《果胶酶在果汁生产中的作用》学案管于春

专题 4 课题 1 果胶酶在果汁生产中的作用导学案班级： _姓名： _学号 :_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、难点1. 温度和 pH 对果胶酶活性的影响2. 果胶酶的最适用量。学习指导1、学生先阅读课本基础知识完成自主学习部分。2、师生对基础知识进行梳理。3、学生小组讨论重点完成合作探究部分。4、教师给予适当的点评和强调。学习过程【自主学习】1基础知识活动 1：阅读“果胶酶的作用”，讨论并回答下列问题：1 1 果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。1 2 在果汁加工中，果胶的存在易导致果汁出汁率低，果汁浑浊。13 果胶酶分解果胶的作用是： 瓦解 植物的细胞壁及胞间层把果胶分解为 可溶性的半乳糖醛酸 ，使浑浊的果汁变得澄清，中出现的问题。，使榨取果汁更容易，因此可以解决果汁加工14 果胶酶是一类酶的总称，包括：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。思考1在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁。活动 2：阅读“酶的活性与影响酶活性的因素”，讨论并回答下列问题：1 5 酶的活性是指：酶催化一定化学反应的能力。1 6 酶的活性高低可用一定条件下的酶促内反应物消耗量或产物生成量来表示。反应速度来表示，即单位时间、单位体积1 7 影响酶活性的因素有：温度、PH、激活剂和抑制剂等。活动 3：阅读“果胶酶的用量”，讨论并回答下列问题：1.8 食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。1.9 根据影响酶活性的因素，在实际生产中我们如何获得果胶酶的最高活性？确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件。【合作探究】2实验设计活动 4：阅读“资料一：探究温度和 PH对酶的活性的影响”，思考下列问题并尝试写出实验过程：2 1 实验目的：定量测定温度或pH 对果胶酶活性的影响。思考 2该实验与必修I 中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同？前者属于是定量分析实验，后者属于定性分析实验。22 实验原理： 果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量；果胶酶催化分解果胶增大果汁澄清度。2 3 变量设计与控制：你确定的温度梯度（或pH 梯度）为10 或 5（或 0.5 、 1.0 ）。实验的自变量是温度（或pH） ，控制自变量的方法是利用恒温水浴锅（或滴加酸碱等）。实验的因变量是酶的活性，检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。思考 3果汁与果胶酶在混合之前，分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是什么？保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同，避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。思考 4该实验中是否设置了对照？若设置，那么它是如何设置的？若没有，则如何进行设置？已经设置了对照。不同的温度设置之间可以相互对照。思考 5怎样排除PH和其他因素对实验结果的干扰？目的是什么?控制 PH和其他因素相同，保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。思考 6教材中 A、 B 两个同学的实验设计有何不同？测定的因变量不同（A 测定果汁产量，B测定果汁澄清度）。3操作提示活动 6：阅读“操作提示”，回答下列问题3 1 制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时应怎样处理橙皮?不必去橙皮3 2 在探究不同PH 对果胶酶活性的影响时，可以用0.1% 的 NaOH溶液和盐酸调节pH。3 3 在果胶酶处理果泥时，为了是果胶酶能充分地催化反应，如何操作?用玻璃棒不时搅拌。4结果分析与评价将以下某同学实验数据转换成曲线图。将实验数据转换成曲线图的方法以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。每个坐标轴上的取值单位要相等。将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。温度101520253035404550果汁量 /ml124654321（三）课堂总结、点评制备水果泥设计实验方案配制果胶酶动手实验水果泥与果胶酶分别水浴保温将水果泥和果胶酶混合保温记录实验数据过滤出果汁得出结论记录果汁量改变不同的温度后重复上面的实验（四）实例探究例 1. 水果罐头盖上印有“如发现盖子鼓起，请勿选购”的字样，引起盖子鼓起的最可能原因是（）A 、好氧型细菌呼吸，产生 CO2 和 H2O B 、酵母菌呼吸，产生 CO2 和 C2H5OH C、乳酸菌呼吸，产生 CO2 和 C3H6O3 D 、酵母菌呼吸，产生 CO2 和 H2O 解析 罐头是密封、杀菌的，但不排除有微生物的孢子等存活下来，只有进行无氧呼吸的微生物可以生存；罐头鼓胀是过期后微生物生活产气的结果，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，无气体产生； 酵母菌既可以在有氧条件下生活， 也可以在无氧条件下发酵产生酒精和二氧化碳。 答案 B例 2. 有人测定了 A 、 B、 C、 D 四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如下图所示。根据图中的信息，你认为在25 摄氏度条件下，竞争能力最强的生物和对温度适应范围最广的生物分别是（）催CD化 100AB效率 50（ %） 0 5 10 15 20 25 30 35 40A.B 和 DB.B和 CC.B和 AD.A和 C 解析 酶活性具有一定的温度范围和适宜温度， 温度过高酶会失活， 低温对酶活性抑制；在一定温度下， 最适宜该温度的酶活性最强， 该生物生活的也最好，竞争力就强； 酶有活性的范围最大，生物的生存温度范围就越广。 答案 C综合应用例 3.实验研究 pH 对酶活性的影响，准备5 支含有等量胃蛋白酶溶液但pH 各不相同的试管，每支试管加1 块 1 cm3 的正方体凝固蛋白块，试管均置于25 室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录于下表：酶溶液的 pH蛋白块消失的时间（min ）11329311445560（ 1）酶活性最强时的 pH 是 _。（ 2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是_。（ 3）请以 2 种方法改进实验，使实验在更短的时间内完成。（ 4）在人体消化道中，能分泌本实验中酶的部位是_。（ 5）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计 解析 在其他条件相同情况下，利用酶的特性知识和有关生物学知识，设计一定的浓度梯度进行对照，观察酶分解蛋白块的时间，判断蛋白酶的适宜pH 值。既考查了基本知识，又能提高实验探究的能力 答案 （ 1） 2（ 2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短（ 3）方法：将题给温度由 25提高至大约 37。方法：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成 0.5 0.50.5=0.125 cm 3)，这相当于消化道内进行的物理性消化（4）胃（答小肠不给分，因pH 与题意不符）（5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH 调得适当，但不加酶溶液教材思考题提示答案：1.A 同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B 同学呢？提示： A 同学将温度或pH 作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B 同学对于变量的处理应该与A 同学相同，只是观察因变量的角度不同2. 在探究温度或 pH 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？提示：需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH 梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照3. 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？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，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH 下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。4. 当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？提示： 温度是变量， 应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响5. 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？将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。6. 在最适温度和 pH 条件下制作 1 升苹果汁，使用多少果胶酶最合适？一般为 50mg/L 左右，因为用此浓度处理果汁2 4 小时后果汁率增加10后不再增加。（五）巩固练习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B pHC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A pHB 温度C酶的数量D苹果的用量答案： 1 B2 A 3 B 4 B5 D 6 D 7 D8D9 A 10 C