探究果胶酶最适温度

5.工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁
以提高出果汁率，为研究温度对果胶酶活性的影 响．某学生设计了如下实验：
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10℃水 浴中恒温处理10分钟（如图A） ②将步骤①处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在 10℃水浴中恒温处理10分钟（如图B）。 ③将步骤②处理后的混合物过滤，收集滤液，测量 果汁量（如图C）。
3.某兴趣小组准备探究“pH对果胶酶活性 的影响”，下列说法不正确的是（ D ）
A.该实验的原理是pH影响酶的活性。 B.自变量是pH值。 C.温度、酶用量、反应时间等可看作无关变量。
D.反应过程中只要保持温度相同即可。
4.下列关于探究果胶酶最适用量实验的叙 述，错误的是（ C ）
A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量 的该溶液。 B.调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态 C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同。 D.在相同适宜的温度条件下进行实验。
课堂演练：
1.关于果胶酶的说法正确的是( C )
A.果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素 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.果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA
2.下列叙述中对果胶酶的作用叙述错误的 是( D )
A.果胶酶是一种催化剂，可改变反应速度 B.果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及 胞间层 C.在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清 D.果胶酶能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸
pH梯度 温度梯度改成______，并选定一个适宜
不变 的温度进行水浴加热，其他条件____。
反应液中的pH可以通过体积分数为 0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。
探究果胶酶的用量
探究果胶酶的用量是建立在探究最适 温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。
果胶酶的用量 此时，研究的自变量是_____________，
⑤
① ②
搅拌器搅拌制水果泥
等量分装（5mL)
果胶酶水溶液（2%）
等量分装（2mL)
ห้องสมุดไป่ตู้
10支试管
10支试管
③
将装有水果泥和果胶酶的试管各一支分别放入25℃、 30 ℃ 、35 ℃ 、40 ℃ 、45 ℃ 、50 ℃ 、55 ℃ 、60 ℃ 、 65 ℃ 和70 ℃ 的恒温水箱中保温10分钟。
④
将相同温度的果胶酶和水果泥充分混合，搅 拌相同时间，再恒温10分钟。 过滤混合物，用量筒测量各组果汁的量，填入 表格进行比较。
实验设计的四个基本原则：
1.科学性原则 2.对照原则
3.单一变量原则
4.平行重复原则
该实验中，哪个因素作为自变量？ 哪个因素为因变量？应控制哪些因素 不变？为什么要作这样的处理？
自变量为温度。
因变量为果汁的体积和澄清度。
控制不变的因素有：水果泥的用量、果胶酶的用量 和浓度、水浴的时间、反应的时间、混合物的PH和 过滤的时间等。 只有保证一个自变量，实验结果才能说明问题
④在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果 汁量，结果如下表：
温度 出汁量/ml 10 ℃ 8 20 ℃ 13 30 ℃ 15 40 ℃ 25 50 ℃ 15 60 ℃ 12 70 ℃ 11 80 ℃ 10
根据上述实验，请分析回答下列问题：
（1）果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中 果胶 ________的水解。 40℃ （2）实验结果表明，当温度为________时果汁量最多，此时果 最高 胶酶的活性________。当温度再升高时，果汁量降低，说明， 温度升高，酶的活性降低。 ________ 使得酶与果泥处于同一温度条件下。 （3）实验步骤①的目的是：________。
之间就可以作为对照，这种对照称为相互
对照。
想一想，为什么能够通过测定滤出的 水果汁的体积（或澄清度）大小来判断果 胶酶活性的高低？
果胶酶将不溶于水的果胶分解成可溶于水的小分子 物质——半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可以通过滤纸，并 溶于水中，因此水果汁的体积（或澄清度）大小可在 一定程度上反应果胶酶催化分解果胶的能力。 在不同的温度下，果胶酶的活性越大，滤出水果 汁的体积就越大，果汁的澄清度就越高。
酶用量梯度 而将温度梯度改成______________，其他
因素都应保持_______。 不变
怎样确定果胶酶的最适用量?
想一想:
想一想:
怎样确定果胶酶的最适用量?
如果随着酶用量的增加，过滤得到果汁的体积
也增加，说明酶的用量不足；当酶用量增加到某个
值后，再增加酶的用量，过滤得到果汁的体积不再 改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是 酶的最适用量。
海师大附中 洪丽芳
果汁生产中的两大问题：
1.果肉的出汁率低，耗时长。 2.榨取的果汁浑浊、黏度高，
容易发生沉淀。
一、基础知识
（一）果胶
※是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分 之一；
※是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分 子化合物，不溶于水； ※是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清 度的主要原因。
想一想
①温度
② pH值：
二、实验设计
探究温度对果胶酶活性的影响
科学探究的一般过程
提出问题： 温度对果胶酶的活性有影响吗？ 预期假设：在最适温度时果胶酶活性最大、低于
或高于最适温度时果胶酶活性下降。
设计实验方案： 动手实验： 记录实验数据： 得出结论：
探究pH对果胶酶活性的影响
pH 研究的自变量是_____，只须将
为什么在将水果泥和果胶酶 混合之前，要将水果泥和果胶酶 分装在不同的试管中恒温处理？
可以保证水果泥和 果胶酶在混合时的温度 是相同的，避免了水果 泥和果胶酶混合时影响
混合物的温度，从而影
响果胶酶的活性。
讨论：在探究温度的影响时，是否 需要设置对照？如果需要，又应该如 何设置？为什么？
需要设置对照实验，不同的温度梯度
3.什么是酶的活性？如何表示？
4.影响酶活性的因素主要有哪些？
（三）酶的活性与影响酶活性的因素
1.酶的活性——指酶催化一定化学反应的 能力。
酶活性的高低可用在一定的条件下，酶所 催化的某一化学反应的反应速度来表示。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反 应物的减少量或产物的增加量来表示。
2.影响酶活性的主要因素：
1.果胶酶有什么作 用？
加 果 胶 酶
2.果胶酶为什么能够 提高水果的出汁率 并使果汁变得澄清？
（二）、果胶酶
是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚 半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等 果胶
果胶酶 半乳糖醛酸
（可溶于水）
(不溶于水）
温故而知新
1.酶的本质是什么？
2.与无机催化剂相比较酶具有哪些独
特的优点？