《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》教案劉祥

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1、 課題 1 果膠酶在果汁生產(chǎn)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

2、 ★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(chǎn)發(fā)展迅速， 每年上市的新鮮水果品種多、 數(shù)量大。但由于收獲的季節(jié)性強，易造成積壓滯銷，腐爛變質(zhì)。在本課題中，我們將探究果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。 （二）進行新課 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 在果汁加工中，果膠的存在易導致  果汁出汁率

3、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，中出現(xiàn)的問題。  ，使榨取果汁更容易，因此可以解決果汁加工 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壁 。 活動 2：閱讀“酶的活性與影響酶活性的因素”，

4、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。 1． 6 酶的活性高低可用一定條件下的酶促 內(nèi) 反應物消耗量 或 產(chǎn)物生成量 來表示。  反應速度  來表示，即單位時間、單位體積 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

5、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。 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 。 〖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。 2．2 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 變量設計與控制：

6、 ①你確定的溫度梯度（或  pH 梯度）為  10 ℃或  5℃（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，

7、  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。 〖思考 4〗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(jīng)設置了對照。不同的溫度設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 兩個同學的實驗設計有何不同？ 測定的因變量不同（ A 測定果汁產(chǎn)量， B測定果汁澄清度）。

8、 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 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) pH。 3． 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(jié)果分析與評價 將以下某同學實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖。 將實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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

9、、單位、坐標原點以及曲線名稱。 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℃ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 果汁量 /ml 1 2 4 6 5 4 3 2 1 （三）課堂總結(jié)、點評 制備水果泥 設計實驗方案 配制果膠酶 動手實驗 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 記錄實驗數(shù)據(jù) 過濾出果汁 得出結(jié)論 記錄果汁量

10、 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(chǎn)生 CO2 和 H2O B 、酵母菌呼吸，產(chǎn)生 CO2 和 C2H5OH C、乳酸菌呼吸，產(chǎn)生 CO2 和 C3H6O3 D 、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

11、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)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范圍 最廣的生物分別是（ ） A B 和 D B B 和 C C B 和 A D A 和 C 催 C D 化 100 A B 效 率 50 （ %） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 [ 解析 ] 酶活性

12、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 ℃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

13、 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(guān)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

14、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 25℃提高至大約 37℃。方法Ⅱ：將原題中正方體蛋白塊處 理得更小（如切成 0.5 0.50.5=0.125 cm 3 )，這相當于消化道內(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，但不加酶溶液 （五）鞏固練習 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

15、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 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

16、 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(nèi)反應物的減少量 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 D．單位時間、單位體積內(nèi)反應物的減少量 6．下列不能產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(chǎn)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？ 2．在探究溫度或 pH 的影響時，是否需要設置對照？如果需要，又應該如何設置？為 什么？