浙科版高中生物一轮复习选修12 酶 的 应 用课件.ppt

1、第2讲酶 的 应 用考点一果汁中的果胶和果胶酶考点一果汁中的果胶和果胶酶1.1.果胶和果胶酶果胶和果胶酶:(1)(1)果胶是植物细胞壁的主要成分果胶是植物细胞壁的主要成分,由半乳糖醛酸和半由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。乳糖醛酸甲酯组成。(2)(2)果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶,与制取果汁有关。与制取果汁有关。(3)(3)果胶酶的应用。果胶酶的应用。制作果汁制作果汁,使细胞间的果胶分解成半乳糖醛酸使细胞间的果胶分解成半乳糖醛酸,使组使组织细胞分散开织细胞分散开,降低水果匀浆黏度。降低水果匀浆黏度。澄清果酒。澄清果酒。作为洗衣粉添加剂作为洗衣粉添加剂,除去衣服上的果

2、汁、果酱等污除去衣服上的果汁、果酱等污物。物。2.2.探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件的实验验:(1)(1)实验原理实验原理:果胶果胶 半乳糖醛酸半乳糖醛酸+半乳糖醛酸甲酯半乳糖醛酸甲酯果胶酶的活性受温度果胶酶的活性受温度(或或pH)pH)的影响的影响,处于最适温度处于最适温度(或或pH)pH)时活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与时活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。果胶酶的活性大小成正比。果胶不溶于乙醇。果胶不溶于乙醇。(2)(2)实验流程实验流程:(3)(3)实验结论实验结论:果胶酶能分解果胶果胶酶能分解果胶

3、,提高果汁的澄清度。提高果汁的澄清度。3.3.影响果汁产量的物质及处理方法影响果汁产量的物质及处理方法:(1)(1)影响果汁产量的物质。影响果汁产量的物质。果胶是组成水果细胞壁的主要物质果胶是组成水果细胞壁的主要物质,这种物质的存在这种物质的存在使制作果汁时存在两个问题使制作果汁时存在两个问题:果肉的出汁率低果肉的出汁率低,耗时长耗时长;榨取的果汁浑浊、粘度高榨取的果汁浑浊、粘度高,容易发生沉淀。容易发生沉淀。(2)(2)处理方法处理方法酶解法酶解法:组成组成本本 质质作用作用水解果水解果胶的酶胶的酶果胶酶和果果胶酶和果胶甲酯酶胶甲酯酶蛋白质蛋白质催化果胶水解为催化果胶水解为可溶性的半乳糖可溶

4、性的半乳糖醛酸和半乳糖醛醛酸和半乳糖醛酸甲酯酸甲酯【易错警示】【易错警示】(1)(1)果胶酶不是特指某一种酶果胶酶不是特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶而是分解果胶的一类酶的总称。的总称。(2)(2)在苹果泥和果胶酶混合之前在苹果泥和果胶酶混合之前,一定要保证底物和酶一定要保证底物和酶达到所要求的温度或达到所要求的温度或pHpH条件条件,以避免混合后条件发生以避免混合后条件发生变化变化,确保实验结果的可信度和可靠性。确保实验结果的可信度和可靠性。考点二考点二-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测1.1.固定化酶的概念固定化酶的概念:将水溶性的酶用物理或化学的方将

5、水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。性的制剂。2.2.常见的固定化方法常见的固定化方法:方法方法优点优点缺点缺点吸附法吸附法适用的酶范围广、适用的酶范围广、酶活性高酶活性高酶与载体的结合力酶与载体的结合力较弱较弱,酶容易脱落酶容易脱落共价偶联法、共价偶联法、交联法交联法结合稳定结合稳定,适用范围广适用范围广制备条件不够温和制备条件不够温和,酶活性较低酶活性较低包埋法包埋法酶活性较高酶活性较高,稳定性也较高稳定性也较高适用范围窄适用范围窄3.3.-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用检测实验淀粉酶的固定化及淀粉水解

