高二生物果汁中的果胶和果胶酶教案

高二生物果汁中的果胶和果胶酶教案

　　在教学工作者实际的教学活动中，时常会需要准备好教案，教案是备课向课堂教学转化的关节点。那么写教案需要注意哪些问题呢？下面是小编为大家收集的高二生物果汁中的果胶和果胶酶教案，欢迎大家分享。

　　一、果胶

　　1．果胶是植物________的主要成分。

　　2．果胶的组成：它由________和________组成。

　　3．在________的果实中果胶含量最多。

　　4．果胶的作用：能将________，去掉果胶，就会使植物组织变得________。由于________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________，这是________的一种简易方法。

　　答案：1.细胞壁

　　2．半乳糖醛酸　半乳糖醛酸甲酯

　　3．山楂(山里红)

　　4．植物细胞粘合在一起　松散　果胶

　　5．乙醇　鉴别果胶

　　二、果胶酶

　　1．果胶酶的化学本质是：________。

　　2．作用：果胶酶和________酶可________。

　　3．可用于生产果胶酶的微生物有：________、________等。

　　4．果胶的结构式：

　　答案：1.蛋白质

　　2．果胶甲酯　水解果胶

　　3．黑曲霉　苹果青霉

　　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、移液器、量筒。

　　2．实验材料：________或________，每组10 g；________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________，也是检测果胶酶的活性。

　　(2)了解果胶酶对________的作用和收集果胶酶的应用材料。

　　4．实验步骤、结果、结论：

　　(1)利用果胶酶制作果汁的实验步骤：

　　第1步制备水果匀浆(可由教师协助)用小刀除去苹果或山楂果实中________的部分，切成块后，放入匀浆机中，再加入少量水制成匀浆

　　第2步设置对照实验取两个100 mL的烧杯，编号为A、B

　　A烧杯B烧杯

　　各加入5 g匀浆

　　设置变量加入10 mL____或________加入10 mL________

　　间歇搅拌20～30 min

　　实验现象：比较2组果汁的澄清度高低________________

　　实验结论__________________

　　(2)探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验步骤：

　　紧接上面的第2步：

　　第3步取4支试管，编号1～4

　　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

　　A组1号A组2号B组3号B组4号

　　所加的量4 mL4 mL4 mL4 mL

　　所含的物质黑曲霉的提取液或果胶酶溶液黑曲霉的提取液或果胶酶溶液水水

　　所做的处理放在沸水浴或酒精灯上加热不加热放在沸水浴或酒精灯上加热不加热

　　第4步向每支试管中各加入95%的乙醇4 mL

　　实验现象：沉淀物情况________________________________

　　实验结论________

　　(3)本实验中存在____个对照组，分别是________。

　　答案：2.山楂　苹果　黑曲霉

　　3．(1)最佳条件　(2)果汁形成

　　4．(1)带种子　黑曲霉的提取液　果胶酶溶液　水　澄清度高　澄清度低　果胶酶能水解果胶，提高果汁的澄清度　(2)沉淀物较少　沉淀物最少　沉淀物最多　沉淀物较多　高温破坏果胶酶的活性，不利于制作果汁　(3)5　A与B、A1与A2、B1与B2、A1与B1、A2与B2

　　核心解读HEXINJIEDU

　　1．酶的概念、化学本质及其特点是什么？

　　酶是活细胞产生的，具有催化作用的一类有机物，大多数为蛋白质，少数为RNA。酶作为生物催化剂，它可以降低生化反应的活化能，使各类生化反应能在常温、常压下进行，且具有高效性、专一性，但是温度、pH等都会影响其活性。

　　2．果胶酶的组成及特点有哪些？

　　果胶酶不是一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，它又由果胶多聚半乳糖醛酸酶、原果胶酶、果胶甲酯水解酶等组成。这类酶能将果胶水解生成半乳糖醛酸。果胶酶的化学本质是蛋白质，能被蛋白酶水解掉；果胶酶具有酶的通性：只改变反应速度，不改变反应的平衡点。

　　3．为什么果胶酶能在果汁加工中提高果汁的澄清度？

　　果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，是一种高分子化合物，不溶于水。果胶是细胞间的黏连成分，也是果汁中的成分。在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使细胞离析，增加固形物的分散度，使榨取果汁变得容易；此外果胶被果胶酶水解后生成的半乳糖醛酸，能溶解于水中，也使浑浊的果汁变得澄清，还能提高出汁率。最后，还能降低水果匀浆悬液的黏度，有利于过滤掉不溶物，为果汁的进一步过滤澄清提供了更好的条件。

