导与练高中生物一轮复习第41讲果胶酶在果汁生产中的作用名师优质课件新人教版必修3

1、第第4141讲讲 果胶酶在果汁生产中果胶酶在果汁生产中的作用的作用 最新考纲最新考纲 果胶酶在果汁生产中的应用果胶酶在果汁生产中的应用 基础整合基础整合 题组演练题组演练 考点突破考点突破 基础整合基础整合网络构建网络构建 模型化梳理模型化梳理 体验式自评体验式自评 一、果胶酶一、果胶酶 1.1.来源来源: :植物、霉菌、酵母菌、细菌等均能产生果胶酶。植物、霉菌、酵母菌、细菌等均能产生果胶酶。 2.2.组成组成: :是分解果胶的一类酶的总称是分解果胶的一类酶的总称, ,包括包括多聚半乳糖醛多聚半乳糖醛酸酶酸酶、果胶分解酶果胶分解酶和果胶酯酶等。和果胶酯酶等。 3.3.作用作用: : (1)(1

2、)分解果胶分解果胶, ,瓦解植物的瓦解植物的细胞壁细胞壁和胞间层。和胞间层。 (2)(2)使浑浊的果汁变得澄清。使浑浊的果汁变得澄清。 二、酶的活性与影响酶活性的因素二、酶的活性与影响酶活性的因素 1.1.酶活性的概念酶活性的概念: :酶催化一定化学反应的能力。酶催化一定化学反应的能力。 2.2.表示方式表示方式: :可用在一定条件下催化某一化学反应的可用在一定条件下催化某一化学反应的 反应反应速度速度来表示。来表示。 3.3.影响酶活性的因素影响酶活性的因素 : :温度温度、pHpH、酶的、酶的抑制剂抑制剂等。等。 三、探究温度对酶活性影响的实验三、探究温度对酶活性影响的实验 1.1.实验方

3、案实验方案: :确定温度梯度确定温度梯度探讨控制温度的方法和措施。探讨控制温度的方法和措施。 2.2.实验程序实验程序: :制备水果泥制备水果泥水果泥与果胶酶分别水果泥与果胶酶分别 水浴水浴保温保温将水果泥与果胶酶将水果泥与果胶酶混合保温混合保温过滤出果汁过滤出果汁记记录果汁量录果汁量改变不同改变不同温度温度后后, ,重复上面实验。重复上面实验。 3.3.记录实验数据记录实验数据, ,并填入表格。并填入表格。 4.4.得出结论得出结论: :获得的果汁越多获得的果汁越多, ,或果汁越澄清或果汁越澄清, ,表明果表明果胶酶活性胶酶活性越高越高。 四、探究果胶酶的用量四、探究果胶酶的用量 该实验是在

4、探究了果胶酶的该实验是在探究了果胶酶的最适温度最适温度和和最适最适 pHpH 之之后进行的后进行的, ,实验的变量不再是实验的变量不再是 pHpH 或或温度温度, ,而是而是酶的用酶的用量量。 在这个实验中在这个实验中, ,除了酶的用量以外除了酶的用量以外, ,影响果汁产量影响果汁产量的因素还有的因素还有: :pHpH、温度温度、酶催化反应的时间酶催化反应的时间、水果泥、水果泥的的用量用量等。等。 体验式自评体验式自评 1.1.判断正误判断正误 (1)(1)果胶酶是一种能将果胶水解成可溶性半乳糖醛酸果胶酶是一种能将果胶水解成可溶性半乳糖醛酸的酶。的酶。( ( ) ) (2)(2)果胶酶的最适用

5、量与温度和果胶酶的最适用量与温度和 pH pH 无关。无关。( ( ) ) (3)(3)酶的活性可以用酶所催化的某一化学反应的反应酶的活性可以用酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。速度来表示。( ( ) ) 2.(20132.(2013 绵阳质检绵阳质检) )探究温度、探究温度、pHpH 对果胶酶活性对果胶酶活性的影响及探究果胶酶的用量三个实验中的影响及探究果胶酶的用量三个实验中, ,实验变实验变量依次为量依次为( ( D D ) ) A.A.温度、酶活性、酶用量温度、酶活性、酶用量 B.B.苹果泥用量、苹果泥用量、pHpH、果汁量、果汁量 C.C.反应时间、酶活性、酶用量反应时间、酶活性

