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1、专题4果胶酶在果汁生产中的作用教师版专题4酶的研究与应用（预习学案）【学习目标】1简述果胶酶的作用2理解影响果胶酶活性的因素。3. 探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量【学习重点】1.温度和pH对果胶酶活性的影响2.果胶酶的最适用量。【学法指导】1.阅读课本P42-45页，独立完成基础知识梳理和预习自测。2. 整理学案，用红笔标出有疑问的地方， 进行纠错反思。【基础知识梳理】一、基础知识（一）果胶与果胶酶的作用1.果胶 是植物 及 的主要组成成分之一，由 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于 。2果胶酶（1）果胶酶的作用是分解 变成可溶性的 。 （2）果胶酶不是特指某一种酶，而是

2、分解 的一类酶的总称，包括 酶、 酶和 酶等；果胶酶的化学本质是蛋白质，也能被蛋白酶水解掉； （3）在果汁加工中，果胶的存在易导致 。（4）果胶酶具有酶的通性：只改变反应 ，不改变反应的平衡点。（二）酶的活性与影响酶活性的因素1酶的活性是指酶 一定化学反应的能力，其高低用一定条件下酶所催化的某一化学反应的 来表示。酶反应速度用 内， 中反应物的 或产物的 表示。2影响酶活性的因素常提的是 、 和酶的抑制剂等。3. 探究温度和pH对酶活性的影响及探究果胶酶用量的两个实验都要注意实验的基本原则： 原则和 原则，理解实验中温度梯度或pH梯度的变化在分析问题时也要用 原则分析。（三）果胶酶的用量（1）

3、生产果胶时为了使果胶酶得到充分利用，控制好酶的用量，用量多少常通过 手段探究。（2）食品工业生产中最常用的果胶酶是通过 产生。（四）加酶洗衣粉的洗涤效果酶绝大多数是蛋白质，少数为 ；酶具有生物 作用；酶具有 性、 性特点，但易受 、 、表面活性剂等因素的影响。（1）加酶洗衣粉是指含 的洗衣粉，目前常用的酶制剂有 、 、淀粉酶和纤维素酶四类。（2）脂肪酶可以将脂肪分解成 和 ，蛋白酶可以将蛋白质分解成 ，然后在 作用下分解成氨基酸。（3）应用最广泛、效果最明显的是 酶和 酶。 酶能将 、 等含有大分子蛋白质水解成可溶性的 或 ，是污迹容易从衣物上脱落。（五）固定化酶和固定细胞1高果糖浆的生产需要

4、使用 ，它能将葡萄糖转化成果糖。这种酶的 好，可以持续发挥作用。但是，酶溶解于葡萄糖溶液后，就无法从糖浆中回收，造成很大的浪费。2使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，再将这些酶颗粒装到一个 内，柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的 端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的 端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了 ，提高了果糖的产量和质量。3固定化酶和固定化细胞是利用 或 方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、 和 法。一般来说，酶更适合采用 、 法固定，而细胞多采用 法固定

5、化。这是因为细胞个大，而酶分子很小；个大细胞的难以被 或 ，而个小的酶容易 。4包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的中。常用的载体有 、 、 和 等。【预习检测】1同一个体内的各类活细胞所含的酶A种类有差异，数量相同 B种类有差异，数量不同C种类无差异，数量相同 D种类无差异，数量不同2果子酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明A酶具有专一性 B酶的成分是蛋白质 C酶的活性受环境影响 D该沉淀的是氨基酸3下列说法不正确的是A酸碱度和温度是通过影响酶来影响果汁产量的 B酶的数量越多，果汁产量越多C酶的催化反应时间能够影响果汁的产量 D苹果

