高二生物酶的研究與應用1第一頁，共47頁。

植物細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、果膠第一頁第二頁，共47頁。

在果汁加工中，果膠不僅會影響出汁率，還會使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物細胞的細胞壁及胞間層，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。第二頁第三頁，共47頁。指酶催化一定化學反應的能力。酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學反應的反應速度來表示。酶反應速度用單位時間內單位體積中反應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.酶的抑制劑第三頁第四頁，共47頁。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．細胞核Ｂ．細胞質Ｃ．細胞間隙Ｄ．細胞壁及胞間層２．果膠酶能將植物組織內的果膠分解成（）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第四頁第五頁，共47頁。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酶活性的影響好，第五頁第六頁，共47頁。提出問題：探究溫度對酶活性的影響預期假設：在最適溫度（約40℃）酶的活性最大，低于或高于最適溫度時酶活性遞減如何設計實驗取得證據證明假設?第六頁第七頁，共47頁。攪拌器攪拌制成蘋果泥均分裝入9支試管果膠酶水溶液等量9支試管各取一支分九組分別放入30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、的恒溫箱中恒溫加熱待試管內溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥內恒溫保持10分鐘過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格實驗溫度30℃35℃40℃45℃50℃55℃60℃65℃70℃果汁量第七頁第八頁，共47頁?？梢员ＷC底物和酶在混合時的溫度是相同的避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，避免影響實驗結果。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？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？第八頁第九頁，共47頁。在實驗設計時，如何保證實驗的單因素控制?說明:等量的控制（果泥、果膠酶的量）等時間的控制（反應時間、過濾時間）恒溫的控制（不同反應物的預熱水浴、反應物的混合攪拌等）其他處理（加水、濾紙等）分析結果得出結論:溫度影響酶的活性第九頁第十頁，共47頁。探究pH對果膠酶活性的影響，只須將溫度梯改成pH梯度，并選定一個適宜的溫度進行水浴加熱。反應液中的pH可以通過體積分數為0.1%的氫氧化鈉或鹽酸溶液進行調節(jié)。第十頁第十一頁，共47頁。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．待試管內溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度的蘋果泥中調節(jié)ＰＨ為５．６．７．８．９恒溫保持１０ｍｉｎ過濾果汁，用量筒測量果汁的量，填入表格第十一頁第十二頁，共47頁。探究PH對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容器內，調整PH至2.0,保存于37度的水浴鍋內。過一段時間后，容器內剩余的物質為（）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第十二頁第十三頁，共47頁。探究果膠酶的最適用量是建立在探究最適溫度和pH對果膠酶活性影響的基礎之上的。實驗時可以配制不同濃度的果膠酶溶液，此時，研究的變量是果膠酶的用量，其他因素都應保持不變，否則將影響實驗結果的準確性。探究果膠酶的最適用量第十三頁第十四頁，共47頁。

