高中生物《果膠酶在果汁生產中的作用》名師教案4新人教版選修1

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1、課題1果膠酶在果汁生產中的作用 ★課題目標 （一）知識與技能 1、果膠酶的作用 2、理解、應用影響果膠酶活性的因素 3、提高學生的實驗能力 （二）過程與方法 1、探究溫度對果膠酶活性的影響 2、探究PH對果膠酶活性的影響 3、探究酶量大小對反應速度的影響 （三）情感、態(tài)度與價值觀 通過實驗探究酶的影響因素，培養(yǎng)學生的探索精神、創(chuàng)新精神和合作精神 ★課題重點 溫度和PH對果膠酶活性的影響 ★課題難點 果膠酶的最適用量 ★教學方法 啟發(fā)式教學 ★教學工具 多媒體課件 ★教學過程 （一）引入新課 我國水果生產發(fā)展迅速，每年上市的新鮮水果品種多、數(shù)量大。但由

2、于收獲的季節(jié)性強, 易造成積壓滯銷，腐爛變質。在本課題中，我們將探究果膠酶在果汁生產中的作用。 （二）進行新課 1 .基礎知識 活動1”閱讀“果膠酶的作用”，討論并回答下列問題： 1. 1果膠是植物細胞壁和胞間層的主要組成成分之一。 2. 2在果汁加工中，果膠的存在易導致果汁出汁率低，果汁渾濁。 1. 3果膠酶分解果膠的作用是： ①瓦解 植物的細胞壁及胞間層 ,使榨取果汁更容易， ②把果膠分解為 可溶性的半乳糖醛酸 ，使渾濁的果汁變得澄清，因此可以解決果汁加工 中出現(xiàn)的問題。 1. 4果膠酶是一類酶的總稱，包括：多聚半乳糖醛酸 酶、 果膠分解 酶和 果膠 1 酶。 R思考13

3、在植物細胞工程中果膠酶的作用是與纖維素酶一起除去植物細胞的細胞 壁 。 活動2”閱讀“酶的活性與影響酶活性的因素”，討論并回答下列問題： 1. 5酶的活性是指：酶催化 一定化學反應的能力。 2. 6酶的活性高低可用一定條件下的酶促反應速度 來表示,即單位時間、單位體積 內反應物消耗量 或產物生成量 來表示。 3. 7影響酶活性的因素有：溫度 、PH 、 激活劑 和 抑制劑 等。 活動3”閱讀“果膠酶的用量”，討論并回答下列問題： 4. 8食品工業(yè)生產中最常用的果膠酶是通過霉菌發(fā)酵 產生。 5. 9根據(jù)影響酶活性的因素，在實際生產中我們如何獲得果膠酶的最高活性？ 確定果膠酶的

4、最適溫度、最適PH等條件。 2 .實驗設計 活動4:閱讀“資料一：探究溫度和 PH對酶的活性的影響”，思考下列問題并嘗試寫出 實驗過程： 2. 1實驗目的：定量測定溫度或pH對果膠酶活性的影響。 R思考21該實驗與必修I中探究“影響酶活性的條件”實驗有何不同？ 前者屬于是定量分析實驗，后者屬于定性分析實驗。 2. 2實驗原理：果膠酶瓦解細胞壁和胞間層增大果汁產量；果膠酶催化分解果膠增大果— 汁澄清度。 2. 3變量設計與控制： ①你確定的溫度梯度（或 pH梯度）為10 C或5 c （或0.5、1.0 ）。 ②實驗的自變量是溫度（或pH）,控制自變量的方法是利用恒溫水浴鍋（或

5、滴加酸 堿等） ③實驗的因變量是酶的活性 ，檢測因變量的方法是測定果汁的產出量或澄清 n。 R思考31果汁與果膠酶在混合之前， 分裝在不同試管中用同一恒溫處理的目的是什么？ 保證果汁與果膠酶混合前后的溫度相同，避免因混合導致溫度變化而影響果膠酶活性。 R思考43該實驗中是否設置了對照？若設置，那么它是如何設置的？若沒有，則如何 進行設置？ 已經設置了對照。不同的溫度設置之間可以相互對照。 R思考53怎樣排除PH和其他因素對實驗結果的干擾？目的是什么 ？ 控制PH和其他因素相同，保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產生影響。 R思考63教材中A、B兩個同學的實驗設計有何不同？

