2019-2020年高中生物第3章酶的制備及應(yīng)用第1節(jié)酶的制備及活力測定教案中圖版選修

1、2019-2022019-2020 0 年高中生物第 3 3 章酶的制備及應(yīng)用第 1 1 節(jié)酶的制備及活力 測定教案中圖版選修一、酶的存在及提取1 酶是在生物體活細(xì)胞中合成的。其參與反應(yīng)部位可以在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外。_2在酶的提取過程中，溫度、酸堿性等多種環(huán)境條件都可能影響酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致 酶變性甚至喪失活力。因而提取出的酶首先需要檢測酶的活_3酶的活力通常以單位時間內(nèi)底物的消耗量或者在單位時間內(nèi)產(chǎn)物的生成量來表示。在測定單位時間內(nèi)麥芽糖的生成量來檢測淀粉酶的活力的實驗中，測麥芽糖的產(chǎn)量可用分光光度法。二、酶活力的測定方法和原理1. 提取酶液：研磨水稻種子時需加石英砂，目的是充分研磨。制

2、取勻漿并離心后，取 上清液，其中一份要在水浴中加熱，目的是使酶失活。2. 滴加酶液。3. 恒溫處理。4.鈍化處理：酶促反應(yīng)進(jìn)行一段時間后要向反應(yīng)液中加物質(zhì)的量濃度為0.4 mol/L 的NaOH 溶液，目的是鈍化酶的活性，使反應(yīng)終止。5.測定吸光值：測定吸光值時要把反應(yīng)液與2_mL3,5 二硝基水楊酸試劑混勻，并沸_水浴 5 min，才能產(chǎn)生麥芽糖產(chǎn)物。然后分別移入四支比色杯，用分光光度計在波長520 nm處進(jìn)行比色。6.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。預(yù)習(xí)完成后，請把你認(rèn)為難以解決的問題記錄在下面的表格中問題 1問題 2問題 3問題 4一、植物淀粉酶活力的測定原理：淀粉酶將淀粉水解成麥芽糖。 在 NaOH 和

3、丙三醇存在下，& 5 二硝基水楊酸（DNS）疑難問題卡片與還原糖共熱后被還原生成氨基化合物。在過量的NaOH 堿性溶液中此化合物呈橘紅色，在 520nm 波長處有最大吸收峰，在一定的濃度范圍內(nèi)，還原糖的量與光吸收值呈線性關(guān)系,利用比色法可測定樣品中的含糖量。(DNS)(3-氨基$廂基水楊酸)方法步驟:提取酶液一分成兩份，份加熱使酶失活一向四支試管各加緩沖液4 mL12號試管加未煮過的新鮮酶液1同.3、4號試管加煮過的酶液1恒溫(40七)5 min鈍化處理(0.4 mol/L WOH)測定吸收光值一繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 計算淀粉酶的活力：淀粉酶活力mg/(gmin)-川)X樣品稀釋總體積/樣品鮮

4、重烈 FXF式中川為淀粉酶水解淀粉生成的麥芽糖量(.在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得幾T為淀粉酶的對照管中的麥芽糖量(建)為比色時所用樣品液體積(mL)為酶促反應(yīng)時間(min).二、用高猛酸鉀滴定法測定過氧化氫醜的活力原理:過氧化氫酶可以催化比炳分解為水和氧*其反應(yīng)如下：過氧化氫酶2H202- 2H. 0 + 02如果在反應(yīng)系統(tǒng)中加入適當(dāng)過量的過氧化氫溶液，經(jīng)酶促反應(yīng)后，在酸性條件下，用標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定多余的HzQ,反應(yīng)如下：5HO+ 2KMn研4H2SQ5Q+ 2KHSO+ 8H6 2MnSO根據(jù)消耗的 H2Q2的量計算出過氧化氫酶的活力。酶活力用每克鮮重樣品 1 min 內(nèi)分解 H2Q2的毫克數(shù)表示。

5、過氧化氫酶活力mg/(g mi n) = (AB) x(VT/VS) x 1.7/ Wkt式中：A為對照 KMnO 商定毫升數(shù)(mL) ;B為酶反應(yīng)后 KMnO 滴定毫升數(shù)(mL);VT為提取 酶液總量(mL),VS為反應(yīng)時所用酶液量(mL),W為樣品鮮重(g) ; t 為反應(yīng)時間(min) ; 1.7 為換算系數(shù)，即每消耗 1 mL 物質(zhì)的量濃度為 0.1 mol/L 的高錳酸鉀溶液，相當(dāng)于樣品中含 有 1.7 mgH2Q。用分光光度法也可測定過氧化氫酶的活力。在有過氧化氫存在時，HQ 將愈創(chuàng)木酚氧化生成茶褐色物質(zhì)，后者在波長為470 nm 處有最大吸收峰，再用 721 型分光光度計進(jìn)行測定

