下腹坠胀高中生物选修1 专题三 酶的研究与应用知识清单

2021年1月30日发(作者：饮食营养)
专题三


酶的研究与应用

课题一


果胶酶在果汁生产中的作用

1.
果胶

（
1
）成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。

（
2
）特点：不溶于水。

（
3
）作用：是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。

2.
果胶酶

（
1
）种类：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶 、果胶酯酶等，化学本质是蛋白质。

（
2
）作用

①瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易。

②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。

3.
酶的活性与影响酶活性的因素

（
1
）酶的活性

①概念：酶催化一定化学反应的能力。

②表示方法：在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

③酶反应速度的表示方法：单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。

（
2
）影响酶活性的因素：温度、
pH
和酶的抑制剂等。

4.
探究温度和
pH
对果胶酶活性的影响

（
1
）实验原理

①果胶酶的活性受温度（或
pH
）影响，处于最适温度（或最适
pH
）时，酶的活性最高。

②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。

（
2
）实验流程

①处理原料：搅拌器搅拌制苹果泥

↓

②分组处理：将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在不同温度的恒温水浴中保温

（探究最适温度时，准备一组烧杯，分别盛有不同温度的水；


探究最适< br>PH
时，
准备一组试管，
将每个试管中的反应混合物调节至不同的
pH
）

↓

③反应阶段：加入果胶酶反应一段时间

↓

④测量记录：过滤果汁，用量筒测量果汁体积并记录

5.
探究果胶酶的用量

（
1
）自变量：果胶酶的用量。

（
2
）无关变量 ：温度、
pH
、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。

（
3
）判断的思路

①如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁体积也增加，

说明酶的用量不足。


②如果酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，

过滤到的果汁体积不再改变，说明酶的用量已经足够。

深度思考

1.
影响酶活性的因素

（
1
）影响酶促反应速度的外界因 素有哪些？它们是否都影响酶的活性？请举例说明。

答案
:
①影响酶促反应 速度的外界因素有温度、
pH
、酶抑制剂、酶的用量、底物浓度等。

②不一 定。
例如，
温度、
pH
和酶抑制剂能通过改变酶的结构而影响酶的活性，但酶的用
量和底物浓度只影响反应速度，并不影响酶的活性。

（
2）甲、乙两图是温度、
pH
对酶活性的影响的数学模型。

①甲、乙两图中
B
代表的含义分别是什么？

答案
:
甲、乙两图
B
点所对应的温度和
pH
分别是 酶的最适温度和最适
pH
。

②甲乙两图中
A
点对应的值对酶活性的影响相同吗？

答案
:
不相同。甲图
A
点对应的酶活性较低，乙图
A
点对应的酶已失活。

③甲、乙两图中
C
点对应的值对酶活性的影响相同吗？

答案
:
相同。两图
C
点所对应酶均已失活。

2.
实验方案

（
1
）当探究温度（或
pH
）对果胶酶活性的影响时，自变量是什么？无关变量有哪些？

答案
:
温度 （或
pH
）是自变量。果泥量、果胶酶的用量、水浴时间和
pH
（或温度）等 属于
无关变量。

（
2
）在探究温度或
pH
对酶活 性的影响时，如何设置对照实验？

答案
:
不同的温度梯度之间或不同的pH
梯度之间可以作为对照，这种对照称为相互对照。

3.
实验操作

在苹果泥和果胶酶混合之前，
为什么要将苹果泥和果 胶酶分装在不同的试管中用同一恒温
处理？

答案
:
使酶与反应物混 合前就分别达到预设的温度，避免混合时改变温度进而导致实验误差。

4.
结果分析

（
1
）为什么可以根据滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？

答案
:
果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此可以根据滤出 的苹
果汁的体积来判断果胶酶的活性。

（
2
）除果汁的体积外，根 据哪个因变量也能判断果胶酶活性的高低？该因变量与果胶酶活
性有何对应关系？

答案
:
果汁的澄清度。果汁越澄清，表明果胶酶的活性越高。

归纳总结

（
1
）果胶与果胶酶的比较

项目

果胶

果胶酶

基本单位

半乳糖醛酸

氨基酸

组成

半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物

多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶分解酶等

（
2
）影响酶促反应速度的因素及其作用实质


（
2
）种类

?
影
―
―
→
酶促反应速度

响
?
酶浓度
影
―
―
→
酶与底物的接触面积

底物浓度
响
?



