保护剂（如还原剂、蛋白酶抑制剂）等。
（3）提取操作将预处理后的材料放入提取液中，在适当的温度和搅拌条件下进行提取。
提取时间和次数根据酶的含量和提取效率确定。
第一节酶的制备及活力测定
第一节酶的制备及活力测定第一节酶的制备及活力测定【课标要求】研究酶的存在和简单制作方法，尝试利用酶活力测定的一般原理和方法。
【知识梳理】背景知识 1、酶在活细胞内合成，在细胞内起催化作用，称为________。
1、生物细胞产生的酶2、由细胞内产生然后分泌到细胞外发挥作用，称为________。
1、提取胞内酶，需要破碎________，可用破碎仪、研磨器或匀浆机2、提取酶的方法使酶从中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成________。
2、提取胞外酶，可直接从________________________中提取。
在酶的提取过程中，________、________等多种环境条件都可能影响酶的空间结构导致酶变性直至丧失活力。
因而，提取出的酶首先需要检测酶的________。
（1）定义：通常以单位时间内________或者单位时间内________ 3、酶的活力（2）测定方法：________和________ 实践案例：植物淀粉酶的制备及活力测定材料器具：略活动程序：1、提取酶液2、滴加酶液：取4支试管编号后均加入ph=5.6的________________缓冲溶液。
向1、2试管中各加入未煮过的________ 1ml 向3、4试管中各加入已煮过的________ 1ml3、恒温处理：为什么要进行恒温40°c处理？答：保证酶在________温度下充分发生反应。
4、钝化处理：钝化处理的原因？答：使酶的活性________，从而使反应减慢或停止。
5、测定吸光值：用分光光度计在波长________处进行比色。
6、绘制标准曲线7、结果分析：（1）从标准曲线中查出________。
（2）计算淀粉酶的活力。
探究活动：1、制备过氧化氢酶粗酶液以新鲜________、________________为材料经过粉碎、研磨、离心，取________即可得到过氧化氢酶粗酶液。
2、用分光光度法测定过氧化氢酶的活力在过氧化氢酶存在时，过氧化氢将愈创木酚氧化生成________色产物，这种产物在波长470 nm处有最大吸收峰，通过测定________可以计算出过氧化氢酶的活力。
高中生物第三章第一节酶的制备和应用学案苏教版选修1
第一节酶的制备和应用学习导航明目标、知重点难点理解酶及酶活力的看法，简述酶活力测定的一般原理和方法。
试一试利用苹果匀浆，研究制成就汁的最正确条件的实验，测定果胶酶的活性并观察果胶酶对果汁形成的作用。
( 重点 )认识冲洗剂中的酶制剂，商议洗衣粉中的酶制剂在冲洗中的作用。
(重点 )学习比较性实验及研究实验的设计思想。
(难点)[ 学生用书 P38]一、阅读教材P56第三、四段解析酶的性质和酶活力1．酶的性质(1)酶是两性电解质，能在电场中搬动。
(2)酶的水溶液拥有亲水胶体的性质，不能够经过半透膜。
(3)酶分子易受一些物理因素 ( 如高温、紫外线等 ) 和化学因素 ( 如强酸、强碱、有机溶剂等)的作用而变性，进而丧失活力。
2．酶活力(1)定义：也称为酶活性，是指酶在催化必然的化学反应时表现出来的能力。
(2)表示方法：平时用酶促反应的速率，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少许或产物的生成量来表示。
(3) 单位： IU 。
1 IU为在实验规定的条件下( 如温度为25 ℃，最适pH、最适底物浓度时) ，每分钟能将1_ μmol 底物转变成产物所需要的酶量或每生成1_ μmol 产物所需的酶量。
二、阅读教材P56最后两段解析果胶与果胶酶1．果胶(1)分布：存在于全部高等植物细胞壁和细胞缝隙中的一种结构多糖。
(2)作用：与植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素以及蛋白质、无机盐离子等相互交联，使细胞组织结构坚固。
2．果胶酶(1)看法：是一个多酶复合系统，是全部能够分解果胶的酶的总称。
(2)作用：果胶酶能分解果胶，促使植物组织的分解，降低细胞内容物的黏度。
(3)应用①在饲料中增加果胶酶，可改进饲料质量，提高可利用的能源物质含量，可促使动物体内各种酶的分泌。
②在果蔬汁加工中，果胶酶能提高果蔬汁的出汁率，增加饮料产量；降低黏度；使果蔬汁澄清，保留果蔬汁中的营养成分。
