（浙江專版）2017_2018學(xué)年高中生物第二章實(shí)驗(yàn)三果汁中的果膠和果膠酶教學(xué)案浙科版選修1.docx

實(shí)驗(yàn)三 果汁中的果膠和果膠酶1.果膠是植物細(xì)胞壁的主要組成成分之一，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成。2果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層。有些微生物，如黑曲霉、蘋(píng)果青霉等都可用于生產(chǎn)果膠酶。在果汁生產(chǎn)中應(yīng)用果膠酶可以提高出汁率(果汁量)和澄清度。3果膠不溶于乙醇，故可用酒精沉淀法鑒別果膠。4影響果膠酶活性的因素有溫度、pH等。一、果膠和果膠酶1果膠(1)成分：由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成。(2)特點(diǎn)：果膠不溶于乙醇，故用酒精沉淀法鑒別果膠。(3)作用：是植物細(xì)胞壁主要組成成分之一。2果膠酶(1)組成：果膠酶包括果膠酶和果膠甲酯酶，可水解果膠，瓦解植物的細(xì)胞壁。(2)對(duì)果汁加工的影響：用果膠酶可以提高出汁率(果汁量)和澄清度。(3)果膠酶的生產(chǎn)：利用某些微生物，如黑曲霉、蘋(píng)果青霉等生產(chǎn)。二、酶的活性及影響酶活性的因素1酶的活性(1)含義：指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力。(2)表示方法：用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來(lái)表示。2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(lái)表示。3影響酶活性的因素：溫度、pH和酶的抑制劑等。判斷下列敘述的正誤(1)果膠不溶于乙醇()(2)果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠()(3)將果膠酶用于果膠生產(chǎn)，既能提高果肉的出汁率又能提高果汁的澄清度()(4)酶的活性受溫度、pH和酶用量等因素的影響()一、影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)及處理方法1影響果汁產(chǎn)量的物質(zhì)果膠是組成水果細(xì)胞壁的主要物質(zhì)，這種物質(zhì)的存在使制作果汁時(shí)存在兩個(gè)問(wèn)題。(1)果肉的出汁率低，耗時(shí)長(zhǎng)；(2)榨取的果汁渾濁、粘度高，容易發(fā)生沉淀。2處理方法酶解法組成本質(zhì)作用水解果膠的酶果膠酶和果膠甲酯酶蛋白質(zhì)催化果膠水解為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條件1實(shí)驗(yàn)原理(1)果膠半乳糖醛酸半乳糖醛酸甲酯。(2)果膠酶的活性受溫度(或pH)的影響，處于最適溫度(或pH)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呈正相關(guān)。(3)果膠不溶于乙醇。這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。2實(shí)驗(yàn)流程題組沖關(guān)1關(guān)于果膠酶的說(shuō)法正確的是()A果膠酶可以分解細(xì)胞壁中的纖維素B果膠酶是由半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物C果膠酶并不特指某一種酶，而是分解果膠的一類酶的總稱D果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA解析：選C果膠酶可以分解細(xì)胞壁中的果膠；果膠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；果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱，包括多種酶；果膠酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。2下列關(guān)于果膠酶作用的敘述，錯(cuò)誤的是()A分解水果細(xì)胞壁中的果膠，從而瓦解細(xì)胞壁B可將果膠分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，使果汁變得澄清C分解水果細(xì)胞壁中的纖維素和果膠D可使果汁榨取變得容易，提高出汁率解析：選C果膠酶可將果膠分解為半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯，從而使果汁榨取時(shí)比較容易，并使果汁變得澄清。要分解纖維素，需要利用纖維素酶。3下列有關(guān)探究制作果汁最佳條件實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A該實(shí)驗(yàn)的自變量有果膠酶和溫度B勻漿的量、果膠酶的用量、pH等為無(wú)關(guān)變量C沸水浴或酒精燈加熱會(huì)導(dǎo)致果膠酶變性失活D利用果膠不溶于水的性質(zhì)對(duì)果膠進(jìn)行鑒別解析：選D果膠不溶于乙醇，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。