1、课题1 果胶酶在果汁生产中的作用学 习 目 标知 识 体 系1.简述果胶酶的作用。2.说出影响果胶酶活性的因素。3.设计实验探究温度和pH对果胶酶活性的影响。(重点)4.设计实验探究果胶酶的最适用量。(难点)01 探新知 自主梳理02 破重难 讲练互动03 固双基 当堂达标04 课后 巩固提升一、果胶与果胶酶1果胶(1)成分：由聚合而成的一种高分子化合物。(2)特点：不溶于水。(3)作用：植物和胞间层的主要组成成分之一。半乳糖醛酸细胞壁2果胶酶(1)来源：植物、霉菌、酵母菌和细菌等。(2)包括多聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶等(3)作用将果胶分解成可溶性的，使浑浊的果汁变得澄清。瓦解植物细胞的和胞间层
2、，使榨取果汁更加容易。果胶分解酶半乳糖醛酸细胞壁二、酶的活性与影响酶活性的因素1酶的活性(1)概念：指的能力。(2)酶活性高低的表示方法：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：用单位时间内、单位体积中或产物的增加量来表示。2酶活性的影响因素：、pH和酶的抑制剂等。酶催化一定化学反应反应速度反应物的减少量温度三、探究温度和pH对酶活性的影响及果胶酶的用量1探究温度和pH对酶活性的影响(1)操作思路探究最适pH：在一恒定温度下，通过设置来确定。探究最适温度：在一恒定的pH下，通过设置来确定。(2)操作方法：在不同下，将一定量的果胶酶加入一定量的苹果泥中，反应同
3、样长时间，再将反应液过滤同样长时间，收集滤液，用量筒测量并比较产生的苹果汁的体积。pH梯度温度梯度温度或pH(3)判断果胶酶活性高低的方法测定单位时间内来判断。获得的苹果汁越多，说明。比较果汁的来判断。果汁越澄清，说明果胶酶的活性越高。产生苹果汁的体积果胶酶的活性越高澄清度2探究果胶酶的用量(1)分析该实验的变量自变量：。无关变量：温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。(2)判断的方法如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明。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。酶的用量酶的用量不足酶的用量已足够预习小测1想一想果胶对果汁生产有哪些
4、不利影响？提示：果胶会影响出汁率；果胶还会使果汁浑浊。2判一判(1)果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等()(2)将果胶酶用于果汁的生产，既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度()(3)酶的活性受温度、pH和酶用量等因素的影响()(4)在探究温度和pH对酶活性影响的实验中，温差或pH差值越小，实验的误差就越大()(5)在探究果胶酶最适用量的实验中，自变量是果胶酶的用量，无关变量是果汁的出汁率或澄清度()探究主体 1 果胶酶及影响酶活性的因素问题情境 甲、乙两图是温度、pH 对酶活性的影响的数学模型。(1)甲、乙两图中B代表的含义分别是什么？提示：甲、乙两图B点所对应的
5、温度和pH分别是酶的最适温度和最适pH。(2)甲、乙两图中A点对应的值对酶活性的影响相同吗？提示：不相同。甲图A点对应的酶活性较低，乙图A点对应的酶已失活。(3)甲、乙两图中C点对应的值对酶活性的影响相同吗？提示：相同。两图C点所对应酶均已失活。1果胶酶与纤维素酶的比较组成本质作用果胶酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等催化水解果胶成为可溶性的半乳糖醛酸纤维素C1酶、CX酶纤维素酶一般至少包括 C1 酶、CX酶和葡萄糖苷酶蛋白质纤维二糖葡萄糖苷酶葡萄糖2.影响酶促反应速率的因素及其作用机理 温度、pH、酶抑制剂或酶激活剂 影响 酶活性酶浓度底物浓度 影响 酶与底物的接触面积影响 酶反
6、应速度易错警示(1)果胶酶和纤维素酶理解时避免两个误区纤维素酶是一种复合酶，是催化几个连续反应的几种酶，在C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶的共同作用下将纤维素彻底水解成葡萄糖。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，不是复合酶。多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等均能独立分解果胶。(2)酶促反应速率不一定代表酶活性酶促反应速率是指用酶作为催化剂分解底物的快慢程度，受底物浓度、酶浓度、温度和pH等众多因素的影响。酶活性指酶催化一定化学反应的能力，受影响酶结构的温度、pH和酶抑制剂等因素的影响。虽然底物浓度、酶的浓度会影响酶促反应速率，但不会影响酶的活性。1下列关于果胶酶的说法正确的是()A果胶酶可以分解细