6、作用检测实验:(1)(1)-淀粉酶的固定化。淀粉酶的固定化。介质介质:石英砂。石英砂。方法方法:吸附法。吸附法。(2)(2)淀粉水解作用的检测原理淀粉水解作用的检测原理:(3)(3)操作步骤操作步骤:(4)(4)实验结果实验结果:对照组对照组实验组实验组0.5 mL0.5 mL淀粉液淀粉液0.5 mL0.5 mL流出液流出液几天后重复实验几天后重复实验中中0.5 mL0.5 mL流出液流出液加加KI-IKI-I2 2变蓝变蓝红色红色红色红色再加水稀释再加水稀释1 1倍倍浅蓝浅蓝浅红色浅红色浅红色浅红色(5)(5)实验结论实验结论:固定化固定化-淀粉酶能将淀粉水解成糊精。淀粉酶能将淀粉水解成糊精

7、。类型一果汁中的果胶和果胶酶类型一果汁中的果胶和果胶酶1.1.请回答与果胶酶作用和固定化酶概念有关的问题请回答与果胶酶作用和固定化酶概念有关的问题:(1)(1)食品工业中应用酶大量生产果汁食品工业中应用酶大量生产果汁,果汁生产的原料果汁生产的原料来源是水果粉碎后的果肉浆。要获得澄清的果汁需要来源是水果粉碎后的果肉浆。要获得澄清的果汁需要用到果胶酶和用到果胶酶和_酶酶,这两种酶的作用对象是这两种酶的作用对象是_。(2)(2)固定化酶是将固定化酶是将_的酶用物理或化学的方法的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上固定在某种介质上,使之成为使之成为_的制剂。的制剂。【解析】【解析】(1)(1)果汁的制

8、取需要用果胶酶和果胶甲酯酶果汁的制取需要用果胶酶和果胶甲酯酶将果胶分解将果胶分解,从而使植物细胞分散开。从而使植物细胞分散开。(2)(2)固定化酶是固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。答案答案:(1)(1)果胶甲酯果胶果胶甲酯果胶(2)(2)水溶性不溶于水而水溶性不溶于水而又有酶活性又有酶活性2.2.草莓汁酸甜适口草莓汁酸甜适口,深受大众喜爱深受大众喜爱,加工草莓汁时加工草莓汁时,草草莓中的果胶易导致果汁浑浊莓中的果胶易导致果汁浑浊,影响品质影响品质,为探

9、究制作果为探究制作果汁的最佳条件汁的最佳条件,研究人员进行了相关实验研究人员进行了相关实验,结果如下表结果如下表所示。所示。组别组别果胶酶用量果胶酶用量(mL(mL/kg)/kg)pHpH温度温度()()草莓汁透光率草莓汁透光率(%)(%)1 10.0250.0252.52.5353524.5524.552 20.0350.0354.54.5353596.4796.473 30.0350.0352.52.5454522.7022.704 40.0450.0453.53.5353596.4796.475 50.0450.0452.52.5555513.1213.12请回答请回答:(1)(1)草莓

10、细胞中草莓细胞中,去掉果胶去掉果胶,会使植物组织变得松散。会使植物组织变得松散。果胶酶通过果胶酶通过_作用促进果胶的水解反应作用促进果胶的水解反应,使草莓细胞彼此容易分开。使草莓细胞彼此容易分开。(2)(2)生产过程中生产过程中,既可获得澄清度高的草莓汁既可获得澄清度高的草莓汁,又可减又可减少酶的用量少酶的用量,降低成本的条件组合是第降低成本的条件组合是第_组。组。(3)(3)果胶酶可从某些微生物如果胶酶可从某些微生物如_ _中提取中提取,为为提高生产效率提高生产效率,可将此酶固定在适宜介质上制成可将此酶固定在适宜介质上制成_。(4)(4)在适宜条件下在适宜条件下,将果胶酶与海藻酸钠混合后将果

