果胶酶在果汁生产中的作用 二

专题4酶的研究和应用

成都市树德中学生物教研组果胶酶在果汁生产中的作用1.确定课题的教学目标和重、难点。2.课时如何安排？3.如何指导学生设计实验？4.实验操作和过程管理如何进行？5.课题成果如何评价？6.课题的延伸——与研究性学习相结合面临的主要问题：一、课题的教学目标和重、难点（一）课标要求：1.具体内容标准：尝试利用酶活力测定的一般原理和方法2.活动建议：探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件，检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用，收集果胶酶其他方面利用的资料。（二）核心价值：

1.培养学生的科学探究能力。2.培养学生的科学精神。3.使学生领悟科学知识对生产实践的指导能力。

一、课题的教学目标和重、难点年份及高考卷考查知识点2008、2009、2010、2011年江苏，2008宁夏酶的应用2009江苏、2010年山东、2012上海酶的特性对照实验（三）高考考点

一、课题的教学目标和重、难点答案ACD1．(2009·江苏高考)加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)，会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，可以大量产生所用酶的有(

)A．生长在麦麸上的黑曲霉B．生长在酸奶中的乳酸菌C．生长在棉籽壳上的平菇D．生长在木屑上的木霉2.（09江苏卷）31．酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛（以植物为食）消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果，某实验小组取无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。（1）实验过程中，需要轻摇试管，其目的是为了使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果，使原生质体从叶小片中游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。（2）从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有果胶酶和纤维素酶等多种酶。该实验中

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是空白对照组，其设置意义是

排除无关变量的干扰

。3.（10浙江自选模块）某同学进行苹果汁制作实验，工艺如下图所示。(1)图中用的溶液浸泡苹果的目的是消毒。黑曲霉提取液中含有的果胶酶可水解果胶，从而使果汁澄清。4.（12上海）在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图16中的曲线②。47．根据图中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是______。A．40℃一50℃B．50℃一60℃C．60℃一70℃D．70℃-80℃48．据图判断下列叙述错误的是______。A．该酶只能在最佳温度范围内测出活性B．曲线②35℃数据点是在80℃时测得的C．曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度D．曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降CA结合合必必修修相相关关知知识识，，以以选选择择题题或或实实验验分分析析题题形形式式侧侧重重考考查查酶酶的的应应用用、、酶酶的的特特性性、、对对照照实实验验原原理理等等。。（三三））高高考考考考点点一、、课题题的的教教学学目目标标和和重重、、难难点点1.学生生应应该该掌掌握握测测定定酶酶活活力力的的简简单单方方法法；；2.学生生能能够够研研究究影影响响酶酶活活性性的的因因素素3.学生生能能了了解解果果胶胶酶酶的的作作用用，，能能通通过过实实验验确确定定果果胶胶酶酶的的最最适适用用量量。。（四四））教教学学目目标标一、、课题题的的教教学学目目标标和和重重、、难难点点二、、课课时时安安排排课时

