（浙江专版）2017_2018学年高中生物第二章实验三果汁中的果胶和果胶酶教学案浙科版选修1.docx

实验三 果汁中的果胶和果胶酶1.果胶是植物细胞壁的主要组成成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。2果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶，瓦解植物的细胞壁和胞间层。有些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等都可用于生产果胶酶。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率(果汁量)和澄清度。3果胶不溶于乙醇，故可用酒精沉淀法鉴别果胶。4影响果胶酶活性的因素有温度、pH等。一、果胶和果胶酶1果胶(1)成分：由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成。(2)特点：果胶不溶于乙醇，故用酒精沉淀法鉴别果胶。(3)作用：是植物细胞壁主要组成成分之一。2果胶酶(1)组成：果胶酶包括果胶酶和果胶甲酯酶，可水解果胶，瓦解植物的细胞壁。(2)对果汁加工的影响：用果胶酶可以提高出汁率(果汁量)和澄清度。(3)果胶酶的生产：利用某些微生物，如黑曲霉、苹果青霉等生产。二、酶的活性及影响酶活性的因素1酶的活性(1)含义：指酶催化一定化学反应的能力。(2)表示方法：用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。2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。判断下列叙述的正误(1)果胶不溶于乙醇()(2)果胶酶和果胶甲酯酶可水解果胶()(3)将果胶酶用于果胶生产，既能提高果肉的出汁率又能提高果汁的澄清度()(4)酶的活性受温度、pH和酶用量等因素的影响()一、影响果汁产量的物质及处理方法1影响果汁产量的物质果胶是组成水果细胞壁的主要物质，这种物质的存在使制作果汁时存在两个问题。(1)果肉的出汁率低，耗时长；(2)榨取的果汁浑浊、粘度高，容易发生沉淀。2处理方法酶解法组成本质作用水解果胶的酶果胶酶和果胶甲酯酶蛋白质催化果胶水解为可溶性的半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯二、探究制作果汁的最佳条件1实验原理(1)果胶半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯。(2)果胶酶的活性受温度(或pH)的影响，处于最适温度(或pH)时活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小呈正相关。(3)果胶不溶于乙醇。这是鉴别果胶的一种简易方法。2实验流程题组冲关1关于果胶酶的说法正确的是()A果胶酶可以分解细胞壁中的纤维素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果胶酶并不特指某一种酶，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：选C果胶酶可以分解细胞壁中的果胶；果胶是由半乳糖醛酸甲酯和半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物；果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多种酶；果胶酶的化学本质是蛋白质。2下列关于果胶酶作用的叙述，错误的是()A分解水果细胞壁中的果胶，从而瓦解细胞壁B可将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，使果汁变得澄清C分解水果细胞壁中的纤维素和果胶D可使果汁榨取变得容易，提高出汁率解析：选C果胶酶可将果胶分解为半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，从而使果汁榨取时比较容易，并使果汁变得澄清。要分解纤维素，需要利用纤维素酶。3下列有关探究制作果汁最佳条件实验的叙述，错误的是()A该实验的自变量有果胶酶和温度B匀浆的量、果胶酶的用量、pH等为无关变量C沸水浴或酒精灯加热会导致果胶酶变性失活D利用果胶不溶于水的性质对果胶进行鉴别解析：选D果胶不溶于乙醇，这是鉴别果胶的一种简易方法。4下列微生物中可用于生产果胶酶的是()A噬菌体 B乳酸菌C苹果青霉 D变形虫解析：选C果胶酶在植物细胞的细胞壁和一些微生物中都有存在。其中微生物中主要存在于黑曲霉、苹果青霉中。随堂基础巩固1果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是()A果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物B果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使浑浊的果汁变澄清C果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一D果胶酶就是果胶分解酶的简称解析：选C果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成的；果胶酶是分解果胶的一类酶的总称。2探究pH对果胶酶活性影响的实验中，下列说法错误的是()A自变量是不同的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：选D该实验中自变量为不同的pH，其他无关变量如温度、底物浓度、酶浓度、反应时间等要控制相同，以排除无关变量对实验结果的影响。在某种pH下滤出的果汁体积最多，则该pH为最适。