6、。探究影響酶活力的因素(XX 全國甲卷)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設(shè)置三個實驗組：A 組(20 C)、B 組(40 C)和 C 組(60 C)，測定各組在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)物濃度(其他條件相同)，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}:H反應(yīng)時間(1) 三個溫度條件下，該酶活性最高的是 _組。(2) 在時間ti之前， 如果 A 組溫度提高 10 C,那么A 組酶催化反應(yīng)的速度會 _(3) 如果在時間t2時，向 C 組反應(yīng)體系中增加 2 倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C 組產(chǎn)物總量 _，原因是 _ 。(4) 生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)是 _ ，其特性有 _ (答出兩點即可)?！緦忣}導(dǎo)析】酶的特性胰

7、蛋白酶| | |酶的作用特點影響酶活力的因素【精講精析】(1)在 60 C 條件下，反應(yīng)的最終產(chǎn)物濃度比20 C 和 40 C 條件下小很多，說明酶在 60 C 條件下最終失活。20 C 與 40 C 條件下相比，40 C 時酶促反應(yīng)到達(dá)反 應(yīng)平衡的時間短，說明 40 C 條件下酶活性較高。(2)在時間ti前，如果 A 組溫度提高 10 C 變成 30 C,由該酶活性隨溫度的變化規(guī)律可知，30 C 條件下的該酶活性大于 20 C 條件下 的，那么 A 組酶催化反應(yīng)的速度會加快。(3)t2時 C 組的產(chǎn)物濃度已不再增加，但由A 和 B組t2時的產(chǎn)物濃度可知，t2時 C 組底物并未全部被分解，C

8、組產(chǎn)物濃度不再增加是由于C 組溫度條件下t2時酶已經(jīng)變性失活。因此如果在時間t2時，向 C 組增加 2 倍量的底物，在其他條件不變的情況下，t3時產(chǎn)物的總量也不會再增加。(4)生物體內(nèi)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是 RNA 酶具有高效性、專一性等特性，并且需要適宜的溫度和pH 等?！敬鸢浮?(1)B (2)加快(3)不變 60 C 條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應(yīng)產(chǎn)物總量也不會增加(4)蛋白質(zhì)或 RNA 高效性和專一性(其他合理答案可酌情給分)將實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖的方法(1) 以自變量為橫坐標(biāo)，以因變量為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系；(2) 注明坐標(biāo)軸的名稱、單位、坐標(biāo)原點以及曲線

9、名稱；(3) 每個坐標(biāo)軸上的取值單位要相等；(4) 將實驗數(shù)據(jù)標(biāo)到坐標(biāo)系中，并用相應(yīng)線型連接起來。、變it訓(xùn)練1 種子萌發(fā)時，貯藏物質(zhì)發(fā)生水解作用過程中，活力最高的酶應(yīng)該是()脂肪酶淀粉酶蛋白酶轉(zhuǎn)氨酶過氧化氫酶 蔗糖酶A.B.C.D.【解析】 植物種子中貯存的是不能被細(xì)胞直接利用的大分子物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等。它們必須轉(zhuǎn)化成溶于水的小分子物質(zhì)才能被植物細(xì)胞所利用，在轉(zhuǎn)化過程中,用的是各種水解酶。如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等?！敬鸢浮?A酶的制備和應(yīng)用下列有關(guān)淀粉酶制備的描述錯誤的是()A. 選材應(yīng)選萌發(fā)的水稻種子(或其他含淀粉多的種子)B. 研磨時加入石英砂使研磨更加充分C. 用蒸餾水稀釋

10、的目的是讓細(xì)胞吸水漲破D. 室溫下放置及振蕩的目的是讓酶充分溶解【審題導(dǎo)析】頤一效置(振蕩)| 麗【精講精析】植物細(xì)胞有細(xì)胞壁不能用吸水漲破法?！敬鸢浮?C加石英砂溶解1萌發(fā)曲研磨充分JV起作I制備酶時應(yīng)注意選材，具體有：(1) 所要制備的酶是什么酶(2) 它所存在的組織或細(xì)胞(3) 含量較多的時期變貳訓(xùn)練2. （xx 廣東高考）食品種類多，酸堿度范圍廣。生物興趣小組擬探究在食品生產(chǎn)中應(yīng) 用范圍較廣的蛋白酶，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，得知：（1）pH 對不同蛋白酶的活力影響有差異。據(jù)圖可知， _更適宜作為食品添加劑,理由是_。蛋白酶的活力可用 _ 的量來表示。（2）該蛋白酶的提取工藝流程如下:加陋保護(hù)渕j

