课题1　果胶酶在果汁生产中的作用教学实录与评析

专题4 课题1 果胶酶在果汁生产中的作用 清原高中 袁野

【课标要求】

探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件，检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。收集果胶酶其他方面利用的资料。

【课标解读】

1．简述果胶酶的作用。2．检测果胶酶的活性。

3．探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量。4．搜集有关果胶酶应用的资料。

【教学目标】

知识与技能：

1.

掌握果胶和果胶酶的相关的概念，很好的比较果胶与纤维素、果胶酶与纤维素酶，并能通过自主学习和复习将酶的相关内容与果胶酶很好的联系起来。

2.知道温度和PH对果胶酶活性的影响，会设计探究性实验分析温度和PH对果胶酶活性的影响以及设计探究性实验分析果胶酶的最适用量。

过程与方法：本节课采用探究式教学方法为主结合多种教学手段和方法，使学生以自主学习为主通过多种手段获取新知并且形成系统的知识网络。

情感态度与价值观：

1.通过课前预习培养学生的自主学习的能力，以及获取知识的能力。

2.通过小组讨论，培养学生合作探究的精神和组与组之间的竞争意识。通过课堂展示锻炼学生的语言表达能力以及对问题的理解能力。

3.将所学知识与实际生活相联系，培养学生学习生物的兴趣，增强学习的动力和欲望。

【学习重点】探究温度和pH对果胶酶活性影响。

【学习难点】探究果胶酶的最适用量。

【教学方法】探究式教学模式为主

【学习方法】探究式学习为主

【课时安排】

1课时

教学过程设计 课 前

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

在课前，教师要认真备学生在充分研读教材的这样做一方面使学生在导学案的引导课，包括备教材、备学基础上，认真完成导学下有目的的进行预习，使学生在课前学案，督促学生认真完生要将预习过程中发现理，并及时发现问题。另一方面也使成导学案，鼓励学生把的疑问记录在导学案上教师在备课时有所侧重，为更好地为真正不懂的地方和知识的指定位置。

点含糊不清的地方记录下来。

学生服务，扮演好引路者和导师的角色做好准备。

学案导学

生，认真编写并下发导案。需要强调的是，学能够对本节课的知识进行简单的梳

教师可以提前了解学生都提出了哪些疑问，从而做到知己知彼，力求一个有准备的课堂。

课 上

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

教师通过展示购买的苹果汁和自己用榨汁学生通过看两种果汁激发学生的学习兴提出问题“我们所购买的苹果汁是不是真正老师的问题。

用苹果制作的，如果是苹果制作的为什么差别这么大？”

好的了解自己的家乡，产生家乡荣誉感。

激发学生的学习兴趣。同时让学生更好的了解自己的家乡，产生家乡荣誉感。

讲教材中学习过的内容与新知识联系起来，形成系统的知识网络。

魅力引课

机制作的苹果汁，通过非常明显的视觉差别之间明显的区别，思考趣。同时让学生更授课过程

教师提出问题“我们所生活的清原地区在学生回答“草莓”

5.6月份比较有名气的水果是什么？”

学生观看图片

PPT展示草莓图片，我们清原地区的二道岭

草莓在辽宁地区小有名气，同时还向学生介

绍我们这个地区的“猴石苹果”。

生活中的

“生物”

引出水果在收获的旺季的保存问题，提出问学生思考并且回答“零

题“根据必修内容回顾一下水果保存的条件上低温、低氧、适当的

是什么？”

湿度等”

再一次展示课前的两杯苹果汁（超市购买的学生思考并回答出

考察学生课前自主师生共同苹果汁、课前制作的苹果汁）通过对比展示1.

