學(xué)高中生物酶的應(yīng)用第課時(shí)果汁中的果膠和果膠酶同步備課浙科版選修PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1學(xué)高中生物酶的應(yīng)用第課時(shí)果汁中的果學(xué)高中生物酶的應(yīng)用第課時(shí)果汁中的果膠和果膠酶同步備課浙科版選修膠和果膠酶同步備課浙科版選修一、果膠與果膠酶二、探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的最佳條件的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測第2頁/共40頁一、果膠與果膠酶第3頁/共40頁基礎(chǔ)梳理1.果膠果膠(1)果膠是植物 的主要成分。在 的果實(shí)中果膠含量最多。(2)組成：它由 和 組成。(3)作用：能將植物細(xì)胞 在一起，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得 。由于 的作用，煮沸的山楂泥可制成山楂糕。(4)特性：不溶于 ，這是 果膠的一種簡易方法。細(xì)胞壁山楂(山里紅)半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯松散粘合果膠乙醇鑒別第4頁/共40頁

2、2.果膠酶果膠酶(1)化學(xué)本質(zhì)： 。(2)作用：果膠酶和 酶可水解果膠。(3)可用于生產(chǎn)果膠酶的微生物有 、蘋果青霉等。蛋白質(zhì)果膠甲酯黑曲霉第5頁/共40頁問題探究在生產(chǎn)中，制作果汁時(shí)由于果膠的存在，往往出汁率低、耗時(shí)長，而且果汁渾濁、易沉淀，人們常使用果膠酶來解決這些問題。試結(jié)合教材思考果膠和果膠酶的知識(shí)。1.填寫下表掌握纖維素與果膠的區(qū)別項(xiàng)目相同點(diǎn)不同點(diǎn)纖維素都是高分子化合物都不溶于水都參與細(xì)胞壁的組成組成單位：_分解所需的酶：_果膠組成單位：_分解所需的酶：_答案葡萄糖纖維素酶半乳糖醛酸、 半乳糖醛酸甲酯果膠酶第6頁/共40頁答案2.說明果膠酶的組成及特點(diǎn)果膠酶不是特指某一種酶，而是分解

3、果膠的 的總稱；果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是 ，其作用的底物為 。能被 水解；果膠酶具有酶的通性：只改變反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。一類酶蛋白質(zhì)果膠蛋白質(zhì)酶第7頁/共40頁活學(xué)活用1.果膠酶的作用底物是果膠，下列有關(guān)敘述正確的是A.果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一B.果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖，使得渾濁的果汁變澄清C.果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物D.果膠酶就是果膠分解酶的簡稱解析解析果膠是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成的；果膠被果膠酶分解后的產(chǎn)物是半乳糖醛酸；果膠酶是一類酶的總稱，包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。答案解析第8頁/共40頁2.下列關(guān)于果膠

4、酶的敘述，正確的是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生果膠酶果膠酶能將果膠分解成半乳糖醛酸植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均能產(chǎn)生果膠酶果膠酶特指分解果膠的一種酶纖維素酶和果膠酶可用于去除植物細(xì)胞壁組成果膠酶的基本單位是氨基酸或核苷酸A. B. C. D.答案第9頁/共40頁二、探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的 最佳條件的實(shí)驗(yàn)第10頁/共40頁基礎(chǔ)梳理1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理(1)果膠 半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯。(2)果膠酶的活性受溫度(或pH)的影響，處于 (或pH)時(shí)活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的 成正比。(3)果膠不溶于乙醇。最適溫度活性大小第11頁/共40頁2.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步