三、阅读教材P57第一段完成酶制剂相关内容种类作用原理用途可将蛋白质水解成蛋白胨、多肽、氨蛋白酶改进食品的营养价值基酸等把脂肪水解为脂肪酸、甘油二酯、甘面粉加工、酒类酿造、食品增香、饲脂肪酶油单酯和甘油料增加剂、冲洗剂等α- 淀粉酶能够迅速水解淀粉分子链淀粉酶面包、馒优等食品加工中的α-1 ， 4- 葡萄糖苷键与果胶酶和半纤维素酶拥有共同作纤维水果和蔬菜的果浆或果渣的办理、植用，能够损坏植物细胞壁，促使细胞素酶物提取物的生产内有效物质的释放四、阅读教材P57第二段～ P59完成就胶酶的制备和观察其作用1．果胶酶的制备(1)将 50 g 新鲜水果或蔬菜洗净，在预冷的研钵内用剪刀迅速剪碎后研磨，边研磨边加入质量分数为 10%的 NaCl 溶液 50 mL ，制成匀浆液。
高中生物 第3章 酶的制备及活力测 3.2 酶的制备及应用(1)素材 中图版选修1
第3章酶的制备酶的制备主要有两种方法，即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期酶制剂是以动植物作为原料，从中直接提取的。
由于动植物生长周期长，又受地理、气候和季节等因素的影响，因此原料的来源受到限制，不适于大规模的工业生产。
目前，人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源。
—、酶的微生物发酵生产法1、微生物发酵生产法的优点酶的品种齐全微生物种类繁多，目前已鉴定的微生物约有20万种，几乎自然界中存在的所有的酶，我们都可以在微生物中找到。
酶的产量高微生物生长繁殖快，生活周期短，因而酶的产量高。
许多细菌在合适条件下20 min左右就可繁殖一代，为大量制备酶制剂提供了极大的便利。
生产成本低培养微生物的原料，大部分比较廉价，与从动、植物体内制备酶相比要经济得多。
便于提高酶制品获得率由于微生物具有较强的适应性和应变能力，可以通过适应、诱变等方法培育出高产量的菌种。
另外，结合基因工程、细胞融合等现代化的生物技术手段，可以完全按照人类的需要使微生物产生出目的酶。
正是由于微生物发酵生产具有这些独特的优点，因此目前工业上得到的酶，绝大多数来自于微生物，如淀粉酶类的α一淀粉酶、β一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶以及异淀粉酶等都是从微生物中生产的。
2、微生物发酵生产法中尚待解决的问题尽管微生物发酵法生产酶制剂存在上述优点，但仍存在一些问题需要解决。
消除毒性微生物发酵法生产的酶制品中会带人一些细菌自身的生理活性物质，这些生理活性物质往往对人体有害，因此进行毒性实验是必需的。
优良产酶菌种的筛选、培育目前，大多数工业微生物制酶生产采用的菌种较少，仅局限于11种真菌、8种细菌和4种酵母菌。
只有不断寻找更多的适用的产酶菌种，才可能使越来越多的酶采用微生物发酵法进行工业化生产。
3、微生物发酵生产法的条件控制微生物酶的发酵生产是在人为控制的条件下有目的迸行的，因此条件控制是决定酶制剂质量好坏的关键因素。
条件控制包括以下几个方面。
优良菌种的筛选酶产量高低的关键在于得到产酶性能优良的菌种，这也是发酵生产法的首要环节。
2019_2020学年高中生物第三章酶的应用技术实践第一节酶的制备和应用课件苏教版选修1
(3)单位：IU。1 IU 为在实验规定的条件下(如温度为 25 ℃， 最适 pH、最适底物浓度时)，每分钟能将 ___1_μ_m__o_l___底物 转化为产物所需要的酶量或每生成 ___1_μ_m__o_l ___产物所需 的酶量。
二、阅读教材 P56 最后两段分析果胶与果胶酶 1．果胶 (1)分布：存在于所有高等植物___细__胞__壁____和细胞间隙中的 一种结构多糖。 (2)作用：与植物组织中的___纤__维__素____、半纤维素、木质素 以及蛋白质、无机盐离子等相互交联，使细胞组织结构坚 固。
第三章 酶的应用技术实践
第一节 酶的制备和应用
第三章 酶的应用技术实践
学习导航
明目标、知重点难点
理解酶及酶活力的概念，简述酶活力测定的一般原理
和方法。
尝试利用苹果匀浆，探究制成果汁的最佳条件的实
验，测定果胶酶的活性并观察果胶酶对果汁形成的作用。
(重点)
了解洗涤剂中的酶制剂，探讨洗衣粉中的酶制剂在洗
实验现象 实验结论
澄清度__高_____
澄清度低
果胶酶能___水__解__果__胶__，提高果汁的 __澄__清__度_____
探究 3 探究果胶酶的用量 (1)实验原理 酶活力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。酶反应速度可用单位时间内、单 位体积中__底__物__的__减__少__量____或___产__物__的__增__加__量___来表示。 (2)实验思路 在温度、pH、反应时间、底物用量等条件相同的前提下， 设置梯度酶用量，观察实验结果，选出最适酶用量。
