高中生物《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》名師教案4新人教版選修1

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1、課題1果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用 ★課題目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、果膠酶的作用 2、理解、應(yīng)用影響果膠酶活性的因素 3、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? （二）過程與方法 1、探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響 2、探究PH對(duì)果膠酶活性的影響 3、探究酶量大小對(duì)反應(yīng)速度的影響 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過實(shí)驗(yàn)探究酶的影響因素，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神和合作精神 ★課題重點(diǎn) 溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響 ★課題難點(diǎn) 果膠酶的最適用量 ★教學(xué)方法 啟發(fā)式教學(xué) ★教學(xué)工具 多媒體課件 ★教學(xué)過程 （一）引入新課 我國水果生產(chǎn)發(fā)展迅速，每年上市的新鮮水果品種多、數(shù)量大。但由

2、于收獲的季節(jié)性強(qiáng), 易造成積壓滯銷，腐爛變質(zhì)。在本課題中，我們將探究果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用。 （二）進(jìn)行新課 1 .基礎(chǔ)知識(shí) 活動(dòng)1”閱讀“果膠酶的作用”，討論并回答下列問題： 1. 1果膠是植物細(xì)胞壁和胞間層的主要組成成分之一。 2. 2在果汁加工中，果膠的存在易導(dǎo)致果汁出汁率低，果汁渾濁。 1. 3果膠酶分解果膠的作用是： ①瓦解 植物的細(xì)胞壁及胞間層 ,使榨取果汁更容易， ②把果膠分解為 可溶性的半乳糖醛酸 ，使渾濁的果汁變得澄清，因此可以解決果汁加工 中出現(xiàn)的問題。 1. 4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 1 酶。 R思考13

3、在植物細(xì)胞工程中果膠酶的作用是與纖維素酶一起除去植物細(xì)胞的細(xì)胞 壁 。 活動(dòng)2”閱讀“酶的活性與影響酶活性的因素”，討論并回答下列問題： 1. 5酶的活性是指：酶催化 一定化學(xué)反應(yīng)的能力。 2. 6酶的活性高低可用一定條件下的酶促反應(yīng)速度 來表示,即單位時(shí)間、單位體積 內(nèi)反應(yīng)物消耗量 或產(chǎn)物生成量 來表示。 3. 7影響酶活性的因素有：溫度 、PH 、 激活劑 和 抑制劑 等。 活動(dòng)3”閱讀“果膠酶的用量”，討論并回答下列問題： 4. 8食品工業(yè)生產(chǎn)中最常用的果膠酶是通過霉菌發(fā)酵 產(chǎn)生。 5. 9根據(jù)影響酶活性的因素，在實(shí)際生產(chǎn)中我們?nèi)绾潍@得果膠酶的最高活性？ 確定果膠酶的

4、最適溫度、最適PH等條件。 2 .實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 活動(dòng)4:閱讀“資料一：探究溫度和 PH對(duì)酶的活性的影響”，思考下列問題并嘗試寫出 實(shí)驗(yàn)過程： 2. 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾繙y(cè)定溫度或pH對(duì)果膠酶活性的影響。 R思考21該實(shí)驗(yàn)與必修I中探究“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)有何不同？ 前者屬于是定量分析實(shí)驗(yàn)，后者屬于定性分析實(shí)驗(yàn)。 2. 2實(shí)驗(yàn)原理：果膠酶瓦解細(xì)胞壁和胞間層增大果汁產(chǎn)量；果膠酶催化分解果膠增大果— 汁澄清度。 2. 3變量設(shè)計(jì)與控制： ①你確定的溫度梯度（或 pH梯度）為10 C或5 c （或0.5、1.0 ）。 ②實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度（或pH）,控制自變量的方法是利用恒溫水浴鍋（或

5、滴加酸 堿等） ③實(shí)驗(yàn)的因變量是酶的活性 ，檢測(cè)因變量的方法是測(cè)定果汁的產(chǎn)出量或澄清 n。 R思考31果汁與果膠酶在混合之前， 分裝在不同試管中用同一恒溫處理的目的是什么？ 保證果汁與果膠酶混合前后的溫度相同，避免因混合導(dǎo)致溫度變化而影響果膠酶活性。 R思考43該實(shí)驗(yàn)中是否設(shè)置了對(duì)照？若設(shè)置，那么它是如何設(shè)置的？若沒有，則如何 進(jìn)行設(shè)置？ 已經(jīng)設(shè)置了對(duì)照。不同的溫度設(shè)置之間可以相互對(duì)照。 R思考53怎樣排除PH和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？目的是什么 ？ 控制PH和其他因素相同，保證只有溫度一個(gè)變量對(duì)果膠酶的活性產(chǎn)生影響。 R思考63教材中A、B兩個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有何不同？