5、驟果膠酶不加熱加熱乙醇第12頁/共40頁3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 能水解果膠，提高果汁的澄清度； 會(huì)破壞果膠酶活性，不利于制作果汁。燒杯號(hào)管號(hào)處理加酒精前現(xiàn)象加酒精后現(xiàn)象A1加熱較澄清沉淀物較少2_B3_4不加熱較渾濁沉淀物較多不加熱最澄清沉淀物最少加熱最渾濁沉淀物最多果膠酶高溫第13頁/共40頁問題探究閱讀教材，試完成檢測果膠酶的活性、探究制作果汁的最佳條件的實(shí)驗(yàn)，分析并思考下面的問題：1.制作果汁的最佳條件品質(zhì)最好的果汁應(yīng)該是：(1)盡量保留水果中的營養(yǎng)成分；(2)具有水果的原始口味；(3)有更多的固形物；(4)分散程度好，不沉淀，不上??；(5)有原始的水果色彩；(6)除去

6、所有的機(jī)械組織，更易消化。由此看出， 的條件就是最佳條件，達(dá)到這些條件的方法要溫和，且對人體無害。答案能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中第14頁/共40頁2.果膠酶在制作果汁中的作用果膠是細(xì)胞間的黏連成分，也是果汁中的成分，加入果膠酶可將細(xì)胞離析，增加 。此外，還降低了水果 ，有利于過濾掉不溶物，并使果膠分解成 。3.果膠酶的其他功能果膠酶除用于制備果汁外， 還用于 ， 同時(shí)也作為 。加果膠酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果醬等污垢。答案固形物的分散度勻漿懸液的黏度半乳糖醛酸果酒澄清洗衣粉的添加劑第15頁/共40頁4.果膠酶水解果膠的最終產(chǎn)物是 。要使果汁澄清，應(yīng)同時(shí)使用 和 。從微生物中獲得

7、的果膠酶都包括這兩種酶。因?yàn)?，如果不使果膠完全降解成半乳糖醛酸，則不可能減少組織的分散性，許多水果中的固形物不能除去，這樣會(huì)降低果汁的營養(yǎng)成分，也影響其 。5.探究溫度、pH對果膠酶活性的影響以及果膠酶用量的實(shí)驗(yàn)中，因變量都相同，該因變量是什么？答案答案三個(gè)實(shí)驗(yàn)的因變量都是果汁量或果汁的澄清度。答案半乳糖醛酸果膠酶果膠甲酯酶澄清度第16頁/共40頁6.下表是某小組利用部分材料進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)(“/”表示不加)，材料如下提供?，F(xiàn)有磨漿機(jī)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、蒸餾水、一定濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液等實(shí)驗(yàn)材料及試劑。請回答下列4個(gè)問題：編號(hào)項(xiàng)目試管甲乙丙丁1在試管中加入蘋果泥2 mL2 mL2

8、mL2 mL22 mL/2 mL2 mL3加入不同的液體2 mL蒸餾水4 mL蒸餾水2 mL鹽酸2 mL氫氧化鈉4搖勻，恒溫處理15分鐘15分鐘15分鐘15分鐘第17頁/共40頁答案(1)表中處的內(nèi)容是 。編號(hào)項(xiàng)目試管甲乙丙丁1在試管中加入蘋果泥2 mL2 mL2 mL2 mL22 mL/2 mL2 mL3加入不同的液體2 mL蒸餾水4 mL蒸餾水2 mL鹽酸2 mL氫氧化鈉4搖勻，恒溫處理15分鐘15分鐘15分鐘15分鐘加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液第18頁/共40頁答案(2)若要驗(yàn)證果膠酶的作用，應(yīng)把 兩個(gè)試管同時(shí)取出并過濾相同時(shí)間，觀察并比較，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果是 。(3)比較試管甲、

9、丙、丁可知，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縫H對果膠酶活性的影響。為確保實(shí)驗(yàn)成功，請將表中的編號(hào)正確排序(用數(shù)字和箭頭表示)： 。甲與乙甲果汁比乙澄清2314第19頁/共40頁答案7.畫出溫度和pH對果膠酶活性的影響曲線圖。答案答案如圖所示第20頁/共40頁活學(xué)活用3.我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，但由于收獲的季節(jié)性強(qiáng)，易造成積壓，腐爛變質(zhì)，為了解決上述問題且滿足不同人群的需求，可以將水果加工制作成果汁、果酒、果醋等。在果汁生產(chǎn)中要用到果膠酶，某生物研究小組為了探究果膠酶的某些特性，進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。第21頁/共40頁(1)實(shí)驗(yàn)方法：請將圖中所示的操作進(jìn)行排序_。答案解析解析解析實(shí)驗(yàn)順序：準(zhǔn)備蘋果泥和配置果膠酶、