教学内容补充说明第一课时引入课题，讲解基础知识。学生分组制定探究方案。第二课时前教师可以和各组学生讨论实验方案。第三、四课时实验过程中，教师关注实验操作过程的细节问题。第二课时交流实验设计方案第三课时学生分组完成温度或pH对酶活性影响的实验，并进行实验数据分析。第四课时学生分组完成对酶的最适用量探究的实验（或其他），完成课题报告。三、、指指导导学学生生完完成成实实验验设设计计1、与与实实验验设设计计有有关关的的教教材材基基础础知知识识（1）果果胶胶酶酶的的作作用用及及其其来来源源①果胶胶：由由半半乳乳糖糖醛醛酸酸聚聚合合而而成成的的一一种种高高分分子子化化合合物物，，不不溶溶于于水水。。②果胶胶酶酶是分分解解果果胶胶的的一一类类酶酶的的总总称称，，包包括括多多聚聚半半乳乳糖糖醛醛酸酸酶酶、、果果胶胶分分解解酶酶和和果果胶胶酯酯酶酶等等。。作用用：：果胶胶酶酶能能够够分分解解果果胶胶，，瓦瓦解解植植物物的的细细胞胞壁壁及及胞胞间间层层，，使使榨榨取取果果汁汁变变得得更更容容易易，，而而果果胶胶分分解解成成可可溶溶性性的的半半乳乳糖糖醛醛酸酸，，也也使使得得浑浑浊浊的的果果汁汁变变得得澄澄清清。。（2）酶酶的的活活性性与与影影响响酶酶活活性性的的因因素素①酶活活性性的的定定义义②果胶胶酶酶活活性性的的表表示示方方法法本课课题题中中通通过过测测定定滤滤出出的的果果汁汁的的体体积积大大小小来来判判断断果果胶胶酶酶活性性的的高高低低。。（3）果果胶胶酶酶的的最最适适用用量量为什什么么要要控控制制好好酶酶的的用用量量？？③影影响响酶酶活活性性的的因因素素2.实验验设设计计⑴设设计计原原则则：：⑵确确定定自自变变量量影响响果果汁汁出出汁汁率率的的主主要要因因素素：：对照照原则则和和等量量原则则。。通过过设置置梯梯度度手段段探探究究。。温度度、、pH值、、果果胶胶酶酶的的用用量量、、（定定量量分分析析、、确确定定实实验验程程序序））水果果种种类类、、水水果果泥泥的的用用量量、、酶酶作作用用反反应应的的时时间间、、过过滤滤的的方方法法、、时时间间等等。。⑶实实验验的的可可操操作作性性⑷实实验验设设计计报报告告的的要要求求例：：实验验1探究究温温度度对对酶酶活活性性的的影影响响1.设计计实实验验方方案案学学生生必必须须考考虑虑的的具具体体问问题题确定定温温度度梯梯度度确定定控控制制温温度度的的方方法法和和措措施施确定定水水果果种种类类确定定制制备备果果汁汁的的方方法法确定定果果胶胶酶酶的的用用量量2．实验验流流程程：：制备备水水果果泥泥配制制果果胶胶酶酶将水水果果泥泥与与果果胶胶酶酶分分别别在在同同一一温温度度的的水水浴浴中中保保温温将相相同同温温度度下下保保温温的的水水果果泥泥和和果果胶胶酶酶混混合合保保温温过滤滤出出果果汁汁记录录果果汁汁量量改变变温温度度后后重重复复实实验验1．实实验验要要点点①实验验仪仪器器和和设设备备：：特别别提提示示：：如如果果用用恒恒温温水水浴浴箱箱，，则则可可以以不不使使用用酒酒精精灯灯、、石石棉棉网网烧杯杯、、量量筒筒、、试试管管、、漏漏斗斗、、温温度度计计、、玻玻璃璃棒棒、、滤滤纸纸、、滴滴管管、、三三角角架架、、酒酒精精灯灯、、石石棉棉网网四、、实实验验操操作作及及过过程程管管理理榨汁汁机机电子子天天平平、、恒温温水水浴浴箱箱②实验验试试剂剂或或药药品品：：果胶胶酶酶用量量：：质量百分分比浓度度为1～2%的果胶酶酶溶液液1mL。③确定水果果种类效果较好好的实验验材料：：苹果、橙橙子、梨梨④水果泥（（水果匀匀浆）的的制作苹果、橙橙子等水水果，不不用去皮皮，但要要去籽。。特别提示示：用苹果、橙橙子为原材料料，如果果只加少量的水水进行搅拌拌，获得得稠的果果泥；还可按水果：水水=1:3的质量比比进行搅搅拌，获获得稀的的果泥；；如用西瓜或番番茄为原料，，应按水果：水水=1:1的质量比比进行搅搅拌，获获得稀的的果泥枇杷梨梨西西红柿柿（只加入少少量水制制成的果果泥）橙子苹苹果果（只加入少少量水制制成的果果泥）苹果梨梨西西红红柿橙橙子按水果：：水=1:3的质量比比进行搅搅拌，获获得稀的的果泥⑤水果泥的的用量可以采用用5g(约为5mL)左右⑥水浴保温温（1）将水果果泥和果果胶酶分分装在不不同的烧烧杯或试试管中恒恒温处理理为5分钟，即即可达到到所需反反应温度度（2）两者混混合后恒恒温水浴浴时间20min，即可接接近最大大果汁产产量。特别提示示：除了了可用恒恒温水浴浴锅，也也可以如如右图这这样用冰冰水或热热水勾兑兑保温⑦果汁过滤滤（1）可用滤滤纸，但但过滤所所需时间间长，滤滤液较少少；（2）也可用用一层纱纱布，但但果汁澄澄清度较较差。特别提示示：此时时提醒学学生充分分过滤，，并防止止果汁洒洒出。橙子梨苹果番茄西瓜过滤后获获得的果果汁⑧记录实验验数据用量筒测测量滤出出的果汁汁，精确确到0.1mL，记录到到表格中中。实验2：研究pH与酶活性性的关系系实验步骤骤：pH值2.03.04.05.06.07.08.09.010.0果汁量(mL)一只试管管放入5g（约5mL）水果泥泥，编号号A；另一一只试管管放入1mL果胶酶，，编号Bb.将A、B试管分别别加入同一pH值的缓冲冲液1mLc.两只试管管放入同一个保温装置置，40℃水浴保温温5分钟e.过滤出果果汁，用用量筒测测量果汁汁量，记记录实验验结果。。f.改变pH值后重复上上面的实实验实验结果果记录表表格如下下：d.将A、B试管中水水果泥和和果胶酶酶混合，，再40℃水浴保温20分钟如果要确确定最适适pH值：反应液中中的pH最好通过过PH缓冲溶液液进行控制制；也可以用用0.1M的氢氧化钠钠或盐酸酸溶液对水水果泥进进行调节节（用pH计测定，，或用试试纸测定定）。特别提示示：水果果泥本身身呈弱酸酸性，苹苹果泥的的pH值约为5.5~6.0如果仅仅仅探究pH对果胶酶酶活性的的影响：：通过0.1M的氢氧化化钠或盐盐酸溶液液设置pH梯度，即即可进行行实验。。附：主要要试剂的的配制1.0.1M盐酸36％HCl0.84ml加水至100ml2.0.1MNaOH2gNaOH+500ml蒸馏水3.1N醋酸钠(82g/L)8.2g+H2O100ml4．1N盐酸(84ml/L)36%的HCl42ml加水至500ml5.0.2M磷酸氢二二钠（（71.6g/L）7.16gNa2HPO4·12H2O加水至100ml6.