7、胞壁的主要成分纤维素B果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物C果胶酶不特指某种酶，而是分解果胶的一类酶的总称D果胶酶的化学本质是蛋白质或RNA解析：果胶酶可以分解细胞壁的主要成分果胶，A项错误；果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，B项错误；果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等，C项正确；果胶酶的化学本质是蛋白质，D项错误。答案：C2下列与酶的活性有关的说法不正确的是()A酶的活性是由蛋白质结构决定的，不受外界条件的影响B酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力C酶的活性受温度、pH等因素的影响D酶活性高低与反应物浓度无关解析：酶的活性由蛋白
8、质结构决定，但是外界环境也会影响酶的活性，例如，温度或pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低，过酸、过碱或温度过高，甚至使酶的空间结构遭到破坏，使其永久失活，故A项错误，C项正确；酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示，即在一定条件下反应速度越快，酶的活性越高，所以酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，故B项正确；酶活性高低是酶本身的特性，与反应物浓度无关，故D项正确。答案：A探究主体 2 探究温度和 pH 对果胶酶的影响和果胶酶的用量问题情境 1.温度对酶活性的影响(1)实验操作流程(2)实验结果记录表(如下)实验温度30 35 40 45 50 55 60 65
9、 70 果汁量(mL)提示：(1)均分 等量 相同 果汁量2pH对酶活性的影响(1)实验操作流程(2)实验结果记录表(如下)提示：(1)均分 等量 果汁量pH5.05.56.06.57.07.58.08.59.0果汁量(mL)3探究果胶的用量(1)实验操作流程取9支试管，向每支试管内分别加入 的苹果泥向每支试管内分别加入1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg果胶酶，混匀在适宜的温度下恒温水浴10 min过滤果汁，用量筒测量 ，填入表格提示：(1)编号19 等量 果汁量(2)实验结果记录表(如下)果胶酶用量(mg)123456789果汁量(mL)
10、1在混合苹果泥和果胶酶之前，要将苹果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，目的是保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时达不到预定的温度，从而影响果胶酶活性。2可通过比较滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低。果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度或pH下，果胶酶的活性越高，滤出的苹果汁越多。也可通过比较苹果汁的澄清度来判断果胶酶活性的高低。3探究果胶酶的最适用量是建立在探究温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是果胶酶的用量，其他因素都应保持不变且适宜。易错警示(1)温
11、度或pH梯度大时，不能确定哪一温度(或pH)是最适温度(或pH)，只能确定一个范围，要想进一步探究最适温度(或pH)还要在这一范围内再设置更小的温度(或pH)梯度，再做实验。(2)不同温度(pH)之间可作为相互对照，不用设置空白对照。1如图为某同学探究温度对果胶酶活性的影响的实验操作流程图，下列叙述错误的是()A底物可为苹果泥，酶液为果胶酶溶液B底物与酶混合前的同温处理可以取消C实验的自变量为温度D检测的是果汁的体积或果汁的澄清度解析：探究温度对果胶酶活性的影响的实验中，底物可为苹果泥，酶液为果胶酶溶液，A正确；底物和果胶酶分别恒温处理后再混合，此举能保证底物和酶混合时的温度是相同的，该步骤不
12、能取消，B错误；实验的自变量为温度，因变量为果汁的体积或果汁的澄清度，C、D正确。答案：B2在“探究pH对酶活性的影响”实验中，不正确的是()A自变量是pHB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判断果胶酶的最适pHDpH过低时，果胶酶活性变小，但不失活解析：根据实验目的可知，该实验的自变量是pH，A正确。无关变量在各实验组之间要保持一致，本实验的无关变量包括温度、底物浓度、酶浓度及反应时间等，所以这些因素要控制不变，B正确。本实验的因变量可以是果汁的体积，也可以是果汁的澄清度，C正确。过酸、过碱或温度过高，都会使酶变性，永久性失活，D错误。答案：D夯实生命
13、观念1果胶是植物细胞壁及胞间层的主要组成成分之一。2在果汁生产中，果胶会影响出汁率和澄清度。3果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。4酶活性可用一定条件下酶所催化的化学反应的反应速度来表示。5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。6影响果胶酶活性的因素有温度、pH和酶的抑制剂等。注重语言表达1教材P44“旁栏思考题”：当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？提示：温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活
