高考生物总复习专题26酶的应用全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖PPT课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,专题26酶应用,生物（浙江选考专用）,第1页,考点酶应用,基础知识,一、果汁中果胶和果胶酶,1.果胶,(1)果胶成份与存在:果胶是植物,细胞壁,以及胞间层主要组,成成份之一,它由,半乳糖醛酸,和,半乳糖醛酸甲酯,组成。,(2)果胶与果汁加工:果胶不但影响,出汁率,还会使果汁浑浊。,考点清单,第2页,2.果胶酶,(1)起源:黑曲霉、苹果青霉等。,(2)组成果胶酶并不是特指某一个酶,而是分解果胶一类酶总称,主,要包含果胶酶和果胶甲酯酶。,(3)作用:将果胶分解成可溶性分子使出汁率提升,也使浑浊果汁变,得澄清。,3.果胶酶应用,(1)水果加工业:水果中果胶经果胶酶水解后,可降低果汁,粘度,有利于压榨;在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到,澄清,作用,还,可促使葡萄汁中酒石酸发生沉淀;果胶酶可用于桔子脱囊衣,制造果,粉和低糖果冻。,第3页,(2)饲料工业:果胶酶与,纤维素,酶、半纤维素酶等配合,可降解植,物细胞壁中果胶和纤维,促使淀粉、脂类、维生素和蛋白质等释放出,来,从而提升饲料营养价值;果胶酶可降低饲料粘度,促进饲料在动,物消化道内,消化吸收,。,二淀粉酶固定化及淀粉水解作用检测,1.固定化酶,(1)形成:将水溶性酶用物理或化学方法固定在某种,介质,上,使之成为,不溶于水,而又有,酶活性,制剂。,(2)特征:与游离酶相比较,稳定性,好,与底物和产物轻易分离,易于,控制,能重复屡次使用;便于,运输和贮存,有利于自动化生产。,第4页,2.固定化酶制作方法:,由酶性质和载体特征所决定,主要包含,吸附,法、共价偶联法、交联法和包埋法等。,3.-淀粉酶水解作用检测,第5页,重点难点,一、果汁中果胶和果胶酶,1.探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁最正确条件试验,(1)试验原理,果胶,半乳糖醛酸+半乳糖醛酸甲酯。,果胶酶活性受温度(或pH)影响,处于最适温度(或pH)时活性最,高。果肉出汁率、果汁澄清度与果胶酶活性大小呈正相关。,果胶不溶于乙醇。,第6页,第一步,制匀浆,第二步,烧杯A,烧杯B,5 g匀浆,5 g匀浆,10 mL黑曲霉提取液,10 mL水,间歇搅拌2030 min,第三步,试管1,试管2,试管3,试管4,A烧杯混,合物4 mL,A烧杯混,合物4 mL,B烧杯混,合物4 mL,B烧杯混,合物4 mL,沸水浴,不加热,沸水浴,不加热,第四步,加入95%酒精4 mL,(2)试验流程,第7页,2.影响果汁产量物质及处理方法,(1)影响果汁产量物质:,纤维素和果胶是组成水果主要物质,这两种物质存在使制作果汁时,存在两个问题:一是果肉出汁率低,制作耗时长;二是榨取果汁浑,浊、粘度高、轻易发生沉淀。,(2)处理方法酶解法,易混易错,在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要确保底物和酶到达所要求温度或pH条件,以防止混合后条件改变,确保试验结果可靠性。,组成,本质,作用,果胶酶和果胶甲酯酶,蛋白质,催化果胶水解为可溶性半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯,第8页,二、-淀粉酶固定化,1.固定化酶,含义:将水溶性酶用物理或化学方法固定在某种介质上,使之成为,不溶于水而又有酶活性制剂。