柠檬酸0.1M(19.2g/L)1.92g柠檬酸+H2O100ml7.0.1M硼砂四硼酸钠钠(Na2B4O7·10H2O)1.905g+50ml0.1MHCl8.0.1NNaOH取4gNaOH加水至1000ml9.0.15N磷酸氢二二钠（Na2HPO4·12H2O）53.7g/L5.37gNa2HPO4·12H2O+H2O100mlpH1：50ml1NNaAc中加入1NHCl70ml,再加水至至250mlpH2：50ml1NNaAc中加入1NHCl52.5ml,再加水至至250ml缓冲液pH3：50ml1NNaAc中加入1NHCl48.5ml,再加水至至250mlpH4：50ml1NNaAc中加入1NHCl40ml,再加水至至250mlpH5：50ml1NNaAc中加入1NHCl15ml,再加水至至250mlPH3：0.2MNa2HPO44.11ml+0.1M柠檬酸溶溶液15.89mlpH4：0.2MNa2HPO47.71ml+0.1M柠檬酸溶溶液12.29ml缓冲液pH5：0.2MNa2HPO410.3ml+0.1M柠檬酸溶溶液9.7mlpH6：0.2MNa2HPO412.63ml+0.1M柠檬酸溶溶液7.37mlpH7：0.2MNa2HPO416.47ml+0.1M柠檬酸溶溶液3.53mlpH8：0.2MNa2HPO419.45ml+0.1M柠檬酸溶溶液0.55mlpH8：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液液中，添添加0.1NNaOH3.97ml,再加水至至100ml缓冲液pH9：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液液中，添添加0.1NNaOH21.3ml,再加水至至100mlpH10：50ml0.1MHCl配成的0.1M硼酸溶液液中，添添加0.1NNaOH43.9ml,再加水至至100ml配制的缓缓冲液实验3：研究果果胶酶的的用量设置酶用用量梯度度准确称取取纯的果果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成成相等体体积的水水溶液，，放入9支试管中中，）并并编号1～9。b.制备水果果泥另取9支试管各加入入5g（即5ml）水果泥。实验步骤：（或者配制不同浓度度的果胶酶溶溶液：质量百分比比浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%的果胶酶溶液液，各取1mL放入9支试管中。））试管编号123456789果胶酶含量（mg/每克果汁）0.20.40.60.81.01.21.31.41.5果汁量（ml）实验结果记录录表格如下：：c.将上述试管放放入40℃恒温水浴保温温5分钟，d.将不同浓度的的果胶酶溶液液分别迅速与与各试管的水水果泥混合，然然后再放入40℃水浴保温20分钟。e.过滤出果汁，，用量筒测量量果汁的体积积。配制的不同浓浓度的酶溶液液⑨实验结果分分析：a.温度与酶活性性的关系b.pH与酶活性的关关系用坐标曲线表表示c.榨出的果汁与与果胶酶用量量的关系结论：我校实实验中所用果果胶酶的最适适温度约为35℃～50℃；最适PH在4～6；果胶酶用量量最适为0.6mg/每克苹果汁2.实验过程管管理（1）分组建建议（2）对照组组不宜设置置过多（3）根据学学生的实验验设计调整整实验材料料和用具（4）实验过过程中的及及时指导（5）安全问题题五、课题成成果评价本课题评价价的重点：学生探究实实验报告报告的主要要内容包括括：实验设计实验数据分分析（曲线线图）实验过程中中存在的问问题分析六、课题的的延伸——与研究性学学习相结合合可以组织部部分学生进进一步研究究。准确探讨果果胶酶对多多种果汁制制取的最适适宜的用量量；果胶酶准确确的最适温温度和最适适pH；保温时间（（酶作用时时间）对果果汁产量的的影响；过滤方式对对果汁产量量和品质的的影响。u谢谢成都树德中中学生生物组组9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄叶树树，灯下白头头人。。21:21:3021:21:3021:2112/28/20229:21:30PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2221:21:3121:21Dec-2228-Dec-2212、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。21:21:3121:21:3121:21Wednesday,December28,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2221:21:3121:21:31December28,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。28十二二月20229:21:31下下午21:21:3112月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月229:21下下午午12月月-2221:21December28,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2821:21:3121:21:3128December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。9:21:31下下午9:21下下午午21:21:3112月月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。21:21:3121:21:3121:2112/28/20229:21:31PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2221:21:3121:21Dec-2228-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。21:21:3121:21:3121:21Wednesday,December28,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2221:21:3121:21:31December28,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。28十十二二月月20229:21:31下下午午21:21:3112月月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月229:21下下午12月-2221:21Decem