6、、酶用量 D.D.温度、温度、pHpH、果胶酶用量、果胶酶用量 网络图构建网络图构建 考点突破考点突破技法提炼技法提炼 要点化归纳要点化归纳 训练式悟法训练式悟法 考点一考点一 影响果汁产量的物质及处理方法影响果汁产量的物质及处理方法 考点归纳考点归纳 1.1.影响果汁产量的物质影响果汁产量的物质 纤维素和果胶是组成植物细胞的重要物质纤维素和果胶是组成植物细胞的重要物质, ,这两种物这两种物质的存在使制作果汁时存在两个问题质的存在使制作果汁时存在两个问题: :一是果肉的出一是果肉的出汁率低汁率低, ,耗时长耗时长; ;二是榨取的果汁浑浊、黏度高二是榨取的果汁浑浊、黏度高, ,容易容易发生沉淀。

7、发生沉淀。 (1)(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一, ,是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物, ,不溶不溶 于水。于水。 (2)(2)果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称, ,包括多聚半包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等, ,不是一种酶。不是一种酶。 (3)(3)果胶酶的作用是能把果胶分解成半乳糖醛酸果胶酶的作用是能把果胶分解成半乳糖醛酸, ,从而从而使果汁变得澄清使果汁变得澄清, ,并提高水果的出汁率。并提高水果的出

8、汁率。 2.2.处理方法处理方法酶解法酶解法 常用的酶及其作用特点如下常用的酶及其作用特点如下: : 果胶果胶酶酶 纤维纤维组成组成 多聚半乳糖醛酸酶、多聚半乳糖醛酸酶、 果果胶分解酶、胶分解酶、 果胶酯酶等果胶酯酶等 C C1 1酶、酶、C CX X酶、葡萄糖酶、葡萄糖 本质本质 蛋白质蛋白质 作用作用 催化果胶水解为催化果胶水解为可溶可溶 性半乳糖醛酸性半乳糖醛酸 纤维素纤维素纤维纤维葡葡萄糖萄糖 素酶素酶 苷酶苷酶 蛋白质蛋白质 二糖二糖典例训练典例训练 1.1.下列关于果胶与果胶酶说法正确的是下列关于果胶与果胶酶说法正确的是 ( ( ) ) 在果汁加工中在果汁加工中 , ,果胶会影响出

9、汁率果胶会影响出汁率 果胶酶是分解果胶的一类酶的总称果胶酶是分解果胶的一类酶的总称 果胶酶可以分解细胞壁的主要成分果胶酶可以分解细胞壁的主要成分纤维素纤维素 果胶酶的化学本质是蛋白质果胶酶的化学本质是蛋白质 果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物果胶酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 A.A. B.B. C.C. D.D. 【解题指导】【解题指导】 果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物高分子化合物, ,影响出汁率并使果汁变浑浊。影响出汁率并使果汁变浑浊。 果胶酶果胶酶是分解果胶的一类酶的总称是分解果胶的一类酶的总称, ,包括多聚半乳糖醛酸

10、包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等酶、果胶分解酶和果胶酯酶等, ,化学本质是蛋白质化学本质是蛋白质, ,可以把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。可以把果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。 答案答案: :B B 考点二考点二 有关酶的实验设计有关酶的实验设计 考点归纳考点归纳 1.1.探究酶活性最适条件的实验设计探究酶活性最适条件的实验设计 (1)(1)原理原理 果胶酶的活性受温度果胶酶的活性受温度 ( (或或 pH)pH)的影响的影响, ,处于最适温处于最适温度度( (或或 pH)pH)时活性最高。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果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性

11、大小成正比。小成正比。 (2)(2)流程流程 (3)(3)注意事项注意事项 在苹果泥和果胶酶混合之前在苹果泥和果胶酶混合之前, ,一定要保证底物和酶达到所要一定要保证底物和酶达到所要求的温度或求的温度或pHpH条件条件, ,以避免混合后条件的变化以避免混合后条件的变化, ,确保实验结果确保实验结果的可信度和可靠性。的可信度和可靠性。 (4)(4)衡量实验结果的指标衡量实验结果的指标 以果汁澄清度与果汁产量的多少确认果胶酶活性的高低。以果汁澄清度与果汁产量的多少确认果胶酶活性的高低。 【易错提醒】【易错提醒】 在探究温度或在探究温度或 pHpH 的影响时的影响时, ,不同的温度梯不同的温度梯度之

