1、高一生物酶與酶促反應教學設計教學目標： 知道：酶的發(fā)現(xiàn) 應用：1.酶的概念 2.酶的特性 教學重點： 1. 酶的概念 2. 酶的催化作用具有高效性、專一性和需要適宜條件的特點。 教學難點： 酶特性相關實驗的分析教學過程復習舊知：上節(jié)課我們學習了生命活動的能量流通貨幣ATP，首先我們來復習一下。復習提問：ATP的全稱？結構簡式？各符號所代表的意義（A、T、P、）？ATP與ADP相互轉化中能量的來源與去路？轉化有何意義？引入新課：生物體的細胞生活在比較溫和的環(huán)境中，在細胞內(nèi)部進行著成千上萬個化學反應，為什么這些反應在常溫、常壓下就能夠高效有序地進行呢？（我們看化學中的一些反應，要想加快這些反應的反

2、應速度，我們可以采取哪些方法？（加溫、加壓、加催化劑）那么對于體內(nèi)的細胞來說，能不能通過這些方法來加快它們的反應速度呢？加溫？加壓？加催化劑？）因為活細胞本身能產(chǎn)生一種生物催化劑酶。新課教學：說到酶，大家并不陌生，（展示日常生活中有關酶的圖片），比如果膠酶能分解果肉細胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)量，使果汁變得清亮；消化不良時可以服用多酶片；含酶牙膏可以分解細菌，使牙齒亮潔，口氣清新；加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更強的去污能力?？梢钥闯?，酶在日常生活中應用很廣泛。但是，人類從發(fā)現(xiàn)酶到認識酶再到應用酶卻經(jīng)歷了一個漫長的過程。下面我們首先來了解一下酶的發(fā)現(xiàn)過程。一、酶的發(fā)現(xiàn)出示材料一：以前，人們認為鳥類的胃

3、只能磨碎食物，不能分解食物中的有機物，即鳥類的胃只有物理性消化，沒有化學性消化。1773年，意大利科學家斯帕蘭札尼設計了一個巧妙的實驗：將肉片放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間后，設法取出籠子，發(fā)現(xiàn)肉塊消失。提問：1773年，意大利科學家斯帕蘭札尼設計的實驗，其巧妙之處在哪里？從這個實驗中你能得出什么結論？(籠子排除了胃的物理性消化的影響。說明胃具有化學性消化的作用。 斯帕蘭札尼推測胃液中一定含有消化肉塊的物質(zhì)。這種能消化肉塊的物質(zhì)是什么呢？斯帕蘭扎尼當時并不知道。)出示材料二：1822年，美國外科醫(yī)生博蒙特為19歲的法籍加拿大人圣馬丁治療槍傷，在圣馬丁的胃部和體表之間遺留

4、下了一個永久性的瘺管，吃飯后會有液體從瘺管中流出來。他請圣馬丁住在家中，從瘺管中吸取胃液，觀察它對各種食物的作用。這一試驗歷時11年。他證明了食物在胃里是經(jīng)過化學作用而被消化的。提問：博蒙特的試驗能否驗證斯帕蘭扎尼的結論？（可以）出示材料三：1836年，德國科學家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一種白色粉末。經(jīng)過提煉得到了一種濃度非常高的消化液，他把這個能消化肉的沉淀物稱作“胃蛋白酶” 。這是第一個從動物組織中提取制備的酶。胃蛋白酶的功能非常奇妙，溫度太高和太低都會失去活性，只有當接近人的正常體溫時才發(fā)揮作用。提問：從材料中可看出，胃蛋白酶活性發(fā)揮的溫度范圍如何？講述：至此，盡管人們已經(jīng)認識了酶

5、，但當時人們對酶的化學本質(zhì)的認識仍然是個空白。出示材料四：1926年，美國科學家薩姆納從刀豆種子中提取出脲酶的結晶，并通過化學試驗證實脲酶是一種蛋白質(zhì)。到了20世紀30年代，科學家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結晶。提問：20世紀30年代以來科學家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結晶，這一事實說明酶的本質(zhì)是什么？ （蛋白質(zhì)）出示材料五： 20世紀80年代以來，美國科學家切赫和奧特曼提出了一種叫做RNaseP的酶，這種酶是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成的。他們將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并提高Mg2+的濃度，留下來的RNA仍然具有催化作用，這一研究成果榮獲了1984年諾貝爾生理學獎。提問：20世紀80年代，

