酶的制备及应用ppt课件(自制)

当滴定至红色不变时，标志 着滴定达到终点
(二)影响出汁率的物质及处理方法 1．影响出汁率的物质
(1)物质名称：果胶质。 (2)造成的问题：果肉的出汁率低，耗时长；果汁浑浊、黏 度高，不易澄清和过滤。
2．处理方法——酶解法(以果胶酶为例)
(1)作用机理
果胶质
小分子有机酸
(2)作用条件
①最适温度：45℃～50℃。
【例2】 (2008·江苏高考)为探究洗衣粉加酶后的洗涤效果，将一 种无酶洗衣粉分成3等份，进行3组实验。甲、乙组在洗衣粉 中加入1种或2种酶，丙组不加酶，在不同温度下清洗同种化 纤布上的2种污渍，其他实验条件均相同，下表为实验记录。 请回答下列问题。
水温/℃ 10
20
30
40
50
组别 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲 乙 丙
4．探究不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)实验原理：酶的催化作用具有专一性，复合酶洗衣粉加 入的酶制剂种类较多，与单一加酶洗衣粉相比，对各种污 渍都有较好的洗涤效果。 (2)实验变量： ①自变量：加酶洗衣粉。 ②无关变量：其他条件相同且适宜(如温度、pH等)。
(3)实验步骤：
步骤
注入自来水 加入物质(等量)
答案：(1)加酶和适当提高温度 蛋白酶 蛋白酶和脂肪酶 (2)专 一性 (3)没有差异，因为高温使酶失活 (4)未运用酶的固定化技 术，因为酶未固定在不溶于水的载体上，也不能重复利用
名师点睛：①影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有水温、水量、 水质、洗衣粉用量、衣物质量、大小、浸泡时间和洗涤时间 等，在这些因素中，如果水温是我们要研究的对象，那么应 设水温为实验变量，其他因素都应保持不变。 ②洗涤方式最好用全自动洗衣机，因用手洗效果、强度等很 难控制。 ③温度梯度如果跨度过大，可先通过预实验测出大致最适温 度范围，再次设置更细的温度梯度，直至测出具体最适温度。
②最适pH范围：3.0～6.0。
3．果汁得率的计算方式：
R＝V1/V2×100% (R：果汁得率；V1：澄清果汁体积；V2：处理前果汁体积)
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(三)实验探究酶活力的影响因素和酶的用量 1．实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则，严格控制无
关变量。 2．探究不同温度(或pH)对酶活力的影响时，温度(或pH)作为
洗涤实例
血渍、奶渍及各种食品 类的蛋白质污垢
油渍、人体皮脂、口红
来自面条、巧克力等的 污垢
2. 探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物上污渍的洗涤效果 (1) 实验过程： ① 取大烧杯两只，用量筒量取等量水放入其中 ② 将制好的污染布块和洗衣粉(一组为污染布块与普通洗衣
粉，一组为污染布块与加酶洗衣粉)分别放入两只烧杯中。 ③ 用玻璃棒同时充分搅拌。一段时间后再搅拌，可
注意事项
②比色时，待测样品与 标准液绘制标准曲线时
操作条件应相同
高锰酸钾滴定法 在酸性条件下，高锰酸钾溶 液滴定多余的H2O2,5H2O2＋ 2KMnO4＋4H2SO4→5O2＋ 2KHSO4＋8H2O＋2MnSO4
①在反应中加入过量H2O2， 经过一段时间反应 ②用标准高锰酸钾溶液滴定 多余H2O2
自变量，通常通过设置合理的梯度来确定最适值。最适值 是通过比较相同时间内获得的产量或效果来确定的。
温度和pH在很大程度上会对酶的构象产生巨大的影响，过高 或过低都会使其活力降低，有的甚至丧失活力(如温度过高， pH过高或过低)，其曲线如图所示：
3．探究最适温度时，pH为最适pH且为不变量，探究最适pH 时，温度最好为最适温度。
脸盆 编号
1 2 3 4
加入物质(等量) 温度 洗衣粉(等量) 水量
油污布
37℃
加酶
2L
油污布
37℃
普通
2L
油污布
5℃
加酶
2L
油污布
5℃
普通
2L
褪色 时间 5 min 7 min 8 min 9 min
(1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是 ______________________。 (2)能说明酶活性受温度影响的实验是 ______________________。
思路点拨：本题考查考生对“生物的生活习性、形态结构和 功能与环境相适应”思想的理解。橘络的主要成分是纤维素 (植物细胞壁的主要成分)，因此，能以死亡植物体为营养来源 的微生物细胞中一定含有分解细胞壁成分的酶。 答案：ACD