4下列微生物中可用于生產(chǎn)果膠酶的是()A噬菌體 B乳酸菌C蘋(píng)果青霉 D變形蟲(chóng)解析：選C果膠酶在植物細(xì)胞的細(xì)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、蘋(píng)果青霉中。隨堂基礎(chǔ)鞏固1果膠酶的作用底物是果膠，下列有關(guān)敘述正確的是()A果膠是由半乳糖聚合而成的一種高分子化合物B果膠酶可催化果膠分解成可溶性的半乳糖，使渾濁的果汁變澄清C果膠是植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要組成成分之一D果膠酶就是果膠分解酶的簡(jiǎn)稱解析：選C果膠是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成的；果膠酶是分解果膠的一類酶的總稱。2探究pH對(duì)果膠酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A自變量是不同的pHB控制不變的量有溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等C可通過(guò)測(cè)定濾出的果汁體積判斷果膠酶的最適pHDpH過(guò)低時(shí)，果膠酶活性變小，但不失活解析：選D該實(shí)驗(yàn)中自變量為不同的pH，其他無(wú)關(guān)變量如溫度、底物濃度、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間等要控制相同，以排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。在某種pH下濾出的果汁體積最多，則該pH為最適。pH過(guò)低和過(guò)高，都能使酶變性失活。3(2016浙江4月選考)請(qǐng)回答與“果汁中的果膠和果膠酶”實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問(wèn)題：(1)果膠是細(xì)胞壁的重要組成成分，其化學(xué)本質(zhì)是_(A.蛋白質(zhì)B脂質(zhì)C核酸D多糖)，它在細(xì)胞壁形成過(guò)程中的主要作用是將相鄰的細(xì)胞_在一起。(2)制取果汁時(shí)，先用果膠酶將果膠分解成_和半乳糖醛酸甲酯等物質(zhì)，再用_酶處理，可得到比較澄清的果汁。用適量且濃度適宜的上述兩種酶處理時(shí)，果汁的出汁率、澄清度與酶的_高低呈正相關(guān)。(3)由于果膠不溶于乙醇，故可用乙醇對(duì)果膠粗提取物(經(jīng)酶處理后的混合物)進(jìn)行_處理，從而得到干制品。解析：(1)果膠是由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成，其化學(xué)本質(zhì)是屬于脂質(zhì)。果膠起著將植物細(xì)胞粘合在一起的作用。(2)果膠酶能將果膠分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯等物質(zhì)，要使果汁更澄清，應(yīng)同時(shí)使用果膠酶和果膠甲酯酶。用適量且濃度適宜的上述兩種酶處理時(shí)，果汁的出汁率、澄清度與酶的活性高低成正相關(guān)。(3)由于果膠不溶于乙醇，故可用乙醇對(duì)果膠粗提取物(經(jīng)酶處理后的混合物)進(jìn)行沉淀處理，從而得到干制品。答案：(1)B粘合(2)半乳糖醛酸果膠甲酯活性(3)沉淀課時(shí)跟蹤檢測(cè)1果膠酶能將植物組織內(nèi)的果膠分解成()A透明果汁B半乳糖醛酸C丙酮酸 D酶制劑解析：選B果膠酶可使果膠分解成半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯。2果膠酶能將果膠水解成半乳糖醛酸，那么，與果膠酶從合成到發(fā)揮作用有關(guān)的細(xì)胞器是()A線粒體、核糖體、高爾基體、細(xì)胞膜B核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、染色體C線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體D核糖體、高爾基體、染色體、溶酶體解析：選C果膠酶能將果膠水解成半乳糖醛酸，而果膠是細(xì)胞壁的主要組成成分之一，因此，果膠酶是在細(xì)胞外發(fā)揮作用的，屬于分泌蛋白。分泌蛋白是在核糖體上合成的，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工后，以小泡的形式與高爾基體融合，在高爾基體內(nèi)進(jìn)一步加工，再以分泌小泡的形式移動(dòng)到細(xì)胞膜，并與細(xì)胞膜融合，從而將分泌蛋白排到細(xì)胞外。整個(gè)過(guò)程需要線粒體提供能量。3在果汁中的果膠與果膠酶實(shí)驗(yàn)中用玻璃棒間歇攪拌2030 min的原因是()A使果汁迅速分散，以免再次凝結(jié)B增加果膠酶與果膠的接觸，使果膠的水解更充分C攪拌出雜質(zhì)，從玻璃棒上纏繞取出D增加果膠酶的量解析：選B實(shí)驗(yàn)中將山楂(或蘋(píng)果)用勻漿機(jī)制成水果勻漿后，分裝為A、B兩組，A組中加入果膠酶提取液(或黑曲霉的提取液)，B組中加入等量水，隨后用玻璃棒間歇攪拌2030 min，這種做法的目的是：使果膠與果膠酶充分接觸，提高催化的效率。