6、泥的数量也能够影响果汁的产量4活细胞内合成酶的原料是A脂肪酸 B氨基酸 C核苷酸 D氨基酸和核苷酸5下列可表示酶反应速度的是A单位时间内反应物的减少量 B单位体积内产物的增加量C单位时间内产物的增加量 D单位时间、单位体积内反应物的减少量6下列不能产生果胶酶的是A植物 B霉菌 C酵母菌 D放线菌7下列不属于果胶酶的是A多聚半乳糖醛酸酶 B果胶分解酶 C果胶酯酶 D半乳糖醛酸酶8下列不能影响酶活性的是A温度 BpH C酶的抑制剂 D酶的数量9下列能影响酶的活性，但不会使酶的分子结构遭到破坏的是A低温 B高温 C过酸 D过碱10下列不是影响果汁产量的是ApH B温度 C酶的数量 D苹果的能用量11

7、加酶洗衣粉内常用酶制剂不包括下列哪一种 ( ) A蛋白酶 B果胶酶 C淀粉酶 D脂肪酶12脂肪酶的作用是 ( ) A将甘油和脂肪酸合成脂肪 B将脂肪分解成CO。和水，同时放出能量 C将脂肪从肝脏中运出，避免得脂肪肝 D将脂肪分解成甘油和脂肪酸13人类吃食物时，淀粉要被吸收，需要什么酶的催化作用才行 ( ) A淀粉酶 B淀粉酶和麦芽糖酶 C麦芽糖酶 D纤维素酶14酶的固定化常用的方式不包括A吸附 B包埋 C连接 D将酶加工成固体15溶解海藻酸钠，最好采用 加热的方法A小火间断 B小火持续 C大火间断 D大火持续16高果糖浆生产需要的酶是A葡萄糖异构酶 B蔗糖酶 C麦芽糖酶 D果糖酶17研究认为，

8、用固定化酶技术处理污染物是很有前途的，如将大肠杆菌得到的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂，可用于降解残留在土壤中的有机磷农药，于微生物降解相比，其作用不需要适宜的A温度 B酸碱度 C水分 D营养18.果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。 实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等；苹果、质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。 实验一：果胶酶在果汁生产中的作用 实验方法及步骤： (1)将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入

9、适量蒸馏水备用。 (2)取两个100 mL洁净的烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请把表中未填写的内容填上。 操作顺序项目烧杯1烧杯2在烧杯中加入苹果泥20 mL20 mL2 mL注入蒸馏水在恒温水浴中保温，并搅拌10 min10 min(3)取出两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较 ，并记录结果。实验结果的预测及结论： 如果是 ，则说明果胶酶对果胶的水解具有催化作用。 专题4酶的研究与应用（课堂学案）【学习重点】温度和PH对果胶酶活性的影响；果胶酶的最适用量。1.果胶酶的作用 (1)组成：包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和 等，是分解果胶的 的总称。 (2)作用 瓦解 ，增加出汁量。

10、可将果胶分解为可溶性的 ，使浑浊的果汁变得 。 【针对训练1】下列关于果胶及果胶酶的叙述中，错误的是() A.果胶是组成植物细胞细胞壁的主要成分之一，所以去除细胞壁要用果胶酶 B.果胶酶是由多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等组成的 C.果胶酶能分解果胶的实质是将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸 D.在果汁生产中，果胶酶可以增加果汁的生成量，但不能改变果汁的澄清度 【归纳总结1】果胶酶与纤维素酶的比较项目组成本质作用果胶酶纤维素酶【知识回顾】如下图所示，表示温度对酶的催化效率的影响。请据图完成下列问题： (1)曲线中的AB段表示_。(2)曲线中的B点表示_。 (3)曲线中的BC段表示_。 课堂

11、合作探究一探究温度和pH对酶活性的影响（1）实验目的： 。（2）实验原理： 果胶酶活性受温度和pH的影响，处于最适温度和最适pH时，活性 。 果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小呈 。 （3）该实验的自变量是 ，因变量是 ，检测因变量是通过测定 或 来实现的。（4）实验流程：探究温度对果胶酶活性的影响 探究pH对果胶酶活性的影响 （5）实验结果：温度和pH在很大程度上对酶的 会产生影响，过高或过低都会影响酶活性。 思考1：为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？思考2：为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？【针对训练2】1.某