11、胶酶与海藻酸钠混合后,滴入滴入一定浓度的钙离子溶液中一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行该过程是对酶进行_。A.A.吸附吸附 B.B.包埋包埋C.C.交联交联D.D.共价偶联共价偶联【解析】【解析】(1)(1)果胶是植物细胞壁的主要成分果胶是植物细胞壁的主要成分,根据酶的根据酶的专一性专一性,应该用果胶酶催化果胶水解应该用果胶酶催化果胶水解,去掉草莓细胞中去掉草莓细胞中的果胶的果胶,使细胞彼此分离。使细胞彼此分离。(2)(2)根据表格数据分析根据表格数据分析,第第2 2组用的酶量比较少组用的酶量比较少,草莓汁透光率高。草莓汁透光率高。(3)(

12、3)果胶酶可从果胶酶可从某些微生物如黑曲霉某些微生物如黑曲霉(或苹果青霉或苹果青霉)中提取中提取,为提高生为提高生产效率产效率,可将果胶酶固定在适宜介质上制成固定化酶。可将果胶酶固定在适宜介质上制成固定化酶。(4)(4)将酶与海藻酸钠融合将酶与海藻酸钠融合,形成凝胶珠的方法是包埋法。形成凝胶珠的方法是包埋法。答案答案:(1)(1)催化催化(2)2(2)2(3)(3)黑曲霉黑曲霉(或苹果青霉或苹果青霉)固固定化酶定化酶(4)B(4)B类型二类型二-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测酶经过固定化后酶经过固定化后,不仅能提高稳定性不仅能提高稳定性,而且容易与产物而且

13、容易与产物分开分开,具有可反复使用等优点。下图为利用枯草杆菌具有可反复使用等优点。下图为利用枯草杆菌生产生产-淀粉酶及酶固定化实验流程图淀粉酶及酶固定化实验流程图,回答有关问题回答有关问题:(1)(1)筛选高表达量菌株的最简便方法之一是单菌落的筛选高表达量菌株的最简便方法之一是单菌落的分离分离,一般通过一般通过_、_两种手段实现。两种手段实现。(2)(2)如图是实验室中如图是实验室中-淀粉酶的固定化装置示意图。淀粉酶的固定化装置示意图。实验过程涉及两次用蒸馏水洗涤反应柱的操作实验过程涉及两次用蒸馏水洗涤反应柱的操作,其中其中第二次洗涤的目的是除去第二次洗涤的目的是除去_。(3)(3)将淀粉溶液

14、以一定流速从反应柱上端滴入将淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入,再在下再在下端接取少量流出液进行端接取少量流出液进行KI-IKI-I2 2颜色测试颜色测试,结果不呈现红结果不呈现红色。对此现象的解释错误的是色。对此现象的解释错误的是_(A._(A.反应柱中反应柱中没有没有-淀粉酶被固定淀粉酶被固定B.B.流速过快淀粉未被水解流速过快淀粉未被水解C.C.接取的流出液是蒸馏水接取的流出液是蒸馏水D.D.流速过慢淀粉被水解成流速过慢淀粉被水解成葡萄糖葡萄糖)。【解析】【解析】(1)(1)单菌落分离的方法一般有划线分离法和单菌落分离的方法一般有划线分离法和涂布分离法两种。涂布分离法两种。(2)(2)用蒸馏水洗涤反应柱的操作用蒸馏水洗涤反应柱的操作,其其中第一次洗涤的目的是除去未吸附的游离中第一次洗涤的目的是除去未吸附的游离-淀粉酶淀粉酶,第二次洗涤的目的是除去残留的底物和产物。第二次洗涤的目的是除去残留的底物和产物。(3)(3)将将淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入淀粉溶液以一定流速从反应柱上端滴入,再在下端接再在下端接