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高二生物果汁中的果膠和果膠酶教案
在教學(xué)工作者實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，時(shí)常會(huì)需要準(zhǔn)備好教案，教案是備課向課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化的關(guān)節(jié)點(diǎn)。那么寫教案需要注意哪些問(wèn)題呢？下面是小編為大家收集的高二生物果汁中的果膠和果膠酶教案，歡迎大家分享。
一、果膠
1．果膠是植物________的主要成分。
2．果膠的組成：它由________和________組成。
3．在________的果實(shí)中果膠含量最多。
4．果膠的作用：能將________，去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得________。由于________的作用，煮沸的山楂泥可以制成山楂糕。
5．果膠的特性：不溶于________，這是________的一種簡(jiǎn)易方法。
答案：1.細(xì)胞壁
2．半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯
3．山楂(山里紅)
4．植物細(xì)胞粘合在一起 松散 果膠
5．乙醇 鑒別果膠
二、果膠酶
1．果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是：________。
2．作用：果膠酶和________酶可________。
3．可用于生產(chǎn)果膠酶的微生物有：________、________等。
4．果膠的結(jié)構(gòu)式：
答案：1.蛋白質(zhì)
2．果膠甲酯 水解果膠
3．黑曲霉 蘋果青霉
三、檢測(cè)果膠酶活性的實(shí)驗(yàn)
1．實(shí)驗(yàn)設(shè)備：勻漿機(jī)、小刀、100 mL的燒杯、沸水浴或酒精燈、試管、移液器、量筒。
2．實(shí)驗(yàn)材料：________或________，每組10 g；________提取液或果膠酶溶液、95%的乙醇。
3．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
(1)探究利用蘋果或山楂勻漿制作果汁的________，也是檢測(cè)果膠酶的活性。
(2)了解果膠酶對(duì)________的作用和收集果膠酶的應(yīng)用材料。
4．實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果、結(jié)論：
(1)利用果膠酶制作果汁的實(shí)驗(yàn)步驟：
第1步制備水果勻漿(可由教師協(xié)助)用小刀除去蘋果或山楂果實(shí)中________的部分，切成塊后，放入勻漿機(jī)中，再加入少量水制成勻漿
第2步設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)取兩個(gè)100 mL的燒杯，編號(hào)為A、B
A燒杯B燒杯
各加入5 g勻漿
設(shè)置變量加入10 mL____或________加入10 mL________
間歇攪拌20～30 min
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：比較2組果汁的澄清度高低________________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論__________________
(2)探究利用果膠酶制作果汁的最佳條件實(shí)驗(yàn)步驟：
緊接上面的第2步：
第3步取4支試管，編號(hào)1～4
將A燒杯中的混合物放入1號(hào)和2號(hào)試管中，每管放入4 mL將B燒杯中的混合物放入3號(hào)和4號(hào)試管中，每管放入4 mL
A組1號(hào)A組2號(hào)B組3號(hào)B組4號(hào)
所加的量4 mL4 mL4 mL4 mL
所含的物質(zhì)黑曲霉的提取液或果膠酶溶液黑曲霉的提取液或果膠酶溶液水水
所做的處理放在沸水浴或酒精燈上加熱不加熱放在沸水浴或酒精燈上加熱不加熱
第4步向每支試管中各加入95%的乙醇4 mL
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：沉淀物情況________________________________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論________
(3)本實(shí)驗(yàn)中存在____個(gè)對(duì)照組，分別是________。
答案：2.山楂 蘋果 黑曲霉
3．(1)最佳條件 (2)果汁形成
4．(1)帶種子 黑曲霉的提取液 果膠酶溶液 水 澄清度高 澄清度低 果膠酶能水解果膠，提高果汁的澄清度 (2)沉淀物較少 沉淀物最少 沉淀物最多 沉淀物較多 高溫破壞果膠酶的活性，不利于制作果汁 (3)5 A與B、A1與A2、B1與B2、A1與B1、A2與B2
核心解讀HEXINJIEDU
1．酶的概念、化學(xué)本質(zhì)及其特點(diǎn)是什么？
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的一類有機(jī)物，大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA。酶作為生物催化劑，它可以降低生化反應(yīng)的活化能，使各類生化反應(yīng)能在常溫、常壓下進(jìn)行，且具有高效性、專一性，但是溫度、pH等都會(huì)影響其活性。
2．果膠酶的組成及特點(diǎn)有哪些？
果膠酶不是一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱，它又由果膠多聚半乳糖醛酸酶、原果膠酶、果膠甲酯水解酶等組成。這類酶能將果膠水解生成半乳糖醛酸。果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能被蛋白酶水解掉；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)。
3．為什么果膠酶能在果汁加工中提高果汁的澄清度？
