课题1　果胶酶在果汁生产中的作用优秀教案范文

本溪市第二高级中学导学案（高二生物选修一）

专题四

酶的研究与应用

专题4酶的研究与应用

课题1果胶酶在果汁生产中的应用

基础知识

（一）果胶酶的作用

1.果胶是植物 及 的主要组成成分之一，由 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于 。在果汁加工中，果胶不仅会影响 ，还会使果汁 。

2.果胶酶

①果胶酶的作用是分解 变成可溶性的 ，使榨取果汁变得更容易，也使得浑浊的果汁变得 。

②果胶酶不是特指某一种酶，而是分解 的一类酶的总称，包括 酶、 酶和 酶等。

（二）酶的活性与影响酶活性的因素

1．酶的活性是指酶 一定化学反应的能力，酶的活性高低用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的 来表示。酶反应速度用 内， 中反应物的 或产物的 表示。

2．

、 和酶的抑制剂等条件会影响酶（果胶酶）活性。

3．

能产生果胶酶的生物有 、 、 和 。

4．

由 发酵生产果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一。

（三）果胶酶的用量

生产果汁时，为了使果胶酶得到充分利用，需要控制好酶的 。

本课题中，我们探究果胶酶催化反应的 和 还要进一步探究果胶酶的 。

实验设计

〔设计一〕探究温度和pH对酶活性的影响

1.原理：

底物＋T1(pH1)＋酶液

底物＋T2(pH2)＋酶液

2.在一恒定温度下通过设置 来确定酶催化反应的 ；

在一恒定pH下通过设置 来确定酶催化反应的 。

选取的温度系列为： 。

选取的pH系列为：

。

3．设计实验

1

┊

┊

┊

底物＋Tn(pHn)＋酶液

检测

底物分解速度或产物生成速度

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专题四

酶的研究与应用

实验步骤：

①搅拌器搅拌制

。

②装有

和

的试管在 中保温（探究最适温度时，准备一组 ，分别盛有 ；探究最适pH时，准备一组 ，将每个试管中的 调节至 ）。

③加入

反应一段时间。

④

，并记录实验结果。

思考与讨论：

为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将二者分别装在不同的试管中恒温处理？

在探究温度或pH对酶活性的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？

〔设计二〕探究果胶酶的用量

1．进行实验前要解决的几个问题：

①此探究实验是建立在________和_______对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是

，影响果汁产生的因素还有 、pH、 、苹果泥的用量等无关变量应保持

。

②如何设置酶用量的梯度？

实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的 即可，但必需保证反应液的温度和 及 等必须相同，否则影响实验结果的准确性。

③酶的用量判断：随着酶的用量增加， 到果汁的体积也增加，说明 ，如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤的果汁不再改变，说明 。

2．操作提示：

①制取苹果泥时，预先对苹果进行

处理；若用橙子做实验，是否去掉橙皮？

②如何调节pH？

③为使果胶酶充分与果泥起作用，应该如何处理？

3．结果分析与评价

出汁量

（mL）

出汁量

（mL）

温度（℃）或

pH

酶的用量

2

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专题四

酶的研究与应用

习题演练：

1．在观察果胶酶对苹果匀浆作用的实验中，将苹果匀浆放在90 ℃恒温水中保温4 min，其目的是（

）。

A．杀灭苹果匀浆中的微生物

B．使果胶分解，从而提高出汁率

C．使苹果匀浆中的酶变性失活，以排除对实验的干扰

D．果胶酶最适温度为90 ℃，酶的活性最高

2．啤酒等放久后易产生蛋白质沉淀而变浑浊，加入少量菠萝蛋白酶可以分解产生的蛋白质沉淀，防止啤酒变浑浊，而加入其他种类的酶则无济于事，这可作为验证（

）的实例。

A．酶的催化作用受环境的影响

B．酶的化学成分主要是蛋白质

C．酶的催化作用具有高效性

D．酶的催化作用具有专一性

3．下列与酶的活性有关的说法中不正确的是（

）。

A．酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响

B．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力

C．酶的活性受温度、pH等因素的影响

D．酶活性的高低与反应物浓度无关

4．在果汁生产中主要应用的酶包括（

）。

A．淀粉酶、果胶酶

B．脂肪酶、淀粉酶

C．果胶酶、纤维素酶

D．蛋白酶、纤维素酶

5．如图的实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别放在2支试管中，然后将这2支试管放入同一温度的水中水浴15 min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验并记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如下表所示。据此实验，请判断下列叙述中正确的是（

）。

A B C D E 装置

水浴温

10 20 30 40 50 60 度/℃

凝乳时

不凝乳

7.0 4.0 1.5 4.0 ∞不凝乳

间/min A．凝乳时间越长，凝乳酶的活性越高

B．如果将A组的水温逐渐提高，乳汁可以凝固

C．低温破坏了酶的分子结构，所以10 ℃温度下乳汁不凝固

D．可以肯定，凝乳酶的最适温度为40 ℃

6．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持在37 ℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间的关系如图所示，请回答下列问题：

F （1）该酶作用的底物是______________。

（2）在140 min后，曲线变成水平，这是因为________________________。

（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原来图上画出生成物量变化的示意曲线。

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专题四

酶的研究与应用

（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将________，原因是________________。

（5）如图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是________。

7．我国水果生产发展迅速，由于收获季节性强，易积压，腐烂变质，为解决上述问题满足不同人群的需求，可以将水果制作成果汁、果酒、果醋等。某生物研究小组为了探究果胶酶的某些特性，进行如下实验：

(1)实验方法：按如图所示的顺序进行操作。

(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，除此之外还可用__________来表示。

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以上实验，得到曲线乙，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_________________________

___________________________。

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