專題4酶的研究與應(yīng)用1、酶的概念基礎(chǔ)知識(shí)

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；蛋白質(zhì)（大多數(shù)）或RNA；基本組成單位：氨基酸或核糖核苷酸酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)能夠迅速的進(jìn)行。在各種化學(xué)反應(yīng)中起催化作用2、酶的本質(zhì)3、酶的功能

4、酶的特性（1）高效性（2）專一性（3）需要適宜的條件課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用

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、果膠思考：

要破壞植物的細(xì)胞壁，你有什么方法？果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁及胞間層，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。1.果膠是植物組織的組成成分之一,它主要存在于植物組織的哪一部分?（）Ａ．細(xì)胞核Ｂ．細(xì)胞質(zhì)Ｃ．細(xì)胞間隙Ｄ．細(xì)胞壁及胞間層２．果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成（）Ａ．透明果汁Ｂ．半乳糖醛酸Ｃ．丙酮酸Ｄ．酶制劑３．果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，它不包括A.多聚半乳糖醛酸酶B.果膠分解酶C.乳糖分解酶D.果膠酯酶DBC

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.pHc.酶的抑制劑A、溫度對(duì)酶的影響在較低溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的催化能力最高，但高于最適溫度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑討論：高溫使酶的活性喪失后，酶的活性可否恢復(fù)？為什么？

不能恢復(fù)，因高溫破壞了酶的分子結(jié)構(gòu)，高溫對(duì)酶造成不可逆的破壞。但低溫使酶的活性喪失后，緩慢恢復(fù)其溫度活性仍可恢復(fù)。影響酶活性的因素1、分別用00C和1000C的溫度處理某種酶后，酶都沒有活性，但（）

A、經(jīng)過00C處理的酶活性能夠恢復(fù)B、經(jīng)過1000C處理的酶活性能夠恢復(fù)C、經(jīng)過00C處理的酶的空間結(jié)構(gòu)遭破壞D、經(jīng)過1000C處理的酶被水解成了氨基酸AA、pH對(duì)酶的影響酶的催化能力的發(fā)揮有一個(gè)最適pH，在低于最適pH時(shí)，隨著pH的升高，酶的催化能力也相應(yīng)升高，高于最適pH時(shí)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸下降，pH過高或過低會(huì)使蛋白質(zhì)變性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后，酶也就完全喪失了活性。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑影響酶活性的因素2、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370C的水浴鍋內(nèi)。過一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是（）A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水A③酶的抑制劑：

Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用。3、影響酶活性的因素：①溫度②pH③酶的抑制劑影響酶活性的因素酶的活性受溫度pH值等外界因素的影響，本節(jié)課我們首先探究一下溫度對(duì)酶活性的影響好，提出問題：探究溫度對(duì)酶活性的影響預(yù)期假設(shè)：在最適溫度（約40℃）酶的活性最大，低于或高于最適溫度時(shí)酶活性遞減如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)取得證據(jù)證明假設(shè)?攪拌器攪拌制成蘋果泥9支試管果膠酶水溶液9支試管分別放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、的恒溫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內(nèi)恒溫保持10分鐘過濾果汁，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℃果汁量均分裝入等量問題思考

1．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？

將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，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，從而影響果膠酶活性的問題。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，如何保證實(shí)驗(yàn)的單因素控制?說明:等量的控制（果泥、果膠酶的量）等時(shí)間的控制（反應(yīng)時(shí)間、過濾時(shí)間）恒溫的控制（不同反應(yīng)物的預(yù)熱水浴、反應(yīng)物的混合攪拌等）其他處理（加水、濾紙等）探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯改成pH梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。攪拌器拌制成蘋果泥均分裝入果膠酶水溶液等量５支試管５支試管各取一支分５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)ＰＨ為５．６．７．８．９恒溫保持１０ｍｉｎ過濾果汁，用量筒測(cè)量果汁的量，填入表格

2．在探究溫度或pH的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？

需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。問題思考探究果膠酶的最適用量是建立在探究最適溫度和pH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)之上的。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以配制不同濃度的果膠酶溶液，此時(shí)，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應(yīng)保持不變，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。探究果膠酶的最適用量實(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，在增加酶的用量，果汁的體積不再改變，此值即是酶的最適用量。探究果膠酶的用量2、實(shí)驗(yàn)操作請(qǐng)你設(shè)計(jì)。（1）配制不同濃度的果膠酶溶液和制備水果泥；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制備水果泥攪拌器攪拌制成蘋果泥并稱45g，加熱到100℃使酶鈍化，等量裝入9支試管中，并編號(hào)1～9（2）將上述試管放入恒溫水浴加熱一段時(shí)間。（3）將不同濃度的果膠酶分別迅速與各試管的蘋果泥混合，然后再放入恒溫水箱中。（4）恒溫水浴約20分鐘（5）過濾后測(cè)量果汁的體積探究果膠酶的用量

１．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)

酶的活性受溫度影響示意圖酶的活性受pH影響示意圖２．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，而加入其他酶則無濟(jì)于事，這說明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．pHC．酶的抑制劑D．酶的數(shù)量DAD4．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．種類無差異，數(shù)量相同D．種類無差異，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BB6．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霞，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示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在實(shí)際的操作過程中，還需要注意下列事項(xiàng)：

1．與其他工業(yè)用酶基本相同，果膠酶的適宜溫度范圍也比較寬泛，因此，可以選用10℃作為溫度梯度，設(shè)置的具體溫度為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以嘗試以5℃作為溫度梯度。2．蘋果、橙子和葡萄等水果都可以作為反應(yīng)物，水果不用去皮。如用蘋果為原材料，一般可按每個(gè)中等大小的蘋果加水100～200mL的比例進(jìn)行攪拌，獲得稀的蘋果泥。

3．果泥的用量可以采用5mL左右，果膠酶的用量可采用質(zhì)量濃度為2%的果膠酶溶液2mL。4．水浴時(shí)間可以為20～30min。5．過濾果汁時(shí)，漏斗中應(yīng)放置濾紙。6．探究pH對(duì)果膠酶活性的影響，只須將溫度梯度改成pH梯度，并選定一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行水浴加熱。反應(yīng)液中的pH可以通過體積分?jǐn)?shù)為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3．想一想，為什么能夠通過測(cè)定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？

果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果