果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，是一種高分子化合物，不溶于水。果膠是細(xì)胞間的黏連成分，也是果汁中的成分。在果汁加工中，果膠不僅會(huì)影響出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層，使細(xì)胞離析，增加固形物的分散度，使榨取果汁變得容易；此外果膠被果膠酶水解后生成的半乳糖醛酸，能溶解于水中，也使渾濁的果汁變得澄清，還能提高出汁率。最后，還能降低水果勻漿懸液的黏度，有利于過(guò)濾掉不溶物，為果汁的進(jìn)一步過(guò)濾澄清提供了更好的條件。
4．什么是酶的活性？哪些因素會(huì)影響酶活性？如何影響果膠酶呢？
(1)酶的活性：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。
(2)酶催化能力高低的衡量標(biāo)準(zhǔn)
在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度。酶反應(yīng)速度用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。
(3)影響酶活性的因素
�、贉囟�
A．溫度對(duì)酶的影響
在較低溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的活性也逐漸提高，達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的催化能力最高，但高于最適溫度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。(見(jiàn)下圖)
B．果膠酶的最適溫度
果膠酶的最適溫度為45～50 ℃。
C．討論：高溫使酶的活性喪失后，酶的活性可否恢復(fù)？為什么？
不能恢復(fù)，因高溫破壞了酶的分子結(jié)構(gòu)，高溫對(duì)酶造成不可逆的破壞。低溫使酶的活性喪失后，緩慢恢復(fù)溫度其活性仍可恢復(fù)。
�、趐H
A．pH對(duì)酶的影響
酶的催化能力的發(fā)揮有一個(gè)最適pH，pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使蛋白質(zhì)變性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后，酶也就完全喪失了活性。
B．果膠酶的最適pH
果膠酶的最適pH范圍為3.0～6.0。
③酶的抑制劑
Fe3＋、Ca2＋、Zn2＋等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用。
5．制作果汁的最佳條件是什么？
品質(zhì)最好的果汁應(yīng)該是：①盡量保留水果中的營(yíng)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，不上浮。⑤有原始的水果色彩。⑥除去所有的機(jī)械組織，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條件就是最佳條件，達(dá)到這些條件的方法要溫和，且對(duì)人體無(wú)害。
6．果膠酶除了在制作果汁中起重要作用外，還可能有什么作用呢？
果膠酶除用于制備果汁外，還能：(1)可用于果酒澄清。 (2)也作為洗衣粉的添加劑。加了果膠酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果醬等污垢。(3)使果實(shí)由硬變軟。在植物未成熟的果實(shí)中，果膠質(zhì)含量較多，果肉細(xì)胞結(jié)合得很緊密，因此果實(shí)較硬。在果實(shí)成熟過(guò)程中，果實(shí)細(xì)胞不斷生成果膠酶，將果膠分解，從而使果肉細(xì)胞相互分離，果實(shí)由硬變軟。
7．只有果膠酶能水解果膠嗎？果汁的澄清度只與果膠酶有關(guān)嗎？為什么？
除了果膠酶，果膠甲酯酶也能水解果膠。因此，要使果汁澄清，應(yīng)同時(shí)使用果膠酶和果膠甲酯酶。只有這兩種酶共同使用，才能使果膠完全降解成半乳糖醛酸，如果果膠不能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(yíng)養(yǎng)成分，也影響其澄清度，而果膠完全降解成半乳糖醛酸，在果膠酶和果膠甲酯酶的共同作用下效果更好。
題例領(lǐng)悟TILILINGWU
【例題1】 下列關(guān)于果膠的敘述，不正確的是( )
A．果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分
B．果膠由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成
C．果膠不溶于水，但能溶解于酒精
D．果膠對(duì)果汁的澄清度會(huì)產(chǎn)生影響
解析：該題是對(duì)本實(shí)驗(yàn)最基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)——果膠的考查，這一知識(shí)點(diǎn)是掌握本實(shí)驗(yàn)的基石，只有掌握了“果膠”才能掌握“果膠酶”，才能明確“果膠”與“果膠酶”的關(guān)系，才能理解“果膠”“果膠酶”與“果汁澄清度”的關(guān)系。本題就果膠進(jìn)行了4個(gè)方面的敘述，其中C是錯(cuò)誤的，因?yàn)楣z既不溶于水，也不溶于酒精，后者正是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。
答案：C
“果膠”“果膠酶”“果汁澄清度”，這是3個(gè)彼此存在密切關(guān)聯(lián)，但又截然不同的3個(gè)概念。我們學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)該從3者的因果關(guān)系上進(jìn)行區(qū)分、把握(具體見(jiàn)下圖)。
【例題2】 下列關(guān)于果膠酶的說(shuō)法，不正確的是… ( )
A．果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)
B．果膠酶并不是唯一能水解果膠的酶
C．有些微生物可用于生產(chǎn)果膠酶