12、间或不同的度之间或不同的 pHpH 梯度之间构成了相互对照梯度之间构成了相互对照, ,通过相互对照通过相互对照可确定果胶酶活性的温度或可确定果胶酶活性的温度或pHpH 的最适值。的最适值。 2.2.探究果胶酶的最适用量探究果胶酶的最适用量 (1)(1)原理提示原理提示 本实验是一个探究性的定量实验本实验是一个探究性的定量实验, ,所测出的酶的最适用量是所测出的酶的最适用量是在最适温度、在最适温度、 pHpH 条件下测出的条件下测出的, ,因而果胶酶的最适用量应标明因而果胶酶的最适用量应标明温度和温度和 pHpH。 (2)(2)确定最适用量的方法确定最适用量的方法 如果随酶浓度的增加如果随酶浓度

13、的增加, ,过滤到的果汁的体积也增加过滤到的果汁的体积也增加, ,说明酶的说明酶的用量不足用量不足; ;当酶的浓度增加到某个值后当酶的浓度增加到某个值后, ,再增加酶的用量再增加酶的用量, ,过过滤到的果汁的体积也不再改变滤到的果汁的体积也不再改变 , ,说明酶的用量已经足够说明酶的用量已经足够 , ,那么那么, ,这个值就是酶的最适用量。这个值就是酶的最适用量。 (3)(3)结果分析结果分析 计算澄清苹果汁得率计算澄清苹果汁得率(R)(R)。 R=VR=V1 1/V/V2 2100%100%式中式中:V:V1 1为澄清为澄清苹果汁体积苹果汁体积,V,V2 2为处理前苹果汁体积。为处理前苹果汁

14、体积。 典例训练典例训练 2.2.酶是生物体内细胞合成的生物催化剂酶是生物体内细胞合成的生物催化剂, ,没有酶没有酶, ,生物体内的生物体内的几乎所有代谢反应都不能进行。几乎所有代谢反应都不能进行。 随着生物科学技术的发展随着生物科学技术的发展, ,酶酶已经走出实验室走进人们的生产和生活。果胶酶能够分解果已经走出实验室走进人们的生产和生活。果胶酶能够分解果胶胶, ,瓦解植物的细胞壁及胞间层瓦解植物的细胞壁及胞间层, ,使榨取果汁更容易使榨取果汁更容易, ,也使得也使得浑浊的果汁变得更加澄清。请回答下列有关酶的问题浑浊的果汁变得更加澄清。请回答下列有关酶的问题: : (1)(1)每当到了丰收的季

15、节每当到了丰收的季节, ,苹果堆满了仓库苹果堆满了仓库, ,如果交通不便如果交通不便, ,就就会有很多苹果因保存不当或不能及时运出会有很多苹果因保存不当或不能及时运出, ,而渐渐腐烂变质而渐渐腐烂变质, ,苹果腐烂的原因是苹果腐烂的原因是: : ； 。 为了减少损失为了减少损失, ,提高产品的经济效益提高产品的经济效益, ,人们想到了榨取果汁人们想到了榨取果汁, ,要想使果汁尽可能多地榨出来要想使果汁尽可能多地榨出来, ,应加入果胶酶应加入果胶酶, ,在该物质的作在该物质的作用下用下, ,果胶分解成可溶性的果胶分解成可溶性的 。 (2)(2)探究温度对果胶酶活性影响的实验步骤探究温度对果胶酶活

16、性影响的实验步骤:a.:a.用搅拌器制苹用搅拌器制苹果泥果泥, ,并适量且等量注入到并适量且等量注入到6 6 支试管中支试管中; ;同时另取同时另取 6 6 支试管各支试管各注入适量且等量的果胶酶溶液注入适量且等量的果胶酶溶液;b.;b.取取 6 6 个烧杯分别编号个烧杯分别编号 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6,6,依次注入适量依次注入适量 30 30 、35 35 、40 40 、45 45 、50 50 、55 55 的水的水, ,恒温水浴恒温水浴;c.;c.每一烧杯中分别放入相应装每一烧杯中分别放入相应装有等量苹果泥和果胶酶的试管有等量苹果泥和果胶酶的试管, ,保温保温 3