12、同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测定滤出苹果汁的体积。如图所示曲线图能正确反映实验结果的是() 2.在果汁生产中一般会用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：(1)实验方法：如图中所示的ABC顺序进行操作。 (2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下图所示。图中自变量是温度，除此之外还可用_表示。 A.酶的浓度 B.苹果泥的量 C水的加入量DpH 图中的纵坐标还可用_来表示。 实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线 b，苹果汁的澄清度最高点对应

13、的横坐标是同一位置的原因是_。 步骤A中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中恒温的目的是_。【归纳总结2】影响酶促反应速度的因素及相关曲线分析影响因素相关曲线分析酶浓度反应物浓度温度pH课堂合作探究二 探究果胶酶用量的实验设计(1)实验原理 在一定条件下，随着酶浓度的增加，果汁的体积 。 当酶的浓度达到一定值后，再增加酶的用量，果汁的体积 。 果汁体积不变的 酶用量就是酶的最适用量。 (2)变量分析：本实验的自变量是 ，因变量可以用 或 体现。 (3)实验流程 【针对训练3】如图表示某研究小组在探究果胶 酶的用量的实验中的结果。下列有 关说法不正确的是() A.在AB段限制反应速率的

14、主要因素 是酶的用量 B.在BC段限制反应速率的因素是温度、pH、反应物浓度 C.在AC段增加反应物浓度，可以明显加快反应速率 D.在该实验给定条件下，果胶酶的最佳用量是B点对应的值 课堂合作探究三 探究加酶洗衣粉的洗涤效果实验设计遵循原则：是单一变量原则、对照原则和等量原则，比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时，用控制使用不同种类洗衣粉为变量，其他条件完全一致；同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成对照实验。例1、下面是有关普通洗衣粉和加酶洗衣粉对洗涤物效果是否相同的探究实验，请据表回答：脸盆编号洗涤物 (等量)洗涤温度洗衣粉(等量)水 量洗净褪色所需时间

15、l油污布37加酶2 L4 min2油污布37普通2 L7 min3油污布5加酶2 L9 min4油污布5普通2 L8 min该实验可证明： (1)能说明加酶洗衣粉效果好的组合方式是 。 (2)能说明酶活性受温度影响的实验是 。【针对训练4】1、某同学进行“加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果比较”课题研究，实验设计如下： 设置2组实验，分别使用蛋白酶洗衣粉和复合酶洗衣粉 2组实验的洗衣粉用量、被洗涤的衣物量、衣物质地、污染物性质和量、被污染的时间、洗涤时间、洗涤方式等全部相同，洗涤温度都为35 根据污渍去除程度得出结论 这个实验设计中，错误的是() A. B. C. D. 2、下面围绕加酶洗衣粉进

16、行的探究实验中，最合理的是()A.探究加酶洗衣粉的最适使用温度时，设置0 、37 、100 三组自变量B.探究加酶洗衣粉的洗涤效果时，设置不同种类加酶洗衣粉进行相互对照C.探究加酶洗衣粉的最适用量时，要注意控制实验中衣物污染程度、洗涤时间和方式等无关变量D.探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响时，一定要设置蒸馏水的洗涤效果课堂合作探究三 固定化酶和固定化细胞制备固定化酵母细胞1酵母细胞的 ：由 状态恢复为 。2配制物质的量浓度为0.05mol/L的 溶液。3配制海藻酸钠溶液：海藻酸钠在水中溶解的速度较慢，需要通过 加热促使其溶解。加热时最好采用 的方法。（注意浓度适宜，保证凝胶珠成型且能固定