11、.n討丁醴 調(diào)提取液 pH(01 02 -0. 10 mol/L)(5.0-9.0)測酶活力1（單位:U）興趣小組分別對酶保護(hù)劑濃度、提取液pH 進(jìn)行了探究實驗。結(jié)果顯示，酶保護(hù)劑濃度在 0.020.06 mol/L 范圍內(nèi)，酶活力較高；提取液 pH 在 6.08.0 范圍內(nèi)，酶活力較高。 他們認(rèn)為，要進(jìn)一步提高粗酶制劑的酶活力，以達(dá)到最佳提取效果， 還需對酶保護(hù)劑濃度和提取液 pH 進(jìn)行優(yōu)化，并確定以此為探究課題。請擬定該課題名稱，設(shè)計實驗結(jié)果記錄表?！窘馕觥款}目中已經(jīng)提供了信息“食品種類多，酸堿度范圍廣”，所以選擇的食品添加劑應(yīng)該有較廣的酸堿度適應(yīng)范圍。由圖可知，木瓜蛋白酶的活力不隨pH

12、的變化而變化，所以可以選作食品添加劑。酶的活力可用單位時間內(nèi)、單位體積中底物的減少量（或產(chǎn)物的增加量）來表示。由題中信息已知酶保護(hù)劑的適宜濃度范圍和提取液pH 的適宜范圍，故實驗的自變量是酶保護(hù)劑的濃度和提取液的pH,需在適宜范圍內(nèi)確定較小的梯度進(jìn)行實驗。實驗結(jié)果記錄表要包含自變量酶保護(hù)劑的濃度和提取液的pH 以及因變量底物的減少量（或產(chǎn)物的產(chǎn)生量）?！敬鸢浮浚?）木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶的活力不隨 pH 的變化而變化單位時間內(nèi)、單位體積中底物減少（或產(chǎn)物增加）（2）課題：探究酶保護(hù)劑的濃度和提取液的pH 的最佳組合沉淀物（粗酶制劑）魁泌、提取液的 PH酶保護(hù)劑濃度（mol/L）閆亠6.06.57

13、.07.58.00.020.030040.050 06品學(xué)堂落實二段基達(dá)標(biāo)1.下列與酶的活性有關(guān)的說法不正確的是（）A. 酶的活性是由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的，不受外界條件的影響B(tài). 酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力C. 酶的活性受溫度、酸堿性等因素的影響D. 酶活性高低與反應(yīng)物濃度無關(guān)【解析】 酶的活性是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力， 其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。 酶的催化作用受外界條件影響， 溫度、酸堿性等 對酶的催化能力都有較大影響，反應(yīng)物濃度與酶的活性高低無關(guān)?！敬鸢浮?A2下列關(guān)于酶的論述錯誤的是（）A. 酶的數(shù)量隨化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行而減少B. 有的酶是

14、蛋白質(zhì)，有的是核酸C. 酶的活性與 pH 有關(guān)D. 細(xì)胞內(nèi)、外都可能有酶存在【解析】 酶的特性之一就是反應(yīng)前后保持不變?！敬鸢浮?A3如圖表示在不同條件下，酶促反應(yīng)的速度變化曲線，試分析：C I酶濃度相對值 為2個單*,37您JT酶濃度相對值 為2個單位,25兀反應(yīng)速度底物濃疫(1) 酶促反應(yīng)的速度可以用 _ 來表示。(2) n 和 I 相比較，酶促反應(yīng)速度慢這是因為 _。3圖中 AB 段和 BC 段影響酶促反應(yīng)速度的主要限制因子分別是和_。(4) 若想探究酶的最適 pH,至少應(yīng)設(shè)計 _ 種不同的 pH。(5) 請在原圖中繪出在酶濃度相對值為1 個單位、溫度為 25 C 條件下酶促反應(yīng)速度曲線

15、?！窘馕觥?酶促反應(yīng)速度可用底物利用速率或產(chǎn)物生成速率表示。圖中 n 與 I 的不同在于反應(yīng)溫度，AB 段說明影響反應(yīng)速度的是底物濃度，而BC 段則是酶濃度。在探究pH(或溫度)對酶活性的影響時，常設(shè)置高、適、低三個條件?！敬鸢浮?1)底物利用速率(或產(chǎn)物生成速率)(2) 溫度低，酶活性降低(3) 底物濃度 酶濃度 (4)3(5)如圖(虛線所示)1底物敢度學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評(六)一、選擇題1 科學(xué)家從細(xì)菌中分離得到了分解石油的酶，其活力的大小可表示為()A. 單位時間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的總量B. 段時間后生成物的總量C. 一段時間后，一定體積中消耗的反應(yīng)物量D. 單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量

