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1、选修1专题4课题1果胶酶在生产中的作用教案一、课题目标1.知识目标简述果胶酶的作用。2.能力目标a.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。b.检测果胶酶的活性。3.情感目标搜集有关果胶酶应用的资料，了解果胶酶在生产中应用。二、课题重点温度和pH对果胶酶活性的影响。三、课题难点果胶酶的最适用量。四 教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入展示课题背景，导入课题目标。课题背景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。制作果汁要解决两个主要问题: 1.果肉的出
2、汁率低，耗时长；2.榨取的果汁浑浊，黏度高，容易出现沉淀。在生产上，人们使用果胶酶、纤维素酶解决上述问题。本课题，我们将探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件，自己动手做苹果汁。课题目标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。阅读、倾听。情景导入本节目标。环节二：讲授新课一、基础知识 (一)果胶酶的作用1.果胶展示植物细胞模式图，介绍植物细胞壁以及细胞之间胞间层成分，说明这些成分对果汁制作的影响，引出果胶酶在果汁制作的作用。（1）作用：细胞壁以及胞间层的主要组成成分。（2）性质：由半乳糖醛酸聚合而成的
3、高分子化合物，不溶于水。是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因 。2.果胶酶课堂演示实验或展示实验图解：“果汁加果胶酶和不加果胶酶实验结果”，指出果胶酶的作用，讲解果胶酶的种类。（1）作用：瓦解植物细胞的细胞壁、胞间层，将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清 。(2)种类：多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 （二）酶的活性与影响酶活性的因素引导学生回忆必修1酶相关知识，讲解酶活性高低和影响酶活性因素。1.酶的活性: 指酶催化一定化学反应的能力。2.酶活性的高低: 一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。 用单位时间内、单位体积中，反应物的减
4、少量或产物的增加量来表示。3.影响酶活性的因素（1）温度（2）pH （3）酶的抑制剂： Fe3、Ca2、Zn2等金属离子 。【典型例题】 煮练酶是一种生物复合酶，它由淀粉酶、果胶酶、脂肪酶和木质素酶等多种蛋白酶组成，能高效、彻底地分解存在于纤维中的共生物和其他杂质，常用来处理织物，而且处理后织物手感光滑柔软。下列叙述正确的是（ ）A. 低温下煮练酶的活性降低是因为酶的空间结构遭到了破坏B. 向煮练酶中加入双缩脲试剂水浴加热后会产生砖红色沉淀C. 煮练酶中的淀粉酶会将纤维共生物中的淀粉分解成葡萄糖D. 煮练酶在织物处理上的应用利用了生物酶的专一性和高效性【答案】D二、实验设计 （一）探究温度对果
5、胶酶活性的影响引导学生回顾必修1的控制变量法，进行变量分析，设计实验，回答问题，后展示实验流程图，教师讲解实验步骤。1.实验原理果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高。果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。2.实验设计（1）变量分析自变量： 温度。分组对照：10 20 30 40 50 60。 因变量： 果胶酶活性。 用果肉出汁率、澄清度表示。 无关变量： 苹果泥、果胶酶用量，反应时间、过滤时间等等量相同控制。 问题：1.怎样保证各组温度的准确？将果泥和果胶酶分装在不同的试管内恒温处理后再混合。 2.为什么能够通过测定滤出苹果汁的体积大小判断果胶酶活性高低？果胶酶将果胶分解为半乳糖醛
6、酸可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。 （2）实验操作流程搅拌器搅制苹果泥将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水域中保温加入果胶酶反应一段时间过滤果汁（二）探究PH对果胶酶活性的影响给予学生提示：探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。让学生自行设计实验。【典型例题】 探究温度对果胶酶活性影响的实验中，得到如下实验结果。据此分析不正确的是（ ）A. 实验过程中应先将苹果泥和果胶酶分别调节
7、到对应温度后再混合B. 为了实验结果的科学性，各组混合处理时间和过滤果汁时间均应相同C. 应在5055之间设置更细温度梯度进行实验探究果胶酶的最适温度D. 该实验结果表明高温能使果胶酶失活，但高温也可能促进果胶分解【答案】C (三）探究果胶酶的用量讲解实验原理，引导学生进行变量分析，指出实验使用和前面相同的实验装置，不过是自变量改变。1.实验原理 随着酶浓度的增加，过滤到的果汁体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，那么，这个值就是酶的最适用量。 2.实验设计 （1）变量分析自变量：果胶酶用量。 分组对照： 1m
8、g 2mg 3mg 9mg 。因变量： 果汁澄清度和出汁率。 无关变量：温度、PH等等量相同控制。（2）实验操作流程【典型例题】 （2015海南卷.30）【生物选修1：生物技术实践】（15分）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：（1）某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是。（2）现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液，混匀，平均分为4组，分别置于0、5、10、40下保温相
9、同时间，然后，测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有和。【答案】（1）探究不同来源果胶酶的活性 （2）温度范围设置不合适 温度梯度设置不合理（或各组的酶促反应受两个不同温度影响）三、操作提示 指导学生关注教材操作提示部分。1.制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时不必去橙皮。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.在果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能充分地催化反应，用玻璃棒不时搅拌。 四、结果分析与评价让学生根据实验数据绘制出曲线图。1.根据实验数据绘制出的温度和pH对果胶酶活性影响的曲线图 2.不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下） 最适温度为4550 、最适pH范围3.06.0回忆、回答。观察、思考、回答。演练、回答。回顾、思考、进行实验设计。阅读、倾听、思考、回答。演练、回答。阅读、关注。绘图。简述果胶酶的作用。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。检测果胶酶的活性。环节三：课堂小结共同回顾本节要点：一、基础知识 （一）果胶酶的作用将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，提高水果的出汁率并使果汁变澄清 （二）影响酶活性的因素温度、PH、酶抑制剂等二、实验设计 （一）探究温度、PH对果胶酶活性的影响(二）探究果胶酶的用量呼应、回答。突出本节重点。