6、科學家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用，這一發(fā)現(xiàn)說明酶還可能是什么物質(zhì)？（ RNA）小結：我們可以看出：關于酶的探究，從1773年斯帕蘭扎尼試驗到20世紀80年代切赫、奧特曼試驗，歷經(jīng)200余年。在這漫長的時間里，人們不斷探索，對酶的認識不斷深入，對酶的概念不斷拓展，我們可以看出：科學是一個不斷發(fā)展的過程，人們對于某一科學現(xiàn)象、科學問題的認識會隨著科技的發(fā)展越來越深入。下面，大家思考一下：你能否給酶下一個定義？酶是什么產(chǎn)生的？有什么作用？化學本質(zhì)是什么？（提問）二、酶的概念歸納總結：酶是一類生物催化劑，是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。分析：概念中闡明了酶的來源（活細胞產(chǎn)生）、酶的

7、功能（具有生物催化作用）酶的化學本質(zhì)（有機物，其中大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA）。鞏固：判斷正誤。酶是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的（）有的從食物獲得，有的在體內(nèi)轉化而來（）凡是活細胞都能產(chǎn)生酶（）酶多數(shù)是蛋白質(zhì)（）有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇（）酶在代謝中有多種功能（）在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用（）酶只能起催化作用（）酶只能在細胞內(nèi)起作用（）過渡：剛才我們學習了酶的概念，知道了酶是一種生物催化劑，那酶這種催化劑與化學上用的無機催化劑相比，有什么特別的性質(zhì)呢？我們來看兩個實驗。三、酶的特性實驗一 比較過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率實驗原理：新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+ 是一種無機催化劑

8、，都可以催化過氧化氫分解成水和氧。實驗步驟：（見教材）思考：為什么要設置2號試管？起什么作用？本實驗中什么是變量？實驗組？對照組？兩只試管除了變量可變外，其他的量呢？（比如加入過氧化氫aq的多少）加入催化劑后預計會有何種現(xiàn)象？氣泡的成分是什么？如何證明？實驗現(xiàn)象：1號試管產(chǎn)生氣泡的量比2號試管快得多，且衛(wèi)生香燃燒很猛烈。為何會出現(xiàn)這一現(xiàn)象？說明酶與無機催化劑相比，具有什么作用？如果不用新鮮的肝臟研磨液能否得到上述現(xiàn)象？小結：上述實驗說明，過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率不同。與無機催化劑 Fe3+ 相比，過氧化氫酶的催化效率要高許多。酶的催化效率一般是無機催化劑的107 1013 倍。說明酶

9、的催化具有高效性。（舉例：一頓飯在體外消化需要50年，在體內(nèi)幾個小時。）實驗二探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應，生成磚紅色的沉淀。思考：現(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應該如何設計這個實驗？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？（如果淀粉酶能夠催化淀粉或者蔗糖的水解，能得到哪些物質(zhì)？如何對這些物質(zhì)進行檢驗？（選擇何種試劑？）小組討論）實驗步驟：見教材。思考：1、對兩支試管的處理有什么不同

10、？2、斐林試劑鑒定的是什么物質(zhì)？可溶性淀粉、蔗糖是還原性糖嗎？3、1號試管中的還原性糖是哪些？4、為什么2號試管中的蔗糖沒有水解？說明了酶的什么特性？5、該實驗中能否將斐林試劑改為碘液？小結：上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。確切地說，每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應。上述實驗說明了：酶的催化具有特異性。小結：酶具有高效性和特異性。思考：某人吃米飯時細細咀嚼，感覺有甜味；但咀嚼青菜時卻不感到甜，為什么？某人吃肉時肉絲卡在牙縫里，一個星期后發(fā)現(xiàn)還沒消化，這又是為什么？反饋練習。小結本節(jié)課內(nèi)容。下課！二、酶與酶促反應（第二課時教學設計）教學過程：練習反饋（