6、測(cè)定的因變量不同（A測(cè)定果汁產(chǎn)量，B測(cè)定果汁澄清度）。 3 .操作提示 活動(dòng)6”閱讀“操作提示”，回答下列問題 3. 1制備果泥：用 榨汁機(jī) 榨制果泥。在榨制橙子汁時(shí)應(yīng)怎樣處理橙皮？不必去橙 皮 4. 2在探究不同 PH對(duì)果膠酶活性的影響時(shí)，可以用 0.1%的NaOHB液和鹽酸 調(diào)節(jié) pH 5. 3在果膠酶處理果泥時(shí)，為了是果膠酶能充分地催化反應(yīng)，如何操作 ？用玻璃棒不 時(shí)攪拌。 4 .結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 將以下某同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖。 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖的方法 ①以自變量為橫坐標(biāo)、以因變量為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系。 ②注明坐標(biāo)軸名的名稱、單位、坐標(biāo)原點(diǎn)以及曲線名稱。

7、 ③每個(gè)坐標(biāo)軸上的取值單位要相等。 ④將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)系中，并用各種線型連接起來。 溫度C 10 15 20 25 30 35 40 45 50 一果汁量/ml 1 2 4 6 5 4 3 2 1 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 制備水果泥 配制果膠酶 水果泥與果膠酶分別水浴保溫 將水果泥和果膠酶混合保溫 過濾出果汁 記錄果汁量 改變不同的溫度后重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn) （四）實(shí)例探究 例1.水果罐頭蓋上印有“如發(fā)現(xiàn)蓋子鼓起，請(qǐng)勿選購”的字樣，引起蓋子鼓起的最可 能原因是（） A、好氧型細(xì)菌呼吸，產(chǎn)生 CO2和H2O B、酵母菌呼吸，產(chǎn)生

8、 CO2和C2H5OH C、乳酸菌呼吸，產(chǎn)生 CO2和C3H6O3 D、酵母菌呼吸，產(chǎn)生 CO2和H2O ［解析］罐頭是密封、殺菌的，但不排除有微生物的抱子等存活下來，只有進(jìn)行無氧呼吸 的微生物可以生存；罐頭鼓脹是過期后微生物生活產(chǎn)氣的結(jié)果，乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸， 無氣體產(chǎn)生；酵母菌既可以在有氧條件下生活，也可以在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生酒精和二氧化 碳。［答案］B 例2.有人測(cè)定了 A、B、C、D四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)果如下圖 所示。 你認(rèn)為在 25 攝氏度條件下，競(jìng)爭(zhēng)能力最強(qiáng)的生物和對(duì)溫度適應(yīng)范圍 根據(jù)圖中的信息, 最廣的生物分別是（ C B和A D A和C

9、 B (%) A B和D ［解析］酶活性具有一定的溫度范圍和適宜溫度，溫度過高酶會(huì)失活，低溫對(duì)酶活性抑制； 在一定溫度下，最適宜該溫度的酶活性最強(qiáng)，該生物生活的也最好，競(jìng)爭(zhēng)力就強(qiáng)；酶有活性 的范圍最大，生物的生存溫度范圍就越廣。 ［答案］A ☆綜合應(yīng)用 例3.實(shí)驗(yàn)研究pH對(duì)酶活性的影響，準(zhǔn)備 5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的 試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白塊，試管均置于25 c室溫條件下，將各試 管蛋白塊消失的時(shí)間記錄于下表： 酶溶?^的pH 蛋白塊消失的時(shí)間(min) 1 13 2 9 3 11 4 45 5 >60

10、(1)酶活性最強(qiáng)時(shí)的 pH是。 (2)蛋白塊消失的時(shí)間與酶活性強(qiáng)弱的關(guān)系是 。 (3)請(qǐng)以2種方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)在更短的時(shí)間內(nèi)完成。 (4)在人體消化道中，能分泌本實(shí)驗(yàn)中酶的部位是 。 (5)為確認(rèn)蛋白塊的消失是由于酶的作用，還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行什么設(shè)計(jì) ［解析］在其他條件相同情況下，利用酶的特性知識(shí)和有關(guān)生物學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一定的濃度 梯度進(jìn)行對(duì)照，觀察酶分解蛋白塊的時(shí)間，判斷蛋白酶的適宜pH值。既考查了基本知識(shí)， 又能提高實(shí)驗(yàn)探究的能力 ［答案］ (1) 2 (2)酶活性越大，蛋白質(zhì)分解越快，蛋白塊消失的時(shí)間越短 (3)方法I :將題給溫度由 25c提高至大約37Co方法H:

11、將原題中正方體蛋白塊處 理得更小(如切成 0.5X0.5X0.5=0.125 cm3),這相當(dāng)于消化道內(nèi)進(jìn)行的物理性消化 (4)胃(答小腸不給分，因 pH與題意不符) (5)另增加一個(gè)試管，放入等量的蛋白塊并將pH調(diào)得適當(dāng)，但不加酶溶液 (五)鞏固練習(xí) 1 .同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含的酶 A.種類有差異，數(shù)量相同B.種類有差異，數(shù)量不同 C.種類無差異，數(shù)量相同D.種類無差異，數(shù)量不同 2 .果子酒放久了易產(chǎn)生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消失，而加入其他酶則 無濟(jì)于事，這說明 A.酶具有專一性B.酶的成分是蛋白質(zhì) C.酶的活性受環(huán)境影響D .該沉淀的是氨基酸 3

