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    生物教案酶

    時間:2023-01-11 08:39:42 生物教案 我要投稿
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    生物教案酶

      作為一位杰出的老師,總不可避免地需要編寫教案,編寫教案有利于我們準確把握教材的重點與難點,進而選擇恰當的教學方法。如何把教案做到重點突出呢?下面是小編收集整理的生物教案酶,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。

    生物教案酶

    生物教案酶1

      教學目的

      1、新陳代謝的概念(A:知道)。

      2、酶的發現過程(A:知道)和酶的概念(D:應用)。

      3、酶的特性(D:應用)。

      教學重點

      1、酶的概念。

      2、酶的特性。

      教學難點

      探索酶的專一性和高效性的實驗。

      教學方法

      自學與實驗探索相結合。

      教學用具

      實驗五、實驗六所需用具和藥品(見課本),光合作用反應式、有氧呼吸和氨基酸縮合形成多肽反應式的投影片,酶的活性受溫度影響的示意圖投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。

      課時安排

      2課時。

      教學過程

      引言:第二章中我們已經學習了有關細胞的一些知識。在第三章中,我們將學習生物新陳代謝的知識。新陳代謝是生物體進行生命活動的基礎,只有在新陳代謝的基礎上,生物體才會表現出其他生命活動。因此,新陳代謝是生物最基本的特征,那么,新陳代謝究竟是指什么呢?

      提問:請一位同學說出葉綠體、線粒體、核糖體的生理功能是什么?

      (回答:略。)

      講述:上面幾種細胞器的生理功能我們都可以用化學反應式表示出來。

      (教師放投影片:光合作用的反應式,有氧呼吸及氨基酸縮合形成多肽的反應式。)

      講述:上述反應都是在活細胞中進行的`,這些化學反應發生的過程。就是生物體內進行新陳代謝的過程。因此,我們可以說,新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱。

      講述:生物體內這些化學反應,在生物體內溫和的條件下(常溫、常壓)很快就能完成,這全靠生物體內的催化劑——酶的作用。那么,酶的本質是什么?又有哪些特征?

      這些都是本節課重點探討的問題。

      下面,首先請同學們閱讀課本中“酶的發現”。

      閱讀后,教師要求學生提出不懂的問題。

      討論后學生回答:

      1、1783年,意大利科學家斯巴蘭讓尼設計的實驗,其巧妙之處在哪里?從這個實驗中你能得出什么結論?

      2、 20世紀30年代以來。科學家相繼提取出多種酶的蛋白質結晶,這一事實說明酶的本質是什么?

      3、 20世紀80年代,科學家又發現少數RNA也具有生物催化作用,這一發現使酶的概念又擴展成什么?

      4、酶從具有催化作用的蛋白質,發展到有催化作用的有機物,導致酶概念發展的因素是什么?

      (回答:略。)

      講述:從發現酶到認識酶的本質,都離不開科學實驗,可見實驗對科學的重要性。科學實驗可導致科學的發展,生產實踐同樣可導致科學的發展。因此,我們不僅要重視實驗,也要重視生產實踐。

      酶既是生物催化劑,它和無機催化劑相比,具有哪些不同的特點呢?下面我們通過實驗來探索。

      講述:過氧化氫(H2O2)在 Fe3+的催化下,可分解成H2O和O2,動物新鮮肝臟中含有的過氧化氫酶也能催化這個反應。據測算,每滴氯化鐵中的Fe3+數,大約是肝臟研磨液中過氧化氫分子數的25萬倍。從數目上看,一滴含有催化劑的容液中,Fe3+數遠遠大于過氧化氨酶的分子數。如果現在我們想弄清楚Fe3+與過氧化氫酶,哪一種催化劑的催化效率高,那么,我們應該如何設計這個實驗?

      (回答:略。)

      講述:要比較Fe3+和過氧化氫酶的催化效率,設計實驗中的其他條件應該相同,如兩個試管中過氧化氫溶液的量應該相同, Fe3+和動物肝臟也應盡可能同時加入兩個試管中。

      (學生按實驗步驟分組實驗。)

      提問:

      1、你在實驗過程中觀察到哪些實驗現象?

      (回答:略)。

      2、從這個實驗你可以得出什么結論?

      (回答:過氧化氫酶的催化能力強。)

      講述:過氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比,要高很多。事實上,酶的催化效率一般是無機催化劑的 107~ 1013倍。上述實驗說明了酶的一個特性——高效性。

      酶還具有什么特性呢?讓我們繼續通過實驗來探索。

      講述:淀粉和蔗糖都是非還原性糖,淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖,蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發生氧化還原反應,生成磚紅色的沉淀。現在給你淀粉酶溶液,要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解?應該如何設計這個實驗?你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢?

      (回答:略,然后學生按設計步驟實驗。)

      提問:

      1、哪個試管加入斐林試劑后再加熱會出現了磚紅色的沉淀?

      (回答:在加入可溶性淀粉的試管中。)

      2、出現磚紅色沉淀的原因是什么?

      (回答:略。)

    生物教案酶2

      一、版本:

      人教版 高中生物必修1

      二、設計內容:

      第5章 細胞的能量供應和利用 第1節降低化學反應活化能的酶(第1課時——酶的作用)

      三、設計理念

      在實施新課程中,需要構建與新課程理念相適應的教學策略。根據新課程理念,高中生物重在培養學生的科學思維、科學方法、科學精神等生物科學素養。使學生由以前的“學會”到“想學”再到“會學”,“引導──探究” 發現式教學法就是在這種理念下應運而生的,該教學法以問題解決為中心的學習方式。本節課以“引導──探究”科學發現的過程來學習科學研究的方法為設計理念。符合《基礎教育課程改革綱要(試行)》的要求:“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、合作學習、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。該理念的運用有利于學生科學素養、協作精神的培養,有利于培養學生的創新精神和實踐能力,有利于學生主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度與價值觀。它不僅重視知識的獲取,而且更加重視學生獲取知識的過程及方法,更加突出地培養學生的學習能力。在問題的推動下、在教師的引導下,學生學得主動,學得積極,真正體現了“教為主導,學為主體”的思想。

      四、教材分析

      1.地位和作用

      “降低化學反應活化能的酶” 第1課時——酶的作用,主要探討酶在細胞代謝中的作用。該內容以第4章第3節物質的跨膜運輸方式中的主動運輸需要消耗能量以及初中生物學“消化”為基礎。學習本節利于“細胞代謝的學習”,利于選修模塊中有關酶的應用、微生物發酵、蛋白質提取和分離等知識的`學習。

      2.教學目標

      (1)知識目標:說明酶在代謝中的作用 (ⅰ)。

      (2)技能目標:進行有關的實驗和探索,按所設計的實驗方案和步驟,正確完成相關的實驗操作。學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗(ⅱ)。

      (3)情感目標:①評價自己的實驗結果,②參與交流,聽取別人的正確意見,維護或修改自己的方案和意見。

      3.過程與方法

      通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗,感悟酶作為催化劑特點,及控制變量的方法。利用教材上形象、直觀的圖解和文字說明,讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能。

      4.確定教學重、難點及解決方法

      教學重點:酶的作用。

      [解決方法]利用學生對無機催化劑的知識基礎切入,引入酶的學習。通過實驗、資料分析得出酶的作用。自然界中的生命現象都與酶的活動有關,活細胞內全部的生物化學反應都是在酶的催化下完成的。在人體內,大約每分鐘要發生幾百萬次的化學反應,這么多的化學反應之所以能在常溫、常壓下進行,完全是因為酶的作用,酶是一種什么樣的物質?在化學反應中是怎樣起作用的?顯然應是本節課內容的重點。

      教學難點:

      ①酶降低化學反應活化能的原理。

      ②控制變量的科學方法。

      [解決方法]

      ①利用教材上形象,直觀的圖解和文字說明,讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能。

      ②通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗,感悟酶作為催化劑特點,及控制變量的方法。活化能這個名詞在高中生物教材體系中是第一次出現,無論是學生還是教師對這個名詞都很陌生。化學反應之所以能進行,就是達到反應所需的活化能。在酶的作用下,原來不能進行反應的物質發生了反應,是增加了反應物的自由能,還是降低了反應所需的活化能?通過實驗和類比,必需要讓學生理解。在過去幾年的高考中,雖然出現了實驗設計,但在教材中沒有關于控制變量的內容,在本節教材介紹了控制變量的系列名詞,但對剛剛接觸高中生物實驗的學生而言,不能說不是一個難點。

      五、設計思路

      從物質跨膜運輸方式──主動運輸需要能量入手,引出第5章細胞的能量供應和利用。再從教材提供的問題探討──斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進入學習情境,是有趣的,并能和學生已有經驗──對消化酶的了解結合起來。利用學生對無機催化劑的知識基礎切入,引導學生進入新課學習。既然學生們知道無機催化劑的作用,就讓學生通過比較實驗來認識酶的催化作用以及與無機催化劑的差別。教師在安排學生做實驗時要注意學生對實驗的理解,落實好本節課的目標。本節課的實驗需要設置實驗組和對照組,建議教師利用直觀的手段(繪圖或電子幻燈等)將實驗的裝置特別是實驗組和對照組的裝置分別向學生展示,以增加學生實驗操作和討論的效率,或者采取分組實驗進行實驗討論(此法效果很好)。

      在學生獲得感性知識的基礎上要求學生體會什么是自變量、因變量、無關變量以及什么是對照實驗,再通過對實驗中自變量改變訓練學生在實驗設計中如何控制變量。顯然,這種編排有助于引導學生學會確認和控制變量,有助于培養學生的科學探究能力。

      學生通過親身感知酶的作用,順理成章引入酶在化學反應中能夠降低化學反應的活化能知識點。教材利用卡通式插圖、圖解和文字敘述,指出酶能夠顯著降低化學反應所需的活化能。通過形象、直觀的圖解和文字說明以及繪制“沒有催化劑、無機催化劑、酶的催化效率曲線”的比較,進一步讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能(酶催化作用更加顯著),利于學生理性認識。

      六、教學用具:

      ppt幻燈片、實驗材料、器材

      七、課前準備:

      分組實驗(“比較過氧化氫在不同條件下的分解”)材料用具的準備;ppt課件制作。

    生物教案酶3

      P>在進行酶的特性教學時,教師可提問:

      酶作為生物催化劑,與無機催化劑相比,有何特點?