pH过低和过高，都能使酶变性失活。3(2016浙江4月选考)请回答与“果汁中的果胶和果胶酶”实验有关的问题：(1)果胶是细胞壁的重要组成成分，其化学本质是_(A.蛋白质B脂质C核酸D多糖)，它在细胞壁形成过程中的主要作用是将相邻的细胞_在一起。(2)制取果汁时，先用果胶酶将果胶分解成_和半乳糖醛酸甲酯等物质，再用_酶处理，可得到比较澄清的果汁。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的_高低呈正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提取物(经酶处理后的混合物)进行_处理，从而得到干制品。解析：(1)果胶是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯组成，其化学本质是属于脂质。果胶起着将植物细胞粘合在一起的作用。(2)果胶酶能将果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物质，要使果汁更澄清，应同时使用果胶酶和果胶甲酯酶。用适量且浓度适宜的上述两种酶处理时，果汁的出汁率、澄清度与酶的活性高低成正相关。(3)由于果胶不溶于乙醇，故可用乙醇对果胶粗提取物(经酶处理后的混合物)进行沉淀处理，从而得到干制品。答案：(1)B粘合(2)半乳糖醛酸果胶甲酯活性(3)沉淀课时跟踪检测1果胶酶能将植物组织内的果胶分解成()A透明果汁B半乳糖醛酸C丙酮酸 D酶制剂解析：选B果胶酶可使果胶分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。2果胶酶能将果胶水解成半乳糖醛酸，那么，与果胶酶从合成到发挥作用有关的细胞器是()A线粒体、核糖体、高尔基体、细胞膜B核糖体、线粒体、内质网、染色体C线粒体、核糖体、内质网、高尔基体D核糖体、高尔基体、染色体、溶酶体解析：选C果胶酶能将果胶水解成半乳糖醛酸，而果胶是细胞壁的主要组成成分之一，因此，果胶酶是在细胞外发挥作用的，属于分泌蛋白。分泌蛋白是在核糖体上合成的，经内质网初步加工后，以小泡的形式与高尔基体融合，在高尔基体内进一步加工，再以分泌小泡的形式移动到细胞膜，并与细胞膜融合，从而将分泌蛋白排到细胞外。整个过程需要线粒体提供能量。3在果汁中的果胶与果胶酶实验中用玻璃棒间歇搅拌2030 min的原因是()A使果汁迅速分散，以免再次凝结B增加果胶酶与果胶的接触，使果胶的水解更充分C搅拌出杂质，从玻璃棒上缠绕取出D增加果胶酶的量解析：选B实验中将山楂(或苹果)用匀浆机制成水果匀浆后，分装为A、B两组，A组中加入果胶酶提取液(或黑曲霉的提取液)，B组中加入等量水，随后用玻璃棒间歇搅拌2030 min，这种做法的目的是：使果胶与果胶酶充分接触，提高催化的效率。4下列关于影响酶活性的因素表示正确的是()解析：选B影响酶活性的因素有温度、pH等，而酶浓度和底物浓度是影响酶促反应的因素，不是影响酶活性的因素。5酶是生物体内细胞合成的生物催化剂，没有酶，生物体内的代谢反应就不能进行。随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。下列是一组关于酶的制备及应用的知识，请回答相关问题：(1)汇源果汁在口感和澄清度上比自制的果汁好，是因为生产时使用了_，工业上通常采用_来生产该物质。(2)下图是某课题研究小组的同学为探究果胶酶的某些特性所做的实验：实验方法：用制备的苹果泥根据图中所示的顺序进行操作，设计对照实验。实验结果：对照组与实验组进行了相同的时间，如图中甲曲线所示。a该实验中的自变量是_。b该实验小组改变了实验条件后重做，经过相同时间后得到曲线乙，则可能改变了哪些条件？_、_。曲线甲、乙中，苹果汁澄清度的最高点位于横坐标同一位置的原因是_。c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。为什么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？_。答案：(1)果胶酶黑曲霉和苹果青霉等微生物的发酵(2)a.温度b减少酶的量增加底物的量同一酶的最适温度是一定的，不会由于酶的用量和底物的量不同而不同c可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了苹果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响酶的活性6获得具有一定酒精度的苹果酸，添加蜂蜜、色素、香精、防腐剂等，按一定比例试制苹果醋复合饮料。苹果醋以及复合型饮料的主要工艺流程如下：请回答：(1)苹果汁中的果胶组成为半乳糖醛酸和_。果胶是植物细胞壁的主要成分，它不溶于_，这是鉴别果胶的一种简易方法。苹果汁生产时，可加入果胶酶和_酶以提高果汁的出汁率和澄清度。(2)采用_方法可以最大限度地保存苹果汁的色香味和营养价值。(填编号)A15 min高压蒸汽灭菌B高锰酸钾消毒C70%酒精消毒 D低温消毒答案：(1)半乳糖醛酸甲酯乙醇果胶甲酯(2)D7工业生产果汁时，常常利用果胶酶破除果肉细胞壁来提高出汁率，为研究温度对果胶酶活性的影响，某学生设计了如下实验：将果胶酶与苹果泥分装于不同试管，在10 水浴中恒温处理10 min(如图A)。将步骤处理后的果胶酶和苹果泥混合，再次在10 水浴中恒温处理10 min(如图B)。将步骤处理后的混合物过滤，收集滤液，测量果汁量(如图C)。在不同温度条件下重复以上实验步骤，并记录果汁量，结果如下表：温度()1020304050607080果汁量(mL)813152515121110根据上述实验，请分析回答下列问题：(1)果胶酶能破除细胞壁，是因为果胶酶可以促进细胞壁中果胶的水解，其水解产物是_。(2)实验结果表明，当温度为_附近时，果汁量最多，此时果胶酶的活性_。(3)为什么该实验能够通过测定过滤出的苹果汁的体