1、 我国水果生产发展我国水果生产发展迅速，每年上市的迅速，每年上市的新鲜水果品种多，新鲜水果品种多，数量大。数量大。但由于收获的季但由于收获的季节性强，易造成节性强，易造成积压滞销，腐烂积压滞销，腐烂变质，应采取什变质，应采取什么样的措施呢？么样的措施呢？对水果进行加工，包括制作对水果进行加工，包括制作果汁，果干，果粉和果酒等。果汁，果干，果粉和果酒等。但是制作果汁主要存在两个但是制作果汁主要存在两个问题：一是果肉的出汁率低，问题：一是果肉的出汁率低，耗时长；二是榨取的果汁的耗时长；二是榨取的果汁的浑浊，黏度高，容易发生沉浑浊，黏度高，容易发生沉淀，淀，原因原因：水果中含有：水果中含有果胶，果胶
2、是果胶，果胶是植物植物细胞壁以及胞间层细胞壁以及胞间层的主要成分之一，的主要成分之一，它是由半乳糖醛酸它是由半乳糖醛酸聚合而成，不溶于聚合而成，不溶于水，在果汁生产不水，在果汁生产不仅影响出汁率，还仅影响出汁率，还会使果汁浑浊。会使果汁浑浊。二、课题重点与难点二、课题重点与难点 课题重点：课题重点：温度和温度和pHpH对果胶酶活性的影响。对果胶酶活性的影响。课题难点：课题难点：果胶酶的最适用量。果胶酶的最适用量。基础知识基础知识酶的基础知识酶的基础知识回忆回忆-回答：回答：（1 1）酶的概念）酶的概念 （2 2）酶的化学本质）酶的化学本质 （3 3）酶的功能及原因）酶的功能及原因 （4 4）酶
3、的特性）酶的特性1 1、酶的概念、酶的概念基础知识基础知识 酶是酶是活细胞活细胞所产生的具有所产生的具有生物催化生物催化作用作用的一类特殊的的一类特殊的有机物有机物；大大多数多数酶酶是是蛋白质蛋白质，少数的酶是，少数的酶是RNARNA酶酶在生物体内外均可发挥作用在生物体内外均可发挥作用酶能酶能降低降低化学反应的活化能，从而化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。在各种化使反应能够迅速的进行。在各种化学反应中起学反应中起催化催化作用作用2 2、酶的本质、酶的本质3 3、酶的功能、酶的功能4 4、酶的特性、酶的特性（1 1）高效性）高效性（2 2）专一性）专一性（3 3）需要适宜的条件）需要适
4、宜的条件 植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，一，起着将细胞粘在一起的作用。不同的蔬菜，起着将细胞粘在一起的作用。不同的蔬菜，水果口感有区别，主要是由它们含有的果胶含水果口感有区别，主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。量以及果胶分子的差异决定的。果胶果胶是由是由半乳半乳糖醛酸糖醛酸聚合而成的一种聚合而成的一种高分子化合物高分子化合物，不溶于，不溶于水。水。(这是鉴别果胶的一种简易方法这是鉴别果胶的一种简易方法。)果胶果胶 在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解还会使果汁浑浊。
5、果胶酶能够分解果胶果胶，瓦解植物细胞的瓦解植物细胞的细胞壁细胞壁及及胞间层胞间层，使榨取，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的果汁更容易，而果胶分解成可溶性的半乳半乳糖醛酸糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。，也使得浑浊的果汁变得澄清。果胶酶的作用果胶酶的作用 果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛多聚半乳糖醛酸酶酸酶、果胶分解酶果胶分解酶 和和 果胶脂酶果胶脂酶等。等。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?（）细胞核细胞质细胞间隙细胞壁及胞间层果胶酶能将植物组织内的果胶分解成（）
6、透明果汁半乳糖醛酸丙酮酸酶制剂果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它不包括()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DBC4.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()A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响 果胶酶发挥作用需要怎样的条件呢?什么是酶的活性？如何表示？什么是酶的活性？如何表示？影响酶活性的因素是什么？影响酶活性的因素是什么？有哪些能产果有哪些能产果胶酶的生物？胶酶的生物？(2)(2)影响酶活性的因素影响酶活性的因素 a.a.温度温度b.pHb.pH C.酶的抑制剂酶的抑制剂.果胶酶的用量果胶酶的用
7、量2 2、酶的活性与影响酶活性的因素酶的活性与影响酶活性的因素 FeFe3 3、CaCa2 2、ZnZn2 2等金属离子对果胶酶有抑制作用。等金属离子对果胶酶有抑制作用。酶的活性受温度酶的活性受温度pH值值等外界因素的影响，等外界因素的影响，本节课我们首先探究一下本节课我们首先探究一下温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响2010年上学期湖南长郡卫星远程学校制作 05提出问题：提出问题：温度是否影响酶的活性？温温度是否影响酶的活性？温 度怎样影响酶的活性？度怎样影响酶的活性？作出假设：作出假设：在最适温度（约在最适温度（约 40）时，）时，酶活性大；低于或高于最酶活性大；低于或高于最 适温度时，
8、酶活性递减适温度时，酶活性递减 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。活性大小成正比。1 1、实验原理、实验原理2 2、实验操作流程、实验操作流程你能设计吗？你能设计吗？实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响思考：思考：1 1、你打算设置多少个温度值？、你打算设置多少个温度值？2 2、你如何得到苹果泥？、你如何得到苹果泥？3 3、你怎样保证在任一温度装置中苹果泥和果胶酶、你怎样保证在任一温度装置中苹