11、復習舊知）：1、酶是_所產(chǎn)生的具有_能力的一類特殊的有機物，其中絕大多數(shù)酶是_極少數(shù)酶是_.2、活細胞內(nèi)酶合成的主要場所是（ ）A、細胞核 B、線粒體 C、核糖體 D、高爾基體3、能夠使唾液淀粉酶水解的是（ ）A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶4、下列有關酶的敘述錯誤的是（ ）A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B.少數(shù)的酶是RNAC.每種酶都具有高效性，專一性 D.酶都具有消化功能新課教學：介紹酶促反應、底物的概念。引入新課：上節(jié)課我們學習了酶的概念，酶的特性等知識。我們知道，酶是一類生物催化劑，可以催化許多化學反應。由酶催化的化學反應成為酶促反應。酶對化學反應的催化效率稱為酶活性

12、。（教學案中第8題）酶具有三大特性：高效性、特異性、多樣性。酶為什么具有特異性呢？新課教學：展示酶促反應過程示意圖。說明：p56酶促反應機理。過渡：酶在常溫、常壓、適宜的PH等溫和條件下具有很高的催化效率。那么酶促反應的速率受到哪些因素影響呢？出示實驗一：引導分析：課本56頁酶促反應過程示意圖。過渡：下面我們來探討哪些因素可以影響酶促反應？出示表格一：步驟項目試管ABC1新鮮的唾液淀粉酶溶液1ml1ml1ml2蒸餾水1ml3氫氧化鈉1ml4鹽酸1ml5可溶性淀粉2ml2ml2ml6370C水浴保溫5分鐘7斐林試劑81000C水浴保溫5分鐘9現(xiàn)象磚紅色不變磚紅色不變磚紅色10結論酶的催化需要適宜

13、的PH小組討論：1、該實驗是探究什么因素對酶活性的影響?2、從以上實驗設計的過程來看遵循了哪些實驗設計原則?3、該實驗現(xiàn)象說明了什么?4、你認為這一因素對酶的活性有怎樣的影響?你能在坐標圖中用曲線表示出來嗎?5、實驗中為什么要保溫5min?歸納：影響酶促反應的因素：1、PH每種酶都有適宜的PH值，一般在近中性環(huán)境中，催化效率較高。過酸或過堿，都將使酶的分子結構遭到破壞而失去活性。人體內(nèi)常用的幾種酶的最適PH:唾液淀粉酶: 6.8；胃蛋白酶:1.52.2(2.0左右)；胰蛋白酶: 8.0 9.0；脂肪酶:8.3探究溫度對酶促反應速率的影響的實驗設計(參考PH對酶活性影響的實驗)推薦器材:可溶性淀

14、粉溶液、淀粉酶溶液、碘液、冰塊、酒精燈、試管和燒杯若干等要求：設計出實驗的步驟、預測實驗的現(xiàn)象并分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因實驗步驟試管ABC加可溶性淀粉液2ml2ml2ml在不同溫度下保溫5分鐘370C1000C00C新鮮的唾液淀粉酶1ml1ml1ml加碘液1滴1滴1滴現(xiàn)象不變藍變藍變藍結論酶的活性受溫度影響2、溫度（見教學案）低溫使酶的活性明顯降低，但酶的分子結構沒有被破壞，酶的活性在適宜的溫度下可以恢復；高溫使酶變性失去活性，不能恢復。人體內(nèi)的酶最適溫度為370C左右小結：酶的催化需要溫和的條件如適宜的PH、常溫、常壓等條件；高溫、過酸、過堿會使酶的分子結構遭到破壞失去活性從而影響酶促反應速率3、底物濃度（見教學案）4、酶濃度（見教學案）小結：影響酶促反應速率的因素主要有PH 、溫度、酶濃度、底物濃度及反應產(chǎn)物的濃度等，其中PH、溫度是通過影響酶的活性來影響酶促反應速率的。練習：1.下列