4下列關(guān)于影響酶活性的因素表示正確的是()解析：選B影響酶活性的因素有溫度、pH等，而酶濃度和底物濃度是影響酶促反應(yīng)的因素，不是影響酶活性的因素。5酶是生物體內(nèi)細(xì)胞合成的生物催化劑，沒(méi)有酶，生物體內(nèi)的代謝反應(yīng)就不能進(jìn)行。隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，酶已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人們的生產(chǎn)和生活。下列是一組關(guān)于酶的制備及應(yīng)用的知識(shí)，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：(1)匯源果汁在口感和澄清度上比自制的果汁好，是因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)使用了_，工業(yè)上通常采用_來(lái)生產(chǎn)該物質(zhì)。(2)下圖是某課題研究小組的同學(xué)為探究果膠酶的某些特性所做的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方法：用制備的蘋(píng)果泥根據(jù)圖中所示的順序進(jìn)行操作，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了相同的時(shí)間，如圖中甲曲線所示。a該實(shí)驗(yàn)中的自變量是_。b該實(shí)驗(yàn)小組改變了實(shí)驗(yàn)條件后重做，經(jīng)過(guò)相同時(shí)間后得到曲線乙，則可能改變了哪些條件？_、_。曲線甲、乙中，蘋(píng)果汁澄清度的最高點(diǎn)位于橫坐標(biāo)同一位置的原因是_。c在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，要將蘋(píng)果泥和果膠酶分裝在不同的試管。為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前，要將蘋(píng)果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理？_。答案：(1)果膠酶黑曲霉和蘋(píng)果青霉等微生物的發(fā)酵(2)a.溫度b減少酶的量增加底物的量同一酶的最適溫度是一定的，不會(huì)由于酶的用量和底物的量不同而不同c可以保證底物和酶在混合時(shí)的溫度是相同的，避免了蘋(píng)果泥和果膠酶混合時(shí)影響混合物的溫度，從而影響酶的活性6獲得具有一定酒精度的蘋(píng)果酸，添加蜂蜜、色素、香精、防腐劑等，按一定比例試制蘋(píng)果醋復(fù)合飲料。蘋(píng)果醋以及復(fù)合型飲料的主要工藝流程如下：請(qǐng)回答：(1)蘋(píng)果汁中的果膠組成為半乳糖醛酸和_。果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，它不溶于_，這是鑒別果膠的一種簡(jiǎn)易方法。蘋(píng)果汁生產(chǎn)時(shí)，可加入果膠酶和_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蘋(píng)果汁的色香味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。(填編號(hào))A15 min高壓蒸汽滅菌B高錳酸鉀消毒C70%酒精消毒 D低溫消毒答案：(1)半乳糖醛酸甲酯乙醇果膠甲酯(2)D7工業(yè)生產(chǎn)果汁時(shí)，常常利用果膠酶破除果肉細(xì)胞壁來(lái)提高出汁率，為研究溫度對(duì)果膠酶活性的影響，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將果膠酶與蘋(píng)果泥分裝于不同試管，在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖A)。將步驟處理后的果膠酶和蘋(píng)果泥混合，再次在10 水浴中恒溫處理10 min(如圖B)。將步驟處理后的混合物過(guò)濾，收集濾液，測(cè)量果汁量(如圖C)。在不同溫度條件下重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，并記錄果汁量，結(jié)果如下表：溫度()1020304050607080果汁量(mL)813152515121110根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：(1)果膠酶能破除細(xì)胞壁，是因?yàn)楣z酶可以促進(jìn)細(xì)胞壁中果膠的水解，其水解產(chǎn)物是_。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)溫度為_(kāi)附近時(shí)，果汁量最多，此時(shí)果膠酶的活性_。(3)為什么該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^(guò)測(cè)定過(guò)濾出的蘋(píng)果汁的體