6、測定的因變量不同（A測定果汁產量，B測定果汁澄清度）。 3 .操作提示 活動6”閱讀“操作提示”，回答下列問題 3. 1制備果泥：用 榨汁機 榨制果泥。在榨制橙子汁時應怎樣處理橙皮？不必去橙 皮 4. 2在探究不同 PH對果膠酶活性的影響時，可以用 0.1%的NaOHB液和鹽酸 調節(jié) pH 5. 3在果膠酶處理果泥時，為了是果膠酶能充分地催化反應，如何操作 ？用玻璃棒不 時攪拌。 4 .結果分析與評價 將以下某同學實驗數(shù)據(jù)轉換成曲線圖。 將實驗數(shù)據(jù)轉換成曲線圖的方法 ①以自變量為橫坐標、以因變量為縱坐標建立直角坐標系。 ②注明坐標軸名的名稱、單位、坐標原點以及曲線名稱。

7、 ③每個坐標軸上的取值單位要相等。 ④將實驗數(shù)據(jù)標在坐標系中，并用各種線型連接起來。 溫度C 10 15 20 25 30 35 40 45 50 一果汁量/ml 1 2 4 6 5 4 3 2 1 （三）課堂總結、點評 制備水果泥 配制果膠酶 水果泥與果膠酶分別水浴保溫 將水果泥和果膠酶混合保溫 過濾出果汁 記錄果汁量 改變不同的溫度后重復上面的實驗 （四）實例探究 例1.水果罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起，請勿選購”的字樣，引起蓋子鼓起的最可 能原因是（） A、好氧型細菌呼吸，產生 CO2和H2O B、酵母菌呼吸，產生

8、 CO2和C2H5OH C、乳酸菌呼吸，產生 CO2和C3H6O3 D、酵母菌呼吸，產生 CO2和H2O ［解析］罐頭是密封、殺菌的，但不排除有微生物的抱子等存活下來，只有進行無氧呼吸 的微生物可以生存；罐頭鼓脹是過期后微生物生活產氣的結果，乳酸菌無氧呼吸產生乳酸， 無氣體產生；酵母菌既可以在有氧條件下生活，也可以在無氧條件下發(fā)酵產生酒精和二氧化 碳。［答案］B 例2.有人測定了 A、B、C、D四種植物體內多種酶的活性與溫度的關系，結果如下圖 所示。 你認為在 25 攝氏度條件下，競爭能力最強的生物和對溫度適應范圍 根據(jù)圖中的信息, 最廣的生物分別是（ C B和A D A和C

9、 B (%) A B和D ［解析］酶活性具有一定的溫度范圍和適宜溫度，溫度過高酶會失活，低溫對酶活性抑制； 在一定溫度下，最適宜該溫度的酶活性最強，該生物生活的也最好，競爭力就強；酶有活性 的范圍最大，生物的生存溫度范圍就越廣。 ［答案］A ☆綜合應用 例3.實驗研究pH對酶活性的影響，準備 5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的 試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 c室溫條件下，將各試 管蛋白塊消失的時間記錄于下表： 酶溶?^的pH 蛋白塊消失的時間(min) 1 13 2 9 3 11 4 45 5 >60

10、(1)酶活性最強時的 pH是。 (2)蛋白塊消失的時間與酶活性強弱的關系是 。 (3)請以2種方法改進實驗，使實驗在更短的時間內完成。 (4)在人體消化道中，能分泌本實驗中酶的部位是 。 (5)為確認蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應對實驗進行什么設計 ［解析］在其他條件相同情況下，利用酶的特性知識和有關生物學知識，設計一定的濃度 梯度進行對照，觀察酶分解蛋白塊的時間，判斷蛋白酶的適宜pH值。既考查了基本知識， 又能提高實驗探究的能力 ［答案］ (1) 2 (2)酶活性越大，蛋白質分解越快，蛋白塊消失的時間越短 (3)方法I :將題給溫度由 25c提高至大約37Co方法H:

11、將原題中正方體蛋白塊處 理得更小(如切成 0.5X0.5X0.5=0.125 cm3),這相當于消化道內進行的物理性消化 (4)胃(答小腸不給分，因 pH與題意不符) (5)另增加一個試管，放入等量的蛋白塊并將pH調得適當，但不加酶溶液 (五)鞏固練習 1 .同一個體內的各類活細胞所含的酶 A.種類有差異，數(shù)量相同B.種類有差異，數(shù)量不同 C.種類無差異，數(shù)量相同D.種類無差異，數(shù)量不同 2 .果子酒放久了易產生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則 無濟于事，這說明 A.酶具有專一性B.酶的成分是蛋白質 C.酶的活性受環(huán)境影響D .該沉淀的是氨基酸 3