9、果泥和果胶酶及混合后温度的一及混合后温度的一致致？4 4、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小？、你依据什么来判定果胶酶的活性大小的大小？搅拌器搅拌制成苹果泥搅拌器搅拌制成苹果泥均分均分 装入装入9 9支试管支试管果胶酶水溶液果胶酶水溶液等等 量量9 9支试管支试管各取一支分各取一支分9 9组分别放入组分别放入30300 0C C、35350 0C C、40400 0C C、45450 0C C、50500 0C C、55550 0C C、60600 0C C、65650 0C C和和70700 0C C的恒温水箱中恒温加热的恒温水箱中恒温加热试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内
10、试管内温度稳定后，将果胶酶加入相同温度的苹果泥内恒温保持恒温保持1010分钟分钟过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格过滤果汁，用量筒测量果汁的量，填入表格实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，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可以保证底物和酶在混合时的温度是相同温度是相同的，避的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的
11、问题。而影响果胶酶活性的问题。问问1 1：为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果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？胶酶分装在不同的试管中恒温处理？实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验：为研究温度对果胶酶活性的影响某学生设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在1010水浴中恒温处理水浴中恒温
12、处理1010分分钟（如图钟（如图A A）将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在1010水浴中恒温水浴中恒温处理处理1010分钟（如图分钟（如图B B）将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图如图C.C.不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响实验设计实验设计（1-11-1）探究温度对果胶酶活性的影响）探究温度对果胶酶活性的影响 果胶酶的活性
13、受果胶酶的活性受pHpH影响，处于最适影响，处于最适pHpH，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。性大小成正比。2 2、实验操作流程、实验操作流程 请你设计。请你设计。实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响2 2在探究温度或在探究温度或pHpH的影响时，是否需要设的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？需要设置对照实验，不同的温度梯度之需要设置对照实验
14、，不同的温度梯度之间或不同的间或不同的pHpH梯度之间就可以作为对照，梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。这种对照称为相互对照。3 3A A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？为什么要作这样的处理？B B同学呢？（课本同学呢？（课本P44P44）A A同学将温度或同学将温度或pHpH作为变量，控制不变作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。保证一个自变量，实
15、验结果才能说明问题。B B同学对于变量的处理应该与同学对于变量的处理应该与A A同学相同，同学相同，只是观察因变量的角度不同。只是观察因变量的角度不同。4 4想一想，为什么能够通过测定滤想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？的高低？果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和在不同的温度和pHpH下，果胶酶的活性越下，果胶酶的活性越大，苹果汁
16、的体积就越大。大，苹果汁的体积就越大。当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？个因素是变量，哪些因素应该保持不变？温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的浓度和用量、水浴时间和混合物的pHpH等等所有其他条件不变。只有这样才能保证只所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶，从而分解植物的细胞壁及
17、胞间层。在果汁生够分解果胶，从而分解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度。下面是某研究性产中应用果胶酶可以提高果汁的澄清度。下面是某研究性学习小组同学在学习小组同学在“探究果胶酶催化果胶水解的适宜探究果胶酶催化果胶水解的适宜pH”pH”的的课题过程中遇到的问题。课题过程中遇到的问题。（1 1）本课题实验步骤中，在完成）本课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹烧杯中分别加入苹果泥（假定果泥（假定pHpH的改变对苹果泥成分无影响），试管中分别的改变对苹果泥成分无影响），试管中分别注入果胶酶溶液、编号、编组注入果胶酶溶液、编号、编组”之后，有下面两种操作：之后，有下面两
