人教版生物选修一4.1果胶酶在果汁生产中的应用导学案设计(无答案)

2019-2020年高中生物 4.1《果胶酶在果汁生产中的应用》教学设计新人教版选修1教材内容解读要点1 果胶酶的作用（1）果胶果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一（见下图），它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。

在果汁加工中，果胶不仅会影响出汁率，还会使果汁浑浊。

A BA．几个纤维细胞的横切面（其中一个细胞是完整的）B．为A图的一部分纵切面放大。

1．中胶层2．初生壁3．4．5．次生壁的内、中、外层（2）果胶酶果胶酶并不特指某一种酶，而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。

（3）果胶酶的作用果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。

要点2 酶的活性与影响酶活性的因素（1）酶活性的定义酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。

（2）酶活性的表示方法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。

在科学研究与工业生产中，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。

（3）影响酶活性的因素温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响酶的活性。

要点3 果胶酶的用量为什么要控制好酶的用量？为了生产时使酶得到充分的利用，节约成本。

要点4 实验与操作（1）研究温度与酶活性的关系（2）研究pH 与酶活性的关系将上述反应条件中温度变化对比实验改为pH 变化就可以成为研究pH 对酶活性的影响实验了。

如：温度不变（用上述实验测试出的最佳温度），设计pH 分别为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0的几组对照实验。

（3）研究果胶酶的用量将上述研究温度影响实验的变量改为酶的用量不同，使温度和pH 都控制在最适宜的条件下，反应控制在一定时间内，果泥用量一致。

（4）实验结果①温度与酶活性的关系②pH 与酶活性的关系温度 酶③榨出的果汁与果胶酶用量的关系（或反应速率与酶用量的关系）要点5 疑难解答 （1）为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？ 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理，可以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影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。

§4.1《果胶酶在果汁生产中的作用》导学案【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。

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.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.(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因素有:_____、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。

果胶酶在果汁生产中的作用一、学习目标1.了解果胶酶的作用。

2.学会检测果胶酶活性的方法。

3.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。

二、重点难点1.重点：探究温度和pH对果胶酶活性的影响。

2.难点：探究果胶酶的最适用量。

三、学习过程【基础知识】（一）果胶酶的作用1.制作果汁要解决的两个问题：一是________________；二是榨取的果汁浑浊、黏度高，容易发生沉淀。

2.果胶是植物_________和________的主要组成成分之一，它是___________聚合而成的一种高分子化合物，___溶于水。

在果汁加工中，果胶的存在易导致果汁________，果汁_______。

3.果胶酶能够__________，_______植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更容易，而果汁分解成可溶性的_________，也使得浑浊的果汁变得_______。

4.果胶酶是一类酶的总称，包括______________、____________和___________等。

（二）酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性是指：______________________。

2.酶的活性高低可用一定条件下，酶所催化某一化学反应的反应速度来表示，即_________________________________________________。

3.影响酶活性的因素有：_________、___________、______________等。

（三）果胶酶的用量1.生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需要控制好____________。

2.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。

食品加工业生产中最常用的果胶酶是通过_____发酵产生。

【实验设计】1.实验过程中可以变化的因素称为变量。

其中人为改变的变量称为_________，随着自变量变化的量称为_________。

除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为____________。

专题4-1 果胶酶在果汁生产中的作用性。

2已经设置了对照。

不同的温度设置之间可以相互对照。

[解析] 在其他条件相同情况下，利用酶的特性知识和有关生物学知识，设计一定的浓度梯度进行对照，观察酶分解蛋白块的时间，判断蛋白酶的适宜pH值。

既考查了基本知识，又能提高实验探究的能力[答案]（1）2（2）酶活性越大，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短（3）方法Ⅰ：将题给温度由25℃提高至大约37℃。

方法Ⅱ：将原题中正方体蛋白块处理得更小（如切成0.5×0.5×0.5=0.125 cm3)，这相当于消化道内进行的物理性消化（4）胃（答小肠不给分，因pH与题意不符）（5）另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调得适当，但不加酶溶液课后习题基础过关1．下列关于果胶酶的叙述中，不正确的是Ａ．果胶酶能瓦解植物的细胞壁和胞间层，使榨取果汁变得容易D．果胶酶可使果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁变澄清Ｃ．果胶酶包括多聚乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等D．植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶，动物也能产生果胶酶2．将果胶、乳清蛋白、胃蛋白酶、果胶酶和适A．果胶、胃蛋白酶、多肽、水B．果胶酶、果胶、胃蛋白酶、水Ｃ．果胶酶、胃蛋白酶、多肽、水D．果胶酶、半乳糖醛酸、胃蛋白酶、多肽、水3．下列不能产生果胶酶的是A．植物B．霉菌 C．酵母菌D．放线菌4．下列不能影响酶活性的是A．温度B．pH C．酶的抑制剂D．酶的数量5．以下关于探究果胶酶的最适pH、最适温度、最适用量的说法正确的是( )A．探究果胶酶的最适用量时，可配制不同浓度的果胶酶溶液，也可配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积B．在探究温度对果胶酶活性的影响时，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间C．探究果胶酶的最适用量是建立在探究最适温度和最适pH基础之上的，此时研究的变量是果胶酶的用量，其他因素应保D．探究果胶酶的最适pH，控制不变的量有温度、苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应时间等6．以下关于酶活性的说法不正确的是A．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力B．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C．温度、pH和酶抑制剂等条件会影响酶的D．酶活性可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示7．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。