?
?
?
?
?

温度、
pH
、抑制
?
?
影
?
―
―
→
酶活性
?
响
剂或激活剂
?
课题二


探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

1.
加酶洗衣粉

（
1
）概念：指含有酶制剂的洗衣粉。

①酶制剂的种类：常用的酶制剂有四类：蛋白酶、

脂肪酶

、淀粉酶、纤维素酶

。应
用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。

②根据加入洗衣 粉中酶制剂的不同，
将其分为两种类型：
单一型加酶洗衣粉和复合型加
酶洗衣粉。前者是只加入一种酶制剂的洗衣粉，又分为蛋白酶洗衣粉、
脂肪酶洗衣粉、
淀粉
酶 洗衣粉等。后者是加入了多种酶制剂的洗衣粉。

（
3
）去污机理

种类

蛋白酶

脂肪酶

淀粉酶

纤维

素酶

洗涤原理

①蛋白质可溶性氨基酸或小分子的肽

②脂肪甘油＋脂肪酸

③淀粉麦芽糖＋葡萄糖

使纤维的结构变得蓬松，
从而使渗入到纤维深处的尘 土
和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果

洗涤实例

血渍、奶渍及各种食品
类的蛋白质污垢

油渍、人体皮脂、口红

面条、巧克力等污垢

棉麻类衣物的洗涤

（
4
）影响酶活性的因素：温度、酸碱度和表面活性剂。

2.
生产方法

利用基因工程的方法生产出能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶。

3.
优点

(4)

加酶洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷 酸钠用量，
使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展，
减
少了对环境的污染。

4.
普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果的区别：

?
?
普通洗衣粉
（
1
）对照实验：同种污渍＋
?
?
加酶 洗衣粉
?


（
2
）自变量：洗衣粉的种类
< br>（
3
）无关变量：水温、水量、水质、洗衣粉的用量、衣物的材质和大小、洗涤方式和< br>时间等

（
4
）生活经验不能代替科学实验

5.
探究使用加酶洗衣粉的最适温度

（
1
）对照实验：不同温度的实验组之间形成相互对照

（
2
）自变量：温度

（
3
）设置温度梯度时要考虑实际生活中的具体情况。

6.
添加不同种类的酶的洗衣粉的洗涤效果的区别

（
1
）对照实验

蛋白酶洗衣粉
?
?
①同 种污渍＋不同种类的洗衣粉
?
复合酶洗衣粉
?
?
普通洗衣粉
油渍
?
?
②同种洗衣粉＋不同污渍
?
汗渍
?
?血渍




（
2
）自变量：洗衣粉的种类和污渍的种类。

7.
洗涤效果的判断

比较污染物的残留状况，如已消失、颜色变浅、面积缩小等。

深度思考

1.
洗衣粉的去污原理

人们饮食中的蛋白质等大分子物质需要经消化酶消化 为小分子物质才能被吸收。
衣物的
奶渍、油渍等是如何被加酶洗衣粉去除的呢？

答案

添加的酶制剂可以将难以清洗的大分子物质水解成小分子物质，小分子物质易溶 于
水，通过水洗较易去除。

2.
加酶洗衣粉的使用

判断下列污渍适宜用含哪种酶制剂的加酶洗衣粉洗涤，并说明原因。

?
?< br>酶制剂：蛋白酶
（
1
）血渍
?
?
原因：血渍的主要成 分是蛋白质，能被蛋白酶水解
?
?
酶制剂：脂肪酶
?
（
2< br>）油渍
?
?
?
原因：油渍的主要成分是脂肪，能被脂肪酶水解






?
?
酶制剂：淀粉酶
（
3
）粥渍
?
?
原因：粥渍的主要成分是淀粉，能被淀粉酶水解?
3.
加酶洗衣粉的优缺点

（
1
）从酶的特性角度分析含蛋白酶的洗衣粉能否洗涤羊毛、蚕丝类衣物。

答案是不能。
因为羊毛、
蚕丝类衣物的主要成分是蛋白质，
蛋白酶能分解蛋白 质而损坏
衣物。

（
2
）从影响酶活性因素的角度，分析不同条件下的加酶洗衣粉的洗涤效果是否一定大