17、）。4海藻酸钠溶液与 充分混合：海藻酸钠溶液需 ，防止过热杀死酵母细胞。 5固定化酵母细胞。用固定化酵母发酵1将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用 冲洗23次。2将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后会发现有 产生，同时有 味散发。【针对训练5】某一实验小组的同学，欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验，实验材料及用具齐全。（1）制备固定化酵母细胞常用_法（2）制备固定化酵母细胞的过程为使干酵母与_混合并搅拌，使酵母菌活化；将无水CaCl2溶解在蒸馏水中，配成CaCl2溶液；用酒精灯加热配制海藻酸钠溶液；海藻酸钠溶液冷却至常温再加入已活化的酵母细胞，充分搅拌并混合均匀；用注射器将A的混合物缓慢滴

18、入氯化钙溶液中（3）该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵a是固定化酵母，b是反应柱从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因是：_要想得到较多的酒精，加入反应液后的操作是_活塞1和_活塞2为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用，实验过程一定要在_条件下进行装置中的长导管起的作用是_ _【归纳总结3】比较直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点。类型优点不足直接使用酶催化 ， 、 等。对环境条件非常 ，容易 ；溶液中的酶 ，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能 。固定化酶酶既能 ，又能 ，同时，固定在载体上的酶还可以被 。一种酶只能催化 化学反应，而在生产

19、实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。固定化细胞成本 ，操作 。固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致 等。【课后巩固】 一、选择题：1在制备固定化酵母细胞的实验中，CaCl2溶液的作用是（ ） A调节溶液pH B进行离子交换 C胶体聚沉 D为酵母菌提供Ca22下列说法正确的是 ( )A菌落的形状不属于菌落特征B将月季花的花药进行培养，获得了许多完整幼小植株都是纯合体C能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是葡萄糖和尿素D将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第2层是甲苯3下列不属于纤维素酶组分的是 （ ）AC1酶 BCx酶 C葡萄糖苷酶 D半乳糖苷酶4下列不能影

20、响酶活性的是（ ） A温度 BpH C酶的抑制剂 D酶的数量5下列关于加酶洗衣粉的说法中不正确的是（ ）A加酶洗衣粉的效果总比普通洗衣粉的效果好B加酶洗衣粉效果的好坏受很多因素影响C加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂粉酶、淀粉酶和纤维素酶D加酶洗衣粉相对普通洗衣粉来讲有利于环保6固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶，以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率，包括酶活性和酶的数量。下图甲、乙、丙为部分研究结果。下列有关叙述中，错误的是（ ）A由甲图可知，固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强B由

21、乙图可知，浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好，当海藻酸钠溶液浓度较低时，酶活力低的主要原因是酶与底物的接触面积小C由丙图可知，固定化酯酶一般可重复使用3次，之后若继续使用则酶活力明显下降D固定化酶应用后易与产物分离，提高产品质量；且可以反复利用，降低生产成本7加酶洗衣粉可以降低 的数量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。A表面活性剂 B碱剂 C漂白剂 D水软化剂8下列关于固定化酶和固定化细胞的叙述中，正确的是（ ）A固定化酶的应用中，要控制好pH、温度和溶氧量B加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的，利用了固定化酶技术CCaCl2溶液的浓度过低，将导致凝胶珠中固定的酵母细胞数量

22、较少D利用固定化酵母细胞进行发酵，糖类不仅作为反应底物还可提供能量9关于果胶酶的叙述中错误的是 ( ) A组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶酶的主要作用是分解细胞壁中的果胶 B果胶有多种，果胶酶也有多种，如半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等C果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性 D果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值10下列是关于固定化细胞技术的一些说法，不正确的是（ ）A固定化细胞操作较容易 B对酶的活性影响很小C可催化系列的酶促反应 D酶不容易回收，操作成本高11