18、种操作：方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的相混合，再把混合液的pHpH分别调至分别调至4 4、5 5、610610。方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的方法二：将试管中果胶酶溶液和烧杯中苹果泥的pHpH分别调到分别调到4 4、5 5、610610，再把，再把pHpH相等的果胶酶溶液和苹相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。果泥相混合。请问哪一种方法更为科学，并说明理由？请问哪一种方法更为科学，并说明理由？实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响请问哪一种方法更为科学，并说明理
19、由？请问哪一种方法更为科学，并说明理由？方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开方法二的操作能够确保酶的反应环境从一开始达到实验预设的始达到实验预设的pHpH（或（或“方法一的操作会在达方法一的操作会在达到预定到预定pHpH之前就发生了酶的催化反应之前就发生了酶的催化反应”）。）。（2 2）实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作，其目的是）实验步骤中有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使什么？使什么？酶和反应物（果胶）充分地接触以减少实验误差酶和反应物（果胶）充分地接触以减少实验误差实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响 （3 3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在
20、现有的条件）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示下，当横坐标表示pHpH，纵坐标表示，纵坐标表示 ，该实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的该实验操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图：图：。若实验所获得的最适宜若实验所获得的最适宜pH=mpH=m，请你在所选的曲线图中，请你在所选的曲线图中标出标出“m”“m”点的位置。点的位置。果胶分解速率果胶分解速率甲甲实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响若实验所获得的最适宜若实
21、验所获得的最适宜pH=mpH=m，请你在所选的曲线图中标出，请你在所选的曲线图中标出“m”“m”点的位置。点的位置。（“m”“m”点的位置如右图所示，点的位置如右图所示，mm点标在曲线上的不给分）点标在曲线上的不给分）实验设计实验设计（1-21-2）探究）探究pHpH对果胶酶活性的影响对果胶酶活性的影响()探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量 探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和和pHpH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是研究的变量是 ，其他因素都其他因素都应应 。果胶酶的用量果胶酶的用量保持不变保持不变方案方
22、案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，：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。需要注意的是，后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的反应液的pH必须相同，否则将影响实验必须相同，否则将影响实验结果的准确性。结果的准确性。1 1、实验原理（课本实验原理（课本P44P44）在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体在一定的条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后，在增加酶的用积增加；当酶浓度达到某一数值后，在增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。量，果汁的体积不再改变，此
23、值即是酶的最适用量。实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量2 2、实验操作、实验操作 请你设计。请你设计。实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量在最适温度和在最适温度和pHpH条件下制作条件下制作1 1升苹果汁，使用多少升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？果胶酶最合适？实验设计实验设计 (2)(2)探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量六、本课题知识小结六、本课题知识小结 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.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A
