果胶酶在果汁生产中的作用-学案

第-1-页共4页§4.1《果胶酶在果汁生产中的作用》导学案班级：高二（）班姓名：【学习目标】1.知道影响果胶酶活性的因素。2.学会设计实验探究影响果胶酶活性的因素。3.体验探索的历程,培养科学的态度,养成科学的思维习惯。【自主预习】一、果胶酶的作用1.果胶:(1)成分:由___________聚合而成的一种高分子化合物。(2)特点:不溶于___。(3)作用:是植物_______以及胞间层的主要组成成分之一。2.果胶酶:(1)种类:_________________、果胶分解酶、_________等。(2)作用。①瓦解植物的_______________,使榨取果汁变得更容易。②把果胶分解为可溶性的___________,使浑浊的果汁变得澄清。二、酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性:(1)概念:酶催化一定_________的能力。(2)表示方法:用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的_________来表示。(3)酶反应速度的表示方法:单位时间内、单位体积中_______________或_____________。2.影响酶活性的因素:_____、pH和___________等。三、探究温度和pH对酶活性的影响1.实验原理:(1)果胶酶的活性与温度和pH的关系:果胶酶活性受温度和pH影响,处于_________和_______时,果胶酶活性最高。(2)果胶酶活性的表示方法:果胶酶的活性影响果肉的_______和果汁的_______。果胶酶活性最强时榨取的果汁_____________最大。2.实验设计:(1)变量的控制。①探究温度对酶活性的影响。a.在一恒定的___下,通过设置_________来确定。b.反应物和底物分别_____达到预设温度后,再混合。②探究pH对酶活性的影响。a.在一恒定的_____下,通过设置_______来确定。b.先分别将反应物和底物的___调节至预设pH后,再混合。(2)将果胶酶加入一定量的苹果泥中,反应相同时间后,将反应液_____相同时间,收集滤液。(3)结果检测:用量筒测量并比较产生的苹果汁的_____或比较苹果汁的_______。3.果胶酶的最适温度和pH的判断:(1)根据果汁体积判断:获得的苹果汁体积_____时对应的温度和pH。第-2-页共4页(2)根据果汁的澄清度判断:获得的苹果汁澄清度_____时对应的温度和pH。四、探究果胶酶的用量1.探究目的:生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的_____,节约成本。2.实验设计:(1)实验思路:通过设计果胶酶的浓度梯度,来确定酶的最适用量。(2)变量控制。①自变量:酶的_____。②无关变量:_____、___、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。(3)结果检测:与探究温度和pH对酶活性的影响实验方法相同。3.判断方法:(1)如果随着酶的用量增加,过滤到的果汁的体积也增加,说明_____________。(2)如果当酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁的体积不再改变,说明__________________。【合作探究】主题1果胶和果胶酶以及影响酶活性的因素1.果胶和果胶酶：(1)从果胶是植物细胞壁和胞间层的成分分析果胶对果汁生产的不利影响：①果胶会降低出汁率。②果胶使果汁________。(2)分析P42图4-1，说出果胶酶的作用原理。提示：果胶酶能分解________，瓦解植物的细胞壁及________，使得浑浊的果汁变得________，将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。2.影响酶活性的因素：(1)影响酶促反应速度．．．．．．的外界因素有________、__________、_________、酶的用量、底物浓度等，其中能影响酶活性．．．的有________、________和酶抑制剂。(2)甲、乙两图是温度、pH对酶活性影响的数学模型。①甲、乙两图中B代表的含义分别是______________________。②甲、乙两图中A点对应的值对酶活性的影响相同吗？提示：_____。甲图中A点对应的酶活性_____，而乙图中A点对应的酶已_______。③甲、乙两图中C点对应的值对酶活性的影响相同吗？提示：________。甲、乙两图中的C点对应的酶均已失去________。【探究总结】1.果胶与果胶酶的比较：基本单位组成果胶半乳糖醛酸半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物果胶酶氨基酸多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶分解酶等第-3-页共4页2.影响酶反应速度的因素及其作用实质：主题2探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量1.实验方案：(1)填表比较三个实验中的有关变量。自变量因变量无关变量温度对酶活性的影响____________________、苹果泥用量、_______用量、反应时间过滤时间等pH对酶活性的影响__________________、__________________、_________________________等果胶酶的用量____________________、__________________、________等(2)在探究温度或pH对酶活性的影响时，是否需要设置对照？若需要该如何设置？提示：_______另外设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。2.实验操作：(1)在苹果泥和果胶酶混合之前，为什么要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中用同一恒温处理？提示：使酶与反应物混合前就分别达到_______的温度，因酶具有______性，避免混合后达到预设温度前发生反应，进而导致实验误差。(2)分析判断果胶酶活性高低的方法。①通过测定单位时间内滤出的果汁体积大小(出汁率．．．)来判断：获得的果汁越多，说明_______________。②通过比较果汁的澄清度来判断：___________，说明果胶酶的活性越高。(3)在探究果胶酶用量的实验中，如何判断果胶酶已达到最适用量？①如果随着酶用量的增加，过滤到的果汁体积也增加，说明_____________。②如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁体积不再改变，说明__________________________________________。第-4-页共4页【探究总结】酶相关实验的变量控制(1)探究温度对酶活性的影响：可以选用10℃作为梯度差，设置的具体温度为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃和60℃等，也可以尝试以5℃作为梯度差。(2)探究pH对酶活性的影响：只需将温度梯度改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液的pH可以用体积分数为0.1%的氢氧化钠溶液或盐酸溶液进行调节。(3)探究酶的用量：该实验是建立在探究最适温度和pH对酶活性影响的基础之上的，此时，研究的变量是酶的用量，其他因素都应保持不变且适宜．．。【当堂检测】一、判断题1.果胶酶的活性可用果汁的体积或果汁的澄清度表示。()2.酶的活性即酶反应速度。()3.制作果汁时可同时加入果胶酶和纤维素酶。()4.高温和低温均会导致果胶酶变性失活。()5.底物浓度一定时,酶用量越大,滤出的果汁越多。()二、单项选择题1.(2016·金华高二检测)除下列哪种因素外，其他都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性()A.强酸B.强碱C.低温D.高温2.在“探究pH对果胶酶活性的影响”实验中，不正确的是()A.自变量是不同的pH梯度B.控制不变的量有温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等C.可通过测定滤出的果汁体积大小判断果胶酶的最适pHD.pH过低时，果胶酶活性变小，但不失活3.(2016·盐城高二检测)下列有关果胶酶及与果胶酶相关实验探究的叙述，正确的是()A.探究果胶酶的用量时，pH、温度不影响实验结果B.探究温度对果胶酶活性的影响时，苹果泥与果胶酶先混合后恒温处理C.探究温度对果胶酶活性的影响时，温度、苹果泥、果胶酶用量及反应时间等都是变量D.可以用相同时间内过滤得到的果汁体积来确定果胶酶的用量4.在用果胶酶处理苹果泥时，为了使果胶酶能够充分地进行催化反应，应采取的措施是()A.加大苹果泥用量B.加大果胶酶用量C.进一步提高反应温度D.用玻璃棒进行搅拌5.某同学在探究果胶酶的最适温度时，将得到的实验数据转换成曲线图如下。关于该曲线图，以下说法错误的是()A.该同学的实验数据中有错误B.该同学设置的温度梯度不合理C.从该曲线中判断不出果胶酶的最适温度D.从曲线中可判断出果胶酶的最适温度一定为40℃