17、min;d.3 min;d.将各组烧杯中将各组烧杯中试管内的苹果泥和果胶酶混合均匀试管内的苹果泥和果胶酶混合均匀, ,振荡试管振荡试管, ,反应一段时反应一段时间间;e.;e.过滤过滤, ,比较获得苹果汁的体积。比较获得苹果汁的体积。 c c中将分别装在不同试管中的苹果泥和果胶酶恒温处理中将分别装在不同试管中的苹果泥和果胶酶恒温处理的目的是的目的是 。 有人认为该实验缺乏对照有人认为该实验缺乏对照, ,应补充一组苹果泥和蒸馏水应补充一组苹果泥和蒸馏水相混合的实验相混合的实验, ,你认为有没有必要你认为有没有必要? ? 。 若继续探究果胶酶的最适用量若继续探究果胶酶的最适用量, ,则在实验过程中

18、温度、则在实验过程中温度、 等因素应保持不变等因素应保持不变( (列举两个列举两个) )。 【解题指导】【解题指导】 (1)(1)苹果堆满仓库苹果堆满仓库, ,由于空气不通畅由于空气不通畅, ,易使其易使其进行无氧呼吸产生酒精而使之腐烂进行无氧呼吸产生酒精而使之腐烂; ;除此之外除此之外, ,还有微生还有微生物侵染。物侵染。 果胶酶瓦解植物细胞壁及胞间层使榨取果汁更容果胶酶瓦解植物细胞壁及胞间层使榨取果汁更容易易, ,果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸。 (2)(2)探究温度对酶活性影响的实验中探究温度对酶活性影响的实验中, ,温度是自变量温度是自变量, ,为了为了保证

19、实验的正常进行保证实验的正常进行, ,必须预先达到实验要求条件必须预先达到实验要求条件, ,故先故先将苹果泥和果胶酶分别恒温处理。将苹果泥和果胶酶分别恒温处理。 该实验利用温度梯度作该实验利用温度梯度作为相互对照为相互对照, ,因此没必要补充苹果泥和蒸馏水相混合的实因此没必要补充苹果泥和蒸馏水相混合的实验作对照。验作对照。 答案答案: :(1)(1)无氧呼吸产生酒精使细胞死亡无氧呼吸产生酒精使细胞死亡 微生物侵染半乳糖醛酸微生物侵染半乳糖醛酸 (2)(2)保证底物和酶在混合时的温度是相同的保证底物和酶在混合时的温度是相同的 没有没有 pHpH、苹果泥含量、苹果泥含量 题组演练题组演练科学高效科

20、学高效 题组式集训题组式集训 对点式落实对点式落实 题组一题组一 果胶与果胶酶果胶与果胶酶 1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是( ( C C ) ) A.A.果胶酶只存在于植物果实中果胶酶只存在于植物果实中 B.B.果胶溶于水果胶溶于水, ,不溶于乙醇不溶于乙醇 C.C.果胶酶广泛存在于植物和微生物中果胶酶广泛存在于植物和微生物中 D.D.果胶酶能分解果胶和纤维素果胶酶能分解果胶和纤维素 解析解析: :果胶酶在很多植物和微生物中都有分布果胶酶在很多植物和微生物中都有分布, ,所以所以A A错错,C,C正确正确; ;果胶不溶于水果胶不溶于水, ,故故B B错错; ;果胶酶具有专一性果胶酶具

21、有专一性, ,只能分解只能分解果胶果胶, ,不能分解纤维素不能分解纤维素, ,故故 D D 错。错。 题组二题组二 影响酶活性因素的实验设计影响酶活性因素的实验设计 2.2.如图曲线表示的是温度和果胶酶如图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系活性之间的关系, ,下列叙述错误的下列叙述错误的 是是( ( D D ) ) A.A.在在 B B 点之前点之前, ,果胶酶的活性和温度果胶酶的活性和温度成正比成正比, ,之后之后, ,成反比成反比 B.B.当温度到当温度到B B点时点时, ,果胶酶的活性最高果胶酶的活性最高, ,酶的催化作用最强酶的催化作用最强 C.AC.A 点时点时, ,果胶酶的活性很低果胶酶的活性很低, ,但随着温度升高但随着温度升高, ,果胶酶的果胶酶的活性可以上升活性可以上升 D.CD.C 点时点时, ,果胶酶的活性很低果胶酶的活性很低, ,当温度降低时当温度降低时, ,酶的活性也酶的活性也可以上升可以上升 解析解析: :从图中可以看出随着温度升高从图中可以看出随着温度升高, ,果胶酶的活性在上果胶酶的活