课题1　果胶酶在果汁生产中的作用教学设计(第一课时)

专题4 课题1果胶酶在果汁生产中的作用教学设计

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。

教学过程设计

（一）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。

酶普遍存在于动、植物和微生物中，将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来，可加工成具有一定纯度标准的生化酶制剂。

在本课题中，我们将探究果胶酶在果汁生产中的作用。

（二）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， 多聚半乳糖醛酸 酶、 果胶分解 酶和 果胶酯 酶。

包括：〖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。

1．7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）。

3．操作提示

活动5：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。

（三）课堂总结、点评

课堂小结

通过本节内容的学习，要能熟悉果胶酶的特点和作用，并能运用酶的特点尝试设计简单的探究实验。在分析案例时既要遵循单一原理，又要实验设计的合理性等各种因素，此外还要多结合身边实际进行学习。

本节课要注重运用详实的数据（以教科书中的数据和文字叙述为主），以帮助学生了解酶的活性。注重培养学生收集整合资料的能力和合作交流的能力。

利用生活中的实例来调动学生的学习兴趣。这些问题与他们的切身利益有一定的相关性，让学生从这一角度认识问题，会让问题的讨论更加激烈，会让每个学生都认真地去思考酶的有利之处。充分利用了教材资源、本地资源和学生收集的图片资料等资源，增强学生理论联系实际能力，分析资料的能力以及探究解决问题的能力。

图1 (2)实验结果：对照组与实验组进行了相同时间的实验，结果如图2甲所示：

图2 ①图中自变量是温度，除此之外此曲线还可表示________。

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，得到曲线乙，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b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______________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(3)假设下图中的自变量为酶的浓度，请画出果胶酶用量的曲线，并用a点标出酶的最适用量。

解析

该题考查的是温度、pH对果胶酶活性的影响。正确解答该题应明确实验的自变量、因变量及无关变量的内容及三者之间的关系，还应熟悉探究实验的实验流程及每一步操作的目的。

答案

(2)①D

②苹果汁的体积

③同一种酶的最适温度是一定的，不会因酶的浓度、底物的量的不同而改变

④保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免底物和果胶酶混合时因温度变化而影响果胶酶活性