　　4．什么是酶的活性？哪些因素会影响酶活性？如何影响果胶酶呢？

　　(1)酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。

　　(2)酶催化能力高低的衡量标准

　　在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度。酶反应速度用单位时间内、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

　　A．温度对酶的影响

　　在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐提高，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。(见下图)

　　B．果胶酶的最适温度

　　果胶酶的最适温度为45～50 ℃。

　　C．讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？

　　不能恢复，因高温破坏了酶的分子结构，高温对酶造成不可逆的破坏。低温使酶的活性丧失后，缓慢恢复温度其活性仍可恢复。

　　②pH

　　A．pH对酶的影响

　　酶的催化能力的发挥有一个最适pH，pH过高或过低都会使蛋白质变性，当蛋白质变性后，酶也就完全丧失了活性。

　　B．果胶酶的最适pH

　　果胶酶的最适pH范围为3.0～6.0。

　　③酶的抑制剂

　　Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金属离子对果胶酶有抑制作用。

　　5．制作果汁的最佳条件是什么？

　　品质最好的果汁应该是：①尽量保留水果中的营养成分。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，不上浮。⑤有原始的水果色彩。⑥除去所有的机械组织，更易消化。因此，能使最多的水果成分溶解或分散在果汁中的条件就是最佳条件，达到这些条件的方法要温和，且对人体无害。

　　6．果胶酶除了在制作果汁中起重要作用外，还可能有什么作用呢？

　　果胶酶除用于制备果汁外，还能：(1)可用于果酒澄清。 (2)也作为洗衣粉的添加剂。加了果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。(3)使果实由硬变软。在植物未成熟的果实中，果胶质含量较多，果肉细胞结合得很紧密，因此果实较硬。在果实成熟过程中，果实细胞不断生成果胶酶，将果胶分解，从而使果肉细胞相互分离，果实由硬变软。

　　7．只有果胶酶能水解果胶吗？果汁的澄清度只与果胶酶有关吗？为什么？

　　除了果胶酶，果胶甲酯酶也能水解果胶。因此，要使果汁澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。只有这两种酶共同使用，才能使果胶完全降解成半乳糖醛酸，如果果胶不能完全降解成半乳糖醛酸，则不可能减少组织的分散性，许多水果中的固形物不能除去，这样会降低果汁的营养成分，也影响其澄清度，而果胶完全降解成半乳糖醛酸，在果胶酶和果胶甲酯酶的共同作用下效果更好。

　　题例领悟TILILINGWU

　　【例题1】 下列关于果胶的叙述，不正确的是(　　)

　　A．果胶是植物细胞壁的主要成分

　　B．果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成

　　C．果胶不溶于水，但能溶解于酒精

　　D．果胶对果汁的澄清度会产生影响

　　解析：该题是对本实验最基础的知识点——果胶的考查，这一知识点是掌握本实验的基石，只有掌握了“果胶”才能掌握“果胶酶”，才能明确“果胶”与“果胶酶”的关系，才能理解“果胶”“果胶酶”与“果汁澄清度”的关系。本题就果胶进行了4个方面的叙述，其中C是错误的，因为果胶既不溶于水，也不溶于酒精，后者正是鉴别果胶的一种简易方法。

　　答案：C

　　“果胶”“果胶酶”“果汁澄清度”，这是3个彼此存在密切关联，但又截然不同的3个概念。我们学习时，应该从3者的因果关系上进行区分、把握(具体见下图)。

　　【例题2】 下列关于果胶酶的说法，不正确的是… (　　)

　　A．果胶酶的化学本质是蛋白质

　　B．果胶酶并不是唯一能水解果胶的酶

　　C．有些微生物可用于生产果胶酶

　　D．果胶酶是一种能水解果胶的酶

　　解析：本题考查对“果胶酶”知识点的掌握情况。题目中A选项涉及果胶酶的化学本质为：蛋白质，完全正确。B选项要求了解果胶酶的作用是什么？果胶酶的作用是水解果胶，但又要准确知道，果胶不是只能被果胶酶水解，果胶甲酯酶也能水解果胶；虽然果胶酶在植物细胞中被熟知、发现，但是它却利用微生物进行大规模生产，这是因为：很多微生物中也含有果胶酶，如：黑曲霉、苹果青霉等，更主要的是由于微生物代谢旺盛，繁殖快，培养方便，因此常被用于生产。所以C选项也是正确的。但是D选项却错了，因为果胶酶并不是一种酶，而是一类酶的总称。