１．根據實驗數據繪制出的溫度和pH對果膠酶活性影響的曲線圖；

5、結果分析與評價第十四頁第十五頁，共47頁。２．不同果膠酶用量對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）第十五頁第十六頁，共47頁。謝謝指導第十六頁第十七頁，共47頁。1、定義：（一）加酶洗衣粉含有酶制劑的洗衣粉。2、成分：除含有普通洗衣粉的成分外，還含有多種酶制劑：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纖維素酶，復合酶。課題2探討加酶洗衣粉的洗滌效果第十七頁第十八頁，共47頁。①蛋白酶應用：有助于去除如汗?jié)n，血漬，青草，粘液，糞便以及各種食品類中的蛋白質污垢。作用：堿性蛋白酶能使蛋白質水解成可溶于水的多肽和氨基酸。種類：我國在洗衣粉中添加的蛋白酶最主要的是堿性蛋白酶。第十八頁第十九頁，共47頁。②脂肪酶應用：可以催化水解各類動植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢。種類：堿性脂肪酶。作用：堿性脂肪酶能使甘油三脂水解成容易用水沖洗掉的甘油和游離脂肪酸。從而達到清除衣物上脂質污垢的作用。脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶方程式：第十九頁第二十頁，共47頁。③淀粉酶應用：可以去除例如來自面條、巧克力、肉汁和嬰兒食品中含有淀粉的污垢。淀粉麥芽糖淀粉酶方程式：第二十頁第二十一頁，共47頁。④纖維素酶應用：去除棉紡織品表面的浮毛，使洗滌后的棉紡織品柔軟蓬松，織紋清晰，色澤更加鮮艷，穿著更加舒適。種類：堿性纖維素酶。纖維素葡萄糖纖維素酶方程式：第二十一頁第二十二頁，共47頁。⑤復合酶實際污垢組成復雜，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆蓋，單一酶的作用一般達不到徹底清除污垢的作用。而復合酶可以發(fā)揮其獨特的“協同效應”。試驗測定，單獨使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗滌效果遠不如把每種酶用量減半后放在一起使用的效果。即給定酶的用量，復合酶的效果遠遠超過單一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污漬表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白質污垢進攻。第二十二頁第二十三頁，共47頁。（三）普通洗衣粉和加酶洗衣粉異同相同點：不同點：表面活性劑可以產生泡沫，可以將油脂分子分散開；水軟化劑可以分散污垢；等等。酶可以將大分子有機物分解為小分子有機物，小分子有機物易于溶于水，從而與纖維分開。（四）影響酶活性的因素

溫度、pH等第二十三頁第二十四頁，共47頁。成分：略用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內數小時，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。注意：切勿用于絲質及羊毛衣料，用后須徹底清洗雙手。(五）資料分析一般洗衣粉不易清除衣物的血漬和奶漬，但加酶洗衣粉則可以。一生物活性洗衣粉包裝盒上印有以下材料：第二十四頁第二十五頁，共47頁。二、實驗設計（一）子課題一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉對衣物污漬的洗滌效果1、實驗原理生活中的各種污漬主要是蛋白質、脂質、淀粉等多種不溶于水的有機物，這些有機物能在相應的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有機物。2、遵循原則實驗變量為洗滌劑，設計時應遵循單一變量原則、對照性原則有效的控制其他變量，如水的用量、污染物的量，所用實驗用布的質地大小、兩種洗衣粉的用量，攪拌及洗滌時間。第二十五頁第二十六頁，共47頁。3、實驗操作流程（1）實驗準備帶有污染物的實驗用布的制?。喝∫欢康奈廴疚镏瞥扇芤海〉攘康奈廴疚锏渭釉谙嗤笮?、質地的新布上。稱取等量的洗衣粉：用天平準確稱取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉。（2）實驗過程①取兩只大燒杯并編號，用量筒分別量500ml蒸餾水放入其中。放入400C的水浴鍋保溫。第二十六頁第二十七頁，共47頁。②將制好的污染布和洗衣粉（一組為污染布和普通洗衣粉，另一組為污染布和加酶洗衣粉）分別放入兩只燒杯中。③用玻璃棒同時充分攪拌一段時間。一段時間后攪拌可重復進行。④過相同的時間后觀察洗滌效果。（3）實驗結論加酶洗衣粉的效果好第二十七頁第二十八頁，共47頁。1、分析資料二溫度梯度設置并不恰當和完善，主要是梯度差值偏大。假定用上述梯度測得40度時洗滌效果最好，也并不能說最適溫度就是40度。（二）子課題二：探究加酶洗衣粉使用時的最適溫度請你分析這個方案是否完善、妥當，并提出改進建議第二十八頁第二十九頁，共47頁。②改進制取同樣的污染布，稱取等量的同一種洗衣粉，分幾個溫度不同的試驗組，溫度梯度可設為20、25、30、35、40、45、50、55度，若測出在40度時洗滌效果最好，可設置更細的試驗組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出具體的最適溫度第二十九頁第三十頁，共47頁。①實驗原理酶的活性受溫度的影響，最適溫度時酶的活性最大，去污力最強，高于或低于此溫度酶的活性降低，去污力下降。②洗滌效果的判斷可在洗滌后比較污物的殘留狀況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進行定量的比較。2、實驗設計第三十頁第三十一頁，共47頁。（三）子課題三：不同種類的加酶洗衣粉的洗滌效果1、實驗原理不同種類的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有專一性，所以對不同污漬洗滌效果不同。第三十一頁第三十二頁，共47頁。三、課題延伸1.“衣領凈”含高效表面活性劑、增白劑、液體蛋白酶制劑等成分，可洗去領口、袖口的頑漬及其它頑漬，而一般洗衣粉效果較差。2.廚房的洗滌劑有兩大類