课题一果胶酶在果汁生产中的作用一、教材分析《果胶酶在果汁生产中的作用》是人教版教材选修一专题四课题一。

在课程标准中，对该节内容的描述是“研究果胶酶在食品制作中的利用”。

该条内容标准属于应用水平，要求同学们能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。

“尝试”实在原型示范和具体指导下完成操作。

通过本课题的开展，可以使同学们在发现问题的过程中，体验发现的乐趣，在实践中体验成功的愉快，在探索中提高自己能力。

二、教学目标（一）知识目标1.简述果胶酶的作用2.检测果胶酶的活性3.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性的原因4.搜集有关果胶酶应用的资料（二）能力目标通过有关试验和探究，使学生加深控制变量以及对照实验等的设计方法和探究能力（三）情感目标通过实验，培养学生科学探究精神和合作精神；过讨论果胶酶在果汁生产中的应用，体会研究生命科学的社会价值三、教学重点和难点1.教学重点：温度和pH对果胶酶活性的影响2.教学难点：实验设计四、教学方法本节课我将以“以学定教”为原则，采用问题探究式的教学方法，通过情境导入，基础自学，讨论回答，设计实验，小组交流等形式使学生在实验中发展，在展示中成长。

学法方面，以学生为主体，在已有的知识基础上，自学本节基础知识，通过自主选材，实验设计，组间互评，总结归纳等形式，帮助学生自主构建知识体系，让学生主动参与，乐于研究，合作交流。

五、教学过程【新课导入】图片展示酶制剂，宜昌柑橘酶是细胞合成的催化剂，随着生物科技的发展，酶已经走出生物实验室走近我们的生活，加酶牙膏很好去除牙垢预防龋齿的发生，加酶洗衣粉，溶菌酶消炎药破坏细菌的细胞壁，消化不良时所吃的多酶片，其实我国早在8000多年前就开始利用酶，为实际生产解决问题。

同学们知道，我们宜昌是一个盛产柑橘的地方，但是由于收获的季节性强，有很多柑橘最终积压滞销，腐烂变质了。

人教版高中生物选修一《果胶酶在果汁生产中的作用》word导学案情境导入★知识目标1、果胶酶的作用2、明白得、应用阻碍果胶酶活性的因素3、提高学生的实验能力★能力目标1、探究温度对果胶酶活性的阻碍2、探究PH对果胶酶活性的阻碍3、探究酶量大小对反应速度的阻碍★情感态度与价值观通过实验探究酶的阻碍因素，培养学生的探究精神、创新精神和合作精神★教学重点温度和PH对果胶酶活性的阻碍★教学难点果胶酶的最适用量★学情分析：★教材分析：果胶酶在果汁生产中的作用，是人教版选修一《生物技术实践》专题4的课题1，要紧包括两部分内容，基础知识背景，和实验设计。

在基础知识部分介绍了，果胶酶的作用，酶的活性与阻碍酶活性的因素及果胶酶的用量。

利用基础知识及前面已有的知识学生能够自己进行实验设计探究温度和PH对酶活性的阻碍。

★教学建议：先通过果汁饮料的制作需要果胶酶引入课题，然后结合所学酶的知识介绍有关果胶酶的基础知识，这部分并不难学生容易明白得，重点在实验设计，能够把学生分成小组，先自己讨论设计实验方案写出实验步骤，再每组将自己的实验步骤投影到屏幕上，大伙儿来找茬，找出其中的不足，提出可行的建议并讲明理由，通过讨论得出可行的实验方案，老师只需在旁引导，补充，归纳。

通过分析“探究温度和PH对酶活性的阻碍”及“探究果胶酶的用量”这三个实验总结归纳写实验方案得找出的六个要素“实验对象，自变量，因变量，对比类型，实验结果，实验结论”。

有条件的情形下尽量让学生进实验室进行操作。

★教学方法：启发式教学方法★导入设计导入一：用幻灯片打出图片师:相信图片上的果汁饮料与水果大伙儿都吃过，那把水果做成果汁饮料有什么好处？生：容易储存，便于运输，口味更好等师：那用什么方法能把果肉内的果汁更好的开释出来，使果汁更加澄清，口味更好呢？生：加纤维素酶和果胶酶师:你们是如何想到要加纤维素酶和果胶酶的呢？生：细胞壁的要紧成分是纤维素和果胶师：专门好，那么今天我们将探究利用果胶酶制作苹果汁的适宜条件并自己动手制作苹果汁，看谁做的苹果汁成效更好导入二：师;同学们在必修一我们学习了酶的内容，还记不记得酶的作用是什么？生：降低化学反应的活化能师：那酶有什么特性呢？生：高效性，专一性，作用条件较温顺师：我们今天就来学习一种酶的作用与特性，它确实是在果汁生产中应用广泛的果胶酶。

