專題4酶研究與應(yīng)用考綱要求：1、酶存在與簡單制作方法2、酶活力測定和普通原理和方法3、酶在食品制造和洗滌方面應(yīng)用4、制備和應(yīng)用固定化酶第1頁課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中作用第2頁2、果汁生產(chǎn)中存在什么問題？出汁率低，渾濁。3、在生產(chǎn)上，人們用什么來處理上述問題？果膠酶等。1、什么是果膠？細(xì)胞壁及胞間層主要成份，由半乳糖醛酸聚合而成，不溶于水。一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）果膠酶作用4、果膠酶是什么？一類酶。包含多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。分解果膠，使榨汁更易，出汁多，變澄清。5、果膠酶作用是什么？第3頁（二）酶活性與影響酶活性原因：1、酶活性：2、酶催化能力表示方法：催化化學(xué)反應(yīng)能力酶促反應(yīng)速度單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物降低許或產(chǎn)物增加量來表示3、影響酶活性原因：③酶抑制劑：Ca2＋、Fe3＋、Zn2＋等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用①溫度②pH第4頁（一）探究溫度（PH）對(duì)果膠酶活性影響二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)：材料：蘋果泥、果膠酶。設(shè)計(jì)試驗(yàn)操作流程（步驟）：自變量：因變量：溫度（PH）果膠酶活性怎樣測定因變量？為何測定果汁體積能判斷果膠酶活性？果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子可經(jīng)過濾紙，果膠酶活性越大，果汁體積就越大。選取溫度系列：30、35、40、45、50、55、60、65、70度第5頁均分裝入等量攪拌器攪拌制成蘋果泥9支試管果膠酶水溶液9支試管各取一只分組分別放入300C、350C、400C、450C、500C、550C、600C、650C和700C恒溫水箱中恒溫水浴加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加入相同溫度蘋果泥內(nèi)過濾果汁，用量筒測量果汁量，填入表格恒溫保持10分鐘第6頁試驗(yàn)溫度（℃）303540455055606570果汁量（ml）先分析原因，可能是溫度范圍過窄、梯度設(shè)置不合理、無關(guān)變量控制不好等，再改進(jìn)試驗(yàn)。結(jié)果分析與評(píng)價(jià)：A、依據(jù)表中數(shù)據(jù)畫曲線圖；P45B、假如你繪制曲線圖中無法判斷出最適溫度，你將怎樣改進(jìn)試驗(yàn)方法？第7頁(二)探究果膠酶用量不一樣濃度果膠酶溶液，體積相同一個(gè)濃度果膠酶溶液，體積不一樣怎樣控制自變量？三、操作提醒：1、水果不用去皮。2、探究pH時(shí)，用0.1%氫氧化鈉或鹽酸調(diào)整。3、玻璃棒不時(shí)地?cái)嚢琛５铀?，確保溶液等量第8頁溫度第9頁課題2探討加酶洗衣粉洗滌效果第10頁當(dāng)前慣用酶制劑有：酶制劑作用原理脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶淀粉麥芽糖淀粉酶纖維素葡萄糖纖維素酶蛋白質(zhì)氨基酸或小分子肽蛋白酶1、加酶洗衣粉是指含有