      為解決這個問題,教師可演示有關實驗,也可安排相應的學生實驗,引導學生通過對實驗現象的觀察,分析得出結論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。

      (1)酶的高效特性實驗,實驗前有必要簡單介紹兩項內容:

      一是過氧化氫這種物質,它是動植物在代謝中產生的,對機體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。無機催化劑三價鐵離子也可催化這一反應;二是本實驗的實驗步驟。

      實驗后,讓學生討論得出過氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結論,在此基礎上,教師可列舉其他實例,概括酶的高效性。教師還應強調正是由于酶的存在及其高效性,所以許多代謝反應在體外很難發生,在體內卻可迅速進行。

      (2)酶的專一性特性

      實驗前可提問:“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質?”

      本實驗所涉及的顏色反應要在實驗前跟學生說明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應會有磚紅色沉淀物質產生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進而推測淀粉和蔗糖是否被水解。

      在此基礎上,教師通過進一步實例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;

      (3)酶的多樣性原理,可在學生理解酶的專一性原理基礎上,結合蛋白質的多樣性讓學生分析得出。

      5、影響酶活性的因素

      有條件的學校,應盡量讓學生做《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對于訓練學生分析實驗能力,理解對照實驗的設計方法等都是很幫助的。

      在學生通過實驗分析得出影響酶活性的因素后,可適當結合學生的生活實際,引導學生分析、討論一些與之相關的生活常識。如可提問:“持續高燒不退或嚴重腹瀉有時甚至會危及人的生命,學生知道其中的原因嗎?”

      人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺非常沒有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續高燒,就會出現一系列嚴重的反應,如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、pH值、有機溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發生很小的變化的,酶活性就會發生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當人體體溫高于或低于這個溫度時,機體中酶活性就會大大降低,細胞內的各種生物化學反應不能正常進行了。

      霍亂是一種烈性的傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍亂弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時產生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴重的脫水,血容量明顯減少,因而出現微循環衰竭,使細胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導致肌肉痙攣;細胞得不到碳酸氫根離子而導致細胞內pH值發生較大的改變,酶活性即相應大大降低,嚴重的會出現代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應地補充水就是這個道理;嬰幼兒自身調節能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴重后果,就是這個道理。

      或者問:“當人誤食了含有重金屬的食物或農藥后,有一種應急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆漿,學生知道這是為什么嗎?”

      酶活性除了與溫度、pH有關外,還受有機溶劑、重金屬離子等的影響。有機溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學基團結合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機磷農藥、有機氯農藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。

      牛奶和豆漿中含有大量的蛋白質,這些蛋白質可以和重金屬或有機物結合,而使這些金屬離子和有機物發生沉淀。當人誤食了含重金屬的食品或農藥后,大量飲用牛奶或豆漿可使這些有毒物質沉淀下來不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質與人體中正常的酶接觸的機會,而保護了這些酶的活性。當然,這只是應急措施,還要去醫院洗胃并進行進一步的治療。

      擴展資料

      淀粉液遇碘變藍的原因

      淀粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉具有遇碘變藍的特性,因為溶于水的直鏈淀粉借助分子內的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個螺距有六個葡萄糖殘基組成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋結鉤的空隙處,并且借助范德華力與直鏈淀粉聯系在一起,形成了一種絡合物,這種絡合物能夠比較均勻地吸收波長范圍為400~750nm可見光,而反射的光是藍光,所以使淀粉溶液呈現教學目標

      知識方面

      1、使學生理解新陳代謝的概念及其本質

      2、使學生了解酶的發現過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素

      3、使學生理解酶在生物新陳代謝中的作用

      能力方面

      在引導學生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過程中,初步訓練學生的邏輯思維能力,分析實驗現象能力及設計實驗的能力,。

      情感、態度、價值觀方面

      通過讓學生了解酶的發現過程,使學生體會實驗在生物學研究中的作用地位;通過討論酶在生產、生活中的應用,使學生認識到生物科學技術與社會生產、生活的關系;體會科學、技術、社會之間相互促進的關系,進而體會研究生命科學價值的教育。

      教學建議

      教材分析

      1、酶的發現

      教材簡單介紹酶的發現歷史,從1783年意大利科學家斯巴蘭讓尼設計的巧妙實驗到20世紀80年代科學家發現少數的酶是RNA,使學生對酶的研究歷史中的一些重大發現有了一個大致了解。

      2、酶的特性

      酶的特性主要是通過安排了有關的學生實驗,讓學生通過實驗,發現酶的三個特性,這樣的編排方式符合學生由感性到理性的認知規律,有利于引導學生主動參與教學過程,并且有利于培養學生的多種能力。酶的高效性特點,是通過比較《實驗五、肝臟內的過氧化氫酶比無機催化劑 的催化效率》切入;酶的專一性的特點,是通過比較《實驗六、探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》切入;

      3、影響酶活性的因素

      本節教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。

      本節內容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊學生的視野,同時又有助于加強學生對本節基礎知識的理解,使學生體會科學、技術在改變人類生活質量中的作用。

      教法建議

      1、使學生在理解細胞水平上的新陳代謝概念及其本質是本節的重點與難點

      新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱,這是在細胞水平上對新陳代謝的描述。其實學生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學習已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關系等與新陳代謝有關的知識,但那是在生物個體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內容是對以往知識的深化和展開,教學教師要有意識地從細胞和分子水平引導學生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進行的,及其二者的關系,從而使學生更深刻地理解什么是生命。

      例如,為使學生理解"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話,教師可結合前一章細胞的物質基礎與結構基礎的相關知識,引導學生分析活細胞中發生的各種化學反應,如發生在線粒體內的糖的氧化放能的化學過程;發生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機物的化學過程;發生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學過程等,使學生對"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話有一個感性認識。

      2、使學生理解酶的概念是本節的重點。在本節教學中如何組織學生完成酶具有專一性的實驗并實施有效的討論是本節的難點。

      生命體隨時隨刻發生著數量巨大的生物化學反應,同時又是一個穩定的,開放的系統。細胞中發生的各種化學反應不可能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行,而必須在常溫、常壓、水溶液環境下能快速、有序地進行的,這就要盡可能地降低化學反應能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的原因。

      酶的概念和酶的發現可結合一起在讓學生討論,這樣可讓學生充分體會生產實踐和科學實驗對科學發展的促進作用。酶的特性這部分內容,可先組織學生依次完成實驗,然后再由學生來討論和總結。

      在引導學生分析酶的特性時,引導學生與蛋白質的多樣性聯系起來,可使學生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質分子空間結構的多樣性和酶的專一性催化關系密切。

      3、使學生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節的重點,如何組織學生完成影響酶活性因素的選做實驗并分析、討論實驗是本節教學的難點。

      在組織學生操作、分析、討論《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎上,引導學生分析兩個坐標曲線圖,讓學生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。

      教學設計示例

      【課題】 第一節 新陳代謝與酶

      【教學重點】新陳代謝的概念及其本質的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用

      【教學難點】新陳代謝的概念及其本質的概念、酶在生物新陳代謝中的作用

      【課時安排】1課時

      【教學手段】板圖圖、多媒體課件、實驗

      【教學過程】

      1、引入新陳代謝的概念及本質

      (1)學生在初中生物學課本、高中緒論課的學習或通過各種媒體的介紹,對新陳代謝已經有了一定的認識,首先,教師應了解學生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設計一些問題,引導學生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節的學習,如:

      ①人體的腦細胞是通過什么途徑獲得營養?腦細胞中產生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?

      ②進入腦細胞的營養物質是如何被利用的?

      ③學生如何理解同化作用、異化作用,物質代謝、能量代謝,它們之間有何關系?

      ④想一想,人體的身體有哪些系統參與了新陳代謝過程,各是如何參與的等等?

