【课 题】果胶酶在果汁生产中的作用
（一）基础知识（课前预习）
1、制作果汁要解决的两个问题：一是果肉的 ；二是榨取的果汁的 ；
2、果胶是 主要成分之一，它是 聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。果胶酶能够分解 ，瓦解植物细胞的 及 ，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澄清。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 、 和 等。
3、酶的活性是指 的能力。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 来表示。在科学研究与工业生产中，酶的反应速度用 来表示。 4、 、 和 等条件会影响酶的活性。
5、若果胶酶的最适温度为450C、最适PH为6，在下列构建坐标，分别画出果胶酶的活性与温度、PH的关系。
6、实验过程中可以变化的因素称为 。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 。 （二）实验设计（课堂解决）
1、阅读“[资料一]探究温度和PH对酶的活性的影响”，思考下列问题： （1）实验的目的： 。 思考：该实验与必修1中“探究影响酶活性的条件”的实验有何不同？
（2）实验原理： （3）变量设计与控制：
①你确定的温度梯度（或PH梯度）为 。
②实验自变量是 ，控制变量的方法是利用 ③实验的应变量是 ，控制应变量的方法是测定 。 （4）下面是某同学设计的实验步骤：
①、用榨汁机榨取适量的苹果汁，并配制一定浓度的果胶酶备用。
②、取大烧杯 只，并注明温度：100C、 150C、200C、 250C、 300C、 350C 、400C 450C 、500C 。
③、取试管 支， 支倒入10mL果汁（A管）， 支倒入2mL 溶液（B管）。 ④、将不同温度的水倒入相应的烧杯中，每只烧杯中放入 试管各一支，并插入一支温度计。
⑤、保持水温恒定。一段时间后 ⑥、利用 处理后的果汁，用量筒测量果汁的体积并设计表格记录。 问题思考：
a、 进行④处理的目的是 。
b、上述 为设置对照实验，这种对照称为 。 c、为什么可以根据⑥操作判断果胶酶的活性高低？
d、设计表格记录实验数据
e、若测定PH的影响应这样操作？
f、当探究PH对果胶酶或性的影响时，自变量是 ，保持不变的因素有 。 2、阅读“[资料二]探究果胶酶的用量”，回答下列问题：
（1）该实验中应怎样控制温度和PH？ 。 （2）此实验的应变量应当是 ，其他条件控制 （相同或不同）。 【例题分析】果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能够分解果胶，瓦解植物细胞壁及胞间层，在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。请你帮助完成以下有关果胶酶和果汁生产的实验课题。
实验用具和材料：磨浆机、烧杯、试管、量筒、刀片、玻璃棒、漏斗、纱布等。苹果、
质量分数为2%的果胶酶溶液、蒸馏水等。 实验一：果胶酶在果汁生产中的作用 实验方法及步骤：
（1）将苹果洗净去皮，用磨浆机制成苹果泥，加入适量蒸馏水备用。
（2）取两个100ml洁净烧杯，编号为1、2号，按相应程序进行操作，请完成表中未
填写的内容。 烧杯 操作顺序 项目： 1 2 20mL 20mL ① 在烧杯中加入苹果泥 2mL ② ③ 注入蒸馏水 10min ④ 在恒温水浴中保温，并用玻璃棒不时搅拌 10min （3）取出两个烧杯，同时进行过滤。观察或比较 ，并记录结果。
实验结果的预测及结论： 如果是 ，则说明果胶
酶对果胶的水解具有催化作用。
实验二：验证果胶酶在果汁生产中的作用
（1）在课题实验步骤中，在完成“烧杯中分别加入苹果泥、试管中分别加入果胶酶溶
液、编号、编组”之后，有下列两种操作：
方法一：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥相混合，再把混合液的pH分
别调至4、5、6、……10。
方法二：将试管中的果胶酶溶液和烧杯中的苹果泥的pH分别调至4、5、6、……
10，再把pH相等的果胶酶溶液和苹果泥相混合。
请问哪一种方法更为科学： ，并说明理由：
。
（2）实验步骤中也有玻璃棒搅拌的操作，其目的是使 ，以减少实验误差。
（3）如果用曲线图的方式记录实验结果，在现有的条件下，当横坐标表示pH，纵坐标表示 ，实验的操作和记录是比较切实可行的。根据你对酶特性的了解，在下图中选择一个最可能是实验结果的曲线图： 。若实验所获得的最适宜PH=m，请你在所选的曲线图中标出“m”点的位置。
【巩固练习】
1、工业上常用发酵罐生产淀粉酶，现用发酵罐研究碳水化合物的种类对于微生物产生淀粉酶的影响，将多种不同碳水化合物用于研究，实验中，PH维持在7—8之间，其他条件保持稳定，测定淀粉酶的产量（相对值），结果如下表所示： 碳水化合物的来源 玉米淀粉 麦芽糖 葡萄糖 蔗糖 乳糖 不含糖 淀粉酶产量（相对值） 235 179 52 17 0 0 （1）关于碳水化合物种类对于微生物产生淀粉酶的影响，你有何结论？根据这一结论再提出一项假设。
（2）说明淀粉酶的一项商业用途。 （3）为什么说微生物能利用多种碳水化合物是其具有的生存优胜？
（4）进一步研究酸碱度对于淀粉酶产量的影响，只用一种碳水化合物，结果如下表所示：
PH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 淀粉酶产量（相对值） 0 4 13 18 14 11 ①、这项研究中使用哪一类碳水化合物最为合适? 。 ②、评价酸碱度是如何影响微生物产生淀粉酶的。
2、荔枝是岭南佳果，但季节性强，不耐储藏。如果把荔枝制成果酒，则能明显提高经济效益。在把荔枝制成果酒的过程中，很多因素会影响荔枝酒的产量。尤其是在制酒的第一步：把水果制成果汁时，出汁率较低，严重影响果酒产量。而果胶酶能明显增加出汁率。为了解对于一定量的荔枝果泥，要使用多少果胶酶最合适，生物兴趣小组同学提出了开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料用具，设计实验步骤（实验课题名称、结果预测等略）。
实验材料和用具：荔枝果泥50ml、质量浓度为5%的果胶酶母液20ml、大烧杯、相同规格试管若干支、温度计、漏斗、量筒、吸管、滤纸等 设计实验步骤：
①取四支试管，编号为A、B、C、D；
② ； ③ ；