16、或產(chǎn)物的增加量【解析】 酶活力的大小可用在一定條件下酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度表示，此速度是指單位時間內(nèi)，單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量。【答案】 D2.在植物淀粉酶制備及活力測定實驗中，淀粉水解反應(yīng)一段時間后，加 NaOH 溶液的目的是()A. 緩沖作用B. 與麥芽糖反應(yīng)生成黃褐色產(chǎn)物C. 鈍化酶的活性，使反應(yīng)終止D.以上都不對【解析】 淀粉酶的活力測定以單位時間內(nèi)麥芽糖的生成量來表示，對照的試管要同時結(jié)束反應(yīng)來計算時間，所以利用NaOH 來鈍化酶的活性，使反應(yīng)終止?！敬鸢浮?C3. 從水稻種子中提取酶液時，首先要研磨種子，在此過程中要加入石英砂，其原因是( )A. 防止酶失活

17、B. 使研磨充分，有利于酶釋放C. 有利于種子內(nèi)淀粉酶的大量合成D. 使酶失活【解析】 提取酶液時，要將種子研磨成勻漿，加入石英砂目的是使研磨充分，提取到足夠多的酶液?！敬鸢浮?B4.利用水稻種子制備植物淀粉酶要選用()A 曬干的種子B.萌發(fā)的種子C.死種子D.剛成熟的種子【解析】 植物種子在萌發(fā)時，因需大量的物質(zhì)和能量，此時淀粉酶含量升高，活力增強(qiáng)以促進(jìn)淀粉的大量水解?！敬鸢浮?B5.某有機(jī)物加入酶后，置于0 C 至 80 C 環(huán)境中，有機(jī)物的分解總量與溫度的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)該圖判斷，如果把這些物質(zhì)置于80 C 至 0C 的環(huán)境中處理，在 AD 四圖中，符合其關(guān)系的圖是【解析】高溫使酶變

18、性失活， 降低溫度后，酶的活性也不能恢復(fù)，因此分解物總量也就不再變化?！敬鸢浮?.有人測定了 A、B、C D 四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)果如圖所示。根據(jù)上圖中的信息，你認(rèn)為在25 C 條件下競爭能力最強(qiáng)的生物和對溫度適應(yīng)范圍最廣的生物分別是（）A.B 和 DB. B 和 CC. B 和 AD. A 和 C【解析】 酶活性具有一定的溫度范圍和適宜溫度，溫度過高，酶會失活；低溫抑制酶 的活性；最適溫度下，酶活性最強(qiáng)，生物在此溫度下生活得也最好，競爭力就強(qiáng)；酶的活性 的范圍越大，生物的生存溫度范圍就越廣?！敬鸢浮?B7.某一有機(jī)物加酶后，先置于 pH 為 2 的環(huán)境中一段時間，然后把

19、pH 逐漸由 2 調(diào)到 10,【解析】 過酸、過堿都能使酶變性失活，當(dāng)pH 為 2 時酶已變性失活，即使再把酶所處環(huán)境的 pH 調(diào)到最適值，酶促反應(yīng)也不再進(jìn)行，底物量不再變化?！敬鸢浮?B&根據(jù)下圖依次指出每一圖形最可能代表了什么因素對酶的作用的影響。曲線中縱坐標(biāo)表示反應(yīng)速度，橫坐標(biāo)表示影響因素。按甲、乙、丙、丁順序組合正確的是（）酶濃度底物的濃度溫度pHA.C.【解析】 溫度和 pH 都有一個最適值。當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時，隨底物濃度升高，酶催化B.D.BCD作用增強(qiáng)，但當(dāng)所用酶都參加催化之后，反應(yīng)也達(dá)到最大值； 而隨著酶濃度增加， 反應(yīng)速率會明顯增加?！敬鸢浮?A二、非選擇題9將某種玉米

20、子粒浸種發(fā)芽后研磨勻漿、過濾，得到提取液。取6 支試管分別加入等量的淀粉溶液后，分為 3 組并分別調(diào)整到不同溫度， 如圖所示，然后在每支試管中加入少許 等量的玉米子粒提取液， 保持各組溫度 30 分鐘后，繼續(xù)進(jìn)行實驗(提取液中還原性物質(zhì)忽略 不計)：叩紐(20尤)乙紐何0它)丙紐(100(1)若向A C E三支試管中分別加入適量的班氏試劑，沸水浴一段時間，觀察該三支試管，其中液體顏色呈磚紅色的試管是 _;磚紅色較深的試管是_ ,顏色較深的原因是_;不變色的試管是_，不變色的原因是_ 。(2)若向 B、D F 三支試管中分別加入等量的碘液，觀察三支試管，發(fā)現(xiàn)液體的顏色都是藍(lán)色，產(chǎn)生該顏色的原因是

