高中生物 第3章 酶的应用技术实践 第1节 酶的制备和应用学案 苏教版选修1-苏教版高中选修1生物学案VIP免费

第一节酶的制备和应用[学习目标]1.简述酶的性质和酶活力。2.简述果胶酶的作用、制备及应用。(重难点)3.探究洗衣粉中的酶在洗涤中的作用。(重点)知识点一|制备果胶酶并观察其作用1．酶的性质和活力(1)性质①酶是两性电解质，能在电场中移动。②酶的水溶液具有亲水胶体的性质，不能通过半透膜。③酶分子易受一些物理因素(如高温、紫外线等)和化学因素(如强酸、强碱、有机溶剂等)的作用而变性，从而丧失活力。(2)酶活力①概念：酶活力也称为酶活性，是指酶在催化一定的化学反应时表现出来的能力。②表示方法：通常用酶促反应的速率，即酶促反应过程中单位时间内底物的减少量或产物的生产量来表示。③影响酶活力的因素：高温、强酸、强碱、重金属盐或紫外线等都会影响酶的活力。2．果胶与果胶酶(1)果胶①分布：存在于所有高等植物细胞壁和细胞间隙中。②作用：与植物组织中的纤维素、半纤维素、木质素以及蛋白质、无机盐离子等相互交联，使细胞组织结构坚固。(2)果胶酶①概念：果胶酶是一个多酶复合体系，是所有能够分解果胶的酶的总称。②作用：果胶酶能分解果胶，促进植物组织的分解，降低细胞内容物的黏度。③应用：广泛应用于饲料、食品、纺织、造纸等行业中。3．制备果胶酶并观察其作用(1)制备果胶酶(2)观察果胶酶对苹果匀浆液的作用[合作探讨]探讨1：某果汁公司生产的一种蜜枣汁鲜甜爽口、营养丰富，但是在试生产时，由于果汁中有一种果胶，造成果汁产量低且有沉淀，你如何解决这一问题？提示：在果汁生产中加入果胶酶把果胶分解。探讨2：在提取果胶酶的过程中要注意哪些事项？提示：酶活力的高低受温度、pH、激活剂等多种因素的影响。提取果胶酶要在低温、偏酸性和用NaCl作激活剂的条件下进行。[思维升华]一、酶活性的影响因素1．温度酶活力随温度的变化而变化的趋势可用下图表示(1)温度从t1到t时，随着温度的升高，酶活力逐渐增强。(2)温度从t到t2时，随着温度的升高，酶活力逐渐降低直到全部丧失。(3)t3、t4条件下，酶活力相同。(4)温度为t时酶的活力最高，即t为该酶的最适温度。2．pH每种酶都有一定的最适pH范围。例如，果胶酶最适pH范围为3～4。过酸、过碱都会使酶发生不可逆失活。3．酶的激活剂与抑制剂(1)有时加入酶的激活剂可以提高酶活力。例如，NaCl可以提高果胶酶的活力。(2)加入酶的抑制剂后可以降低酶活力，甚至使酶失去活力。例如，Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等重金属离子对果胶酶有抑制作用。二、探究果胶酶活力因素的实验设计1．探究温度和pH对果胶酶活力的影响(1)实验原理①当酶处于最适温度或最适pH时，酶的活力最高。②若温度过高、过酸或过碱，则导致酶变性失活。③在一定范围内，果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活力成正相关。(2)实验操作流程温度或pH对果胶酶活力的影响(3)结果分析①根据实验数据绘制出温度和pH对果胶酶活力(用酶反应速度表示)影响的曲线图(如图a、b)；不同果胶酶用量对出汁率影响的曲线图(在浓度和体积相同的条件下，如图c)；并最终得到果胶酶最适温度、pH以及果胶酶的最适用量。②由于初次实验的梯度变量选择目的性不强，选择的范围有可能出现过高或过低的情况，这可以从画出的曲线中反映出来，如图所示，实验中可以根据出现的曲线进一步选择合适的梯度变量。2．探究果胶酶的用量(1)实验原理：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，再增加酶的用量，果汁的体积不再改变，此值即是酶的最适用量。(2)实验过程：1．下列与酶的活性有关的说法，不正确的是()A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B．酶的活性是指酶催化一定化学反应时表现出来的能力C．酶的活性受温度、pH等因素的影响D．酶活性的高低与反应物的浓度无关A[酶的活性是指酶催化一定化学反应时表现出来的能力，由蛋白质结构决定，容易受到物理、化学因素的影响。]2．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，分解植物的细胞壁及胞间层。请你完成以下有关果胶酶和果汁生产中的问题：(1)在果汁生产中应用果胶酶可以提高__________和__________。(2)某实验小组进行了“探究果胶酶催化果胶水解最适pH...