10、蘋果泥和果膠酶分別水浴保溫、蘋果泥和果膠酶混合保溫、過濾果汁后用量筒計(jì)量。acdb第22頁/共40頁(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對照組與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖中曲線甲所示。圖中自變量是溫度，除此之外還可用_表示。A.酶的濃度 B.蘋果泥的量C.水的加入量 D.pH答案解析D第23頁/共40頁解析解析果膠酶的活性受溫度、pH等的影響，而與底物的量、酶的濃度和水的加入量沒有關(guān)系。每一種酶的最適pH和最適溫度是一定的。衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是果汁的產(chǎn)量，另一個(gè)是果汁的澄清度。為使實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的溫度達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度，必須使酶與底物分別保溫達(dá)到設(shè)計(jì)溫度后才能混合。在相同溫度條件下，pH、酶的濃

11、度和底物濃度也會(huì)影響反應(yīng)速率。第24頁/共40頁圖中的縱坐標(biāo)還可用_來表示。實(shí)驗(yàn)小組改變了實(shí)驗(yàn)條件后重復(fù)做實(shí)驗(yàn)，得到曲線乙，兩次實(shí)驗(yàn)中蘋果汁的澄清度最高點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)是同一位置的原因是_。步驟c中在果膠酶和蘋果泥混合前，將兩者分裝在不同試管中進(jìn)行恒溫處理的目的是_。蘋果汁的體積同一種酶的最適溫度是一定的，不會(huì)因酶的濃度、底物的量的不同而改變保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免底物和果膠酶混合時(shí)因二者溫度不同而影響混合物的溫度，進(jìn)而影響果膠酶活性答案第25頁/共40頁答案(3)下表是某實(shí)驗(yàn)小組的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)溫度為_時(shí)果汁的產(chǎn)量最多，能不能確定該溫度就是果膠酶的最適溫

12、度？如果不能，請?jiān)O(shè)計(jì)出進(jìn)一步探究果膠酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)方案。_。溫度/1020304050607080果汁的產(chǎn)量/mL81315251512111040 不能?？梢栽僭O(shè)置多組實(shí)驗(yàn)，以40 為中心，以更小的溫度梯度(如0.5 )設(shè)置自變量，測量在更小的溫度范圍內(nèi)的果汁的產(chǎn)量，果汁的產(chǎn)量最高的溫度更接近酶的最適溫度解析第26頁/共40頁解析解析根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可看出，在40 時(shí)產(chǎn)生果汁量最多，因此40 比較接近酶的最適溫度。要將最適溫度確定得更加精確，可以40 為中心，以更小的溫度梯度(如0.5 )設(shè)置自變量。第27頁/共40頁答案4.果膠酶是一種生物催化劑，很多因素都會(huì)影響該酶的活性。下列敘述中正

13、確的是A.教材實(shí)驗(yàn)中沸水浴或酒精燈加熱會(huì)使果膠酶失去活性，但溫度下降后， 其活性能再恢復(fù)B.實(shí)驗(yàn)中間歇攪拌2030 min的目的是為了讓果膠酶與果膠充分接觸， 使半乳糖醛酸的最終生成量增加C.實(shí)驗(yàn)最后滴加乙醇所依據(jù)的原理是果膠不溶于乙醇D.實(shí)驗(yàn)中選用黑曲霉提取液的原因是果膠酶只有在生物體內(nèi)才能發(fā)揮催 化作用答案解析第28頁/共40頁解析解析高溫使酶失活以后，活性不能再恢復(fù)，A錯(cuò)。酶與底物充分接觸可以加快反應(yīng)速率，但最終生成量取決于底物的多少，B錯(cuò)。酶在生物體外也能發(fā)揮作用，D錯(cuò)。第29頁/共40頁一題多變一題多變判斷正誤：(1)植物細(xì)胞壁只含有果膠一種成分( )(2)果膠不溶于乙醇，但溶于水(