21、 _。(3)以上實驗的三種處理溫度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最適溫度。你怎樣設(shè)計實驗才能確定最適溫度？(只要求寫出設(shè)計思路)【解析】本題考查植物淀粉酶的制備、應(yīng)用及影響因素。發(fā)芽的玉米子粒中含有淀粉酶， 在不同溫度下，淀粉酶的活性不同，對淀粉液的催化程度也不相同。40 C 比 20 C 下酶的活性強(qiáng)，因此產(chǎn)生的麥芽糖多，加入班氏試劑后顏色比20 C 的深，100 C 下酶已失活，因此試管中沒有顏色反應(yīng)。B、D 試管中淀粉會被淀粉酶催化水解，加碘仍然變藍(lán)，說明淀粉有剩余。要確定酶的最適溫度，應(yīng)增加試管數(shù)量，設(shè)置合適的溫度梯度，重復(fù)上述實驗?！敬鸢浮?(1)A 和 C C 淀粉酶在 40

22、 C 時活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生的還原性糖多E 酶失活(2) 剩余的淀粉遇碘變藍(lán)(3) 在 20 C 和 100 C 之間每隔一定溫度設(shè)置一個實驗組，其他實驗條件保持一致，以 反應(yīng)液和上述試劑(或答碘液或答班氏試劑)發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。2019-20202019-2020 年高中生物第 3 3 章酶的制備及應(yīng)用第 2 2 節(jié)酶在食品加工中的應(yīng)用教案中圖版選修一、果膠酶及作用1 未成熟果實較硬的原因未成熟果實含果膠質(zhì)較多，果肉結(jié)合緊密。2.果膠酶的分布和獲取(1) 果膠酶廣泛存在于植物果實和微生物中。(2) 工業(yè)上采用曲霉、青霉等微生物發(fā)酵來生產(chǎn)果膠酶。3.果膠酶的

23、作用果膠酶可以把果膠分解成小分子有機(jī)酸，使不溶性的果膠溶解。二、不同濃度果膠酶對澄清蘋果汁出汁率的影響本實驗的實驗程序是制備蘋果汁、配制不同濃度的酶液、降解蘋果汁、沉淀、記錄結(jié)果。預(yù)習(xí)完成后，請把你認(rèn)為難以解決的問題記錄在下面的表格中問題 1問題 2問題 3問題 4、果膠和果膠酶的組成及作用比較果膠果膠酶組成半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等作用參與細(xì)胞壁的組成，不溶于水將不溶性的果膠分解為可溶性的半乳糖醛 酸、探究溫度對果膠酶活力的影響1實驗原理果膠酶活力受溫度影響。 處于最適溫度時，酶活力最高。在一定范圍內(nèi)，果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活力大小

24、成正比。疑難問題卡片均分裝入等量19支試管|9支試管各取一支分9組分別放入30 T、站弋決)T、暮弋、50兀龍、60咒5弋J0弋的恒溫水箱中恒溫加熱待試管內(nèi)溫度穩(wěn)定后，將果膠酶加人相同溫度的蘋果泥內(nèi)怛溫保持10 min過濾果汁用量筒測量產(chǎn)生 的果汁的量，填人表賂實驗溫度30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C果汁量(mL)3.注意事項(1) 在混合蘋果泥和果膠酶之前進(jìn)行恒溫處理的目的是：保證底物和酶在混合時的溫度 是相同的，避免混合后的溫度變化，確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2) 通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶的活性的原理是：果膠酶將果膠分 解為小分子物質(zhì)

25、，可通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反映了果膠酶催化分解果膠能力的大 小。(3) 本實驗的探究對象是酶的活性，溫度作為自變量，屬于探究性的定量實驗。自變量 溫度可設(shè)置梯度來確定最適值。溫度梯度越小，實驗結(jié)果越精確。本實驗仍是對照實驗等。(相互對照)，每支試管中蘋果泥和果膠酶的用量要嚴(yán)格控制相嚴(yán)格控制各實驗組的pH 操作的程序等。2.操作步驟攪拌器攪拌制成蘋果泥果膠酶水溶液在實驗過程中被操縱的特定因素或條件稱為變量。三、探究 pH 對果膠酶活力的影響1 實驗原理果膠酶的活力受 pH 影響，其催化作用都有最適pH,在低于或高于此值時，酶活力都會減弱，過酸或過堿則導(dǎo)致酶變性失活。2.實驗步驟制備蘋果泥