      (2)學生一般只能從生物個體、器官或系統水平上,說明生物體與外界環境之間進行物質和能量的交換,在此基礎上,教師應把討論引向微觀水平,即細胞和分子水平的代謝過程。如可以設問:

      ①你吃下的肉類蛋白質,通過什么途徑轉化成為你自身的蛋白質?

      ②你吃下的淀粉類食物,通過什么途徑為你提供能量?等等

      通過分析、討論,使學生理解:細胞的結構和生命活動的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態,而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內發生的生物化學反應,從而在細胞水平理解新陳代謝的本質,即“新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱”。

      2、酶的概念、特性及其生理功能

      在學生理解新陳代謝的本質后,可以利用學生已有的化學知識,分析出無機化學反應過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學生分析出生物體細胞生存的條件是很溫和的,可以提問,如:

      (1)細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內數量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進行呢?

      (2)在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?

      這樣可順利地引出活細胞產生的生物催化劑,即酶。

      3、酶的發現史

      這部分的教學,教師可讓學生自己閱讀,也可發給學生相應的補充資料,尤其是某種酶的研究過程方面的資料,目的是讓學生對酶的研究過程、方法有一個較為全面的了解,讓學生切身體會到生物學的實驗研究對生物學發現的重要作用。

      學生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質嗎?并做一定的說明。

      酶是活細胞所產生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質。酶是細胞中促進化學反應速度的催化劑。現已發現的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細胞中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應,使生物化學反應在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進行。

      很多年來,人們一直認為所有的酶都是蛋白質。然而生物學家的實驗證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發現原生動物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質的情況下進行內含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當時因為只是了解它有這種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。

      1983年Atman和Pace分別報導了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質和80%RNA組成的。如果除去蛋白質部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。

      “酶不都是蛋白質”,這一科學事實再一次有力地證明了實驗在科學發展中所起到的舉足輕重的作用,同時也讓我們看到,科學是發展的,探索是無止境的,而真理是相對的,現在的科學事實可能在今后會被修正,甚至推翻。

      另外,酶、激素、維生素之間的區別值得一提,學生在以后的學習中容易把這些物質和它們的作用搞混。可就高中生物學水平做一簡單比較:

      酶 激素 維生素

      從化學本質上看 蛋白質 蛋白質(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(如性激素) 多種多樣,一般為小分子有機物。 如維生素D是固醇類物質;維生素A是脂類物質(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。

      從生理功能看 可提高生物體生物化學反應的速度,是一種生物催化劑。 激素又稱“化學信使”,是特定細胞合成的,能使生物體發生一定反應的有機分子。它的作用力很強,很低的濃度就能引起很強的反應,但在細胞中不能積累,很快就會被破壞。 維生素常常與酶結合,是較復雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。

      可把酶的發現史與酶的特性這兩部分教學內容結合起來,這樣可使學生用實驗方法探索酶的特性順理成章。

      4、酶的特性

      <出藍色來。

      絕大多數的酶是蛋白質,少數的酶是RNA

      生物體內存在三千多種具有不同功能的酶,一切生命現象都與酶有關,因為活細胞內的生物化學反應,都是在酶的催化作用下進行的,沒有酶,新陳代謝就不能進行,生命也就會隨之停止。酶的化學本質是蛋白質,這一認識直到20世紀80年代后才被科學修正過來。科學研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一種叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白質和80%的RNA組成。科學家將這種酶的蛋白質除去,同時提高鎂離子的濃度,留下來的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來的科學實驗進一步證實其它某些RNA分子與那些構成酶的蛋白質分子一樣,也都是效率非常高的生物催化劑。

      酶工程

      細菌細胞直徑不足2m,每時每刻卻發生著1500一20xx個化學反應,由1000多種酶對這些反應進行催化和調制,生產著3000多種蛋白質,1000多種核酸;而且細菌合成效率驚人,它合成每個肽鏈只需百分之三秒,而現代最先進的蛋白質自動合成機器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠遠超過了人工合成;另外細胞中能量轉換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶。現已發現的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細胞的不同細胞器中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應,使這些反應在正常溫度等條件下就可順利進行。

      酶是細胞產物,但不一定非要在細胞內發揮作用,在細胞外,即在非細胞條件下也能發揮作用。19世紀,人們已認識到酵母可以使葡萄糖發酵,產生酒精和二氧化碳,但是對于這一過程是如何進行的,當時主要有兩種觀點,而且一直未能達成一致。1857年,法國著名的細菌學家巴斯德認為酒精發酵需要有完整的細胞結構才能實現;德國化學家李比西則認為酒精發酵要求的只是細胞中的某些物質,而不要求完整的細胞參與。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細胞,而用酵母汁進行酒精發酵獲得成功,從而證明生物體內的催化反應也可能在體外進行。

      正是基于這點,人們可以利用細胞中的酶能催化體外的生化反應,這就是酶工程得以發現的前提。

      我們都用過加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白質和脂肪酶等多種通過微生物生產出來的酶,因此,去除汗漬和油污的能力比較強。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機物,是在活細胞內產生的。那么,人們是怎樣通過活細胞獲得這種酶并且在生產和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過酶工程來實現的。

      所謂酶工程,就是在一定的生物反應器中,利用酶的催化作用,將相應的原料轉化成有用物質的技術,而且酶工程是生物工程的核心,沒有酶的作用,任何生物工程技術都不能實現。概括地說,酶工程是由酶制劑的生產和應用兩個方面組成的.。

      (一)酶制劑的生產

      已知酶的種類大約有幾千種,實際已被運用于工業生產的僅10余種,如已能夠實現工業化大量生產的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖異構酶等,其中堿性蛋白酶用于加酶洗滌劑,占國際上酶銷售額的首位,青霉素固化酶用于醫療,占世界用量第二位。

      早期酶制劑主要來源于動植物材料,而今酶的主要來源是微生物。酶制劑的生產包括酶的生產、提取、分離純化和固定化。

      1、酶的生產、提取和分離純化

      (1)酶的生產

      酶普遍存在于動物、植物和微生物體內。人們最早是從植物的器官和組織中提取酶的。例如,從胰臟中提取蛋白酶,從麥芽中提取淀粉酶;現在,生產酶制劑所需要的酶大都來自微生物,這是因為同植物和動物相比,微生物具有容易培養、繁殖速度快和便于大規模生產等優點。人們提供必要的條件,利用微生物發酵來生產酶。

      (2)酶的提取和純化

      從微生物、動植物細胞中得到含有多種酶的提取液后,為了從提取液中獲得所需要的某一種酶,必須將提取液中的其他物質分離,這就是酶的分離純化。經過分離純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分離純化必須在適宜的條件下進行。人們多選擇不同種類和濃度的有機溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達到分離純化酶的目的。

      2、酶的固定化

      將分離純化的酶制成酶制劑進行干燥處理,再適量加入相應的穩定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來催化生化反應。但其結果是酶制劑和產物混在一起,不能得到高純度的產品;也很難讓酶制劑進行重復使用。怎么辦呢?科學家們想到了酶的固定化。

      先將純化的酶連接到一定的載體上(使酶固定化),使用時將被固定的酶投放到反應溶液中,催化反應結束后又能將被固定的酶回收。

      固定化酶一般是呈膜狀、顆粒狀或粉狀的酶制劑,它在一定的空間范圍內使用,產品的純度高,沒有酶的而且酶制劑可反復使用,這種技術是1969年日本首先研制成功,現已方法應用到生產中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優點:其一是穩定性高;其二是酶可反復使用;其三是產物純度高;其四是生產可連續化和自動化;其五是設備小型化以及可節約能源等。

      我們知道,蔗糖幾乎全部來源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的種植范圍都比較有限,因此,蔗糖的產量也就受到了影咱。能不能利用淀粉來生產類似蔗糖的甜味劑呢?科學家通過α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構酶連接到離子交換樹脂上,或者包埋在明膠中,制成的固定化葡萄糖異構酶,這種固定化酶可以用于使葡萄糖轉化成甜度更高的高果糖漿。一些發達國家高果糖漿的年產量現已達到幾百萬噸,高果糖漿在許多飲料的制造中已經逐漸替代了蔗糖。

      3、固定化細胞

      利用胞內酶制作固定化酶時,先要把細胞打碎,才能將里面的酶提取出來,這就增加了工序和成本。人們設想直接固定那些含有所需胞內酶的細胞,并且就用這樣的細胞來催化化學反應。20世紀70年代,科學家研制成固定化細胞,并且用于生產。例如,將酵母細胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在瓊脂中,制成的固定化酵母菌細胞,可以用于酒類的發酵生產。

      (二)酶制劑的應用

      1、治療疾病

      胰島素是治療糖尿病的常用藥品,這種蛋白質是胰臟中胰島細胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰島素的需要量很大,所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是,豬胰島素與人胰島素在化學結構上有一處差別:豬胰島素B鏈上最后一個氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最后一個氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,容易使一些患者產生免疫反應。現在,科學家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個丙氨酸,然后接上一個蘇氨酸。這樣,豬的胰島素就魔術般地變成人的胰島素了;