23、某种生物活性洗衣粉包装袋上印有以下资料:成分：蛋白酶0.2% 清洁剂15%用法：洗涤前将衣服浸于有洗衣粉的水中数小时使用温水效果最佳切勿用60以上的水对资料表明的信息理解正确的是（）A这种洗衣粉较易清除衣服上的所有污渍B在60以上的水中，蛋白酶易失去活性C该洗衣粉可洗涤各种污渍的衣料D该蛋白酶能够水解各种蛋白质12加酶洗衣粉的酶不易失活，下列不属于其原因的是（ ） A通过基因工程生产出的特殊酶B用特殊化学物质将酶包裹，使其与其他成分隔离C加酶洗衣粉的酶是固定化酶D加酶洗衣粉的酶能耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度13美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子，可把分解酒精的酶（化学本质不是R

24、NA）装入其中，有了这身“防护服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是（ ）A该成果中用于分解酒精的酶可能是脂质B纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液C该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物D“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用14下列关于果胶酶的叙述正确的是（ ）果胶酶特指分解果胶的一种酶 纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁 果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸 植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶 组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸 A B C D15下列关于果胶酶的叙述正确的是( )是具有分泌功能的细胞产生的 凡是活细胞都能产生果胶酶果胶酶

25、能将果胶分解成半乳糖醛酸 植物、霉菌、酵母菌和细菌均可能产生果胶酶果胶酶特指分解果胶的一种酶 纤维素酶和果胶酶可用于去除植物细胞壁组成果胶酶的基本单位是氨基酸或核苷酸A. B. C. D.16下列有关果胶的叙述，不正确的是（ ）A果胶是植物细胞壁的主要成分之一B细菌可产生果胶酶，是因为细菌的细胞壁中也含有果胶C果胶酶能够分解果胶D果胶影响出汁率17下列不属于纤维素酶在工农业生产中的应用是( ) A饲料添加剂 B白酒的生产 C牛奶加工 D纺织18医学上常把血清中某些转氨酶的数值高低作为诊断肝脏疾病的主要依据之一，对这一事实的正确叙述是（ ）A.转氨酶对肝脏是有害的 B.肝脏是蛋白质转化的重要器官

26、C.人体中只有肝脏存在转氨酶 D.肝脏是合成此酶的惟一场所19目前，酶已经大规模地应用于各个领域，下列属于酶应用中面临的实际问题的是（ ） A酶对高温不敏感，但对强酸、强碱非常敏感B加酶洗衣粉因为额外添加了酶制剂，比普通洗衣粉更易污染环境C固定化酶可以反复利用，但在固定时可能会造成酶的损伤而影响活性D酶的催化功能很强，但需给以适当的营养物质才能较长时间维持其作用20下列关于果胶酶说法，不正确的是（ ）A果胶酶可以分解细胞壁的主要成分果胶B果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D果胶酶的活性受T、PH、酶活性抑制剂的影响二、填空题21我国水

27、果生产发展迅速，由于收获的季节性强，易造成积压，腐烂变质，为了解决上述问题且满足不同人群的需求，可以加工制作果汁、果酒、果醋等。在果汁生产中用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：实验方法：请将图中所示的操作进行排序 （2）实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图所示：坐标图中自变量是温度，除此之外还可用 表示。A酶的浓度B苹果泥的量C水的加入量DpH图中的纵坐标还可用 表示。步骤b中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中，恒温的目的是保证 实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线乙，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是 。（

28、3）根据下表实验结果。 （能、不能）确定40就是果胶酶的最适温度。温度/1020304050607080果汁量/mL81315 251512 11 1022如图为固定化酶的反应柱示意图,其中为反应柱,为固定化酶,为分布着小孔的筛板,请据图回答:(1)关于固定化酶中用到的反应柱,理解正确的是( )A.反应物和酶均可自由通过反应柱B.反应物和酶均不能通过反应柱C.反应物能通过,酶不能通过D.反应物不能通过,酶能通过(2)与一般酶制剂相比,固定化酶的突出优点是 ,固定化细胞的优点是 。(3)的作用是 。(4)制作固定化葡萄糖异构酶所用的方法有 (至少两种)。23某同学为了探究加加酶洗衣粉的洗涤效果，正在按下表的步骤进行操作：步骤烧杯（1000mL）1注入自