第 3 章 酶的制备及应用 “酶的应用”包括“研究酶的存在和简单制作方法”、“尝试利用酶活力测定的一般原理和方法”、“探讨酶在食品制造中的应用”、“探讨酶在洗涤等方面的应用”、“尝试制备和应用固相化酶”等五项具体内容标准。在人教版高中生物教科书中,这些具体内容标准体现在“果胶酶在果汁生产中的作用”、“探讨加酶洗衣粉的洗涤效果”和“ 酵母细胞的固定化”三个课题内容及具体要求方面。下面谈谈对“酶的应用”专题的教学组织。 1. 探讨果胶酶在果汁生产中的作用 1.1 探究课题的确定 果胶酶是多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等一系列酶的总称,其作用是分解细胞壁及胞间层的半糖醛酸高分子聚合物,将果胶等物质分解成可溶性的半乳糖醛酸等物质,使浑浊的果汁变得澄清,增加果汁的稳定性,提高果汁的品质。影响果胶酶活性的常见因素是温度和 pH,因此,实验程序应起始于引导学生提出一个适于他们探究的问题。一般情况下,可将学生分成两大组,一组学生探究温度对果胶酶活性的影响,别一组探究 pH 对果胶酶活性的影响。在此基础上,可继续探究在适宜的温度和 pH 条件下,果胶酶的适宜用量,最后计算将水果通过果胶酶的作用形成果汁饮料的价值。 1.2 学生分组设计实验方案 在必修模块的学习过程中,学生曾参与“影响酶活性的条件”一组探究实验。本实验的原理和操作基本步骤相对容易些,可让学生在阅读教材的基础上,确定下列实验流程及操作: 在此基础上,要求学生根据具体课题讨论实验设计中的变量,并提出相应问题供学生思考和讨论:(1)本实验的自变量是什么?因变量是什么?有哪些无关变量?(2)自变量如何进行定量控制?(3)因变量如何进行有效的检测?(4)怎样严格控制无关变量? 下表是以不同温度对果胶酶活性探讨的分析,可通过表中的部分内容引导学生讨论。 试管编号1 号2 号3 号4 号无关变量 50mL 苹果汁无关变量 5mL 质量分数为 2%的果胶酶自变量20℃恒温水浴40℃恒温水浴60℃恒温水浴80℃恒温水浴无关变量分开保温及保温时间等因变量检测生果汁产量(果胶酶活性检测) 1.3 操作注意事项 果胶酶的催化效果远不如过氧化氢酶明显,教师最好提前配制果胶酶溶液,适当增加果胶酶浓度,以缩短实验时间。果胶酶价格较贵,酶液浓度过高会增加实验成本。果胶酶是利用微生物发酵生产的,适宜温度比较宽泛,实验设置的温度梯度可相应间隔大一些,可采取 20℃、30℃、50℃、60℃、70...