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1、实验4 果汁中的果胶和果胶酶课标解读重点难点1.探究制作果汁的最佳条件。2.检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。1.设计实验探究温度或pH对果胶酶活性的影响。2.设计实验探究果胶酶的最适用量。一、果胶1果胶是植物细胞壁的主要成分。2果胶的组成：它由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。3在山楂的果实中果胶含量最多。4果胶的作用：能将植物细胞粘合在一起，去掉果胶，就会使植物组织变得松散。由于果胶的作用，煮沸的山楂泥可以制成山楂糕。5果胶的特性：不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。二、果胶酶1果胶酶的化学本质是：蛋白质。2作用：果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶。3可用于生产果胶酶的微生物有：黑
2、曲霉、苹果青霉等。在不杀死细胞的情况下，如何使植物细胞分离和去除细胞壁？【提示】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，胞间层的主要成分也是果胶，因此，可用果胶酶使细胞分离，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。三、检测果胶酶活性的实验1实验设备匀浆机、小刀、100 mL的烧杯、沸水浴或酒精灯、试管、移液管、量筒。2实验材料山楂或苹果，每组10 g。黑曲霉提取液或果胶酶溶液、95%的乙醇。3实验目的(1)探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的最佳条件，也是检测果胶酶的活性。(2)了解果胶酶对果汁形成的作用和收集果胶酶的应用材料。4实验步骤(1)用小刀除去苹果或山楂果实中带种子的部分，切成块后，放入匀浆机中，再加
3、入少量水制成匀浆。(2)取两个100 mL的烧杯，编号为A、B，各加入5 g匀浆液，再向A号烧杯中加入10 mL黑曲霉提取液或果胶酶溶液，B号烧杯中加入10 mL水，间歇搅拌2030 min。(3)取4支试管，编号14，将A烧杯中的混合物放入1号和2号试管中，每管放入4 mL，将B烧杯中的混合物放入3号和4号试管中，每管放入4 mL，将1、3号试管放在沸水浴中或酒精灯上加热，观察。2,4号试管不加热。(4)向上述4支试管中各加入95%的乙醇4 mL，观察。5实验结果烧杯号试管号处理加酒精前现象加酒精后现象A1加热果汁混浊有沉淀2不加热果汁澄清无沉淀B3加热果汁浑浊有沉淀4不加热果汁浑浊有沉淀6
4、.实验结论果胶酶能水解果胶，提高果汁的澄清度，高温能破坏果胶酶的活性，不利于制作果汁。上面的四支试管哪一个是实验组？哪些试管之间存在对照？【提示】2号试管为实验组。2和1,2和 4之间存在对照。果胶与果胶酶1.果胶果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成物质之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。新鲜水果、植物的根、叶和茎中果胶特别丰富。果胶不溶于乙醇这是鉴别果胶的一种简易方法，果胶本身不溶于水，但由于含有亲水基团，果胶与水有强大结合力，是有力的凝胶化剂，在食品、制药和化妆品工业中有广泛用途。2果胶酶(1)果胶酶及其来源果胶酶是指水解果胶的多种酶的总称，此外水解果胶还需果胶甲酯酶。植物、霉菌、酵母
5、菌和细菌均能产生果胶酶由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。(2)果胶酶的作用果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸也使得浑浊的果汁变得澄清。(3)果胶酶在果汁生产上的应用水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨并提高出汁率。在进行果汁沉降和离心时，能破坏果汁中悬浮物的稳定性，使其凝聚沉淀，果汁得到澄清。经果胶酶处理的果汁比较稳定，不再发生浑浊，在制备浓缩果汁时，果胶酶的作用显得尤为重要。在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到澄清作用，还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀。果胶酶可用
6、于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。果胶酶并非特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称。包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶及果胶酯酶等。下列与果胶酶相关的叙述不正确的是()A果胶酶不仅存在于植物细胞中，也存在于许多微生物细胞中B果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层C在果汁中加入果胶酶后可使果汁变得澄清D果胶酶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成【思路点拨】果胶酶的化学本质为蛋白质，果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的；果胶酶广泛存在于植物细胞及霉菌、酵母菌和细菌等微生物细胞中。果胶酶能够分解果胶、瓦解植物细胞壁及胞间层。在果汁中加入果胶酶，可使果胶水解为可溶性半乳糖醛酸，从而使果汁变得澄清。【