26、分裝，調(diào) pHf 加果膠酶一T反應(yīng)一段時間過濾果汁一T觀察、記錄、比 較果汁量3 .注意事項(1) 本實驗是對照實驗，其變量是pH。每支試管中加入的蘋果泥和果膠酶的量應(yīng)相等，溫度也應(yīng)相同(可取上一實驗測出的最適溫度)。(2) pH 梯度調(diào)節(jié)時可用體積分?jǐn)?shù)均為0.1%的 NaOH 溶液或 HCI 溶液。(3) 為了使果膠酶充分地催化反應(yīng)，應(yīng)用玻璃棒不時地攪拌反應(yīng)混合物。(4) 可通過比較果汁體積大小來判斷酶活性的高低，也可以觀察果汁的澄清度來判斷果 膠酶活性的強(qiáng)弱。探究果膠酶的特性有一瓶酶試劑，由于標(biāo)簽遺失，不能確定其具體成分。為確定其成分，做了如下6組實驗:試管編號加入物質(zhì)條件現(xiàn)象12 mL

27、水+ 10 mL 果汁至溫并振蕩無明顯變化22 mL 該試劑+ 10 mL 果汁至溫并振湯果汁變得澄清32 mL 該試劑+ 10 mL 果汁煮沸后降至室溫并振蕩無明顯變化42 mL 水+小段濾紙條至溫并振湯無明顯變化52 mL 該試劑+小段濾紙條至溫并振蕩無明顯變化62 mL 該試劑+小段濾紙條煮沸后降至室溫并振蕩無明顯變化(1) 根據(jù)試管 2、5 可以判斷該試劑的成分含有 _酶，不含_酶。(2) 對照試管 2、3 可以說明果膠酶的活力受 _ 影響。(3) 試管 2、5 說明果膠酶具有 _ ，若要證明其活力隨溫度變化而變化，應(yīng)選_號試管繼續(xù)實驗。(4)果汁生產(chǎn)中，要解決的兩個主要問題是:1_

28、；2_?！緦忣}導(dǎo)析】(1)要明確果膠酶的作用和特性。(2) 正確分析實驗?！揪v精析】室溫下，2 mL 該試劑能使果汁變澄清，說明該試劑中有果膠酶；在正常情況下 2mL 該試劑未能使濾紙條分解，說明該試劑中沒有纖維素酶。果膠酶能催化果膠 水解，而不能催化纖維素水解，說明酶具有專一性。煮沸冷卻后的試劑不能使果汁變澄清，因為高溫使酶失去活性。果汁生產(chǎn)中，要解決的兩個主要問題，一是果肉的出汁率低，耗時長；二是榨取的果汁渾濁、黏度高，容易發(fā)生沉淀。在生產(chǎn)上人們常使用果膠酶和纖維素酶來解決上述問題?！敬鸢浮?1)果膠 纖維素(2)溫度(3) 專一性 2 和 3(4) 果肉的出汁率低，耗時長榨取的果汁渾濁

29、、黏度高，容易發(fā)生沉淀影響果膠酶活力的因素(1) 溫度和 pH。(2) 進(jìn)行實驗設(shè)計時注意對照實驗的設(shè)計。(3) 設(shè)計酶活力隨溫度(或 pH)變化時應(yīng)設(shè)計一系列梯度變化。變直1L韁1 果膠酶常在 04 C 下保存，其原因是()A. 此溫度條件下，酶的活性最高B. 此溫度條件下，酶變性失活C. 低溫可降低酶的活性，但酶不變性失活D.自然條件下，果膠酶常在 04 C 下發(fā)生催化作用【解析】 酶的活性受溫度的影響。酶都有一個最適溫度，但果膠酶的最適溫度是 4550 C,而不是 04 C。保存果膠酶時，降低溫度，使其活性降低，但酶并不失活，當(dāng)溫 度恢復(fù)到適宜時，酶的活性也處于最高?！敬鸢浮?C探究 p

30、H 對果汁澄清度的影響某同學(xué)為探究 pH 對果汁澄清度的影響，進(jìn)行實驗如下:操作步驟：1用榨汁機(jī)獲得蘋果汁勻漿，加熱鈍化酶活性后冷卻至50 C 左右2在 16 號試管中分別加入制備的蘋果汁2 mL;3加完蘋果汁后，向各試管中加入相應(yīng)的緩沖液3 mL 使各試管中反應(yīng)液的pH 依次穩(wěn)定在 3、4、5、6、7、8，分別向 16 號試管中加入果膠酶 1 mL,然后進(jìn)行 45 C 恒溫水??；45 min 后過濾并用量筒測量蘋果汁，記錄結(jié)果。(2)結(jié)果見下表：試呂編號123456pH345678結(jié)果(得率)68%75%85%75%62%60%請回答：(1) 實驗過程選擇 45 C 恒溫是因為只有在恒溫條件