      尿激酶可以用來活化人體內的溶纖維蛋白酶原,使溶纖維蛋白酶原轉化為溶纖維蛋白酶,是治療腦溢血、心肌梗塞、肺動脈阻塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培養哺乳動物細胞得到的唯一可以商業化的治療劑。但由尿或組織培養的產物中提取價格較高,1980年4月,科學家已經通過質粒DNA誘發大腸桿菌生產出尿激酶,為在工業上利用酶工程方法生產酶開辟了道路;

      青霉素是人們經常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對青霉素產生了抗藥性,為此,科學家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設法通過有關的酶制劑來改造青霉素的分子結構,進而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個母核和一個側鏈組成的。科學家利用青霉素酰化酶,將母核和側鏈水解開,然后,利用化學合成的方法,使青毒素的母核與其他的側鏈連接,從而研制出氨芐青霉素等新型的青霉素。現在,制藥廠已經能夠利用固定化青霉素酰化酶反應器,成批地生產用于合成氨芐青霉素等新型青霉素的母核了;

      再如,溶菌酶可分解病原菌的細胞壁,具有明顯的抗菌和消炎作用;溶纖維蛋白酶具有溶解患者血管內纖維蛋白凝塊的作用,可以用來治療血栓病。

      2、產品加工

      利用酶制劑生產一些產品,這一過程是在酶反器中進行的,酶反應器是指供酶制劑催化化學反應容器。酶反應器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細胞)的反應器叫做柱式酶反應器,柱式酶反應器是將含有底物的液體,以一定的速度連續不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細胞)的容器,在液體流經固定化酶(或固定化細胞)時,容器內就發生催化反應并且生成產物、含有產物的液體則連續不斷地從容器的另一端流出。同一般的化工容器一樣,需要對酶反應器溫度和pH等條件進行嚴格控制;不同的是,酶反應器必須進行無菌操作。

      食品加工業方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來澄清果酒和果汁,效果十分明顯;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封飲料和罐頭中的氧氣、從而有效地防止飲料和食品氧化變質;再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉絲、肉片等烹調后吃起來嫩滑可口;例如,支鏈淀粉酶是分解多糖類支鏈淀粉的酶,它能把胚芽轉變為色澤較好的麥芽糖糖漿。麥芽糖的甜味沒有葡萄糖濃,但很適口,且容易發酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇熱變色,用于冰激凌可以防止產生砂糖結晶。

      日常生活方面。照相業由于采用了酶技術使照相材料發生了很大變革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能夠分解某些蛋白質等物質,使衣服上的血跡、汗漬等容易洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很容易被破壞,然而酶工程可以解決這一技術難題。目前,市場上己經出現了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉。科學家通過對去污酶結構上的兩個氨基酸進行修改,提高了這種酶的抵抗力。

      化學工業方面酶制劑也得到了廣泛應用,在塑料工業與合成纖維工業中,已經可以用酶制劑催化氫化鏈烯的生產;

      其他方面,一些紡織原料也可以利用酶制劑進行加工。例如,天然蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響天然蠶絲的使用。過去,人們只能在高溫條件下用堿性物質脫去天然蠶絲上的絲膠。現在,人們可以在溫和的條件下,利用蛋白酶對天然蠶絲進行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。

      3、化驗診斷和水質監測

      根據葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和過氧化氫,過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以將某種無色的化合物氧化成有色的化合物,人們根據這個原理,將上述兩種酶和無色的化合物固定在紙條上,制成測試尿糖含量的酶試紙,當它與尿液相遇時,依據尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現出淺藍、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗尿糖的情況了。科學家根據同一原理,還研制出能夠化驗血糖數值的血糖快速測試儀,具有靈敏度高和速度快等優點。

      酚是一類對人體有害的化合物,經常通過煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶傳感器,可快速測定出水中質量分數僅有2×10—7的酚。

      4、用于生物工程其他分支領域

      基因工程離不開內切酶和連接酶;植物體細胞雜交制備原生質體時,需要纖維素酶,人們把它們稱為生物工程的工具酶,而這些酶可由酶工程得到。

      酶作用的特性

      酶是催化劑,只需微量就可以使所催化的反應加速進行,而其本身的質和量都不發生變化,此外酶是生物催化劑,它有著不同于化學催化劑的特性。

      (1)酶具有高效性

      酶的催化能力遠遠超過化學催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應:

      碳酸酐酶是目前已經知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化 個 ,使它們與相同數量的 結合,形成相同數量的 。碳酸酐酶催化上述反應的速度比非酶催化的上述反應速度快上 倍。酶為什么會具有這樣強大的催化能力呢?酶的中間產物學說認為:酶在催化某一底物時,先與底物結合成一種不穩定的中間產物。這種中間產物極為活潑,很容易發生化學反應而變成反應物,并且放出酶。按照中間產物學說,酶的催化反應可以寫成下式:

      S(底物)十E(酶)=SE(中間產物)=E十P(反應產物)

      (2)酶具有高度的專一性

      這就是說,一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結構相似的底物,促使底物進行一定的化學反應,產生一定的反應產物。酶為什么具有這樣高度的專一性呢?這可以用“誘導契合學說”來解釋。

      所謂“誘導契合學說”是指底物一旦與酶結合,酶分子上的某些基團常常發生明顯的變化,從而使酶蛋白的構象發生相應的變化,使酶的活性中心的空間結構和底物的空間結構十分吻合,最終契合形成酶—底物絡合物,這種變化的結果,使酶只能與對應的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物。科學家們對羧肽酶等進行了X射線衍射研究,研究的結果有力地支持了這個假說。

      (3)酶很容易失活

      同一般的催化劑相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白質的空間結構發生改變造成的。

      酶的催化作用,受到溫度、pH和某些化合物等因素的影響。

      溫度的影響:在一定的溫度范圍(0—40℃)內,酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般地說,溫度每升高10℃,反應速度就相應提高一倍。但超過60℃,絕大多數的酶就會失去活性。

      pH的影響:酶對環境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內才能表現出活性,超過這個范圍,酶就失活了。即使在這個有限的pH范圍內,酶的活性也要隨著環境中pH的變動而有所不同。一般來說,酶的最適pH在4~8之間。但是,各種酶的最適pH是不一樣的。

      某些化合物的影響:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有機磷農藥、有機氯農藥等有機小分子物質;重金屬離子等;有些離子或簡單的有機化合物,能夠增強酶的活性,這些物質叫做酶的激活劑。例如,經過透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,這種酶的活性就會大大增強,因為 中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;還有些物質能夠抑制酶的活性,這類物質叫做酶的抑制劑,例如,氰化物可以抑制細胞色素氧化酶的活性。

    生物教案酶4

      【教學目標】

      1.知識目標:說明酶在細胞代謝中的特性。

      2.能力目標:進行有關實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量變化以及設置對照組。

      3.情感態度價值觀:養成勇于質疑、自主探究、合作學習的科學探究精神;培養學生關注社會科技發展和學以致用的意識。

      【教學重點和難點】

      1.教學重點:說明酶的特性。

      2.難點:酶的特性探究、實驗中控制變量的科學方法。

      【教學方法】

      探究式教學法,講授法,演示法。

      【教學過程】

      1.導入

      讓學生觀看視頻:“生物酶牙膏”的廣告,并展示課前找到的生活中所用的加酶產品。教師總結導入新課:酶已悄悄融入到我們的日常生活中,它的應用如此廣泛肯定跟其特性有密切聯系。那么它究竟有什么特性呢?讓我們來一起研究吧。

      2.新課

      (一)酶具有高效性

      教師:引導學生回憶“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗,從這個實驗你可以得出什么結論?

      學生:過氧化氫酶的.催化效率比Fe3+高許多,說明酶具有高效性。

      教師:大量的實驗數據表明,酶的催化效率是無機催化劑的107-1013倍;正是因為酶的這一特性才使其在生產中得到廣泛應用:如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗滌劑——加酶洗衣粉,其去污能力大大增強。

      設疑:酶還有什么特點呢?

      (二)酶具有專一性

      教師出示資料:

      無機催化劑催化的化學反應的范圍比較廣,比如酸既能催化蛋白質的水解,也能催化脂肪水解,還能催化淀粉的水解;

      多酶片是消化酶制劑,常用于治療消化不良癥,每片含胃蛋白酶不得少于48單位,含胰蛋白酶不得少于160單位,含胰淀粉酶不得少于1900單位,含胰脂肪酶不得少于200單位。

      學生閱讀后,討論回答:

      為什么許多加酶產品中的酶有多種類型?這說明酶還有什么特性?

      學生:酶還具有專一性。

      教師:專一性的具體含義是什么?

      學生:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。

      教師肯定學生的回答,并舉例解釋酶的專一性。

      知識應用:小方早晨起來發現昨晚塞進牙縫里的瘦肉絲依然存在,為什么瘦肉絲還沒被分解呢?

      學生:……。

      教師進一步設疑:許多無機催化劑能在高溫、高壓、強酸或者強堿條件下催化化學反應,酶起催化作用需要怎樣的條件呢?引入探究課題:“影響酶活性的條件”,酶活性就是指酶對化學反應的催化效率。

      (三)酶的作用條件較溫和

      由學生閱讀加酶洗衣粉背面的使用說明:用溫水浸泡后洗滌效果更佳。

      教師:通過這個現象,你能提出什么問題?