,第9页,名称,原理,图示,包埋法,将酶或微生物细胞均匀地包埋在不溶于水多孔性载体中,化学结正当,利用共价键、离子键使酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上,物理吸附法,经过物理吸附作用,把酶或细胞固定在纤维素、琼脂糖、多孔玻璃或离子交换树脂等载体上,制备固定化酶主要方法:,第10页,2.常见固定化方法及其优缺点,方法,优点,缺点,吸附法,适用酶范围广,酶活性高,酶与载体结协力较弱,酶轻易脱落,偶联法、交联法,结合稳定,适用范围广,制备条件不够温和,酶活性较低,包埋法,酶活性高,稳定性也较高,适用范围窄,第11页,例1,如图为固定化酶反应柱示意图,其中为反应柱,为固定,化酶,为分布着小孔筛板,请据图回答:,(1)关于固定化酶中用到反应柱,了解正确是,(),A.反应物和酶均可自由经过反应柱,B.反应物和酶均不能经过反应柱,C.反应物能经过,酶不能经过,D.反应物不能经过,酶能经过,(2)作用是,。,(3)制作固定化-淀粉酶惯用方法是,。,(4)据图说出反应柱作用原理:,。,第12页,解析,固定化酶就是将水溶性酶用物理或化学方法固定在某种介,质上(如石英砂),使之成为不溶于水而又有酶活性制剂。惯用方法有,吸附法、共价偶联法等。,答案,(1)C,(2)使酶颗粒无法经过,反应液能自由经过,(3)吸附法,(4)从反应柱上端注入反应物溶液,使反应物溶液流过反应柱,与固定化,酶接触,得到产物,产物从反应柱下端流出,第13页,知能拓展,直接使用酶和固定化酶比较,直接使用酶,固定化酶,制作方法,化学结正当固定化、物理吸附法固定化,是否需要,营养物质,否,否,酶种类,一个或各种,一个,催化反应,单一或各种,单一,反应底物,各种物质(大分子、小分子),各种物质(大分子、小分子),缺点,对环境条件非常敏感,易失活,难回收,成本高,影响产品质量,不利于催化一系列酶促反应,优点,催化效率高、耗能低、低污染,既能与反应物接触,又能与产物分离,能够重复利用,第14页,方法探究酶活性最适条件和用量试验设计,1.探究影响果胶酶活性原因试验分析,(1)试验标准:遵照单一变量标准、对照标准,严格控制变量,尽可能降低无,关变量影响。,(2)试验原理:果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂影响,在最适温度或,pH时,其活性最高,果肉出汁率、果汁澄清度都与果胶酶活性大,小呈正相关。,突破方法,第15页,试验名称,(目标),自变量,因变量,注意事项,探究温度对果胶酶活性影响,温度,果汁量,(澄清度),底物和酶在混合时温度是相同,温度梯度越小,试验结果越准确,各个试管中苹果泥和果胶酶用量应相同,pH应为最适pH,探究pH对果胶酶活性影响,pH,果汁量,(澄清度),温度应为最适温度,pH梯度可用NaOH和盐酸调整,用玻璃棒搅拌使反应充分进行,探究果胶,酶用量,果胶酶,用量,果汁量,(澄清度),制备苹果匀浆后快速加热,使苹果匀浆中果胶酶变性,温度、pH应为最适值且保持不变,2.三个试验变量分析,第16页,例2,果胶是植物细胞细胞壁及胞间层主要组成成份之一。果胶酶能够水解果胶,瓦解植物细胞细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶能够提升出汁率和澄清度。请你帮助完成以下相关果胶酶和果汁生产试验课题。,试验用具和材料:磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、,纱布等;苹果、质量分数为2%果胶酶溶液、蒸馏水等。,.验证果胶酶在果汁生产中作用,试验方法及步骤:,(1)将苹果洗净去皮,用磨浆机制成苹果泥,加入适量蒸馏水备用。,(2)取两个100 mL洁净烧杯,编号为1、2,按对应程序进行操作,请把表,中未填写内容填上。,第17页,操作次序,项目,烧杯,1,2,a,在烧杯中加入苹果泥,20 mL,20 mL,b,2 mL,c,注入蒸馏水,2 mL,d,在恒温水浴中保温,并用玻璃棒不时搅拌,10 min,10 min,第18页,(3)取出两个烧杯,同时进行过滤。