【知识链接】 (1)植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶。纤维素、果胶都 属于多糖。 (2)纤维素酶：广泛存在于自然界的生物体中，细菌、真菌细 胞等都能产生纤维素酶，一般用于生产的纤维素酶来自于真 菌。 (3)果胶酶：一般由黑曲霉发酵而来。
控制水温 加入洗衣粉(等量)
用玻璃棒搅拌 观察实验现象
Ⅰ
500 mL 奶渍布
37℃ 蛋白酶 洗衣粉
5 min
烧杯编号
Ⅱ 500 mL 奶渍布
37℃ 复合酶 洗衣粉 5 min
Ⅲ
500 mL 奶渍布
37℃ 脂肪酶 洗衣粉
5 min
2．下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的 探究实验，请据表回答：
酶的种数
常用载体
制作方法 是否需要 营养物质 催化反应 反应底物
直接使用酶 一种或几种
固定化酶
固定化细胞
一种
一系列酶
明胶、琼脂糖、 高岭土、皂土、 海藻酸钠、醋 硅胶、凝胶 酸纤维素、聚
丙烯酰胺
化学结合固定 化、物理吸附 固定化
包埋法固定化
否
否
是
单一或多种
单一
一系列
各种物质(大分 子、小分子)
各种物质(大分 子、小分子)
(3)海藻酸钠溶液配制注意事项 对海藻酸钠溶化时要小火间断加热，避免海藻酸钠发生焦糊； 将溶化后的海藻酸钠先冷却至室温，再与酵母细胞混合，避 免高温杀死酵母细胞；固定化酵母细胞时，应将海藻酸钠酵 母细胞的混合液用注射器缓慢滴加到CaCl2溶液中，而不是注 射，以免影响凝胶珠的形成。 (4)CaCl2溶液的作用 CaCl2溶液的作用是使海藻酸钠胶体发生聚沉，形成凝胶珠。
4．探究果胶酶的最适用量时，所测出的最适用量指在本实验 的温度、pH等条件下测出的，因而果胶酶的最适用量应 标明温度和pH。
5．探讨加酶洗衣粉的最适温度要根据生活中的实际情况，合 理设置温度梯度。
6．在使用加酶洗衣粉时不但要考虑最佳洗涤效果这一条件， 还要考虑到酶的专一性和洗涤成本的问题。
1．下列说法不正确的是( ) A．在探究果胶酶用量实验中，虽然实验的变量发生了变 化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的 B．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶 C．通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的 高低 D．人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题
思路点拨：丙组为对照实验，为排除无关变量干扰。消除污渍所 用时间越短，说明酶的去污能力越强。通过表格数据可以看出， 适当提高温度可以提高酶的催化能力。加酶后，去污效果也有明 显提高。甲组能消除血渍而不能消除油渍，因此，甲组洗衣粉中 加入了蛋白酶。乙组能消除血渍和油渍，说明乙组在洗衣粉中加 入蛋白酶和脂肪酶。根据甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作 用具有专一性。由于高温使酶变性而失活，所以甲、乙、丙三组 均在水温80℃时洗涤同一种污渍，洗涤效果无差异。因为酶未固 定在不溶于水的载体上，也不能重复利用，因此加酶洗衣粉中的 生产未运用酶的固定化技术。
重复进行。 ④ 相同的时间后观测洗涤效果。
(2)结果分析与注意事项： ①加酶洗衣粉有很多种，注意实验用的加酶洗衣粉的说明，是单 一加酶洗衣粉，还是复合加酶洗衣粉。 ②所滴加的污染物种类与实验结果有着密切的关系。 ③洗涤材料可选用纯棉制品。
3．探究不同温度对加酶洗衣粉的洗涤效果 据不同季节的温度设置水温——确认适于不同季节使用的 洗衣粉，应根据当地一年中的实际气温变化来确定水温， 通常情况下，冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5℃、 15℃、25℃和35℃的水温，因为这4个水温较符合实际情 况，对现实也具指导意义。
清除血 渍时间 67 66 88 52 51 83 36 34 77 11 12 68 9 11 67
/min
清除油 渍时间 93 78 95 87 63 91 82 46 85 75 27 77 69 8 68
/min
(1)提高洗衣粉去污能力的方法有________。甲组在洗衣粉中 加入了________。乙组在洗衣粉中加入了________。 (2)甲、乙组洗涤效果的差异，说明酶的作用具有________。
解析：(1)只有通过比较，才能说明活性高低，所以需有加酶 洗衣粉与普通洗衣粉之间的对照，同时褪色时间不能由其他 变量干扰，这样的组合只能为1与2或3与4，结合题干是加酶 洗衣粉效果好，所以只能为1与2的组合。(2)由题意知变量为 温度，所以应为1与3的组合。 答案：(1)1与2 (2)1与3
