高中生物 实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航 浙科版.docx
《高中生物 实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航 浙科版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中生物 实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航 浙科版.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![高中生物 实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航 浙科版.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/27/69a0f73a-f0c5-434b-994b-214fcfb30073/69a0f73a-f0c5-434b-994b-214fcfb300731.gif)
高中生物实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航浙科版
2019-2020年高中生物实验4果汁中的果胶和果胶酶课堂导航浙科版
核心解读HEXINJIEDU
1.酶的概念、化学本质及其特点是什么?
酶是活细胞产生的,具有催化作用的一类有机物,大多数为蛋白质,少数为RNA。
酶作为生物催化剂,它可以降低生化反应的活化能,使各类生化反应能在常温、常压下进行,且具有高效性、专一性,但是温度、pH等都会影响其活性。
2.果胶酶的组成及特点有哪些?
果胶酶不是一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,它又由果胶多聚半乳糖醛酸酶、原果胶酶、果胶甲酯水解酶等组成。
这类酶能将果胶水解生成半乳糖醛酸。
果胶酶的化学本质是蛋白质,能被蛋白酶水解掉;果胶酶具有酶的通性:
只改变反应速度,不改变反应的平衡点。
3.为什么果胶酶能在果汁加工中提高果汁的澄清度?
果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,是一种高分子化合物,不溶于水。
果胶是细胞间的黏连成分,也是果汁中的成分。
在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。
果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使细胞离析,增加固形物的分散度,使榨取果汁变得容易;此外果胶被果胶酶水解后生成的半乳糖醛酸,能溶解于水中,也使浑浊的果汁变得澄清,还能提高出汁率。
最后,还能降低水果匀浆悬液的黏度,有利于过滤掉不溶物,为果汁的进一步过滤澄清提供了更好的条件。
4.什么是酶的活性?
哪些因素会影响酶活性?
如何影响果胶酶呢?
(1)酶的活性:
指酶催化一定化学反应的能力。
(2)酶催化能力高低的衡量标准
在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度。
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
①温度
A.温度对酶的影响
在较低温度时,随着温度的升高,酶的活性也逐渐提高,达到最适温度时,酶的催化能力最高,但高于最适温度后,酶的催化能力迅速下降,最后完全失去催化能力。
(见下图)
B.果胶酶的最适温度
果胶酶的最适温度为45~50℃。
C.讨论:
高温使酶的活性丧失后,酶的活性可否恢复?
为什么?
不能恢复,因高温破坏了酶的分子结构,高温对酶造成不可逆的破坏。
低温使酶的活性丧失后,缓慢恢复温度其活性仍可恢复。
②pH
A.pH对酶的影响
酶的催化能力的发挥有一个最适pH,pH过高或过低都会使蛋白质变性,当蛋白质变性后,酶也就完全丧失了活性。
B.果胶酶的最适pH
果胶酶的最适pH范围为3.0~6.0。
③酶的抑制剂
Fe3+、Ca2+、Zn2+等金属离子对果胶酶有抑制作用。
5.制作果汁的最佳条件是什么?
品质最好的果汁应该是:
①尽量保留水果中的营养成分。
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除去所有的机械组织,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条件就是最佳条件,达到这些条件的方法要温和,且对人体无害。
6.果胶酶除了在制作果汁中起重要作用外,还可能有什么作用呢?
果胶酶除用于制备果汁外,还能:
(1)可用于果酒澄清。
(2)也作为洗衣粉的添加剂。
加了果胶酶的洗衣粉可除去衣服上的果汁、果酱等污垢。
(3)使果实由硬变软。
在植物未成熟的果实中,果胶质含量较多,果肉细胞结合得很紧密,因此果实较硬。
在果实成熟过程中,果实细胞不断生成果胶酶,将果胶分解,从而使果肉细胞相互分离,果实由硬变软。
7.只有果胶酶能水解果胶吗?
果汁的澄清度只与果胶酶有关吗?
为什么?