一定时间后,观察(或比较),和,并统计结果。,(4)最可能得到试验结果及结论:,。,.探究果胶酶催化果胶水解最适pH,本课题试验步骤中,在进行果胶酶溶液和苹果泥混合并调整pH时有,下面两种操作:,方法一:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥相混合,再把混合液,pH分别调至4、5、6,10。,方法二:将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥pH分别调至4、,5、6,10,再把pH相等果胶酶溶液和苹果泥相混合。,第19页,(1)请问上述哪一个操作更科学:,。说明理由:,。,(2)假如用曲线图方式统计试验结果,在现有条件下,当横坐标表示,pH,纵坐标表示,时,试验操作和统计是比较切实可行,。依据你对酶特征了解,在图中选择一个最可能是试验结果曲线,图:,。,第20页,解析,.该试验目标是验证果胶酶催化作用。试验设计遵照对照,标准和等量标准。试验组添加果胶酶溶液,对照组添加等量蒸馏水。实,验因变量为滤出果汁体积和澄清度。.该试验是探究在一定温度,条件下果胶酶催化果胶水解最适pH。比较方法一和方法二可发觉,方法二防止了在到达预设pH之前就发生酶催化反应。试验因变量,是果汁体积和澄清度。试验结果若用坐标图表示,可设置纵坐标为果,汁体积。在一定范围内,随pH增加,果汁体积增大,当pH超出最适值后,随pH增加,酶活性降低,果汁体积减小。,第21页,答案,.(2)b注入果胶酶溶液,(3)滤出果汁体积果汁澄清度,(4)相同时间内,1号烧杯中滤出果汁体积比2号烧杯多,且澄清度高,说明,果胶酶对果胶水解有催化作用,.(1)方法二方法二操作能确保酶反应环境从一开始便到达实,验预设pH,(2)果汁体积甲,第22页,2-1,以下是相关酶应用问题,请分析回答。,工业生产果汁时,经常利用果胶酶破除果肉细胞壁来提升出汁率,为研,究温度对果胶酶活性影响,某学生设计了以下试验:,将果胶酶与苹果泥分装于不一样试管,在10 水浴中恒温处理10 min,(如图A)。,将步骤处理后果胶酶和苹果泥混合,再次在10 水浴中恒温处,理10 min(如图B)。,将步骤处理后混合物过滤,搜集滤液,测量果汁量(如图C)。,第23页,在不一样温度条件下重复以上试验步骤,并统计果汁量,结果以下表:,温度/,10,20,30,40,50,60,70,80,果汁量/mL,8,13,15,25,15,12,11,10,第24页,依据上述试验,请分析回答以下问题:,(1)果胶酶能破除细胞壁,是因为果胶酶能够促进细胞壁中果胶水解,产物是,。,(2)试验结果表明,当温度为,左右时,果汁量最多,此时果胶酶,活性,。,(3)为何该试验能够经过测定过滤出苹果汁体积来判断果胶酶活,性高低?,。,第25页,(4)果胶酶作用于一定量某种物质(底物),保持温度、pH在最适值,生,成物量与反应时间关系如图所表示,在35 min后曲线变成水平是因为,。若增加果胶酶浓度,其它条件不变,请在图中画出生成,物量改变示意曲线。,第26页,答案,(1)半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯,(2)40 最高,(3)果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质能够经过滤纸,所以苹,果汁体积反应了果胶酶催化分解果胶能力,(4)底物消耗完成如图,第27页,解析,从试验数据分析:在40 左右时,果汁量最多,说明此时果胶酶,催化活性最高。因为底物量是一定,所以底物消耗完时,生成物,量到达最大值,其后不再发生改变;增加酶浓度能够使反应更加快地达,到平衡点,但生成物总量不会发生改变。,第28页,