解析：①设计实验时，如果只改变温度，其他条件不变， 则温度为自变量，同理 pH 亦可作为自变量。 ②衡量实验结果的指标有两种，一是果汁的量，二是果汁 的澄清度。 ③酶的活性受温度、pH 等条件影响，却与底物的量、酶的 浓度和水的加入量没有关系，所以每一种酶的最适温度和 最适酸碱度是一定的。
2013中图版选修1第三章第1节《酶的制备及活力测定》
第三章
酶的制备及应用
(2)在140 min后，曲线变成水平，这是因为
___________________________________
___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ______________。
____________________________________
____________________________________ __________。
第三章
酶的制备及应用
(5)如图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解 速度和温度关系的是________。
第三章
酶的制备及应用
【解析】
H2O2的量 计算出过氧化氢酶 根据消耗的 ____________
的活力。 酶活力用每克鲜重样品 1 min 内分解 H2O2 的 毫 克 数 表示 过 氧化 氢 酶活 力 [mg/(g· min)] ＝ （ A－ B）×（ VTNS）× 1.7 W× t
第三章
酶的制备及应用
要点突破讲练互动
要点一 粗酶液的制取
(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请
在原来图上画出生成物量变化的示意曲线。
第三章
酶的制备及应用
(4) 若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液 pH 由 2 逐渐升高到 10 ，则酶催化反应的速度 将 ________ ， 原 因 是
_______________________ ____________________________________
(4)萨姆纳第一次证明了脲酶是蛋白质。(√)
高中生物第三章_酶的制备及应用课件苏教版选修1
第一节 酶的制备及活力测定
一、酶的存在及提取
1.酶的存在：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胞内酶
胞外酶 2.提取酶的方法 3.酶的活力
直接提取法 细胞破碎法
定义
测定方法
分光光度法 滴定法
机械法 化学法 酶解法 冻融法
二、酶活力的测定方法和原理
1、提取酶液 2、滴加酶液 3、恒温处理 4、钝化处理 5、测定吸光值 6、绘制标准曲线
四、探究温度、PH对果胶酶活性的影响
温度
PH
第三节 加酶洗衣粉的洗涤条件
一、洗衣粉成分
普通洗衣粉 表面活性剂，水软化物质，芳香物质，增白物质等成
分，有的洗衣粉中还含有香精和色素，以及填充剂 等 加酶洗衣粉 除含有普通洗衣粉的成分外，还含有多种酶制剂：蛋 白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素酶等
1、操作更简捷，使用寿命更长 2、不需要提取酶，减少酶活力的损失 3、能催化一系列化学反应
三、实践案例
木瓜蛋白酶的固定化 1、酶的固定化 2、检验酶的活性 3、酶的再利用 4、结果记录
酵母细胞的固定化
第四章 植物有效成分的提取 第一节 植物色素的提取
一、植物色素的种类
水溶性色素 一般易溶于水或酒精，不溶于乙醚、氯仿等 有机溶剂，如甜菜红色素、花青素等。
子天
是开
梅放
花；
，有
选的
择孩
在子
冬是
天荷
开花
放，
选
择
在
夏
我们，还在路上……
三、胡萝卜素的提取
材料处理 萃取 过滤 浓缩干燥 鉴定
四、探究活动
从成熟辣椒中提取辣椒红色素 从番茄果实中提取番茄红色素 从甜菜块根中提取甜菜红色素
生物中图版学案：第三章第一节酶的制备及活力测定
第一节酶的制备及活力测定1．研究酶的存在和简单制作方法。
2．尝试利用酶活力测定的一般原理和方法。
一、酶的粗提取1．提取方法酶是在生物体活细胞中合成的。
多数酶在细胞内直接参与生物化学反应，少数的酶要分泌到细胞外发挥作用。
提取存在于细胞内的酶，需要破碎生物组织细胞，可用破碎仪、研磨器或匀浆器等机械将组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液.唾液淀粉酶、胰蛋白酶等分泌到细胞外的酶，可以直接从动物分泌物或细胞外的组织间隙中提取。