果肉的出汁率低、学习情况，本内容学习新知

分析，提出问题“果汁在生产过程中的两大耗时长2.榨取的果汁在教材42页有介

复习式学习

对比分析学习

主要问题是什么？”

浑浊、粘度高、容易出绍。

现沉淀

带领学生一起回顾植物细胞壁的主要成分学生思考并回答出纤锻炼学生将前后知是纤维素和果胶，进一步思考制作果汁的过维素酶和果胶酶。

程中应该向里面添加哪些酶？

具体学习。

先针对“酶”进行复习性学习

题

酶的相关内容复习完之后进入“果胶酶”的

学习

带着问题的答案进入下一步关于果胶酶的

识点联系起来的能力

炼与培养

学生思考并且回答问知识整合能力的锻

通过导学案对比分析学习1.果胶和纤维素

同学回答问题，其他同教材提取信息的能的比较。2.果胶酶和纤维素酶的比较。

先请学生主动分享一下自己在课前导学案学一起聆听并与自己力和新旧知识对比的答案相比较。

学习的能力

上关于这部分内容的答案。

总结并且评价学生的答案，强调其中的易错内容，如“半乳糖醛酸”“多聚半乳糖醛酸酶”。

探究式学习

探究性学习“探究温度和PH对果胶酶活性

的影响及果胶酶的最适用量”

前展示自己组的成果。

按照课前分组情况请各个小组代表分别上

学生聆听对自己组的培养学生的合作探方案进行补充，对其他究能力，小组的团组方案进行提问

总结评价，提出探究性实验需要注意的三个

问题：1.等量原则2.对照原则3.单一变量

原则。

规范性和安全性

实验成果

学生操作实验，老师指导，注意实验操作的进行实验操作

请小组代表以图像的形式展示自己小组的展示实验成果

队意识，表达能力和对探究性实验的设计能力

培养学生的实验能力同时能更好的提高学生的生物学素养

教师评价实验结果，尤其是温度的结果与实学生整理记录重要内

际情况存在较大偏差，可能是实验时间较短容

课堂小结

或者实验操作不规范所引起的

以课堂目标、重点、难点为依据进行课堂小整理课堂内容形成结，给学生时间整理。

作业

教师留作业。

系统知识网络

学生做好记录，课后认巩固知识。

真完成。

板书设计

4.1 果胶酶在果汁生产中的作用

一．果胶酶

1.果胶和纤维素

2.果胶酶和纤维素酶

二．探究温度、PH对酶活性的影响及果胶酶的最适用量

等量原则

对照原则

单一变量原则

课

后

教学反思

教师在课后应根据学生真实的反应和课堂效果进行深刻的反思。

附录：导学案

专题4酶的研究与应用

课题1

果胶酶在果汁生产中的作用

[教学目标] 1．简述果胶酶作用。

2．检测果胶酶活性。

3．探究温度和pH对果胶酶活性影响。

4．探究果胶酶的最适用量，搜集有关果胶酶应用的资料。

[教学重点] 探究温度和pH对果胶酶活性影响

[教学难点]

探究果胶酶的最适用量

课前预习，基础知识导学

一、果胶酶的作用

1．果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由____________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________，还会使果汁______。

2．果胶酶能够分解______，瓦解植物的________及________，使榨取果汁更容易，而果胶分解成可溶性的____________，也使得浑浊的果汁变得澄清。

3．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________________酶、__________酶和________酶等。

思考：利用果胶酶进行果泥处理时，可不可以再加入蛋白酶促进细胞壁分解？

二、酶的活性与影响酶活性的因素

1．酶的活性：酶催化______________的能力。

2．酶活性的高低可用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的__________来表示，即单位时间内、单位体积中反应物的________或产物的________来表示。

3．影响酶活性的因素有：__________、pH和________________等。

4．实验设计

（1）探究温度对果胶酶活性的影响

①实验原理：果胶酶活性受温度影响，处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶活性大小成______。

②实验的变量：自变量是温度，因变量是果汁的澄清度和出汁率。

（2）探究pH对酶活性的影响

①实验原理：果胶酶活性受pH影响，处于最适pH时，活性最高，高于或低于最适pH时酶活性降低。

②实验变量：自变量是______，因变量是果汁的________和出汁率。

三、果胶酶的用量

1．果胶生产时，为了使果胶酶得到充分利用，应控制好酶的用量，用量多少常通过测量____________来探究。

2．实验设计：自变量是________的用量，因变量是果汁的______。

课堂探究

探究点一

纤维素酶与果胶酶

·问题导引·

提示：植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。纤维素酶与果胶酶都能分解植物细胞的细胞壁，但不是同一种酶。