除了果胶酶,果胶甲酯酶也能水解果胶。
因此,要使果汁澄清,应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。
只有这两种酶共同使用,才能使果胶完全降解成半乳糖醛酸,如果果胶不能完全降解成半乳糖醛酸,则不可能减少组织的分散性,许多水果中的固形物不能除去,这样会降低果汁的营养成分,也影响其澄清度,而果胶完全降解成半乳糖醛酸,在果胶酶和果胶甲酯酶的共同作用下效果更好。
题例领悟TILILINGWU
【例题1】下列关于果胶的叙述,不正确的是( )
A.果胶是植物细胞壁的主要成分
B.果胶由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成
C.果胶不溶于水,但能溶解于酒精
D.果胶对果汁的澄清度会产生影响
解析:
该题是对本实验最基础的知识点——果胶的考查,这一知识点是掌握本实验的基石,只有掌握了“果胶”才能掌握“果胶酶”,才能明确“果胶”与“果胶酶”的关系,才能理解“果胶”“果胶酶”与“果汁澄清度”的关系。
本题就果胶进行了4个方面的叙述,其中C是错误的,因为果胶既不溶于水,也不溶于酒精,后者正是鉴别果胶的一种简易方法。
答案:
C
“果胶”“果胶酶”“果汁澄清度”,这是3个彼此存在密切关联,但又截然不同的3个概念。
我们学习时,应该从3者的因果关系上进行区分、把握(具体见下图)。
【例题2】下列关于果胶酶的说法,不正确的是…( )
A.果胶酶的化学本质是蛋白质
B.果胶酶并不是唯一能水解果胶的酶
C.有些微生物可用于生产果胶酶
D.果胶酶是一种能水解果胶的酶
解析:
本题考查对“果胶酶”知识点的掌握情况。
题目中A选项涉及果胶酶的化学本质为:
蛋白质,完全正确。
B选项要求了解果胶酶的作用是什么?
果胶酶的作用是水解果胶,但又要准确知道,果胶不是只能被果胶酶水解,果胶甲酯酶也能水解果胶;虽然果胶酶在植物细胞中被熟知、发现,但是它却利用微生物进行大规模生产,这是因为:
很多微生物中也含有果胶酶,如:
黑曲霉、苹果青霉等,更主要的是由于微生物代谢旺盛,繁殖快,培养方便,因此常被用于生产。
所以C选项也是正确的。
但是D选项却错了,因为果胶酶并不是一种酶,而是一类酶的总称。
答案:
D
果胶与果胶酶存在密切的关系:
果胶酶能将果胶水解,但是毕竟这是2种完全不同的物质,我们学习时还应该对两者存在的不同进行比较。
【例题3】果胶酶是一种生物催化剂,很多因素都会影响该酶的活性,下列叙述中正确的是( )
A.本实验中沸水浴或酒精灯加热会使果胶酶失去活性,但温度下降后,其活性能再恢复了
B.实验中间歇搅拌20~30min的目的就是为了让果胶酶与果胶充分接触,增加生成物的量
C.实验最后滴加乙醇所依据的原理是:
果胶不溶解于酒精
D.实验中选用黑曲霉提取液的原因是:
果胶酶只有在生物体内才能发挥催化作用
解析:
本题从影响酶活性的因素的角度来考查对本实验过程的掌握情况。
本题A中表达内容,错在高温使酶失去活性后,酶的空间结构被彻底破坏,即使再降到适宜的温度,其活性还是不能恢复了。
但是低温却没有破坏酶的空间结构,当温度升高至适宜后,其活性仍然能恢复。
B错在酶是催化剂,不能改变反应生成物的量。
C是正确的。
而D错在酶虽然是活细胞产生的,但是在任何地方只要温度适宜,它都能发挥催化作用。
答案:
C
任何实验在取材和步骤的设计中都是有原因的,大家在明确实验步骤的同时,还要多问自己几个“为什么”,做到知其然,知其所以然。
这是学习实验的重要环节。
随堂训练SUITANGXUNLIAN
1下列关于果胶的叙述,正确的是( )
A.果胶是细胞壁组成成分中含量最多的物质
B.煮沸的山楂泥可制成山楂糕,是由于果胶酶的作用
C.果胶只能被果胶酶水解
D.植物细胞中若去掉果胶,就会使植物组织变得松散
答案:
D 解析:
果胶是细胞壁的主要组成成分,但细胞壁中含量最多的物质却是纤维素,所以A错;B选项中认为煮沸的山楂泥可制成山楂糕,是由于果胶酶的作用,也是错误的,应该是果胶作用的结果;C选项叙述了能水解果胶的酶只有果胶酶,也是错的,因为果胶甲酯酶也能水解果胶。
本题只有D是正确的,这也正是果胶影响果汁澄清度的原因。