2．提取过程中影响酶活力的因素在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，直至丧失活力.二、酶的活力1．酶的活力检测指标酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示.例如，通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力。
由于麦芽糖与3,5－二硝基水杨酸试剂反应，能生成黄褐色产物,因此,利用分光光度法进行比色，可以测出麦芽糖的生成量。
另外,还可以通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力。
2．分光光度法分光光度法是通过直接测定溶质对光的吸收能力来确定溶液浓度的方法。
在定量分析时，首先配制一系列浓度梯度的标准溶液，在分光光度计上，选取特定的波长，测出它们的吸光值。
以各种标准溶液的浓度为横坐标，相应的吸光值为纵坐标，绘出标准曲线。
比色测定待测样品时，操作条件应与绘制标准曲线时相同。
测出吸光值后，从标准曲线上读出它的浓度，以计算出待测物质的含量。
三、植物淀粉酶的制备及活力测定1．材料的选择萌发的水稻种子是提取淀粉酶的好材料。
2．操作过程（1）提取酶液。
（2)滴加酶液。
(3）恒温处理.（4）钝化处理。
(5)测定吸光值。
（6）绘制标准曲线.3．结果分析错误!＝错误!式中：A为淀粉酶水解淀粉生成的麦芽糖量（在标准曲线上查得，mg);A′为淀粉酶的对照管中的麦芽糖量(mg)；V为比色时所用样品液体积(mL）;t为酶促反应时间（min）。
《酶的制备及活力测定》 学历案
《酶的制备及活力测定》学历案一、学习目标1、了解酶的来源和分类，掌握常见酶的制备方法。
2、理解酶活力的概念和测定原理。
3、学会使用常见的实验方法测定酶的活力。
4、培养实验设计和数据分析的能力。
二、学习重难点1、重点（1）酶的制备方法，包括提取、分离和纯化的基本步骤。
（2）酶活力测定的原理和方法，如分光光度法、滴定法等。
2、难点（1）酶的分离和纯化过程中，各种技术的原理和操作要点。
（2）根据实验数据准确计算酶的活力。
三、学习过程（一）酶的基本知识1、酶的定义和特性酶是一类具有生物催化功能的蛋白质或 RNA 分子。
它们具有高效性、专一性、温和性等特性。
2、酶的分类根据酶所催化的反应类型，可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和合成酶六大类。
（二）酶的制备1、材料的选择选择富含所需酶的生物材料，如动物肝脏、植物组织或微生物细胞等。
2、细胞破碎（1）机械破碎法：通过研磨、匀浆等方法破坏细胞的细胞壁和细胞膜。
（2）物理破碎法：利用超声、渗透压变化等手段使细胞破碎。
（3）化学破碎法：使用化学试剂如表面活性剂、有机溶剂等溶解细胞膜。
3、提取在适当的缓冲液中，将酶从破碎的细胞中溶解出来。
4、分离和纯化（1）盐析法：通过加入不同浓度的盐溶液，使酶沉淀析出。
（2）层析法：包括离子交换层析、凝胶过滤层析等，根据酶与杂质分子的大小、电荷等性质差异进行分离。
（3）电泳法：利用电场作用，使酶在凝胶中迁移，达到分离目的。
（三）酶活力测定1、酶活力的定义酶活力是指在一定条件下，酶催化某一化学反应的能力。
2、测定原理通常通过测定反应体系中底物的减少量或产物的生成量来衡量酶活力。
3、测定方法（1）分光光度法：利用底物或产物在特定波长下的吸光度变化来测定。
（2）滴定法：通过滴定反应产物的量来计算酶活力。
（四）实验设计与操作1、实验目的制备并测定某一种酶（如过氧化氢酶）的活力。
2、实验材料和仪器新鲜的猪肝、研钵、离心机、分光光度计、移液器、试管等。
生物学案：第三章第一节酶的制备和应用
第一节酶的制备和应用一、酶活力的测定1．酶活力酶活力也称为________,是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力，通常用________________即酶促反应过程中单位时间内______________或______________来表示，其单位为“______”.2．影响酶活力的因素生物体内具有______功能的有机物称为酶，酶分子易受一些物理因素（如____、________）和化学因素（如____、____、__________等）的作用而变性，从而丧失活力;因此，酶活力的高低会受______、____、________等多种因素的影响。