1．直接使用酶、固定化酶、固定化细胞的比较
3．关于固定化酶技术说法正确的是( ) A．固定化酶技术就是固定反应物，将酶依附着载体围绕 反应物旋转的技术 B．固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应 C．固定化酶中的酶无法重复利用 D．固定化酶是将酶固定在一定空间的技术
解析：固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间 内，将酶固定在不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触， 又能与产物分离，还可以使酶能够反复利用，这样既可以降 低生产成本，提高产品的质量，还可以减少对环境的污染。 由于固定化酶只能固定一种酶，不可能催化一系列的酶促反 应。 答案：D
小分子物质
缺点 优点
①对环境条件 非常敏感， 易失活
②难回收，成 本高，影响 产品质量
催化效率高、 耗能低、低污 染
不利于催化一 系列的酶促反 应
①既能与反应 物接触，又 能与产物分 离
②可以反复利 用
反应物不易与 酶接近，尤其 是大分子物质， 反应效率下降
成本低、操作 容易
2.制备固定化酵母细胞的实验注意事项 (1)酵母细胞的活化 酵母细胞需要的活化时间较短，一般需要0.5～1 h，需要提 前做好准备。此外，酵母细胞活化时体积会变大，因此活 化前应该选择体积足够大的容器，以避免酵母细胞的活化 液溢出容器外。 (2)海藻酸钠溶液的浓度 海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键，因为如果 海藻酸钠溶液浓度过高，将很难形成凝胶珠；如果浓度过 低，形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数量少，都会影响 实验效果。
【例1】 (2009·江苏)加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果 皮(橘络)，会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络， 可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可 以大量产生所用酶的有(多选)( ) A．生长在麦麸上的黑曲霉 B．生长在酸奶中的乳酸菌 C．生长在棉籽壳上的平菇 D．生长在木屑上的木霉 尝试自解：________
1．常用酶制剂的种类及洗涤原理
种类
洗涤原理
可将蛋白质水解为易溶解或 蛋白酶 分散于洗涤液中的小分子肽
或氨基酸
脂肪酶
把脂肪水解为较易溶解的甘 油和游离的脂肪酸
淀粉酶
能使淀粉迅速分解为可溶性 的麦芽糖、葡萄糖等
纤维 素酶
使纤维的结构变得蓬松，从 而使渗入到纤维深处的尘土 和污垢能够与洗衣粉充分接 触，达到更好的去污效果
(3)如果甲、乙和丙3组均在水温为80℃时洗涤同一种污渍，请 比较这3组洗涤效果之间的差异并说明理由。 _____________________________________________________ ___________________ (4)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，遇水后包 裹层很快溶解，释放出来的酶迅速发挥催化作用。请说明这 是否运用了酶的固定化技术及其理由。 _____________________________________________________ ___________________
章 酶的制备及应用
2.酶活力测定的一般原理和方法。 3.酶在食品制造和洗涤等方面的应用。
4.制备和应用固定化酶。
(一)酶活力的测定
方法名称
分光光度法
原理
直接测定溶质对光的吸 收能力来确定溶液的浓 度
步骤
①配制一系列浓度梯度 的标准溶液，测吸光值
②在方格坐标纸上绘出 标准曲线 ③比色测定待测样品
①选取特定的波长
解析：在探究果胶酶的用量实验中，参照研究温度和pH对酶 活性的影响实验，采用梯度测定法，只是将原实验中的pH梯 度和温度梯度改成酶的用量梯度而已，基本实验思路不变， 即A正确；植物、霉菌、酵母菌和细菌在其生活过程中 ，都 会发生分解果胶的过程，因此，它们都可产生果胶酶，故B正 确；在制作果汁过程中，由于果胶、纤维素的存在，影响榨 出的果汁量及果汁的透明度，加入纤维素酶和果胶酶后，果 汁榨出量及透明度均有提高，即D正确；在使用梯度测定酶 的用量及活性时，可以通过榨出的苹果汁的体积大小来判断， 因此C错误。 答案：C