7、答案】D1下列与果胶及果胶酶相关的叙述不正确的是()A果胶和纤维素是植物细胞壁的主要成分，故用纤维素酶和果胶酶可将植物细胞壁水解B煮沸的山楂泥可制成山楂糕，就是由于果胶的作用C果胶酶不溶于乙醇，这是鉴别果胶酶的一种简易方法D许多微生物也可用于生产果胶酶【解析】果胶酶属蛋白质，在乙醇中有较高的溶解度，果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。【答案】C果胶酶活性制约因素的相关实验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的活性大小成正比。(2)操作步骤实验温度30 35 40 45 50 55 60 65 70
8、 果汁量(mL)(3)注意事项在混合苹果泥和果胶酶之前进行恒温处理的目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免混合后的温度变化，确保实验结果的准确性。通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶的活性的原理是：果胶酶将果胶分解为小分子物质，可通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶能力的大小。本实验的实验对象是酶的活性，温度作为自变量，属于探究性的定量实验。自变量温度可设置梯度来确定最适值。温度梯度越小，实验结果越精确。本实验仍是对照实验(相互对照)，每支试管中苹果泥和果胶酶的用量要严格控制相等。严格控制各实验组的pH、操作的程序等。2探究pH对果胶酶活性的影响(1)实验原理果
9、胶酶的活性受环境pH的影响。在一定pH下，酶反应具有最大速度，高于或低于此值，反应速度下降，称此pH为酶活性的最适pH。(2)实验流程及注意问题用搅拌器搅拌制苹果泥，苹果泥来源要相同(最好是同一种苹果)。将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温。将苹果泥和果胶酶分别加入9组实验用的试管中(pH梯度可设置为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)，并快速混合调节pH。混合后放进恒温水浴中反应一段时间。将试管中混合物过滤，并用量筒量取果汁体积，比较果汁多少，确定最适pH。记录实验结果。pH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0果汁量(mL)某实
10、验小组为探究果胶酶的最适温度，设计了以下实验：用搅拌器搅拌制取一定量果泥备用，配制质量分数为2%的果胶酶溶液备用，按以下操作步骤进行：试管号操作123456加入果泥(mL)8ABCDE水浴恒温()102030405060加入果胶酶(mL)2FGHIJ反应时间 min303030303030比较果汁澄清度过滤比较出汁量(1)该实验的自变量是_，因变量是_。(2)请填写表格中字母所代表的数值，并解释原因。_。(3)为使效果更明显，本实验还要考虑其他因素对酶的影响，请列举三点：_、_、_。(4)本实验检测因变量的方法有两种，分别是_、_。【思路点拨】(1)本实验的6支试管水浴温度设置不同，因此实验的
11、自变量是温度，因变量是酶的活性，通过果汁的澄清度和出汁量来检测。(2)实验研究的自变量是温度，因此果泥的量和果胶酶的量为无关变量，无关变量要相同。(3)影响各试管反应的因素还有pH、水果的粉碎程度、果泥与果胶酶的混合程度、反应时间等。(4)果胶酶的活性高，果胶分解彻底，果汁的澄清度高，果汁出汁量大；果胶酶的活性低，果胶分解不彻底，果汁的澄清度低，果汁出汁量小。【答案】(1)温度果胶酶的活性(2)A、B、C、D、E均为8，F、G、H、I、J均为2。这样可保证除自变量不同以外，其他无关变量都相同(3)本实验应将反应混合物调到果胶酶的最适pH为了使果胶酶与果泥能充分接触，应尽量将果泥与酶液混匀在反应
12、中适当搅拌(其余合理也给分)(4)测果汁澄清度比较出汁量2工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响某同学设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理10分钟(如图A)。将果胶酶与苹果泥混合，再次在10 水浴中恒温处理10分钟(如图B)。将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁(如图C)。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量如下：温度/1020304050607080果汁量/mL813152515121110根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中_的水解。(2)
13、实验结果表明，当温度为_时果汁量最多，此时果胶酶的活性_。当温度再升高时，果汁量降低，说明_。(3)实验步骤的目的是_。(4)为什么该实验能够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？_。【答案】(1)果胶(2)40 最高酶活性降低(3)使酶和苹果泥处于同一温度条件下(4)果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力1果胶是植物组织的组成成分之一，它主要存在于植物组织的哪一部分？()A细胞核B细胞质C细胞间隙D细胞壁及胞间层【解析】果胶是植物细胞壁及胞间层的主要成分。【答案】D2探究温度对果胶酶活性的影响、pH对果胶酶活性的影响、果胶酶的用量三个实验中，自变量依次为()A温度、酶活性、酶用量B苹果泥用量、pH、