14、性产生影响。2探究温度、pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶用量的实验中，都需要设置多组实验，相邻两组之间都有一定的“差值”(如“温差”“pH差”)，该“差值”的大小与实验的误差大小有何联系？提示：该差值大小与实验误差的大小成正相关，即差值越小则误差越小，差值越大则误差越大。3探究某种果胶酶的最适用量有何意义？提示：使用最适果胶酶的用量既保证反应速率，又不会因过多使用酶而造成不必要的浪费。1下列有关果胶的叙述，错误的是()A果胶是植物细胞壁的主要成分之一B细菌可产生果胶酶，是因为细菌的细胞壁中也含有果胶C果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸D果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊解析：植物细胞壁的组成成分
15、是纤维素和果胶；细菌细胞壁的成分是肽聚糖；果胶酶能分解果胶，使榨取果汁更容易，果胶被分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变得澄清。答案：B2下列关于果胶酶的说法不正确的是()A在探究果胶酶用量的实验中，虽然实验的变量发生了变化，但通过设置梯度来确定最适值的思想方法是不变的B生产果汁时要控制好果胶酶用量C通过测定滤出的果汁的体积大小无法判断果胶酶活性的高低D人们使用果胶酶、纤维素酶等来解决制作果汁面临的问题解析：在探究果胶酶用量的实验中，参照研究温度和pH对酶活性的影响实验，采用梯度测定法，只是将原实验中的pH梯度和温度梯度改成酶的用量梯度，基本的实验思路不变，A正确；生产果汁时为了使果胶酶得
16、到充分利用，节约成本，需要控制好果胶酶的用量，B正确；在梯度测定酶的用量及活性时，可以通过测定滤出的果汁的体积大小来判断，C错误；在制作果汁的过程中，果胶、纤维素的存在影响果汁的榨出量及透明度，加入果胶酶、纤维素酶后，果汁的榨出量及透明度均有提高，D正确。答案：C3某同学在“探究温度对酶活性的影响”时，选择10、20、30、40、50、60 和70 的温度梯度，发现40 时，果汁产量最大，由此得出()A40 为该酶的最适温度B40 不是该酶的最适温度C40 时酶活性最高D不能准确确定该酶的最适温度解析：40 时，果汁产量最大，只能说明该温度下是实验预设的7组温度中酶活性最高的，并不能准确确定该
17、酶的最适温度。答案：D4探究温度对果胶酶活性的影响、pH对酶活性的影响、果胶酶的用量的三个实验中，实验变量依次为()A温度、酶活性、酶用量B苹果泥用量、pH、果汁量C反应时间、酶活性、酶用量D温度、pH、果胶酶用量解析：探究温度对果胶酶活性的影响的实验中，实验的自变量为温度；探究pH对酶活性的影响的实验中，实验的自变量为pH；探究果胶酶的用量的实验中，实验的自变量为果胶酶的用量。答案：D5食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：(1)pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知，_更适宜作为食品添加剂，理由是_。蛋白酶的活力可用_的量来表
18、示。(2)该蛋白酶的提取工艺流程如下：4 组织匀浆上清液加酶保护剂0.020.10 mol/L加65%乙醇调提取液pH5.09.0沉淀物粗酶制剂 测酶活力单位：U兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液 pH 进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在 0.020.06 mol/L，酶活力较高；提取液 pH 在 6.08.0，酶活力较高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果。还需对酶保护剂浓度和提取液 pH 进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。解析：(1)由图可知，在一定范围内木瓜蛋白酶的活力不受pH的影响，适宜作为食品添加剂。蛋白酶的活力可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。(2)由题意可知，为了进一步确定酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH，可以在题干提供的范围内缩小浓度梯度差，进一步进行实验。答案：(1)木瓜蛋白酶 在pH 49，木瓜蛋白酶的活力高且稳定 单位时间内产物增加(单位时间内反应底物减少)(2)课题：探究酶保护剂的最佳浓度和提取液的最适pH实验结果记录表：6.06.57.07.58.00.020.030.040.050.0604 课后 巩固提升