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1、專題 4 酶的研究與應(yīng)用 課題 1 果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 一、基礎(chǔ)知識(shí) （一）酶的基礎(chǔ)知識(shí) 1、酶的概念： 酶是 活細(xì)胞 所產(chǎn)生的具有 生物催化 作用的一類特殊的有機(jī)物 ； 2、酶的本質(zhì)： 蛋白質(zhì)（大多數(shù)）或 RNA； 3、酶的功能： 加快化學(xué)反應(yīng)的速率 原因： 酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)能夠迅速的進(jìn)行 4、酶的特點(diǎn) : 高效性、專一性、作用條件較溫和 植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它 是由 半乳糖醛酸 聚合而成的一種 高分子化合物 ，不 溶于水。 1、 果膠 果膠是果汁加工中影響 出汁率 和 果汁澄清 度 的主要原因。 果膠酶能夠分解 果膠 ，瓦解植物細(xì)胞的 細(xì)胞壁

2、及 胞間 層 ，使榨取果汁更容易，而果膠分解成可溶性的 半乳 糖醛酸 ，也使得渾濁的果汁變得澄清。 果膠酶 果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類 酶的總稱，包括 多聚 半乳糖醛酸酶 、 果膠分解酶 和 果膠酯酶 等。 能產(chǎn)生果膠酶的生物： 植物、霉菌、酵 母菌和細(xì)菌 指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活性的高低 可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的 反應(yīng)速度來(lái)表示。酶反應(yīng)速度用 單位時(shí)間 內(nèi) 單位體 積 中 反應(yīng)物的減少量 或 生成物的增加量 來(lái)表示。 (1)酶的活性 2、 酶的活性與影響酶活性的因素 (2)影響酶活性的因素 a.溫度 b.pH c.酶的抑制劑 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) （一）探

3、究 溫度 對(duì)果膠酶活性的影響 1、實(shí)驗(yàn)原理 ：果膠酶的活性受溫度影響。處于 最適溫度時(shí)，活性最高。果肉的出汁率、果汁 的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。 思考：該實(shí)驗(yàn)中，哪個(gè)因素作為自 變量？哪個(gè)因素為因變量？ 因變量： 果汁的體積或果汁澄清度。 自變量： 溫度 攪拌器攪拌制成蘋 果泥等量裝入 10支 試管 果膠酶水溶液等量 10支試管 待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入 相同溫度的蘋果泥內(nèi) 恒溫保持 10分鐘 過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格 實(shí)驗(yàn) 溫度 30 35 40 45 50 55 60 65 70 果汁 量 將裝有 水果泥 和 果膠酶 的試管各一支分別放入 25 、 30 、

4、35 、 40 、 45 、 50 、 55 、 60 、 65 和 70 的恒溫水箱中保溫 10分鐘。 可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的 避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度， 避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要 將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒 溫處理？ 攪拌器拌制成蘋果 泥均分裝入 果膠酶水 溶液等量 支試管 支試管 各取一支分組分別放入 37度的恒溫水箱中恒 溫加熱 待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠 酶加入相同溫度的蘋果泥中調(diào)節(jié)為 恒溫保持 過(guò)濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格 （ 二 ） 探 究PH 對(duì) 果 膠 酶 活 性 的 影 響 說(shuō)明 :等量的控制（

5、果泥、果膠酶的量） 等時(shí)間的控制（反應(yīng)時(shí)間、過(guò)濾時(shí)間） 其他處理 （不同反應(yīng)物的預(yù)熱 水浴、反應(yīng)物的混合攪拌 等） 探究 PH對(duì)酶活性的影響 將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量的 水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整 PH至 2.0,保存于 37度的 水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)為 : 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、麥芽糖、淀粉、胃蛋白酶、水 A （三）探究果膠酶的用量 1、實(shí)驗(yàn)原理： 在一定的條件下，隨著酶濃度 的增加，果汁的體積增加；當(dāng)酶濃度達(dá)到某一 數(shù)值后，再增加酶的用量，果汁的體積不再改

6、 變，此值即是酶的最適用量。 自變量： 果膠酶的量 因變量： 果汁的體積 思考：該實(shí)驗(yàn)中，如何設(shè)置酶用量 的梯度？ 不同濃度的果膠酶溶液 同一濃度不同體積的果膠酶溶液 2、實(shí)驗(yàn)操作： （ 1）配制不同濃度的果膠酶溶液 準(zhǔn)確稱取純的果膠酶 1mg、 2mg、 3mg、 4mg 、 5mg、 6mg、 7mg、 8mg、 9mg，配制成相等體積的水溶液， 取等量放入 9支試管中，并編號(hào) 1 9。 （ 2）制備水果泥 （ 3）將上述試管 放入恒溫水浴加熱 一段時(shí)間。 （ 4）將不同濃度的果膠酶分別與各試管的蘋果 泥混合，然后再放入恒溫水箱中。 （ 5） 恒溫水浴 約 20分鐘 （ 6）過(guò)濾后 測(cè)量果

7、汁的體積 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的溫度和 pH對(duì)果 膠酶活性影響的曲線圖； 5、結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 不同果膠酶用量對(duì)出汁量影響的曲線圖（在濃 度和體積相同的條件下）； 酶的用量 0 體積 （ mL） 1下列可表示酶反應(yīng)速度的是 : A單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量 B單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量 C單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量 D單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量 2果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉 淀消失，而加入其他酶則無(wú)濟(jì)于事，這說(shuō)明 A酶具有專一性 B酶的成分是蛋白質(zhì) C酶的活性受環(huán)境影響 D該沉淀的是氨基酸 3下列不能影響酶活性的是 A溫度 B pH C酶的抑制劑 D酶的數(shù)量 D A D 4同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含的酶 A種類有差異，數(shù)量相同 B種類有差異，數(shù)量不同 C種類無(wú)差異，數(shù)量相同 D種類無(wú)差異，數(shù)量不同 5.下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中能正確表 示酶量增加 1倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系的是 B B 6下列關(guān)于酶的活性敘述不正確的是 : A酶的數(shù)量越多，酶的活性越高 B酶的活性可以用在一定條件下，酶所催化的某一化 學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示 C是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力 D在適宜的條件下，酶的活性最高 A