课题1　果胶酶在果汁生产中的作用教学设计第二课时

专题4 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用

备课时间

知识与技能

上课时间

总课时数

1、果胶酶的作用

2、理解、应用影响果胶酶活性的因素

3、提高学生的实验能力

1、探究温度对果胶酶活性的影响

2、探究PH对果胶酶活性的影响

3、探究酶量大小对反应速度的影响

课程目标

过程与

方法

情感态度通过实验探究酶的影响因素，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神

与价值观

教学重点

教学难点

温度和PH对果胶酶活性的影响

果胶酶的最适用量

教学过程

一、情境导入

我国水果生产发展迅速，每年上市的新鲜水果品种多、数量大。但由于收获的季节性强，易造成积压滞销，腐烂变质。在本课题中，我们将探究果胶酶在果汁生产中的作用。

二、授新课

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 。

1．3果胶酶分解果胶的作用是：①瓦解 植物的细胞壁及胞间层 ，使榨取果汁更容易，②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，因此可以解决果汁加工中出现的问题。

1．4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

反应速度 来表示，即单位时间、单位体积内 反应物消耗量 或 产物生成量 来表示。

1 二次备课

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。

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。

2．2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：

①你确定的温度梯度（或pH梯度）为 10℃或5℃（或0.5、1.0） 。

②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） 。

③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）。

2

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

①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。

②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。

③每个坐标轴上的取值单位要相等。

④将实验数据标在坐标系中，并用各种线型连接起来。

温度℃

10 15 20 25 30 35 40 45 50 1

果汁量/ml 1 2 4 6 5 4 3 2

三、当堂反馈

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（ ）

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 （ %）

3

0 5 10 15 20 25 30 35 40

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] A ☆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pH3各不相同的试管，每支试管加1块1 cm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 1 2 3 4 蛋白块消失的时间（min）

13 9 11 45 5 >60 （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Ⅰ：将题给温度由25℃提高至大约37℃。方法Ⅱ：将原题中正3方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm)，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

四、课堂小结

设计实验方案

制备水果泥

配制果胶酶

记录实验数据

将水果泥和果胶酶混合保温

过滤出果汁

动手实验

水果泥与果胶酶分别水浴保温

得出结论

记录果汁量

改变不同的温度后重复上面的实验

4

五、作业：

附：板书设计

教学后记：

教师在教学过程中,可以以本地某种水果的生产、储存、加工和运输为素材，让学生做一个简单的估算，从而认识到果汁加工的经济效益。例如，可以让学生计算生产一升苹果汁大约需要多少斤苹果，苹果与苹果汁的价格相差多少；等等。此外，教师还可以联系学生已有的关于酶的知识，引导学生认识果胶酶的特性及其作用。

5