洗衣粉。一、基礎(chǔ)知識(shí)酶制劑蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶。其中應(yīng)用最廣泛、效果最顯著是：堿性蛋白酶、堿性脂肪酶第11頁4、為何說加酶洗衣粉能降低環(huán)境污染，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)？2、影響加酶洗衣粉中酶活性原因溫度、酸堿度和表面活性劑等。3、酶能直接添加到洗衣粉中嗎？為何？假如不能，科學(xué)家是怎樣處理這一難題？不能。表面活性劑降低酶活性，使酶失活。用基因工程生產(chǎn)耐酸、堿、高溫，忍受表面活性劑酶，用特殊化學(xué)物質(zhì)包裹，與其它成份隔離。降低表面活性劑和三聚磷酸鈉用量，低磷、無磷第12頁5、普通洗衣粉中化學(xué)成份有：表面活性劑、水軟化劑、堿劑、漂白劑等成份二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗滌效果自變量因變量普通洗衣粉和加酶洗衣粉洗滌效果怎樣測定因變量？比較污物殘留情況，如：已消失、顏色變淺、面積縮小等，最好能進(jìn)行定量比較。第13頁無關(guān)變量有哪些？水量、水溫、水質(zhì)、洗衣粉用量、污染物量、試驗(yàn)用布質(zhì)地、大小、浸泡時(shí)間、洗滌時(shí)間、及攪拌力度等。閱讀[資料一]“怎樣有效地控制變量”2、A同學(xué)試驗(yàn)方案存在問題嗎？若有問題，請(qǐng)說明存在問題。1、你同意B同學(xué)觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)說明你理由。有問題。未說明控制相同適宜溫度等。不一樣意。B同學(xué)忽略了試驗(yàn)中變量控制問題。第14頁①取兩只大燒杯并編號(hào)A、B，都加500ml水。試驗(yàn)步驟：②取1g普通洗衣粉和1g加酶洗衣粉，分別放入A、B兩個(gè)燒杯中，分別同時(shí)加入帶一樣等量污染物白布。③相同溫度下用玻璃棒同時(shí)充分?jǐn)嚢柘嗤瑫r(shí)間。④觀察洗滌效果。試驗(yàn)結(jié)果：B燒杯中白布污物痕跡顯著輕于A燒杯中白布。試驗(yàn)結(jié)論：加酶洗衣粉洗滌效果比普通洗衣粉好第15頁（二）探究溫度對(duì)加酶洗衣粉洗滌效果影響：提議：溫度梯度可設(shè)為10、15、20、25、30、35、

40、45、50、55度。溫度梯度設(shè)置不好，梯度差值偏大。應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛袑?shí)際氣溫改變來確定水溫。1、請(qǐng)分析資料[資料二]中方案是否完善、妥當(dāng)，2、若上述梯度測得40℃時(shí)洗滌效果最好，能不能說最適溫度就是40℃？不能?？稍O(shè)置更細(xì)試驗(yàn)組如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至測出詳細(xì)最適溫度。并提出改進(jìn)提議。第16頁（三）探究不一樣種類加酶洗衣粉洗滌效果污染物蛋白酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉普通洗衣粉