      學生:溫度會影響酶的活性嗎?

      教師:請根據所學知識作出假設。

      學生:酶的活性可能受溫度的影響。

      教師:如何檢驗做出的假設是否正確呢?

      學生:設計實驗進行檢驗。

      教師:大家說的很對。接下來就請大家分組討論,設計該實驗方案的。

      用幻燈片展示實驗材料及用具,讓學生6-8人為一組,根據實驗材料及用具討論詳細實驗方案并將討論的結果記錄下來。期間教師可根據學生的實際情況給予適當提示:該實驗中的自變量是什么?如何控制?因變量是什么?如何檢測?

      討論結束后教師可選擇其中有典型錯誤的實驗方案分析,引導學生討論、質疑并尋找錯誤,最終完善該實驗方案。

      請學生根據此實驗結論嘗試構建數學模型:繪制溫度影響酶的活性函數曲線,并用語言來描述溫度變化與酶活性的關系。

      知識應用:水果、蔬菜在冰箱中保鮮的原理是什么?

      學生:……

      教師出示資料:

      經測定,唾液的pH為6.2—7.4,胃液的pH為0.9—1.5,小腸液的pH為7.6.

      口腔溫度和體溫差不多,那么當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后,唾液淀粉酶還具有催化淀粉分解的功能嗎?胃中的蛋白酶隨食糜進入小腸后還具有催化功能嗎?

      由學生做出猜想后,教師引導學生把問題轉換成“pH能不能影響到酶的活性”。請大家在課下設計“pH對酶活性影響”的實驗方案,并去實驗室按照預定的方案進行實驗。

      通過理論分析及實驗的預期結果,我們知道了酶的催化作用一般要在溫和的條件下進行,這就是酶的第三個特性:酶的作用條件較溫和。

      總結:

      今天我們主要學習了酶的三個特性:高效性、專一性及酶的作用條件較溫和,同時還一起設計了“溫度對酶活性的影響”的實驗方案。在實驗設計中一定要控制好變量,避免無關因素對實驗結果造成干擾,這樣才能得出正確的結果及結論。

    生物教案酶5

      一、教材分析

      新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎,而新陳代謝的進行又離不開酶的催化作用,因此,了解酶的作用和本質,為理解細胞中復雜的生命活動的順利進行奠定了基礎。本節內容還與選修模塊的相關內容有著內在聯系。例如,選修模塊中有關酶的應用等,都是以“酶與代謝”部分的相關內容為基礎的。此外,學生通過有關酶的的探究性學習活動獲得的技能,對進一步學習生物技術實踐等知識起到保證作用。

      二、教學目標

      1. 知識目標

      (1)、說明酶在細胞代謝中的作用、本質。

      (2)、闡述細胞代謝的概念

      2. 能力目標

      (1)、通過自主學習,培養學生推理、比較、分析、歸納總結的能力。

      (2)、通過有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。

      (3)、在有關實驗、資料分析、思考與討論、探究等的問題討論中,提高運用語言表達的能力以及分享信息的能力。

      3. 情感態度與價值觀目標

      (1)、通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料,認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的,。認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意見中的合理成分,還要具有質疑、創新和勇于實踐的科學精神和態度。

      (2)、通過小組間的討論、合作與交流,培養學生的合作互助精神。

      (3)、通過讓學生了解酶的發現過程,使學生體會實驗在生物學研究中的作用和地位;通過討論酶在生產、生活中的應用,使學生認識到生物科學技術與社會生產、生活的關系。

      三、教學重點和難點

      1、教學重點:酶的作用、本質

      2、教學難點:酶降低化學反應活化能的原理

      四、學情分析

      學生通過初三、高一階段化學的學習,對于純化學反應已比較熟悉,但是對于細胞內部的化學反應及生物催化劑──酶的認識有限。工業制氨的`化學反應是在高溫高壓并且催化劑作用下進行的,細胞內部卻是常溫常壓的溫和狀態,而細胞代謝包括一系列的化學反應,這些化學反應的進行應該有生物催化劑──酶的參與,才能使其高效有序的進行,由此從學生熟悉的知識引入對酶相關知識的學習。

      五、教學方法

      1.實驗法:比較過氧化氫在不同條件下的分解。

      2.學案導學:見后面的學案。

      3.新授課教學基本環節:預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、布置預習

      六、課前準備

      實驗材料用具的準備、課件制作、學生預習有關內容

      七、課時安排:1課時

      八、教學過程

      預習檢查、總結疑惑

      檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。

      教學內容 教師活動預設 學生活動預設 設計意圖

      導入新課

      多媒體展示圖片:多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等,并請同學談談自己生活中接觸過的酶還有哪些,談談對酶的了解。

    生物教案酶6

      一、說教材的地位和作用

      《降低反應活化能的酶》是人教版教材必修本第五章第 1 節第一課時內容。上一章,們已經的是細胞的物質輸入和輸出 ,這節開始我們細胞的能量流動,而本節課的內容是整章的基礎,生命活動離不開酶。因此,本節內容在 整章 中具有不容忽視的重要的地位。后面還將學習到酶的特性,所以學好本節的內容可以為學好以后的打下牢固的理論基礎。本內容包含的一些 單一變量控制科學 ,是以后生物學習中不可缺少的部分,也是今后的必考內容。

      二、說教學目標

      根據本教材的結構和內容分析,結合著高一年級學生他們的認知結構及其特征,我制定了以下的教學目標:

      1、 認知目標:識記:細胞代謝概念、活化能概念、酶在細胞中的作用理解

      2、 目標:學會控制變量,觀察和檢測因變量變化,以及設置對照實驗

      三、說教學的重、難點

      本著高一新課程標準,在吃透教材基礎上,我確定了以下的教學重點和難點

      教學重點:酶在細胞中的作用

      教學難點:控制變量的科學方法

      難點的依據:單一變量控制方法較抽象;學生沒有這方面的基礎知識。

      為了講清教材的重、難點,使學生能夠達到本節內容設定的教學目標,我再從教法和學法上談談:

      四、 說教法

      我們都知道生物是一門培養人的實踐能力的重要學科。因此,在教學過程中,不僅要使學生“知其然”,還要使學生“知其所以然”。我們在以師生既為主體,又為客體的原則下,展現獲取理論知識、解決實際問題方法的過程。

      考慮到我校高一年級學生的現狀,我主要采取學生活動的教學方法,讓學生真正的參與活動,而且在活動中得到認識和體驗,產生踐行的愿望。培養學生將教學和自己的行動結合起來,充分引導學生全面的看待發生在身邊的現象,發展思辯能力,注重學生的心理狀況。

      當然自身也是非常重要的教學資源。本人應該通過課堂教學感染和激勵學生,充分調動起學生參與活動的積極性,激發學生對解決實際問題的渴望,并且要培養學生以理論聯系實際的能力,從而達到最佳的教學效果。同時也體現了課改的精神。

      基于本節課內容的特點,我主要采用了以下的教學方法:

      1、直觀演示法:教材中活化能概念的文字敘述很抽象,雖然加入了卡通式插圖和圖解,但仍然是平面的、靜止的,很難實現知識遷移。而Flash動畫是立體的、直觀的、動靜結合的,并且能夠展示不同條件下的反應情況,有利于在比較和歸納中得到正確的知識。

      2、實驗探究教學法——從反應物、反應條件、實驗原理、實驗步驟、現象記錄和分析、歸納得出結論等方面,引導學生理解實驗設計,進行實驗操作并嘗試改良實驗設計,從具體到抽象、從實踐到理論來深化科學探究思想,培養學生的小組協作能力和科學探究能力。

      3、啟發式教學法——以設問和疑問層層引導,激發學生動機,啟發學生積極思考,逐步從常識走向科學,將感性認識提升到理性認識,培養和發展學生的抽象

      由于本節內容與社會現實生活的關系比較密切,學生已經具有了直觀的感受,可以讓學生自己閱讀課本并思考,并例舉生產實踐上存在的一些有關的 酶的作用 (佳美洗衣粉) 現象,在的指導下進行討論,然后進行歸納總結,得出正確的結論。這樣有利于調動學生的積極性,發揮學生的主體作用,讓學生對本節知識的.認知更清晰、更深刻 高中生物。

      五、說學法

      生具有的認知發展水平以及生物和化學基礎,我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從機械的“學答”向“學問”轉變,從“學會”向“會學”轉變,成為真正的學習的主人。這節課在指導學生的和培養學生的學習能力方面主要采取以下方法:思考評價法、分析歸納法、自主探究法、總結反思法。

      學習方法指導:

      1、跟隨老師的問題,積極思考,將原有的知識應用到新知識的學習中,完成知識的遷移。

      2、小組內合理分工,協調實驗操作、記錄和匯報,培養觀察、分析、判斷的思維能力和實驗操作能力,培養科學探究精神和合作精神。

      3、結合書本的文字敘述、圖片和老師展示的動畫,提高分析、歸納能力。

      最后我具體來談談這一堂課的教學過程:

      六、說教學過程

      在這節課的教學過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。

      1、導入新課:(3—5分鐘)

      聯系生活,激發學生學習----------開動思考,活躍課堂

      斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用實驗 激發學生好奇心

      導語設計的依據:一是概括了舊知識,引出新知識,溫故而知新,使學生能夠知道新知識和舊知識之間的聯系。二是使學生明確本節課要講述的內容,以激發起學生的求知欲望。這是生物教學非常重要的一個環節。

      2、講授新課:(30分鐘)

      教學程序 教師活動 學生活動

      創設情景

      導入新課 針對“斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用的實驗”提出問題:

      ⑴這個實驗要解決什么問題?