12、.下列說法不正確的是 A.酸堿度和溫度是通過影響酶來影響果汁產量的B.酶的數(shù)量越多，果汁產量越多 C.酶的催化反應時間能夠影響果汁的產量D.蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產量 4.活細胞內合成酶的原料是 A ．脂肪酸B ．氨基酸C ．核苷酸D ．氨基酸和核苷酸 5．下列可表示酶反應速度的是 A ．單位時間內反應物的減少量B ．單位體積內產物的增加量 C.單位時間內產物的增加量D.單位時間、單位體積內反應物的減少量 6．下列不能產生果膠酶的是 A ．植物 B ．霉菌C ．酵母菌D ．放線菌 7．下列不屬于果膠酶的是 A ．多聚半乳糖醛酸酶B ．果膠分解酶C ．果膠酯酶D ．半

13、乳糖醛酸酶 8．下列不能影響酶活性的是 A ．溫度 B ． pH C ．酶的抑制劑D ．酶的數(shù)量 9．下列能影響酶的活性，但不會使酶的分子結構遭到破壞的是 A.低溫B.高溫C.過酸 D.過堿 10．下列不是影響果汁產量的是 A ． pH B ．溫度 C ．酶的數(shù)量D ．蘋果的能用量 答案： 1 ． B 2． A 3 ． B 4 ． B 5． D 6． D 7 ． D 8． D 9． A 10 ． C． ★ 課余作業(yè) 1．為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處 理？ ★ ．在探究溫度或pH 的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設

14、置？為 什么？ ★ 教學體會 教師在教學過程中,可以以本地某種水果的生產、儲存、加工和運輸為素材，讓學生做 一個簡單的估算， 從而認識到果汁加工的經濟效益。 例如， 可以讓學生計算生產一升蘋果汁 大約需要多少斤蘋果，蘋果與蘋果汁的價格相差多少；等等。 此外， 教師還可以聯(lián)系學生已 有的關于酶的知識，引導學生認識果膠酶的特性及其作用。 ★ 資料袋 果汁的營養(yǎng) 果汁的營養(yǎng)比水果的營養(yǎng)少多了，果汁根本就是沒有營養(yǎng)的。 人們喝果汁大多是因為覺得有營養(yǎng)， 而且好喝。 許多人認為果汁可以代替水果， 喝果汁 可以補充水果中的營養(yǎng)成分（例如維生素C） ，特別是應該給不愛吃水果的孩子多喝一些

15、，甚 至完全取代飲用水。 果汁不能代替水果 。老人和小孩適量少喝點果汁可以助消化、潤腸道，補充膳食中營 養(yǎng)成分的不足。 年人如果不能保證合理膳食，通過喝果汁適量補充一些營養(yǎng)，也算是一種 不錯的方法。 還有些人不愛喝白開水， 有香甜味道的果汁能使他們的飲水量增加， 保證了身 體對水分的需要，的確也是一件好事。 果汁中保留有水果中相當一部分營養(yǎng)成分，例如維生素、礦物質、糖分和膳食纖維中 的果膠等， 口感也優(yōu)于普通白開水。 比起水和碳酸飲料來說， 果汁的確有相當?shù)膬?yōu)勢。 但是 大部分果汁之所以 “好喝” ， 是因為加入了糖、 甜味劑、 酸味料、 香料等成分調味后的結果。 需要提醒大家的是： 果汁的營養(yǎng)和水果有相當大的差距， 千萬不要把兩者混為一談， 果 汁不能完全代替水果。首先，果汁里基本不含水果中的纖維素；第二， 搗碎和壓榨的過程使 水果中的某些易氧化的維生素被破壞掉了；第三，水果中某種營養(yǎng)成分（例如纖維素）的缺失 會對整體營養(yǎng)作用產生不利的影響； 第四， 在果汁生產的過程中有一些添加物是必然要影響 到果汁的營養(yǎng)質量的， 像甜味劑、 防腐劑、 使果汁清亮的凝固劑、 防止果汁變色的添加劑等； 第五， 加熱的滅菌方法也會使水果的營養(yǎng)成分受損。 因此， 對于能夠食用新鮮水果的人來說， 整個的水果永遠是營養(yǎng)學上最好的選擇。