3．果胶果胶是植物__________和________的重要成分，在植物的细胞或组织间起______作用，它的分解将会引起细胞之间的离散。
预习交流在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下，利用哪种物质可以除去细胞壁？能否利用盐酸除去细胞壁？二、洗涤剂中常用的酶制剂1．各种洗涤产品各种洗涤产品按产品的外观形态可分为______、____________和____________等多种类型，化学洗涤剂的去污能力主要来自____________。
2．洗涤剂中添加的酶________能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的______,使污迹容易从衣物上脱落；脂肪酶可将______最终分解为______和________；淀粉酶可将______水解成______、________等；纤维素酶可将________最终分解为________，以达到去污的目的.因此，蛋白类纤维（如羊毛、蚕丝等）织物等就不能用________来洗涤.预习交流1．普通洗衣粉的超量使用，很容易造成水体的污染，为什么？2．加酶洗衣粉与普通洗衣粉的成分有何异同?3．洗涤剂中不能直接去除污垢，但能增强洗涤效果的成分是什么？答案：一、1。
酶活性酶促反应的速率底物的减少量产物的生成量IU2．催化热紫外线酸碱有机溶剂温度pH 激活剂3．细胞间质细胞壁黏合预习交流：提示：细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，用果胶酶和纤维素酶能除去细胞壁且不损伤细胞内部结构;不能，虽然用盐酸也能破坏细胞壁，但同时也杀死了细胞,破坏了细胞内部结构。
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第一节酶的制备及活力测定一、酶的存在及提取1．酶是在生物体活细胞中合成的。
其参与反应部位可以在细胞内，也可以在细胞外。
2．在酶的提取过程中，温度、酸碱性等多种环境条件都可能影响酶的空间结构，导致酶变性，甚至丧失活力。
因而提取出的酶首先需要检测酶的活力。
3．酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。
在测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力的实验中，测麦芽糖的产量可用分光光度法。
二、酶活力的测定方法和原理1．提取酶液：研磨水稻种子时需加石英砂，目的是充分研磨。
制取匀浆并离心后，取上清液，其中一份要在水浴中加热，目的是使酶失活。
2．滴加酶液。
3．恒温处理。
4．钝化处理：酶促反应进行一段时间后要向反应液中加物质的量浓度为0.4 mol/L的NaOH溶液，目的是钝化酶的活性，使反应终止。
5．测定吸光值：测定吸光值时要把反应液与2_mL3,5—二硝基水杨酸试剂混匀，并沸水浴5 min，才能产生麦芽糖产物。
然后分别移入四支比色杯，用分光光度计在波长520 nm 处进行比色。
6．绘制标准曲线。
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4一、植物淀粉酶活力的测定原理：淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖。
在NaOH和丙三醇存在下，3,5二硝基水杨酸(DNS)与还原糖共热后被还原生成氨基化合物。
在过量的NaOH碱性溶液中此化合物呈橘红色，在520 nm波长处有最大吸收峰，在一定的浓度范围内，还原糖的量与光吸收值呈线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖量。
如果在反应系统中加入适当过量的过氧化氢溶液，经酶促反应后，在酸性条件下，用标准高锰酸钾溶液滴定多余的H2O2，反应如下：5H2O2＋2KMnO4＋4H2SO4―→5O2＋2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4根据消耗的H2O2的量计算出过氧化氢酶的活力。
酶活力用每克鲜重样品1 min内分解H2O2的毫克数表示。
过氧化氢酶活力[mg/(g·min)]＝(A－B)×(V T/V S)×1.7/W×t式中：A为对照KMnO4滴定毫升数(mL)；B为酶反应后KMnO4滴定毫升数(mL)；V T为提取酶液总量(mL)，V S为反应时所用酶液量(mL)，W为样品鲜重(g)；t为反应时间(min)；1.7为换算系数，即每消耗1 mL物质的量浓度为0.1 mol/L的高锰酸钾溶液，相当于样品中含有1.7 mgH2O2。