12、.下列說法不正確的是 A.酸堿度和溫度是通過影響酶來影響果汁產(chǎn)量的B.酶的數(shù)量越多，果汁產(chǎn)量越多 C.酶的催化反應(yīng)時(shí)間能夠影響果汁的產(chǎn)量D.蘋果泥的數(shù)量也能夠影響果汁的產(chǎn)量 4.活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是 A ．脂肪酸B ．氨基酸C ．核苷酸D ．氨基酸和核苷酸 5．下列可表示酶反應(yīng)速度的是 A ．單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量B ．單位體積內(nèi)產(chǎn)物的增加量 C.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的增加量D.單位時(shí)間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量 6．下列不能產(chǎn)生果膠酶的是 A ．植物 B ．霉菌C ．酵母菌D ．放線菌 7．下列不屬于果膠酶的是 A ．多聚半乳糖醛酸酶B ．果膠分解酶C ．果膠酯酶D ．半

13、乳糖醛酸酶 8．下列不能影響酶活性的是 A ．溫度 B ． pH C ．酶的抑制劑D ．酶的數(shù)量 9．下列能影響酶的活性，但不會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞的是 A.低溫B.高溫C.過酸 D.過堿 10．下列不是影響果汁產(chǎn)量的是 A ． pH B ．溫度 C ．酶的數(shù)量D ．蘋果的能用量 答案： 1 ． B 2． A 3 ． B 4 ． B 5． D 6． D 7 ． D 8． D 9． A 10 ． C． ★ 課余作業(yè) 1．為什么在混合蘋果泥和果膠酶之前，要將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處 理？ ★ ．在探究溫度或pH 的影響時(shí)，是否需要設(shè)置對(duì)照？如果需要，又應(yīng)該如何設(shè)

14、置？為 什么？ ★ 教學(xué)體會(huì) 教師在教學(xué)過程中,可以以本地某種水果的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、加工和運(yùn)輸為素材，讓學(xué)生做 一個(gè)簡單的估算， 從而認(rèn)識(shí)到果汁加工的經(jīng)濟(jì)效益。 例如， 可以讓學(xué)生計(jì)算生產(chǎn)一升蘋果汁 大約需要多少斤蘋果，蘋果與蘋果汁的價(jià)格相差多少；等等。 此外， 教師還可以聯(lián)系學(xué)生已 有的關(guān)于酶的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)果膠酶的特性及其作用。 ★ 資料袋 果汁的營養(yǎng) 果汁的營養(yǎng)比水果的營養(yǎng)少多了，果汁根本就是沒有營養(yǎng)的。 人們喝果汁大多是因?yàn)橛X得有營養(yǎng)， 而且好喝。 許多人認(rèn)為果汁可以代替水果， 喝果汁 可以補(bǔ)充水果中的營養(yǎng)成分（例如維生素C） ，特別是應(yīng)該給不愛吃水果的孩子多喝一些

15、，甚 至完全取代飲用水。 果汁不能代替水果 。老人和小孩適量少喝點(diǎn)果汁可以助消化、潤腸道，補(bǔ)充膳食中營 養(yǎng)成分的不足。 年人如果不能保證合理膳食，通過喝果汁適量補(bǔ)充一些營養(yǎng)，也算是一種 不錯(cuò)的方法。 還有些人不愛喝白開水， 有香甜味道的果汁能使他們的飲水量增加， 保證了身 體對(duì)水分的需要，的確也是一件好事。 果汁中保留有水果中相當(dāng)一部分營養(yǎng)成分，例如維生素、礦物質(zhì)、糖分和膳食纖維中 的果膠等， 口感也優(yōu)于普通白開水。 比起水和碳酸飲料來說， 果汁的確有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。 但是 大部分果汁之所以 “好喝” ， 是因?yàn)榧尤肓颂恰?甜味劑、 酸味料、 香料等成分調(diào)味后的結(jié)果。 需要提醒大家的是： 果汁的營養(yǎng)和水果有相當(dāng)大的差距， 千萬不要把兩者混為一談， 果 汁不能完全代替水果。首先，果汁里基本不含水果中的纖維素；第二， 搗碎和壓榨的過程使 水果中的某些易氧化的維生素被破壞掉了；第三，水果中某種營養(yǎng)成分（例如纖維素）的缺失 會(huì)對(duì)整體營養(yǎng)作用產(chǎn)生不利的影響； 第四， 在果汁生產(chǎn)的過程中有一些添加物是必然要影響 到果汁的營養(yǎng)質(zhì)量的， 像甜味劑、 防腐劑、 使果汁清亮的凝固劑、 防止果汁變色的添加劑等； 第五， 加熱的滅菌方法也會(huì)使水果的營養(yǎng)成分受損。 因此， 對(duì)于能夠食用新鮮水果的人來說， 整個(gè)的水果永遠(yuǎn)是營養(yǎng)學(xué)上最好的選擇。