31、下，才能排除 _對結(jié)果的干擾，而 45 C 是果膠酶起催化作用的 _。(2) 如果反應(yīng)速度過快，應(yīng)當(dāng)對果膠酶做怎樣的調(diào)整？(3) 該實驗得出的結(jié)論是：果膠酶發(fā)揮催化作用的最適pH 是_，高于或低于此 pH,酶的活力_。(4) 在本實驗中該同學(xué)是否已設(shè)計對照實驗？哪個因素為自變量？(5)為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活力的高低?【審題導(dǎo)析】|分清自變量/因頁毫/實驗設(shè)計|遵循的原則|結(jié)果的預(yù)測及分析【精講精析】該實驗是在教材實踐案例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究pH 對蘋果汁得率的影響，培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散能力和實驗設(shè)計能力。在本實驗設(shè)計之前學(xué)生必須對實驗設(shè)計的思路有一個清晰的認(rèn)識，必

32、須遵循幾個原則：對照原則、單一變量原則等。本實驗是探究pH對果汁澄清度的影響，所以單一變量就應(yīng)是pH,在實驗設(shè)計時應(yīng)體現(xiàn) pH 的變化梯度，由此可以對照不同的結(jié)果來分析最適pH。不同 pH 之間形成了相互對照，所以本實驗中體現(xiàn)了對i某同學(xué)利用果膠酶分解植物組織，它將作用于()照原則。果膠酶的作用是將果膠分解為小分子物質(zhì)，所以蘋果汁的體積就在一定程度上反應(yīng)了酶活性的大小?！敬鸢浮?1)溫度最適溫度(2) 提高果膠酶的稀釋倍數(shù)(3) 5 逐漸降低(4) 已設(shè)計(相互對照)，pH(5) 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映了果膠酶催化分解果膠的能力。在不同的

33、pH 下，果膠酶的活性越高，蘋果汁的體積就越大實驗中的變量(1) 自變量：也叫實驗變量；是實驗中所控制的因素和條件。(2) 因變量：也叫反應(yīng)變量；是由于自變量引起的變化和結(jié)果。(3) 無關(guān)變量：實驗中不設(shè)為自變量的變量，也可引起因變量的改變，因此要控制好無 關(guān)變量。、變it訓(xùn)練2.探究溫度對果膠酶活性的影響、pH 對酶活性的影響、果膠酶用量三個實驗中，實驗變量依次為()A. 溫度、酶活性、酶用量B.蘋果泥用量、pH、果汁量C. 反應(yīng)時間、酶活性、酶用量D. 溫度、pH、果膠酶用量【解析】 實驗變量也稱自變量， 是指實驗者所操縱的因素或條件。 反應(yīng)變量也稱因變 量，是指實驗中由于實驗變量而引起的

34、變化和結(jié)果。通常，實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果。二者具有因果關(guān)系。實驗的目的就在于獲得和解釋這種前因后果。實驗一是探究果膠酶的最適溫度，溫度為實驗變量，同理，實驗二和三的實驗變量為 pH 和果膠酶用量?！敬鸢浮緿A.細(xì)胞核B.細(xì)胞質(zhì)C.細(xì)胞間隙D.細(xì)胞壁及細(xì)胞間層當(dāng)堂落實雙基達(dá)標(biāo)【解析】 果膠存在于細(xì)胞壁及胞間層，因此果膠酶只作用于此?！敬鸢浮?D2.在用果膠酶處理蘋果泥時，為了使果膠酶能夠充分地發(fā)揮催化反應(yīng)，應(yīng)采取的措施 是 ()A. 加大蘋果泥用量B. 加大果膠酶用量C. 進(jìn)一步提高溫度D. 用玻璃棒不時地攪拌反應(yīng)混合物【解析】 使用果膠酶催化蘋果泥分解制果汁時，應(yīng)注意讓果膠酶與蘋果泥充

35、分混合， 方法即用玻璃棒不時地攪拌?！敬鸢浮?D3.果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的 細(xì)胞壁和胞間層。 在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率和澄清度。 請你幫助完成以下有 關(guān)果膠酶和果汁生產(chǎn)的實驗課題。實驗用具和材料：磨漿機(jī)、燒杯、試管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、紗布等；蘋果、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2%的果膠酶溶液、蒸餾水等。實驗方法及步驟：1將蘋果洗凈去皮，用磨漿機(jī)制成蘋果泥，加入適量蒸餾水備用。2取 7 個 1 mL 潔凈燒杯和 7 支試管并分別編號。3燒杯中注入等量的蘋果泥，試管中注入等量的2%的果膠酶溶液，之后進(jìn)行下面兩種操作：方法一：將試管中的果膠酶溶液

36、和燒杯中的蘋果泥相混合，再把混合液的pH 分別調(diào)至4、5、6、10。方法二：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥的pH 分別調(diào)至 4、5、6、10 ,再把 pH 相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。(1) 請問上述哪一種方法更科學(xué)？ _。理由是 _ 。(2) 該實驗步驟中也有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使 _，以減少實驗誤差。(3) 如果用曲線圖的方式記錄實驗結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，以橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表示_ ( 填“果汁體積”或“試管體積” )，實驗操作和記錄是比較切實可行的。根據(jù)你對酶特性的了解,在下圖中選擇一個最可能是實驗結(jié)果的曲線圖為0 pH o pH0pll pH甲乙丙丁【解析】 方法二