油漬

汗?jié)n

血漬自變量因變量洗滌效果不一樣種類加酶洗衣粉下表是某同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)表格，你同意他設(shè)計(jì)方案嗎？需要做怎樣改進(jìn)？增加加酶洗衣粉種類。如脂肪酶、淀粉酶等第17頁1、“衣領(lǐng)凈”含高效表面活性劑、還原增白劑、液體蛋白三、相關(guān)鏈接：（2）用于清洗灶具、排氣扇油垢清洗劑。它滲透能力、（3）馬桶污垢洗滌劑分酸性、中性和堿性產(chǎn)品。當(dāng)前市場上以酸性為主，清洗效果最正確。如潔廁靈，主要成份是：各種有機(jī)酸、緩蝕劑、增稠劑、表面活性劑、香精等。2、廚房洗滌劑有兩大類（1）清洗食具洗滌劑（如洗潔凈），主要成份是烷基酶制劑等成份，可洗去領(lǐng)口、袖口頑漬。類活性劑，對(duì)皮膚有刺激性，殘留烷基苯磺酸鹽對(duì)人體有一定危害。脫脂能力強(qiáng)，堿性也強(qiáng)，對(duì)皮膚有損傷。加入少許脂肪酶。第18頁課題3酵母細(xì)胞固定化第19頁1、在食品、化工、輕紡、醫(yī)藥等領(lǐng)域大規(guī)模使用酶制劑，酶制劑使用有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？催化效率高、能耗低、污染低等。2、在生產(chǎn)中直接使用酶有什么缺點(diǎn)？易失活（對(duì)強(qiáng)酸、堿、高溫、有機(jī)溶劑等敏感）成本高（酶不能重復(fù)利用）影響質(zhì)量（反應(yīng)后酶混在產(chǎn)物中）固定化酶技術(shù)，將酶固定在不溶于水載體上3、怎樣處理上述問題？課題背景第20頁6、固定化細(xì)胞技術(shù)有何優(yōu)點(diǎn)？成本更低，操作更輕易。（1）酶既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，提升產(chǎn)品質(zhì)量；（2）能夠重復(fù)利用。4、固定化酶技術(shù)有何優(yōu)點(diǎn)？5、生產(chǎn)實(shí)際中用固定化酶技術(shù)有何不足?怎樣處理?一個(gè)酶只催化一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)中很多產(chǎn)物形成都經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)才能進(jìn)行，操作麻煩。用固定化細(xì)胞技術(shù)。第21頁（一）固定化酶應(yīng)用實(shí)例---高果糖漿生產(chǎn)1、生產(chǎn)高果糖漿所需酶是什么？有什么作用？葡萄糖異構(gòu)酶，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖。一、基礎(chǔ)知識(shí)：2、你能解釋固定化酶反應(yīng)柱工作原理嗎？3、該反應(yīng)柱在生產(chǎn)上有何意義？將酶固定在顆粒狀載體上，再將酶顆粒裝到反應(yīng)柱內(nèi)，柱子底端分布著許多小孔篩板。酶顆粒不能經(jīng)過小孔，而反應(yīng)溶液能夠自由進(jìn)入。反應(yīng)柱能用六個(gè)月，降低成本，提升產(chǎn)量和質(zhì)量。第22頁（二）固定化細(xì)胞技術(shù)利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間技術(shù)。1、什么叫固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)？2、酶或細(xì)胞固定化方法化學(xué)結(jié)正當(dāng)物理吸附法包埋法包埋在細(xì)微網(wǎng)格相互連接起來吸附在載體表面適用范圍細(xì)胞酶酶原因細(xì)胞大難被吸附結(jié)合酶小易漏出第23頁4、固定化細(xì)胞固定是一個(gè)酶還是一系列酶？5、假如想將微生物發(fā)酵過程變成連續(xù)酶反應(yīng)，應(yīng)該6、假如反應(yīng)物是大分子物質(zhì)，應(yīng)該采取哪種方法？固定化酶，因?yàn)榇蠓肿游镔|(zhì)難自由經(jīng)過細(xì)胞膜固定化細(xì)胞3、從操作角度來考慮，你認(rèn)為哪一個(gè)方法更輕易？固定化細(xì)胞一系列酶7、包埋法固定細(xì)胞慣用不溶于水多孔性載體有哪些？明膠、瓊脂糖、海藻酸鈉、醋酸纖維素、聚丙烯酰胺等哪一個(gè)方法對(duì)酶活性影響最小？選擇哪種方法？第24頁本試驗(yàn)采取

法固定酵母細(xì)胞,用

作載體包埋酵母細(xì)胞。二、試驗(yàn)操作：（一）制備固定化酵母細(xì)胞（二）用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵包埋海藻酸鈉利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵試驗(yàn)步驟：第25頁酵母細(xì)胞活化配制物質(zhì)量濃度0.05mol/LCaCl2配制海藻酸鈉溶液海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合固定化酵母細(xì)胞加熱時(shí)用小火，或者間斷加熱。預(yù)防焦糊冷卻至室溫，與酵母細(xì)胞混勻移至注射器休眠酵母恢復(fù)正常生活狀態(tài)以恒定速度遲緩將注射器中溶液滴到氯化鈣溶液，浸泡30分鐘。形成凝膠珠（一）制備固定化酵母細(xì)胞促進(jìn)膠體聚沉第26頁（二）用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵1、凝膠珠用蒸餾水沖洗2到3次。2、將10%葡萄糖溶液加入錐形瓶中，再加入固定好酵母細(xì)