14、 )(3)果膠酶特指可水解果膠的一種酶( )(4)探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量( )(5)果膠酶的用量會(huì)影響果膠酶的活性( )答案第30頁/共40頁課堂小結(jié)果汁中的果膠和果膠酶果膠分布：植物 的主要成分組成：由 和 組成功能：將植物細(xì)胞粘合在一起果膠酶化學(xué)本質(zhì)：_作用：果膠酶和 酶可水解果膠影響酶活性的因素： 、溫度等制作果汁的最佳條件、檢測果膠酶活性細(xì)胞壁半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯蛋白質(zhì)果膠甲酯pH第31頁/共40頁當(dāng)堂檢測第32頁/共40頁1.在不損傷高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適于除去細(xì)胞壁A.蛋白酶 B.鹽酸C.果膠酶 D.淀粉酶解析解析細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶

15、的專一性，用果膠酶和纖維素酶可達(dá)到目的。2341答案解析第33頁/共40頁2.在果汁生產(chǎn)中主要應(yīng)用的酶包括A.果膠酶、纖維素酶 B.脂肪酶、淀粉酶C.淀粉酶、果膠酶 D.蛋白酶、纖維素酶解析解析榨取果汁必須使細(xì)胞破裂，釋放出其中的細(xì)胞液。破壞植物細(xì)胞首先必須將細(xì)胞壁破壞，細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。答案解析2341第34頁/共40頁3.在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往要科學(xué)地設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，以獲得較為科學(xué)的結(jié)論，通常的對照可以分為自身對照、空白對照、相互對照、條件對照等。在探究溫度和pH對果膠酶活性的影響時(shí)，是否設(shè)置了對照實(shí)驗(yàn)，是什么對照實(shí)驗(yàn)A.不需要對照實(shí)驗(yàn) B.有對照，空白對照C.有對照，相互對照

16、 D.有對照，自身對照答案解析2341第35頁/共40頁解析解析在探究溫度或pH對果膠酶的活性的影響實(shí)驗(yàn)中，分別設(shè)計(jì)了一系列溫度梯度或pH梯度的反應(yīng)液對酶的活性進(jìn)行研究，其他條件相同，在各種實(shí)驗(yàn)中，只有一個(gè)變量(溫度或pH)，因此在一系列溫度或pH梯度實(shí)驗(yàn)中，各種條件的實(shí)驗(yàn)相互之間可以形成對照，探究不同條件(溫度或pH)對酶活性的影響。2341第36頁/共40頁4.假設(shè)你已經(jīng)探究了果膠酶的最適溫度(45 )和最適pH(4.8)，你還想進(jìn)一步研究果膠酶的最適用量。此時(shí)的實(shí)驗(yàn)變量是_。合理設(shè)置果膠酶用量的梯度后，可通過蘋果泥出汁的多少來判斷酶的用量是否合適。請根據(jù)所給的材料和用具完成以下探究實(shí)驗(yàn)。(1)材料用具：制備好的蘋果泥、恒溫水浴裝置、試管、漏斗、濾紙、量筒、試管夾、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的果膠酶溶液、體積分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH和HCl。解析解析根據(jù)題目要求探究的問題可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是果膠酶的用量。解析2341答案果膠酶用量第37頁/共40頁(2)實(shí)驗(yàn)步驟：取6只試管，編號(hào)16，分別加入_，調(diào)整pH至4.8。向16號(hào)試管分別加入_，然后放入45 恒溫水浴裝置中_。_。解析解析實(shí)驗(yàn)步驟按照以下模式總結(jié)歸納，第一步：分組編號(hào)；第二步：實(shí)