（1）用于清洗食具的洗滌劑（如洗潔凈），其重要的化學成分是化學合成的烷基類活性劑，對皮膚有刺激性，殘留的烷基苯磺酸鹽對人體有一定的危害。（2）用于清洗灶具、排氣扇油垢的清洗劑。它滲透能力、脫脂能力強，堿性也強，對皮膚有損傷。要求高的專業(yè)洗滌加入少量的脂肪酶。第三十二頁第三十三頁，共47頁。（3）馬桶污垢分三類酸性產品、中性產品和堿性產品。目前市場上以酸性為主，清洗效果最佳。潔廁靈是人們常用的一種潔廁劑，其主要成分是：各種有機酸、緩蝕劑、增稠劑、表面活性劑、香精等。第三十三頁第三十四頁，共47頁。課題3酵母細胞的固定化第三十四頁第三十五頁，共47頁?；A知識（一）固定化酶的應用實例1.利用固定化酶技術生產高果糖漿的實例（1）高果糖漿的生產需要酶葡萄糖異構（2）葡萄糖異構酶的優(yōu)點穩(wěn)定性好、可以持續(xù)發(fā)揮作用（3）在生產中直接使用酶有什么缺點？酶溶解于葡萄糖溶液后，無法回收，造成浪費第三十五頁第三十六頁，共47頁。2.固定化酶的反應柱示意圖第三十六頁第三十七頁，共47頁。3.固定化酶在生產實踐中的優(yōu)點反應柱能連續(xù)使用半年，大大降低了生產成本，提高了果糖的產量和質量。第三十七頁第三十八頁，共47頁。（二）固定化細胞技術1.將酶或細胞固定化的方法將酶（或細胞）包埋在細微網格里將酶（或細胞）相互連接起來將酶（或細胞）吸附在載體表面上包埋法化學結合法物理吸附法第三十八頁第三十九頁，共47頁。2.固定化酶和固定化細胞的聯系與區(qū)別聯系：應用相同，都能催化某些反應區(qū)別1）固定化細胞固定的是一系列酶；2）固定化細胞技術操作容易，成本低，容易回收；第三十九頁第四十頁，共47頁。3.固定化酶和固定化細胞常用的載體材料明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素和聚丙烯酰胺等，其共同的特點是不溶于水的多孔性載體第四十頁第四十一頁，共47頁。（一）制備固定化酵母細胞實驗操作1、酵母細胞的活化2、配制物質的量濃度為0.05mol/L的CaCl23、配制海藻酸鈉的溶液4、海藻酸鈉溶液與酵母細胞混合5、固定化酵母細胞第四十一頁第四十二頁，共47頁。（二）用固定化酵母細胞發(fā)酵實驗操作1、將固定化的酵母細胞（凝膠珠）用蒸餾水沖洗2到3次。2、將150ml質量分數為10%的葡萄糖溶液轉移到200ml的錐形瓶中，再加入固定好的酵母細胞，置于25攝氏度下發(fā)酵24h。第四十二頁第四十三頁，共47頁。在缺水的狀態(tài)下，微生物會處于休眠狀態(tài)?；罨褪亲屘幱谛菝郀顟B(tài)的微生物重新恢復正常的生活狀態(tài)。酵母細胞所需要的活化時間較短，一般需要0.5～1h，教師需要提前做好準備。此外，酵母細胞活化時體積會變大，因此活化前應該選擇體積足夠大的容器，以避免酵母細胞的活化液溢出容器外。

（一）酵母細胞的活化實驗操作過程中要注意的下列問題第四十三頁第四十四頁，共47頁。（二）加熱使海藻酸鈉溶化是操作中最重要的一環(huán)，涉及到實驗