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
（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、洗涤方式和时间等
（4）生活经验不能代替科学实验
高中生物选修1 专题三 酶的研究与应用知识清单