      ⑵為什么要將肉塊放入金屬籠內?

      ⑶肉塊為什么會消失?

      ⑷從這個實驗中你能得出什么結論? 思考回答問題

      ㈠細胞代謝 回顧在葉綠體、線粒體、核糖體等細胞器中發生不同的化學反應,引導學生理解細胞內每時每刻都發生著很多化學反應,統稱為細胞代謝。

      細胞代謝是細胞生命活動的基礎。 運用已有知識,集體回答問題,體會細胞代謝這一概念的含義。

      ㈡酶在細胞代謝中的作用

      1.實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解 介紹過氧化氫和肝臟研磨液,提出相關問題,引導學生進行分析。

      講述:細胞代謝過程中也會產生過氧化氫,這是一種對細胞有害的物質,幸而細胞內含有生物催化劑----過氧化氫酶,能將過氧化氫分解。但它們之間的一樣嗎?

      組織學生分組實驗,提醒實驗安全和注意事項。 思考回答問題

      分組完成實驗,匯報實驗現象。

      2.控制變量的科學方法 引導學生觀察實驗步驟表格,以問題串形式帶領學生從本實驗實例中總結出實驗設計的基本原則:單一變量原則和對照原則。 分析實驗現象,得出正確結論。體會什么是自變量、因變量、無關變量以及對照實驗。

      3.酶的作用原理 通過分析對照實驗,詳細比較四種條件下過氧化氫分解的速率,引導學生思考產生這種結果的原因,引出活化能的概念,并總結出各條件使反應加快的本質。 積極思考,討論,分析歸納出加熱、無機催化劑、酶提高化學反應速率的本質。

      3、課堂小結,強化認識。(3—5分鐘)

      課堂小結,可以把課堂傳授的知識盡快地轉化為學生的素質;簡單扼要的課堂小結,可使學生更深刻解理論在實際生活中的應用,并且逐漸地培養學生具有良好的個性。

      4、板書設計

      我比較注重直觀、系統的板書設計,還及時地體現教材中的知識點,以便于學生能夠理解掌握。

      一、酶的作用和本質

      ㈠細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統稱為細胞代謝

      ㈡酶在細胞代謝中的作用

      1.實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解

      2.控制變量的科學方法

      自變量

      變量 因變量 單一變量原則

      無關變量

      對照組

      對照實驗 對照原則

      實驗組

      3、酶的作用原理:顯著地降低化學反應的活化能,提高化學反應速率

      4、布置作業。

      針對高一年級學生素質的差異,我進行了分層訓練,這樣做既可以使學生掌握基礎知識,又可以使學有余力的學生有所提高,從而達到拔尖和“減負”的目的。

      課堂作業:完成師范課堂練習

      結束:

      各位領導、老師們,本節課我根據高一年級學生的心理特征及其認知規律,采用直觀教學和活動探究的教學方法,以“教師為主導,學生為主體”,教師的“導”立足于學生的“學”,以學法為重心,放手讓學生自主探索的學習,主動地參與到知識形成的整個思維過程,力求使學生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平,從而達到預期的教學效果。

    生物教案酶7

      ●三維目標

      1.知識與技能

      (1)細胞代謝的概念。

      (2)酶的作用和本質。

      (3)酶的特性。

      (4)提高學生觀察、分析、判斷的思維能力,提高學生的實驗操作能力。

      2.過程與方法

      (1)通過本節課教學,讓學生進行有關的實驗和探索,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。

      (2)通過讓學生了解酶的發現過程,使學生體會實驗在生物學研究中的作用地位;通過討論酶在生產、生活中的應用,使學生認識到生物科學技術與社會生產、生活的關系;體會科學、技術、社會之間相互促進的關系,進而體會研究生命科學價值。

      (3)在實驗能力提高的基礎上,提高學生運用語言表達的能力和分享信息、分享實驗成果的能力。

      3.情感態度與價值觀

      (1)通過學習生物學家研究酶的本質的過程,激勵學生學習科學家實事求是的科學態度和勇于探索的科學精神。

      (2)通過實驗探究影響酶活性的條件,培養學生的探索精神、創新精神和合作精神。

      ●教學重點

      1.比較過氧化氫酶在不同條件下分解速率快慢的實驗,并引導學生得出結論——酶的高效催化作用(酶的作用)。

      2.酶的本質。

      3.酶的特性。

      ●教學難點

      1.酶的活化能降低的原理。

      2.實驗中控制變量的科學方法。

      ●教具準備

      酶活性受溫度、ph影響的'示意圖。

      ●教學過程

      [課前準備]

      教師準備實驗器材,并設計好觀察記錄表;學生預習實驗,掌握實驗的原理并設計好實驗的過程。

      [情境創設]

      人不吃飯行嗎?食物進入人體內發生了怎樣的變化?這些問題在現在來說都已經十分清楚了。這些變化過程在其他生物中有沒有呢?早在二百多年前科學家就對此進行了探索。

      實驗介紹:1783年意大利科學家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過了一段時間,將籠子取出,肉塊不見了。

      [師生互動]

      問:(1)為何要將肉塊放在籠子中?

      答:排除了胃對肉塊的物理性消化。

      問:(2)對肉起消化作用的是什么物質?

      答:一定是某些物質進入到金屬籠中,使肉分解。現在已經知道這個能讓肉分解的物質就是——酶。

      問:(3)進行肉類消化的過程的條件是怎樣的?

      答:進行分解肉的反應是在一種極溫和的條件下進行的。

      問:(4)在實驗室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?

      答:實驗室也能進行肉的分解,但是比起在生物體中來說,需要高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈的條件才能進行。

      總結:對于一個生物體來說要進行的生理活動非常之多,構成生物體的每一個細胞內的物質需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態,而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內發生的生物化學反應,每一個化學反應都伴隨著能量的變化。細胞中全部有序的化學變化的總稱就叫細胞代謝。

    生物教案酶8

      一、教材與學情分析

      《酶的作用和本質》是高中生物必修一第五章第一節《降低化學反應活化能的酶》第一部分內容。在必修一第二章第二節《生命活動的主要承擔著——蛋白質》這一節關于蛋白質的功能中提到:“細胞內的化學反應離不開酶的催化作用,絕大多數酶是蛋白質”。這為過渡到本節內容的學習做了很好的鋪墊。細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統稱為細胞代謝,它離不開酶的催化。《酶的作用和本質》是第一課時的內容,它將是理解呼吸作用、光合作用等知識的基礎。本節從細胞代謝的概念入手,通過分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗,引出酶在細胞代謝中通過降低化學反應的活化能發揮催化作用,并以此實驗為依托,進行控制變量的科學方法的學習。學習控制變量法,不僅有方法論意義,而且在科學研究中有著廣泛的應用價值。通過科學家對發酵現象和酶研究的相關資料分析,探索酶的本質。這些資料告訴我們,酶的研究經歷了近70年的漫長過程,經過眾多科學家的不懈努力,才揭示了酶的本質。這不只是向人們講述了一段科學發展史,更重要的是把科學家的.獻身精神、嚴謹的科學態度呈現給我們,給我們以啟迪和教益。

      學生在生活中經常會接觸到一些與酶有關的生活必須品,比如加酶洗衣粉、多酶片、含酶牙膏等,酶與我們的生活息息相關,但是學生對酶的認識有限,不知道為什么加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污力更強;為什么多酶片可以促進消化……所以我們應該讓學生更多的了解酶,了解酶的作用和本質,使酶為我們的生活增添更多姿彩。

      二、教學重點和難點

      1.教學重點

      (1)酶的作用和本質

      (2)控制變量法的科學應用

      確立依據:酶的作用和本質是本節的核心內容,因此確定為教學重點。教材以“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗為依托,介紹控制變量的科學方法,如對照原則、單一變量原則。這一科學方法將貫穿人教版高中生物教材必修部分的始終,因此將控制變量的科學方法確定為本節的第二教學重點,同時也是教學難點之一。

      2.教學難點

      (1)酶的作用機理是顯著降低化學反應的活化能 (2)控制變量法的科學應用

      確立依據:活化能是本節新接觸到的一個概念,學生在理解了該概念以后,就要用這一概念理解酶的作用原理,這部分內容陌生而抽象,所以把它確立為另一個教學難點。

      三、教學目標

      在課程標準的具體內容標準中,對本節提出的具體要求是Ⅱ級要求,即“理解所列知識和其他相關知識之間的聯系和區別,并能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價”。

      1.知識與技能目標

      (1)說出酶在細胞代謝中的作用和酶的化學本質; (2)了解科學家研究酶的化學本質的歷程;

