41《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》學(xué)案管于春

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1、專題4課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用導(dǎo)學(xué)案 班級：姓名：號: 學(xué)習(xí)目標(biāo)?簡述果膠酶的作用 1 ?理解影響果膠酶活性的因素。 3. 探究溫度和pH對果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量學(xué)習(xí)重點、難點 1. 溫度和pH對果膠酶活性的影響果膠酶的最適用量。學(xué)習(xí)指導(dǎo) 1、學(xué)生先閱讀課本基礎(chǔ)知識完成《自主學(xué)習(xí)》部分。 2、師生對基礎(chǔ)知識進行梳理。 3、學(xué)生小組討論重點完成《合作探究》部分。 4、教師給予適當(dāng)?shù)狞c評和強調(diào)。學(xué)習(xí)過程【自主學(xué)習(xí)】 1. 基礎(chǔ)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。 1. 2在果汁加

2、工中，果膠的存在易導(dǎo)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、果膠分解酶和果膠酯_酶。 〖思考1〗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 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(xué)反應(yīng)的能力。 1.6酶的活性高低可用一定條件下的酶促反應(yīng)速度來表示，即單位時間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物消耗量或產(chǎn)物生成量來表

3、示。 1.7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： 1.8食品工業(yè)生產(chǎn)中最常用的果膠酶是通過霉菌發(fā)酵產(chǎn)生。 1.9根據(jù)影響酶活性的因素，在實際生產(chǎn)中我們?nèi)绾潍@得果膠酶的最高活性？ 確定果膠酶的最適溫度、最適PH等條件。 【合作探究】 2?實驗設(shè)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?zāi)康模憾繙y定溫度或pH對果膠酶活性的影響。 〖思考2〗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

4、. 2實驗原理：果膠酶瓦解細胞壁和胞間層增大果汁產(chǎn)量；果膠酶催化分解果膠增大果_汁澄清度。 2. 3變量設(shè)計與控制： ① 你確定的溫度梯度（或pH梯度）為10C或5C（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(chǎn)出量或澄清度_。 〖思考3〗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(dǎo)致溫度變化而影響果膠酶活性。 〖思考4〗該實驗中是否設(shè)置了對照？若設(shè)置，那么它是如何設(shè)置的？若沒有，則如何

5、進行設(shè)置？ 已經(jīng)設(shè)置了對照。不同的溫度設(shè)置之間可以相互對照。 〖思考5〗怎樣排除PH和其他因素對實驗結(jié)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(chǎn)生影響。 〖思考6〗教材中A、B兩個同學(xué)的實驗設(shè)計有何不同？ 測定的因變量不同（A測定果汁產(chǎn)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(yīng)怎樣處理橙皮?不必去橙皮 3. 2在探究不同PH對果膠酶活性的影響時，可以用0.1%的NaOH溶液和鹽酸調(diào)節(jié)pHo 2. 3在果膠酶處理果泥時，為了是果膠酶能充分地催化

6、反應(yīng)，如何操作？用玻璃棒不時攪拌。 4?結(jié)果分析與評價將以下某同學(xué)實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖。 能原因是（） A、好氧型細菌呼吸，產(chǎn)生CO2和H2OB、酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和C2H5OH C、乳酸菌呼吸，產(chǎn)生CO2和C3H6O3D、酵母菌呼吸，產(chǎn)生CO2和H2O ［解析］罐頭是密封、殺菌的，但不排除有微生物的孢子等存活下來，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(chǎn)氣的結(jié)果，乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，無氣體產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)

7、果如下圖 所示。根據(jù)圖中的信息，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(yīng)范 圍最廣的生物分別是（ ) 催 CD 化100— A B 效 率50— (%)05 1o 151202530135“0 111 A.B和DB.B 和 C C.B和AD.A 和C ［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］C ☆綜

