2019-2020年高中生物 4.1《果胶酶在果汁生产中的应用》教学设计 新人教版选修1.doc

2019-2020年高中生物 4.1果胶酶在果汁生产中的应用教学设计 新人教版选修1教材内容解读要点1果胶酶的作用（1）果胶果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一（见下图），它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。ABA几个纤维细胞的横切面（其中一个细胞是完整的）B为A图的一部分纵切面放大。1中胶层2初生壁345次生壁的内、中、外层（2）果胶酶果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。（3）果胶酶的作用果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。要点2酶的活性与影响酶活性的因素（1）酶活性的定义酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。（2）酶活性的表示方法酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产中，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。（3）影响酶活性的因素温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。要点3果胶酶的用量为什么要控制好酶的用量？为了生产时使酶得到充分的利用，节约成本。要点4实验与操作（1）研究温度与酶活性的关系（2）研究pH与酶活性的关系将上述反应条件中温度变化对比实验改为pH变化就可以成为研究pH对酶活性的影响实验了。如：温度不变（用上述实验测试出的最佳温度），设计pH分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0的几组对照实验。（3）研究果胶酶的用量将上述研究温度影响实验的变量改为酶的用量不同，使温度和pH都控制在最适宜的条件下，反应控制在一定时间内，果泥用量一致。（4）实验结果温度酶的活性温度与酶活性的关系pH与酶活性的关系pH酶的活性榨出的果汁与果胶酶用量的关系（或反应速率与酶用量的关系）酶的用量榨出果汁量要点5疑难解答（1）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。（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？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）教材中，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？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。（4）想一想，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。（5）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。