      (3)根據本節內容的學習對生活中所遇到的相關現象作出科學的解釋。 2.過程與方法目標

      根據對照原則和單一變量原則,通過學習設計實驗和親自進行實驗,使學生學會設置自變量,觀察因變量的變化,來設計對照組和實驗組。進而初步學會控制變量法,在實驗中學

      會操作,觀察現象、分析現象,經過推理得出結論。

      3.情感態度與價值觀目標

      (1)通過科學家對酶本質的探索歷程的學習,認識科學是在不斷地探索與爭論中前進的,感受科學的嚴謹性,學習科學家們追求真理,不屈不撓的獻身精神;

      (2)認識科學實驗的價值,養成科學猜測的習慣。 四、教學方法

      這一節我采用的是探究式教學法,酶的本質放手讓學生閱讀“資料分析”,小組討論歸納總結出酶的較完整定義,以此促進學生在探究的過程中主動建構知識。提供給學生實驗基本流程,分組探究分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗,并找出變量學會控制變量,同時引入活化能的概念,再通過對實驗現象的分析、探討,引導學生自己得出酶的作用及作用機理;在教學過程中,運用多媒體輔助教學。

    生物教案酶9

      實驗假設

      溫度影響酶作用速率。具體來說,在其他條件不變的情況下,一定范圍內增加溫度,酶作用速率升高;超過一定的溫度范圍以后,再增加溫度,酶作用速率下降,高溫導致酶失去活性。

      實驗器材

      冰箱,燒杯,試管,量筒,溫度計,酒精燈,淀粉溶液,稀釋的唾液、碘液等。

      實驗步驟

      ①取8支試管,分別標記為1、2、3、4、5、6、7、8;用量筒各量取2 mL的可溶性淀粉溶液,分別加入上述8支試管;對上述8個試管分別進行0 ℃、17 ℃、27 ℃、37 ℃、47 ℃、57 ℃、67 ℃、100 ℃的溫度控制5分鐘;同時,取另一組8支試管,用量筒量取2 mL稀釋的唾液也進行同樣的溫度控制處理。

      ②取出上述兩組試管,將稀釋的唾液分別加入到對應溫度的試管中,再水浴保持相應溫度5分鐘。

      ③取出試管,加入碘液2~3滴,觀察顏色變化,用“+”表示顏色變化的深淺。

      實驗數據與分析

      1 2 3 4 5 6 7 8

      加入I2后顏色變化 +++ ++ + - + +++ +++ +++

      數據分析(酶作用速率) - + ++ +++ ++ - - -

      關于實驗數據的分析說明:實驗中,加入碘液后顏色變化越明顯,直接表明淀粉被水解的越少,間接證明酶在該溫度條件下的催化活性越低,酶作用速率降低;反之,則相反。

      教師提出下列問題,學生進行實驗或討論:

      (1)假如實驗中將步驟③換成加入斐林試劑,后水浴加熱會出現怎樣的結果?

      學生探究結果:在試管4中出現的磚紅色沉淀最明顯,而1、7、8試管幾乎無沉淀。

      (2)假如進行重復實驗,在步驟②之后,將實驗中的試管1、7、8再置于37 ℃的條件下水浴5分鐘,有何現象?

      學生探究結果:試管1中加入碘液無顏色變化(不顯藍色);而7、8試管加入碘液顯藍色。

      (3)上述實驗說明了什么?

      生

      說明了在0 ℃時,酶的活性會受到抑制,但在一定范圍內溫度升高其活性會增加,說明這種低溫導致的酶活性的降低是可以被恢復的;而在57 ℃、67 ℃、100 ℃時,酶的活性會受到抑制,并且隨著溫度的`降低,其活性不再變化,說明高溫導致的這種活性的降低是不可以被恢復的。

      (4)能否根據數學的函數思想,繪出唾液淀粉酶作用速率與溫度之間關系的函數示意圖?你能否對該函數圖進行解釋?

      學生自主完成:

      學生解釋:說明酶的催化需要適宜的溫度范圍;并且特定的酶具有一個特定的最適宜溫度;在最適溫度范圍內,隨著溫度的升高,酶作用速率增加;超過最適溫度范圍后,隨著溫度的升高,酶作用速率降低,最終失去活性;低溫對酶活性的抑制是可以被恢復的,而高溫導致酶的活性喪失是不可以被恢復的。為什么呢?

      師

      高溫導致了酶的空間結構的破壞,而這種破壞是不可以被恢復的,因而酶的活性中心失去其催化活性;低溫僅抑制了酶的活性中心的催化能力,并沒有破壞酶的空間結構,所以這種酶活性的降低是可以被恢復的。

      (5)有些細菌生活在火山噴發口,也有一些生物生活在溫泉之中,你如何來解釋這種現象呢?

      小組討論、代表發言:生活在這些環境中的生物,其體內的酶與人體內的酶的種類是不同的,所以所需要的最適溫度與人的也不同。

      (6)人體內有許多種類的酶,這些不同的酶所需要的最適溫度都相同嗎?

      師

      人體不同的酶所需要的最適溫度是有所不同的,但大多是37 ℃左右。具體情況,可以查閱相關資料。

    生物教案酶10

      一、說教材的地位和作用

      《降低化學反應活化能的酶》是人教版教材高一生物必修本第五章第 1 節第一課時內容。上一章,學生們已經學習的是細胞的物質輸入和輸出 ,這節開始我們學習細胞的能量流動,而本節課的內容是整章的基礎,生命活動離不開酶。因此,本節內容在 整章生物學習 中具有不容忽視的重要的地位。后面還將學習到酶的特性,所以學好本節的內容可以為學好以后的生物知識打下牢固的理論基礎。本內容包含的一些 單一變量控制科學方法 知識,是以后生物學習中不可缺少的部分,也是今后高考的必考內容。

      二、說教學目標

      根據本教材的結構和內容分析,結合著高一年級學生他們的認知結構及其心理特征,我制定了以下的教學目標:

      1、 認知目標:識記:細胞代謝概念、活化能概念、酶在細胞中的作用理解

      2、 能力目標:學會控制變量,觀察和檢測因變量變化,以及設置對照實驗

      三、說教學的重、難點

      本著高一新課程標準,在吃透教材基礎上,我確定了以下的教學重點和難點

      教學重點:酶在細胞中的作用

      教學難點:控制變量的科學方法

      難點的依據:單一變量控制方法較抽象;學生沒有這方面的基礎知識。

      為了講清教材的重、難點,使學生能夠達到本節內容設定的教學目標,我再從教法和學法上談談:

      四、 說教法

      我們都知道生物是一門培養人的實踐能力的重要學科。因此,在教學過程中,不僅要使學生“知其然”,還要使學生“知其所以然”。我們在以師生既為主體,又為客體的原則下,展現獲取理論知識、解決實際問題方法的思維過程。

      考慮到我校高一年級學生的現狀,我主要采取學生活動的教學方法,讓學生真正的參與活動,而且在活動中得到認識和體驗,產生踐行的愿望。培養學生將課堂教學和自己的行動結合起來,充分引導學生全面的看待發生在身邊的現象,發展思辯能力,注重學生的心理狀況。

      當然教師自身也是非常重要的教學資源。教師本人應該通過課堂教學感染和激勵學生,充分調動起學生參與活動的積極性,激發學生對解決實際問題的渴望,并且要培養學生以理論聯系實際的能力,從而達到最佳的教學效果。同時也體現了課改的精神。

      基于本節課內容的特點,我主要采用了以下的教學方法:

      1、直觀演示法:教材中活化能概念的文字敘述很抽象,雖然加入了卡通式插圖和圖解,但仍然是平面的、靜止的,很難實現知識遷移。而Flash動畫是立體的、直觀的、動靜結合的,并且能夠展示不同條件下的反應情況,有利于在比較和歸納中得到正確的知識。

      2、實驗探究教學法——從反應物、反應條件、實驗原理、實驗步驟、現象記錄和分析、歸納得出結論等方面,引導學生理解實驗設計,進行實驗操作并嘗試改良實驗設計,從具體到抽象、從實踐到理論來深化科學探究思想,培養學生的小組協作能力和科學探究能力。

      3、啟發式教學法——以設問和疑問層層引導,激發學生動機,啟發學生積極思考,逐步從常識走向科學,將感性認識提升到理性認識,培養和發展學生的抽象思維能力

      由于本節內容與社會現實生活的關系比較密切,學生已經具有了直觀的感受,可以讓學生自己閱讀課本并思考,并例舉生產實踐上存在的一些有關的 酶的作用 (佳美洗衣粉) 現象,在老師的指導下進行討論,然后進行歸納總結,得出正確的結論。這樣有利于調動學生的積極性,發揮學生的主體作用,讓學生對本節知識的認知更清晰、更深刻。

      五、說學法

      高中生具有的.認知發展水平以及初中生物和化學基礎,我在教學過程中特別重視學法的指導。讓學生從機械的“學答”向“學問”轉變,從“學會”向“會學”轉變,成為真正的學習的主人。這節課在指導學生的學習方法和培養學生的學習能力方面主要采取以下方法:思考評價法、分析歸納法、自主探究法、總結反思法。

      學習方法指導:

      1、跟隨老師的問題,積極思考,將原有的知識應用到新知識的學習中,完成知識的遷移。

      2、小組內合理分工,協調實驗操作、記錄和匯報,培養觀察、分析、判斷的思維能力和實驗操作能力,培養科學探究精神和合作精神。

      3、結合書本的文字敘述、圖片和老師展示的動畫,提高分析、歸納能力。

      最后我具體來談談這一堂課的教學過程:

      六、說教學過程

      在這節課的教學過程中,我注重突出重點,條理清晰,緊湊合理。各項活動的安排也注重互動、交流,最大限度的調動學生參與課堂的積極性、主動性。

      1、導入新課:(3—5分鐘)

      聯系生活,激發學生學習興趣——————————開動思考,活躍課堂

      斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用實驗 激發學生好奇心

      導語設計的依據:一是概括了舊知識,引出新知識,溫故而知新,使學生能夠知道新知識和舊知識之間的聯系。二是使學生明確本節課要講述的內容,以激發起學生的求知欲望。這是生物教學非常重要的一個環節。

      2、講授新課:(30分鐘)

      教學程序 教師活動 學生活動

      創設情景

      導入新課 針對“斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用的實驗”提出問題:

      ⑴這個實驗要解決什么問題?

