果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用公開課

1、教學(xué)設(shè)計(jì)專題四酶的研究與應(yīng)用課題一果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用教學(xué)目標(biāo)1簡(jiǎn)述果膠酶作用。2檢測(cè)果膠酶活性。3探究溫度和pH 對(duì)果膠酶活性影響。4探究果膠酶的最適用量，搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。教學(xué)重點(diǎn)探究溫度和pH 對(duì)果膠酶活性影響教學(xué)難點(diǎn)探究果膠酶的最適用量課時(shí)安排1 課時(shí)教學(xué)過程討論： 果汁生產(chǎn)中存在的問題?1、果肉的出汁率低 ,耗時(shí)長(zhǎng) 2、榨取的果汁渾濁，黏度高，易發(fā)生沉淀） 怎么能夠提高水果的出汁率并使果汁變得澄清？在生產(chǎn)上，使用果膠酶、纖維素酶等解決。果膠酶有什么作用？一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）酶的基礎(chǔ)知識(shí)回憶： 在高一我們學(xué)習(xí)過有關(guān)酶的知識(shí)，請(qǐng)回憶以下問題，1、酶的概念：酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有

2、生物催化作用的一類特殊的有機(jī)物；2、酶的本質(zhì)： 蛋白質(zhì)（大多數(shù)）或RNA ；基本組成單位：氨基酸或核糖核苷酸3、酶的功能：在各種化學(xué)反應(yīng)中起催化作用。原因： 酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，從而使反應(yīng)能夠迅速的進(jìn)行。4、酶的特性（1）高效性：酶的催化效率是無要催化劑的107 1013 倍。2）專一性：一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。3）需要適宜的條件：適宜的溫度、適宜的PH 值。（二）果膠酶的作用閱讀課本P42 的內(nèi)容，回答以下問題：（ 1）細(xì)胞壁的組成成分？（ 2）果膠的單體是什么？（3）果膠酶的作用？1、果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一種

3、高分子化合物，不溶于水。備注（教學(xué)反思學(xué)困生輔導(dǎo)）教學(xué)設(shè)計(jì)思考： 要破壞植物的細(xì)胞壁，你有什么方法？結(jié)果一樣嗎？2、果膠對(duì)果汁制作的影響：影響果汁的出汁率，還會(huì)使果汁渾濁。3、果膠酶：它是分解果膠的一類酶的總稱，包括半乳糖醛酸酶、果膠分解酶、果膠酯酶等。4、果膠酶在果汁制作中的作用分解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁及胞間層；使果膠水解為半乳糖醛酸。提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清。（三）酶的活性與影響酶活性的因素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)在一定的條件下，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)物的增加量來表示。

4、3、影響酶活性的因素：溫度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。B、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。但低溫使酶的活性喪失后，緩慢恢復(fù)其溫度活性仍可恢復(fù)。pH ：pH 對(duì)酶的影響酶的催化能力的發(fā)揮有一個(gè)最適pH ，在低于最適pH 時(shí)，隨著 pH 的升高，酶的催化能力也相應(yīng)升高，高于最適pH 時(shí)，隨著 pH 的升高，酶的活性逐漸下降，pH 過高或過低會(huì)使蛋白質(zhì)變性，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性后，酶也就

5、完全喪失了活性。酶的抑制劑：Fe3、 Ca2、 Zn2等金屬離子對(duì)果膠酶有抑制作用。你知道這些離子為什么能抑制酶的活性？（四）果膠酶的用量1、酶的生產(chǎn)2、控制酶的用量為了果膠酶得到充分的利用，節(jié)約成本，需要控制好酶的用量。備注（教學(xué)反思學(xué)困生輔導(dǎo)）二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)（一）探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響1、實(shí)驗(yàn)原理果膠酶的活性受溫度影響。處于最適溫度時(shí)，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。2、實(shí)驗(yàn)操作流程你能設(shè)計(jì)嗎？1）獲取蘋果泥；2）保溫 蘋果泥和果膠酶分別進(jìn)行；（多個(gè)溫度）3）混合后保溫；4）過濾。討論： 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

6、管中恒溫處理？將果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理，可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響果膠酶活性的問題。（二）探究 pH 對(duì)果膠酶活性的影響1、實(shí)驗(yàn)原理果膠酶的活性受pH 影響，處于最適pH，酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度與果膠酶的活性大小成正比。2、實(shí)驗(yàn)操作流程你能設(shè)計(jì)嗎？讓學(xué)生仿照實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)，提示自變量、因變量；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循胡兩個(gè)原則。找一個(gè)同學(xué)胡設(shè)計(jì)當(dāng)范例，肯定其的優(yōu)勢(shì)部分，同時(shí)請(qǐng)其他同學(xué)評(píng)價(jià)補(bǔ)充。備注（教學(xué)反思學(xué)困生輔導(dǎo)）教學(xué)設(shè)計(jì)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

7、應(yīng)該如何設(shè)置？為什么？需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不同的溫度梯度之間或不同的pH 梯度之間就可以作為對(duì)照，這種對(duì)照稱為相互對(duì)照。課堂練習(xí)：果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分之一。果膠酶能夠分解果膠，從而分解植物的細(xì)胞壁及胞間層。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高果汁的澄清度。下面是師大附中某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在“探究果膠酶催化果膠水解的適宜題過程中遇到的問題。（ 1）本課題實(shí)驗(yàn)步驟中，在完成“燒杯中分別加入蘋果泥（假定蘋果泥成分無影響） ，試管中分別注入果膠酶溶液、編號(hào)、編組種操作：方法一：將試管中的果膠酶溶液和燒杯中的蘋果泥相混合，分別調(diào)至 4、 5、 610。方法二：將試管中果膠酶溶液和燒杯中蘋果泥的pH 分別調(diào)到再把 pH 相等的果膠酶溶液和蘋果泥相混合請(qǐng)問哪一種方法更為科學(xué)：由：方法二的操作能夠確保酶的反應(yīng)環(huán)境從一開始達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)的pH（或 “方法一的操作會(huì)在達(dá)到預(yù)定pH 之前就發(fā)生了酶的催化反應(yīng)”）。（2）實(shí)驗(yàn)步驟中有玻璃棒攪拌的操作，其目的是使少實(shí)驗(yàn)誤差。（酶和反應(yīng)物（果膠）充分地接觸）（3）如果用曲線圖的方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在現(xiàn)有的條件下，當(dāng)橫坐標(biāo)表示pH，縱坐標(biāo)表示果膠分解速率，該實(shí)驗(yàn)操作和記錄是比較切實(shí)可行的。根據(jù)你對(duì)酶特性的了解，在下圖中選擇一個(gè)最可能是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖：備注（教學(xué)反思學(xué)困生輔導(dǎo)）教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所獲得的最適宜pH=m ，請(qǐng)你在所選的曲線圖中標(biāo)出