D．果膠酶是一種能水解果膠的酶
解析：本題考查對(duì)“果膠酶”知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。題目中A選項(xiàng)涉及果膠酶的化學(xué)本質(zhì)為：蛋白質(zhì)，完全正確。B選項(xiàng)要求了解果膠酶的作用是什么？果膠酶的作用是水解果膠，但又要準(zhǔn)確知道，果膠不是只能被果膠酶水解，果膠甲酯酶也能水解果膠；雖然果膠酶在植物細(xì)胞中被熟知、發(fā)現(xiàn)，但是它卻利用微生物進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，這是因?yàn)椋汉芏辔⑸镏幸埠泄z酶，如：黑曲霉、蘋果青霉等，更主要的是由于微生物代謝旺盛，繁殖快，培養(yǎng)方便，因此常被用于生產(chǎn)。所以C選項(xiàng)也是正確的。但是D選項(xiàng)卻錯(cuò)了，因?yàn)楣z酶并不是一種酶，而是一類酶的總稱。
答案：D
果膠與果膠酶存在密切的關(guān)系：果膠酶能將果膠水解，但是畢竟這是2種完全不同的物質(zhì)，我們學(xué)習(xí)時(shí)還應(yīng)該對(duì)兩者存在的不同進(jìn)行比較。
【例題3】 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，下列敘述中正確的是( )
A．本實(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)了
B．實(shí)驗(yàn)中間歇攪拌20～30 min的目的就是為了讓果膠酶與果膠充分接觸，增加生成物的量
C．實(shí)驗(yàn)最后滴加乙醇所依據(jù)的原理是：果膠不溶解于酒精
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
解析：本題從影響酶活性的因素的角度來(lái)考查對(duì)本實(shí)驗(yàn)過(guò)程的掌握情況。本題A中表達(dá)內(nèi)容，錯(cuò)在高溫使酶失去活性后，酶的空間結(jié)構(gòu)被徹底破壞，即使再降到適宜的溫度，其活性還是不能恢復(fù)了。但是低溫卻沒(méi)有破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度升高至適宜后，其活性仍然能恢復(fù)。B錯(cuò)在酶是催化劑，不能改變反應(yīng)生成物的量。C是正確的。而D錯(cuò)在酶雖然是活細(xì)胞產(chǎn)生的，但是在任何地方只要溫度適宜，它都能發(fā)揮催化作用。
答案：C
任何實(shí)驗(yàn)在取材和步驟的設(shè)計(jì)中都是有原因的，大家在明確實(shí)驗(yàn)步驟的同時(shí)，還要多問(wèn)自己幾個(gè)“為什么”，做到知其然，知其所以然。這是學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。
隨堂訓(xùn)練SUITANGXUNLIAN
1下列關(guān)于果膠的敘述，正確的是( )
A．果膠是細(xì)胞壁組成成分中含量最多的物質(zhì)
B．煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果膠酶的作用
C．果膠只能被果膠酶水解
D．植物細(xì)胞中若去掉果膠，就會(huì)使植物組織變得松散
答案：D 解析：果膠是細(xì)胞壁的主要組成成分，但細(xì)胞壁中含量最多的物質(zhì)卻是纖維素，所以A錯(cuò)；B選項(xiàng)中認(rèn)為煮沸的山楂泥可制成山楂糕，是由于果膠酶的作用，也是錯(cuò)誤的，應(yīng)該是果膠作用的結(jié)果；C選項(xiàng)敘述了能水解果膠的酶只有果膠酶，也是錯(cuò)的，因?yàn)楣z甲酯酶也能水解果膠。本題只有D是正確的，這也正是果膠影響果汁澄清度的原因。
2下面是果膠與果膠酶關(guān)系的內(nèi)容，其中正確的是( )
A．果膠酶是一種能水解果膠的酶
B．果膠酶能水解果膠，因此，它與制取果汁有關(guān)
C．由于果膠酶能水解果膠，使植物組織變松散，因此在植物的細(xì)胞中不存在果膠酶
D．在山楂的果實(shí)中由于果膠酶含量最高，因此，本實(shí)驗(yàn)的材料之一是山楂
答案：B 解析：A錯(cuò)在：果膠酶不是一種酶，而是一類酶的總稱。B是正確的。C項(xiàng)闡述是錯(cuò)誤的，因?yàn)殡m然果膠酶能水解果膠，使植物組織變松散，但是在植物的細(xì)胞中果膠酶還是存在的，只是不同生長(zhǎng)時(shí)期，其含量不同，如成熟果實(shí)就比幼嫩果實(shí)的果膠酶含量高，這也是成熟果實(shí)比較柔軟的原因。D錯(cuò)在本實(shí)驗(yàn)確實(shí)選用山楂為其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)材料，但是并非因其果膠酶含量高，而是果膠的含量最高。
3本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)分了兩部分，但每部分都有彼此對(duì)應(yīng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)組，它們之間僅存在1個(gè)變量之差，下列敘述中不是本實(shí)驗(yàn)互為對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量的是( )
A．A號(hào)燒杯與B燒杯有無(wú)添加果膠酶
B．A1與A2燒杯有無(wú)加熱處理
C．A1與B4燒杯中有無(wú)果膠酶
D．A2與B4燒杯中有無(wú)果膠酶
答案：C 解析：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該遵循單一變量原則、對(duì)照原則和等量原則。本題就本實(shí)驗(yàn)中變量的確定進(jìn)行了考查。其中C選項(xiàng)不正確，因?yàn)锳1與B2除了有無(wú)加熱這1個(gè)變量外，還有1個(gè)變量就是有無(wú)添加果膠酶。因此不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
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