2下面是果胶与果胶酶关系的内容,其中正确的是( )
A.果胶酶是一种能水解果胶的酶
B.果胶酶能水解果胶,因此,它与制取果汁有关
C.由于果胶酶能水解果胶,使植物组织变松散,因此在植物的细胞中不存在果胶酶
D.在山楂的果实中由于果胶酶含量最高,因此,本实验的材料之一是山楂
答案:
B 解析:
A错在:
果胶酶不是一种酶,而是一类酶的总称。
B是正确的。
C项阐述是错误的,因为虽然果胶酶能水解果胶,使植物组织变松散,但是在植物的细胞中果胶酶还是存在的,只是不同生长时期,其含量不同,如成熟果实就比幼嫩果实的果胶酶含量高,这也是成熟果实比较柔软的原因。
D错在本实验确实选用山楂为其中一个实验材料,但是并非因其果胶酶含量高,而是果胶的含量最高。
3本实验的设计分了两部分,但每部分都有彼此对应的对照实验组,它们之间仅存在1个变量之差,下列叙述中不是本实验互为对照实验变量的是( )
A.A号烧杯与B烧杯有无添加果胶酶
B.A1与A2烧杯有无加热处理
C.A1与B4烧杯中有无果胶酶
D.A2与B4烧杯中有无果胶酶
答案:
C 解析:
设计实验应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。
本题就本实验中变量的确定进行了考查。
其中C选项不正确,因为A1与B2除了有无加热这1个变量外,还有1个变量就是有无添加果胶酶。
因此不符合实验设计。
2019-2020年高中生物实验4果汁中的果胶和果胶酶辅导教案浙科版
导学诱思
一、果胶
1.果胶是植物________的主要成分。
2.果胶的组成:
它由________和________组成。
3.在________的果实中果胶含量最多。
4.果胶的作用:
能将________,去掉果胶,就会使植物组织变得________。
由于________的作用,煮沸的山楂泥可以制成山楂糕。
5.果胶的特性:
不溶于________,这是________的一种简易方法。
答案:
1.细胞壁
2.半乳糖醛酸 半乳糖醛酸甲酯
3.山楂(山里红)
4.植物细胞粘合在一起 松散 果胶
5.乙醇 鉴别果胶
二、果胶酶
1.果胶酶的化学本质是:
________。
2.作用:
果胶酶和________酶可________。
3.可用于生产果胶酶的微生物有:
________、________等。
4.果胶的结构式:
答案:
1.蛋白质
2.果胶甲酯 水解果胶
3.黑曲霉 苹果青霉
三、检测果胶酶活性的实验
1.实验设备:
匀浆机、小刀、100mL的烧杯、沸水浴或酒精灯、试管、移液器、量筒。
2.实验材料:
________或________,每组10g;________提取液或果胶酶溶液、95%的乙醇。
3.实验目的:
(1)探究利用苹果或山楂匀浆制作果汁的________,也是检测果胶酶的活性。
(2)了解果胶酶对________的作用和收集果胶酶的应用材料。
4.实验步骤、结果、结论:
(1)利用果胶酶制作果汁的实验步骤:
第1步
制备水果匀浆(可由教师协助)
用小刀除去苹果或山楂果实中________的部分,切成块后,放入匀浆机中,再加入少量水制成匀浆
第2步
设置对照实验
取两个100mL的烧杯,编号为A、B
A烧杯
B烧杯
各加入5g匀浆
设置变量
加入10mL____或________
加入10mL________
间歇搅拌20~30min
实验现象:
比较2组果汁的澄清度高低
________
________
实验结论
__________________
(2)探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验步骤:
紧接上面的第2步:
第3步
取4支试管,编号1~4
将A烧杯中的混合物放入1号和2号试管中,每管放入4mL
将B烧杯中的混合物放入3号和4号试管中,每管放入4mL
A组1号
A组2号
B组3号
B组4号
所加的量
4mL
4mL
4mL
4mL
所含的物质
黑曲霉的提取液或果胶酶溶液
黑曲霉的提取液或果胶酶溶液
水
水
所做的处理
放在沸水浴或酒精灯上加热
不加热
放在沸水浴或酒精灯上加热
不加