用分光光度法也可测定过氧化氢酶的活力。
在有过氧化氢存在时，H2O2将愈创木酚氧化生成茶褐色物质，后者在波长为470 nm处有最大吸收峰，再用721型分光光度计进行测定。
探究影响酶活力的因素(2016·全国甲卷)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。
回答下列问题：(1)三个温度条件下，该酶活性最高的是________组。
(2)在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会________。
(3)如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量________，原因是_________________________。
(4)生物体内酶的化学本质是____________，其特性有____________(答出两点即可)。
【审题导析】胰蛋白酶—⎪⎪⎪—酶的特性—酶的作用特点—影响酶活力的因素【精讲精析】(1)在60 ℃条件下，反应的最终产物浓度比20 ℃和40 ℃条件下小很多，说明酶在60 ℃条件下最终失活。
20 ℃与40 ℃条件下相比，40 ℃时酶促反应到达反应平衡的时间短，说明40 ℃条件下酶活性较高。
(2)在时间t1前，如果A组温度提高10 ℃变成30 ℃，由该酶活性随温度的变化规律可知，30 ℃条件下的该酶活性大于20 ℃条件下的，那么A组酶催化反应的速度会加快。
(3)t2时C组的产物浓度已不再增加，但由A和B 组t2时的产物浓度可知，t2时C组底物并未全部被分解，C组产物浓度不再增加是由于C组温度条件下t2时酶已经变性失活。
因此如果在时间t2时，向C组增加2倍量的底物，在其他条件不变的情况下，t3时产物的总量也不会再增加。
(4)生物体内酶的化学本质绝大多数是蛋白质，极少数是RNA。
酶具有高效性、专一性等特性，并且需要适宜的温度和pH等。
【答案】(1)B (2)加快(3)不变60 ℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应产物总量也不会增加(4)蛋白质或RNA 高效性和专一性(其他合理答案可酌情给分)将实验数据转换成曲线图的方法(1)以自变量为横坐标，以因变量为纵坐标建立直角坐标系；(2)注明坐标轴的名称、单位、坐标原点以及曲线名称；(3)每个坐标轴上的取值单位要相等；(4)将实验数据标到坐标系中，并用相应线型连接起来。
1．种子萌发时，贮藏物质发生水解作用过程中，活力最高的酶应该是( )①脂肪酶②淀粉酶③蛋白酶④转氨酶⑤过氧化氢酶⑥蔗糖酶A．①②③B．②④⑤C．④⑤⑥ D．①③⑤【解析】植物种子中贮存的是不能被细胞直接利用的大分子物质，如蛋白质、脂肪、淀粉等。
它们必须转化成溶于水的小分子物质才能被植物细胞所利用，在转化过程中，起作用的是各种水解酶。
如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等。
【答案】 A酶的制备和应用下列有关淀粉酶制备的描述错误的是( )A．选材应选萌发的水稻种子(或其他含淀粉多的种子)B．研磨时加入石英砂使研磨更加充分C．用蒸馏水稀释的目的是让细胞吸水涨破D．室温下放置及振荡的目的是让酶充分溶解【审题导析】【精讲精析】植物细胞有细胞壁不能用吸水涨破法。
【答案】 C制备酶时应注意选材，具体有：(1)所要制备的酶是什么酶(2)它所存在的组织或细胞(3)含量较多的时期2．(2012·广东高考)食品种类多，酸碱度范围广。
生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。
据图可知，________更适宜作为食品添加剂，理由是___________________________________。
蛋白酶的活力可用____________________________的量来表示。
(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。
结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06 mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。
他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。
请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。