第1节果胶酶在果汁生产中的作用学习目标：简述果胶酶的作用；检测果胶酶的活性；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；搜集有关果胶酶应用的资料。

学习重点：温度和pH对果胶酶活性的影响。

学习难点：果胶酶的最适用量。

学习过程（一）．基础知识1．植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分有_________和________。

并且两者不溶于水，在果汁加工中，既影响出汁率，又使果汁浑浊。

2．果胶酶的作用是能够将_________分解成可溶性的_____________，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。

3、果胶酶是一类酶总称，包括______________________________________等。

4．影响酶活性的因素包括：___________、___________和_____________等。

（二）．实验设计〔设计一〕探究温度对酶活性的影响1．进行实验前要解决的几个问题：①此实验的自变量是__________；根据单一变量原则，你应确保各实验组相同的变量有____________________________________________。

②你准备如何测定果胶酶的活性，即你要观测的因变量是 ____________。

③你如何控制实验要求的温度梯度？2．设计实验（1）实验原理：______________________________________________________。

（2）实验步骤：①搅拌器搅拌制苹果泥。

②_______________________________________________________________。

③______________________________________________________________。

④__________________________________________，并记录实验结果。

v1.0 可编辑可修改课题1：果胶酶在果汁生产中的应用高二备课组一：阅读教材知识梳理1：果胶（1）：果胶的成分与存在果胶是植物_______________和______________的主要组成成分之一，它是由________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。

（2）：果胶与果汁加工果胶影响______________，会使果汁浑浊。

2：果胶酶（1）：成分果胶酶是一类酶总称，包括______________________________________等。

（2）：作用果胶酶的作用是能够将_________分解成可溶性的_____________，瓦解植物的细胞壁及胞间层，并且使果汁变得澄清。

3：果胶酶的应用（知识拓展、课外阅读）（1）：水果加工业：水果中的果胶经果胶酶水解后，可降低果汁的黏度，有助于压榨；在葡萄酒酿造中加入果胶酶能起到澄清作用，还可促使葡萄汁中的酒石酸发生沉淀；果胶酶可用于橘子脱囊衣，制造果粉和低糖果冻。

（2）：饲料工业：果胶酶与纤维素酶、半纤维素酶等配合，可降解植物细胞壁中果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质等释放出来，从而提高了饲料的营养价值；果胶酶可降低饲料的黏度，促进饲料在动物消化道内的消化吸收。

二：探究果胶酶活性的最适条件和用量的实验设计1：探究果胶酶活性最适条件的实验（1）：酶活性①：含义：。

②：表示方式：。

③：影响因素：___________、___________和_____________等。

2：探究温度对果胶酶活性的影响（1）：进行实验前要解决的几个问题：①自变量：_______________；②因变量： ______________；③无关变量_______________________。

④：你如何控制实验要求的温度梯度_________________________________________。

（2）：设计实验①：实验原理：在一恒定PH下，通过改变温度来确定最适宜的温度。

果胶酶在果汁生产中的作用一、学习目标1.认识果胶酶的作用。

2.学会检测果胶酶活性的方法。

3.研究温度和pH 对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最合用量。

二、要点难点1.要点：研究温度和pH 对果胶酶活性的影响。

2.难点：研究果胶酶的最合用量。

三、学习过程【基础知识】（一）果胶酶的作用1.制作果汁要解决的两个问题：一是________________ ；二是榨取的果汁污浊、黏度高，简单发生积淀。

2.果胶是植物 _________和 ________的主要构成成分之一，它是 ___________聚合而成的一种高分子化合物， ___溶于水。

在果汁加工中，果胶的存在易致使果汁 ________，果汁_______。

3.果胶酶能够 __________ ，_______植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁更简单，而果汁分解成可溶性的_________，也使得污浊的果汁变得_______。

4.果胶酶是一类酶的总称，包含______________、 ____________和 ___________等。

（二）酶的活性与影响酶活性的要素1.酶的活性是指：______________________ 。

2.酶的活性高低可用必定条件下，酶所催化某一化学反响的反响速度来表示，即_________________________________________________ 。

3.影响酶活性的要素有：_________、 ___________ 、______________ 等。

（三）果胶酶的用量1.生产果汁时，为了使果胶酶获得充足的利用，节俭成本，需要控制好____________。

2.植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。

食品加工业生产中最常用的果胶酶是经过 _____发酵产生。

【实验设计】1.实验过程中能够变化的要素称为变量。

此中人为改变的变量称为_________，跟着自变量变化的量称为_________。

除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变要素，对实验结果造成影响，这些变量称为____________。