37、是將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的pH 分別調(diào)至 4、5、6、10,再把 pH 相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合。這樣操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá) 到實驗預(yù)設(shè)的pH。否則，由于酶有高效性，在升高或降低pH 過程中把果膠分解了，造成錯解。實驗中玻璃棒攪拌的目的是使酶和果膠充分地接觸，以減少實驗誤差。對于實驗結(jié)果以坐標(biāo)圖的形式表示，以橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表示果汁體積較恰當(dāng)。在一定范圍內(nèi)，隨著pH 的增加，酶的活性增強(qiáng)，果汁體積增大，當(dāng)超過最適pH 后，隨著 pH 的增加，酶的活性減弱，果汁體積減少。【答案】（1）方法二方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始便達(dá)到實驗預(yù)設(shè)的pH（2）酶和反應(yīng)

38、物充分地接觸（3）果汁體積 甲學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評（七）一、選擇題1.下列關(guān)于果膠及果膠酶的敘述中，正確的是（）A. 果膠酶不溶于水B. 果膠不溶于水C. 加熱使果膠變性失活D. 加熱使果膠酶活性增強(qiáng)【解析】 果膠不溶于水，因此，果汁中常有沉淀產(chǎn)生。溫度影響酶的活性，在低于最適溫度時，隨溫度的升高，酶的活性增強(qiáng)，但高溫使酶變性失活，而果膠不存在變性失活?！敬鸢浮?B2關(guān)于果膠酶的敘述中錯誤的是（）A 組成植物細(xì)胞壁的主要成分是果膠和纖維素B. 在果實的成熟過程中果膠酶的生成增多C. 果膠酶在食品工業(yè)中有廣泛的用途，在其他方面則無用處，體現(xiàn)了酶的專一性D. 果膠酶與纖維素酶配合使用，可分解植物細(xì)胞壁中的

39、果膠和纖維素【解析】 果膠酶的作用是分解細(xì)胞壁中的果膠，可以使果汁產(chǎn)量增加，透明度提高，在提高葡萄酒質(zhì)量等方面作用很大。也常與纖維素酶等共同使用，有提高飼料營養(yǎng)和降低飼料黏度，促進(jìn)飼料在動物消化道內(nèi)消化等作用?！敬鸢浮?C3 李明同學(xué)自制芒果汁，發(fā)現(xiàn)量少，而且渾濁不透明?？梢圆捎檬裁捶绞皆黾赢a(chǎn)果汁 的量而且使其清澈透明（）A.靜置沉淀B.離心C.加果膠酶D.換芒果品種【解析】 芒果汁不透明是因為有果膠，果膠的存在，同時也使得產(chǎn)量減少。因此加適量的果膠酶可以解決以上問題?！敬鸢浮?C4某同學(xué)在探究果膠酶的最適溫度時，將得到的實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖（如圖）。關(guān)于該曲線圖，以下說法錯誤的是（）A 該同

40、學(xué)的實驗數(shù)據(jù)中有錯誤B. 該同學(xué)設(shè)置的溫度梯度不合理C. 從該曲線中判斷不出果膠酶的最適溫度D.從曲線中可判斷出果膠酶的最適溫度為40 C【解析】 由曲線可知，實驗數(shù)據(jù)應(yīng)該出現(xiàn)錯誤， 因為酶的活力隨溫度的變化應(yīng)是先增加后減少；另外溫度梯度為間隔5 C 太大；從曲線中無法判斷果膠酶的最適溫度?！敬鸢浮?D5. pH 對果膠酶活性影響的實驗中，不正確的是（）A. 自變量是不同的 pH 梯度B. 控制不變的量有溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時間等C. 可通過測定濾出的果汁體積來判斷果膠酶最適D. pH 過低時，果膠酶活性變小，但不失活【解析】在設(shè)計 pH 對果膠酶活性影響的實驗時,（應(yīng)控制不變）有溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時間等。白質(zhì)）變性失活?！敬鸢浮?D6如圖曲線表示的是溫度和果膠酶活性之間的關(guān)系pH自變量為不同的 pH 梯度，無關(guān)變量pH 過低或過高時都會使果膠酶（蛋，此曲線不能說明的是過濾別的果汁吊/InTInTA. 在 B 點之前，果膠酶的活性和溫度成正相關(guān)；之后，成反相關(guān)B. 當(dāng)溫度達(dá)到 B 點時，果膠酶的活性最高，