　　答案：D

　　果胶与果胶酶存在密切的关系：果胶酶能将果胶水解，但是毕竟这是2种完全不同的物质，我们学习时还应该对两者存在的不同进行比较。

　　【例题3】 果胶酶是一种生物催化剂，很多因素都会影响该酶的活性，下列叙述中正确的是(　　)

　　A．本实验中沸水浴或酒精灯加热会使果胶酶失去活性，但温度下降后，其活性能再恢复了

　　B．实验中间歇搅拌20～30 min的目的就是为了让果胶酶与果胶充分接触，增加生成物的量

　　C．实验最后滴加乙醇所依据的原理是：果胶不溶解于酒精

　　D．实验中选用黑曲霉提取液的原因是：果胶酶只有在生物体内才能发挥催化作用

　　解析：本题从影响酶活性的因素的角度来考查对本实验过程的掌握情况。本题A中表达内容，错在高温使酶失去活性后，酶的空间结构被彻底破坏，即使再降到适宜的温度，其活性还是不能恢复了。但是低温却没有破坏酶的空间结构，当温度升高至适宜后，其活性仍然能恢复。B错在酶是催化剂，不能改变反应生成物的量。C是正确的。而D错在酶虽然是活细胞产生的，但是在任何地方只要温度适宜，它都能发挥催化作用。

　　答案：C

　　任何实验在取材和步骤的设计中都是有原因的，大家在明确实验步骤的同时，还要多问自己几个“为什么”，做到知其然，知其所以然。这是学习实验的重要环节。

　　随堂训练SUITANGXUNLIAN

　　1下列关于果胶的叙述，正确的是(　　)

　　A．果胶是细胞壁组成成分中含量最多的物质

　　B．煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用

　　C．果胶只能被果胶酶水解

　　D．植物细胞中若去掉果胶，就会使植物组织变得松散

　　答案：D　解析：果胶是细胞壁的主要组成成分，但细胞壁中含量最多的物质却是纤维素，所以A错；B选项中认为煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果胶酶的作用，也是错误的，应该是果胶作用的结果；C选项叙述了能水解果胶的酶只有果胶酶，也是错的，因为果胶甲酯酶也能水解果胶。本题只有D是正确的，这也正是果胶影响果汁澄清度的原因。

　　2下面是果胶与果胶酶关系的内容，其中正确的是(　　)

　　A．果胶酶是一种能水解果胶的酶

　　B．果胶酶能水解果胶，因此，它与制取果汁有关

　　C．由于果胶酶能水解果胶，使植物组织变松散，因此在植物的细胞中不存在果胶酶

　　D．在山楂的果实中由于果胶酶含量最高，因此，本实验的材料之一是山楂

　　答案：B　解析：A错在：果胶酶不是一种酶，而是一类酶的总称。B是正确的。C项阐述是错误的，因为虽然果胶酶能水解果胶，使植物组织变松散，但是在植物的细胞中果胶酶还是存在的，只是不同生长时期，其含量不同，如成熟果实就比幼嫩果实的果胶酶含量高，这也是成熟果实比较柔软的原因。D错在本实验确实选用山楂为其中一个实验材料，但是并非因其果胶酶含量高，而是果胶的含量最高。

　　3本实验的设计分了两部分，但每部分都有彼此对应的对照实验组，它们之间仅存在1个变量之差，下列叙述中不是本实验互为对照实验变量的是(　　)

　　A．A号烧杯与B烧杯有无添加果胶酶

　　B．A1与A2烧杯有无加热处理

　　C．A1与B4烧杯中有无果胶酶

　　D．A2与B4烧杯中有无果胶酶

　　答案：C　解析：设计实验应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。本题就本实验中变量的确定进行了考查。其中C选项不正确，因为A1与B2除了有无加热这1个变量外，还有1个变量就是有无添加果胶酶。因此不符合实验设计。

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