8、合應(yīng)用 例3.實驗研究pH對酶活性的影響，準(zhǔn)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1cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25C室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表： 酶溶液的pH 蛋白塊消失的時間( min) 1 13 2 9 3 11 4 45 5 >60 (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(guān)系是。 (3) 請以2種方法改進實驗，使實驗在更短的時間內(nèi)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(yīng)對實驗進行什么設(shè)計

9、 ［解析］在其他條件相同情況下，利用酶的特性知識和有關(guān)生物學(xué)知識，設(shè)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(zhì)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37C。方法H:將原題中正方體蛋白塊處理得更小(如切成0.5X0.5X0.5=0.125cm3)，這相當(dāng)于消化道內(nèi)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(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液教材思考題提示答案： 1.

10、A同學(xué)將哪個因素作為變量，控制哪些因素不變？為什么要作這樣的處理？B同學(xué)呢？ 提示：A同學(xué)將溫度或pH作為變量，控制不變的量有蘋果泥的用量、果膠酶的用量、 反應(yīng)的時間和過濾的時間等。只有在實驗中保證一個自變量，實驗結(jié)果才能說明問題。B同 學(xué)對于變量的處理應(yīng)該與A同學(xué)相同，只是觀察因變量的角度不同在探究溫度或pH的影響時，是否需要設(shè)置對照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？ 提示：需要設(shè)置對照實驗，不同的溫度梯度之間或不同的pH梯度之間就可以作為對照，這種對照稱為相互對照 2. 為什么能夠通過測定濾出的蘋果汁的體積大小來判斷果膠酶活性的高低？ 果膠酶將果膠分解為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)

11、可以通過濾紙，因此蘋果汁的體積大小反應(yīng)了果膠酶的催化分解果膠的能力。在不同的溫度和pH下，果膠酶的活性越大，蘋果汁的體積就越大。 3. 當(dāng)探究溫度對果膠酶活性的影響時，哪個因素是變量，哪些因素應(yīng)該保持不變？ 提示：溫度是變量，應(yīng)控制果泥量、果膠酶的濃度和用量、水浴時間和混合物的pH等所有其他條件不變。只有這樣才能保證只有溫度一個變量對果膠酶的活性產(chǎn)生影響 4. 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？ 將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。

12、 5. 在最適溫度和pH條件下制作1升蘋果汁，使用多少果膠酶最合適？ 一般為50mg/L左右，因為用此濃度處理果汁2?4小時后果汁率增加10%后不再增加。 五）鞏固練習(xí) 1．同一個體內(nèi)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(chǎn)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(zhì) C.酶的活性受環(huán)境影響 C.酶的活性受環(huán)境影響 D?該沉淀的是氨基酸 3.下列說法不正確的是A.酸堿度和溫度是通過影響酶來

13、影響果汁產(chǎn)量的 A.酸堿度和溫度是通過影響酶來影響果汁產(chǎn)量的 B.酶的數(shù)量越多，果汁產(chǎn)量越多 C.酶的催化反應(yīng)時間能夠影響果汁的產(chǎn)量 C.酶的催化反應(yīng)時間能夠影響果汁的產(chǎn)量 D.蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量 4．活細胞內(nèi)合成酶的原料是A．脂肪酸 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(yīng)速度的是A.單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減少量 A.單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減少量 B.單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量 C.單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量 C.單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量 D.單位時間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量 6．

14、下列不能產(chǎn)生果膠酶的是A．植物 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 A．多聚半乳糖醛酸酶 B．果膠分解酶 C．果膠酯酶 D．半乳糖醛酸酶 8．下列不能影響酶活性的是A．溫度 A．溫度 B.pHC.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(jié)構(gòu)遭到破壞的是A．低溫 A．低溫 B．高溫 C.過酸 D．過堿 10．下列不是影響果汁產(chǎn)量的是 A.pHB?溫度C.酶的數(shù)量D.蘋果的用量 答案：1．B2．A3．B4．B5．D6．D7．D8．D9．A10．C．