·师生共释·

1．纤维素与果胶

纤维素

①

②

果胶

2．纤维素酶与果胶酶

③

相同点

不同点

①组成的基本单位：

②分解所需的酶：

①组成的基本单位：

②分解所需的酶：

组成

作用

纤维素酶

果胶酶

【例题】

下列关于果胶酶的说法，正确的是（

）

A．果胶酶可以分解细胞壁的主要成分——纤维素

B．果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物

C．果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称

D．果胶酶的化学本质是RNA 探究点二

探究温度和pH对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量

·问题导引·

某果汁加工厂生产的果汁在夏季产量高，澄清度好，但到了冬季出汁率低，果汁浑浊，易发生沉淀。请你帮助分析解决这个难题，你认为引起上述问题的关键在哪儿？

提示：可能是冬季厂房气温低，果胶酶没有达到最适温度，活性降低；若厂房温度正常，也可能是pH不适合或催化反应的时间过短、加入的果胶酶量太少等。

·师生共释·

1．探究温度对酶活性的影响

(1)实验原理：果胶酶活性受温度影响，处于最适温度时，酶活性最

；

或

最适温度，酶活性受

。即果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成

比。

(2)实验思路：设置一系列温度

，从中选出酶活性最高的温度(此步为预实验)，然后再以该温度为中心，

温度梯度向两个方向各设置温度梯度，进一步确定

温度范围。

(3)实验操作流程（分组设计实验流程）。

(4)实验结果记录。

试管编号

温度

果汁量

mL

2．探究pH对酶活性的影响

(1)实验原理：酶活性受pH的影响，在一定pH下，酶具有最大活性，通常称此pH为

pH，高于或低于最适pH，酶活性都一定程度地受到

，反应速度下降，甚至变性

。

(2)实验思路：设置pH梯度从中选出反应速度最大的pH(此步为预实验)，进一步缩小pH梯度，确定

pH。

(3)实验操作流程（分组设计实验流程）。

(4)实验结果记录。

试管编号

pH 果汁量

mL

3．探究果胶酶的用量

(1)实验原理。

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。酶反应速度可用单位

内、单位

中底物的

或产物的

来表示。

(2)实验思路。

在温度、pH、反应时间、底物用量等条件相同的前提下，设置梯度酶用量，观察实验结果，选出最适酶用量。

(3)实验操作流程（分组设计实验流程）。

(4)实验结果记录。

试管编号

果胶酶用量

果汁量

mL

方法点拨

自变量与因变量及其之间的关系

变量名称

实验变量(自变量) 反应变量(因变量) 无关变量

含义

实验中实验者所操纵的因素或条件

由实验变量而引起的变化和结果

除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素

实例

温度或pH 果汁量

酶的新鲜程度

关系

实验变量为原因，反应变量是结果，二者是因果关系

1

2

3

4

5

6

7

8

9

自我测试

1．下列关于酶的叙述不正确的是（

）。

A．绝大多数酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质

B．参加反应的前后，酶的化学性质不变

C．酶的活性受环境的pH和温度的影响

D．酶在细胞内才能发挥作用，离开细胞即失效

2．以下关于果胶酶的叙述正确的是（

）。

A．果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等

B．果胶酶的化学成分为固醇

C．果胶酶的催化作用不受温度影响

D．果胶酶可以催化多种化学反应

3．下列哪一项说法是错误的？（

）

A．酶是细胞合成的生物催化剂

B．温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性

C．果胶酶能催化果胶分解，但不能提高水果的出汁率，只能使果汁变得澄清

D．生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好酶的用量

4．在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是（

）。

A．加大果泥用量

B．加大果胶酶用量

C．进一步提高温度

D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物

5. 在果汁生产中一般会用到果胶酶，某课题研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行了如下实验：

(1)实验方法：如图中所示的A→B→C顺序进行操作。

(2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如下图所示。

①图中自变量是温度，除此之外还可表示__________。

A．酶的浓度

B．苹果泥的量

C．水的加入量

D．pH ②图中的纵坐标还可用__________来表示。

③实验小组改变了实验条件后重复做实验，得到曲线b，苹果汁的澄清度最高点对应的横坐标是同一位置的原因是____________________。

④步骤A中在果胶酶和苹果泥混合前，将两者分装在不同试管中恒温的目的是__________