【解析】(1)题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”，所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱度适应范围。
由图可知，木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化，所以可以选作食品添加剂。
酶的活力可用单位时间内、单位体积中底物的减少量(或产物的增加量)来表示。
(2)由题中信息已知酶保护剂的适宜浓度范围和提取液pH的适宜范围，故实验的自变量是酶保护剂的浓度和提取液的pH，需在适宜范围内确定较小的梯度进行实验。
实验结果记录表要包含自变量酶保护剂的浓度和提取液的pH以及因变量底物的减少量(或产物的产生量)。
【答案】(1)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶的活力不随pH的变化而变化单位时间内、单位体积中底物减少(或产物增加) (2)课题：探究酶保护剂的浓度和提取液的pH的最佳组合1．下列与酶的活性有关的说法不正确的是( )A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C．酶的活性受温度、酸碱性等因素的影响D．酶活性高低与反应物浓度无关【解析】酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其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。
酶的催化作用受外界条件影响，温度、酸碱性等对酶的催化能力都有较大影响，反应物浓度与酶的活性高低无关。
【答案】 A2．下列关于酶的论述错误的是( )A．酶的数量随化学反应的进行而减少B．有的酶是蛋白质，有的是核酸C．酶的活性与pH有关D．细胞内、外都可能有酶存在【解析】酶的特性之一就是反应前后保持不变。
【答案】 A3．如图表示在不同条件下，酶促反应的速度变化曲线，试分析：(1)酶促反应的速度可以用________来表示。
(2)Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速度慢，这是因为_________________。
(3)图中AB段和BC段影响酶促反应速度的主要限制因子分别是___和____。
(4)若想探究酶的最适pH，至少应设计__________种不同的pH。
(5)请在原图中绘出在酶浓度相对值为1个单位、温度为25 ℃条件下酶促反应速度曲线。
【解析】酶促反应速度可用底物利用速率或产物生成速率表示。
图中Ⅱ与Ⅰ的不同在于反应温度，AB段说明影响反应速度的是底物浓度，而BC段则是酶浓度。
在探究pH(或温度)对酶活性的影响时，常设置高、适、低三个条件。
【答案】(1)底物利用速率(或产物生成速率)(2)温度低，酶活性降低(3)底物浓度酶浓度(4)3(5)如图(虚线所示)学业达标测评(六)一、选择题1．科学家从细菌中分离得到了分解石油的酶，其活力的大小可表示为( )A．单位时间、单位体积内反应物的总量B．一段时间后生成物的总量C．一段时间后，一定体积中消耗的反应物量D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量【解析】酶活力的大小可用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度表示，此速度是指单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。
【答案】 D2．在植物淀粉酶制备及活力测定实验中，淀粉水解反应一段时间后，加NaOH溶液的目的是( )A．缓冲作用B．与麦芽糖反应生成黄褐色产物C．钝化酶的活性，使反应终止D．以上都不对【解析】淀粉酶的活力测定以单位时间内麦芽糖的生成量来表示，对照的试管要同时结束反应来计算时间，所以利用NaOH来钝化酶的活性，使反应终止。
【答案】 C3．从水稻种子中提取酶液时，首先要研磨种子，在此过程中要加入石英砂，其原因是( )A．防止酶失活B．使研磨充分，有利于酶释放C．有利于种子内淀粉酶的大量合成D．使酶失活【解析】提取酶液时，要将种子研磨成匀浆，加入石英砂目的是使研磨充分，提取到足够多的酶液。
【答案】 B4．利用水稻种子制备植物淀粉酶要选用( )A．晒干的种子B．萌发的种子C．死种子D．刚成熟的种子【解析】植物种子在萌发时，因需大量的物质和能量，此时淀粉酶含量升高，活力增强以促进淀粉的大量水解。