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1、选修1专题4课题1果胶酶在生产中的作用（学案）【学习目标】果胶酶的作用和应用。【知识梳理】一、基础知识 (一)果胶酶的作用1.果胶（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（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
2、表示。 用单位时间内、单位体积中，反应物的减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 。二、实验设计 （一）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。 （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
3、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只须将温度梯度改成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。(三）探究果胶酶的用量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： 1mg 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
4、【课前热身】1果胶酶能使果胶水解，使榨取果汁变得更容易，提高水果的出汁率。某同学为探究温度对果胶酶活性的影响，在不同温度下，将等量的果胶酶加入到等量的苹果泥中，在反应同样时间后，再将反应液过滤同样时间，用量筒测出滤出苹果汁的体积。下列能正确反映实验结果的曲线是（ ）【答案】B【解析】酶的活性受温度的影响，在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性升高，催化果胶分解形成的果汁就越多，超过某一温度后，随着温度的升高，酶的活性降低，催化催化果胶分解形成的果汁就越少，B正确。2探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量对酶活性的影响三个实验中，实验自变量依次为（ ）A反应时间、酶活性、酶
5、用量B苹果泥用量、pH、果汁量C温度、pH、果胶酶用量D温度、酶活性、酶用量【答案】C【解析】探究温度对果胶酶活性的影响影响实验中，温度是自变量；探究pH对酶活性的影响响实验中，pH是自变量；探究果胶酶的用量对酶活性的响影响实验中，果胶酶是自变量，故选C。3下列关于果胶酶在果汁生产实验中作用的操作，错误的是（ ）。A用橙子做本课题实验，应去掉橙皮B用体积分数为01%的NaOH溶液和盐酸进行pH调节C为了使果胶酶能够充分地催化反应，应用玻璃棒不时地搅拌反应混合物D制作苹果泥时，可先将苹果切成小块放入榨汁机中【答案】A【解析】在用橙子制作果汁时，不必去除橙皮，这样可以增加果汁的口味和颜色，A项错误
6、；调节pH用体积分数为01%的NaOH或HCl溶液，B项正确；玻璃棒搅拌可使混合物均匀，能够使果胶酶充分地催化反应，C项正确；制作苹果泥时，为方便榨汁，可先将苹果切成小块，再放入榨汁机中，D项正确。4下列说法不正确的是（ ）A在探究温度、PH和果胶酶用量的实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的B植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶C通过测定滤出的苹果汁的体积大小无法来判断果胶酶活性的高低D人们可以使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低、浑浊等问题【答案】C【解析】在探究果胶酶的用量的实验中,参照研究温度和pH对酶活性的影响实验,采用梯度测定
7、法,只是将原实验中的pH梯度和温度梯度改成酶的用量梯度而已，基本实验思路不变，A项正确；植物、霉菌、酵母菌和细菌，在其生活过程中，都会发生分解果胶的过程，因此它们均能产生果胶酶，B项正确；在使用梯度测定酶的用量及活性时，可通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低，C项错误；在果汁制作过程中，由于果胶、纤维素的存在，影响榨出的果汁量及果汁的透明度，所以人们可以使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的出汁率低、浑浊等问题，D项正确。5果胶酶在果汁生产中发挥重要作用，下列说法正确的是（ ）A果胶酶只存在于植物中B果胶酶易溶于水，而不溶于乙醇C果胶酶和纤维素酶均能分解果胶D果胶酶和纤维素
8、酶一起使用可以除去植物细胞壁【答案】D【解析】A果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得，A错误；B果胶酶不溶于水，B错误；C酶具有专一性，只有果胶酶能够分解果胶，C错误；D植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此果胶酶和纤维素酶一起使用可以除去植物细胞壁，D正确6关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是（ ）A.配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加人等量的该溶液B.调节pH，使各组中的pH相同而且处于适宜状态C.用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同D.在相同且适宜的温度条件下进行实验【答案】C 【解析】实验的目的是探究果胶酶最适用量，所以可配制不同浓度的果胶酶溶液作为自变量，A正确；该实验中PH值为无关变量，故调节pH值，使各组中的pH值相同而且处于适宜状态，B正确；用玻璃棒搅拌加酶的果泥，属于无关变量，所以搅拌时间必需相同，C错误；实验应在在相同的适宜温度条件下进行实验，D正确。