      ⑵為什么要將肉塊放入金屬籠內?

      ⑶肉塊為什么會消失?

      ⑷從這個實驗中你能得出什么結論? 思考回答問題

      ㈠細胞代謝 回顧在葉綠體、線粒體、核糖體等細胞器中發生不同的化學反應,引導學生理解細胞內每時每刻都發生著很多化學反應,統稱為細胞代謝。

      細胞代謝是細胞生命活動的基礎。 運用已有知識,集體回答問題,體會細胞代謝這一概念的含義。

      ㈡酶在細胞代謝中的作用

      1、實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解 介紹過氧化氫和肝臟研磨液,提出相關問題,引導學生進行分析。

      講述:細胞代謝過程中也會產生過氧化氫,這是一種對細胞有害的物質,幸而細胞內含有生物催化劑————過氧化氫酶,能將過氧化氫分解。但它們之間的效率一樣嗎?

      組織學生分組實驗,提醒實驗安全和注意事項。 思考回答問題

      分組完成實驗,匯報實驗現象。

      2、控制變量的科學方法 引導學生觀察實驗步驟表格,以問題串形式帶領學生從本實驗實例中總結出實驗設計的基本原則:單一變量原則和對照原則。 分析實驗現象,得出正確結論。體會什么是自變量、因變量、無關變量以及對照實驗。

      3、酶的作用原理 通過分析對照實驗,詳細比較四種條件下過氧化氫分解的速率,引導學生思考產生這種結果的原因,引出活化能的概念,并總結出各條件使反應加快的本質。 積極思考,討論,分析歸納出加熱、無機催化劑、酶提高化學反應速率的本質。

      4、課堂小結,強化認識。(3—5分鐘)

      課堂小結,可以把課堂傳授的知識盡快地轉化為學生的素質;簡單扼要的課堂小結,可使學生更深刻地理解政治理論在實際生活中的應用,并且逐漸地培養學生具有良好的個性。

      板書設計

      我比較注重直觀、系統的板書設計,還及時地體現教材中的知識點,以便于學生能夠理解掌握。

      一、酶的作用和本質

      ㈠細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統稱為細胞代謝

      ㈡酶在細胞代謝中的作用

      1、實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解

      2、控制變量的科學方法

      自變量

      變量 因變量 單一變量原則

      無關變量

      對照組

      對照實驗 對照原則

      實驗組

      3、酶的作用原理:顯著地降低化學反應的活化能,提高化學反應速率

      5、布置作業。

      針對高一年級學生素質的差異,我進行了分層訓練,這樣做既可以使學生掌握基礎知識,又可以使學有余力的學生有所提高,從而達到拔尖和“減負”的目的。

      課堂作業:完成師范課堂練習

      結束:

      各位領導、老師們,本節課我根據高一年級學生的心理特征及其認知規律,采用直觀教學和活動探究的教學方法,以“教師為主導,學生為主體”,教師的“導”立足于學生的“學”,以學法為重心,放手讓學生自主探索的學習,主動地參與到知識形成的整個思維過程,力求使學生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認識水平,從而達到預期的教學效果。

    生物教案酶11

      一、目的和要求

      1.掌握鹽析法初步分離純化蛋白質的原理和方法;

      2.掌握透析脫鹽濃縮蛋白質的原理和方法。

      3.掌握膜分離原理和方法

      二、基本原理

      1.蛋白質的鹽析

      蛋白質是親水膠體,借水化膜和同性電荷(在PH值7.0的溶液中一般蛋白質帶負電荷)維持膠體的穩定性。由于蛋白質分子內及分子間電荷的極性基團有著靜電引力,當向蛋白質溶液中加入少量堿金屬或堿土金屬的中性鹽類[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl或MgSO4等]時,由于鹽類離子與水分子對蛋白質分子上

      的極性基團的影響,使蛋白質在水中溶解度增大,因此蛋白質、酶等在低鹽濃度下的溶解質隨著鹽液濃度升高而增加,此時稱為鹽溶;當鹽濃度不斷上升并達到一定濃度時,蛋白質表面的電荷大量被中和,水化膜被破壞,于是蛋白質就相互聚集而沉淀析出,蛋白質和酶的溶解度又以不同程度下降并先后析出,稱為蛋白質的鹽析。

      由鹽析所得的蛋白質沉淀,經過透析或用水稀釋以減低或除去鹽后,能再溶解并恢復其分子原有結構及生物活性,因此由鹽析生成的`沉淀是可逆性沉淀。鹽析法就根據不同蛋白質和酶在一定濃度的鹽溶液中溶解度降低程度的不同而達到彼此分離的方法。鹽析法對于許多非電解質的分離純化都是適合的,也是蛋白質和酶提純工作應用最早,至今仍廣泛使用的方法。

      2.透析脫鹽的原理

      蛋白質的分子很大,其顆粒在膠體顆粒范圍(直徑1~100nm)內,不能透過半透膜。選用孔徑合宜的半透膜,使小分子物質能夠透過,而蛋白質顆粒不能透過,這樣就可使蛋白質和小分子物質分開。把蛋白質溶液裝入透析袋中,袋的兩端用線扎緊,然后用蒸餾水或緩沖液進行透析,這時鹽離子通過透析袋擴散到水或緩沖液中,蛋白質分子量大不能穿透析袋而保留在袋內,通過不斷更換蒸餾水或緩沖液,直至袋內鹽分透析完畢。這種方法可除去和蛋白質混合的中性鹽及其他小分子物質,是常用來純化蛋白質的方法。透析需要較長時間,常在低溫下進行,并加入防腐劑避免蛋白質和酶的變性或微生物的污染。

      三、試驗材料

      1.培養基

      種子培養基:牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g 可溶性淀粉 2g 葡萄糖1.5g /1000ml H2O 配100ml

      發酵培養基:牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g可溶性淀粉 2g /1000ml

      2.酶活測定溶液

      0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液 葡萄糖標準液1mg/mL DNS試劑(3,5-二硝基水楊酸試劑)

      3.試劑

      蛋白胨、牛肉膏、可溶性淀粉、(NH4)2SO4、NaOH、HCl、、Na2HPO412H2O、NaH2PO4H2O、EDTA

      4.儀器或其它用具

      微量移液器、移液器槍頭、透析袋、恒溫培養箱、搖床、紫外檢測儀(分光光度計)、離心機、分析天平、pH計、量筒、250ml瓶、分裝架、記號筆、紗布、酒精燈、滅菌鍋、干燥箱、恒溫水浴鍋等;

      四、試驗路線

      發酵培養→粗酶液制備→硫酸銨鹽析→透析脫鹽濃縮→濃縮酶液酶活測定

      五、操作步驟

      1.菌株發酵

      將實驗一中純化的菌株接入種子培養基搖瓶培養24h,2% 的接種量接種到發酵培養基,37℃,180r/min,培養36h;

      2.粗酶液的制備

      發酵液在8000r/min離心20min,收集上清液即為粗酶液,測定酶活方法參見實驗三DNS測淀粉酶活力。

      3.硫酸銨鹽析

      3.1 鹽析條件的確定

      40%、60%和80%

      鹽析步驟

      1)發酵液上清分裝至3支燒杯中,每個20ml;

      2)加硫酸銨至3支燒杯中,對照25℃硫酸銨飽和度配置表,使其飽和度分別為40%、60%和80%。在加硫酸銨時需緩慢的加入,同時不斷的輕柔攪拌(否則局部濃度過高會使酶失活)使硫酸銨完全溶解;

      3)室溫靜置2h,出現白色沉淀

      4)離心,分別取沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液回溶。

      4.透析脫鹽濃縮

      4.1 透析膜前處理

      透析袋的預處理方法:

      1)將透析袋剪成合適的長度;

      2)在一只250 mL的玻璃燒杯中,加入200 mL的透析袋處理液,微波爐中預熱;

      3)將透析袋裝入其中,電爐上煮沸10 min;

      4)用蒸餾水徹底洗滌;

      5)蒸餾水中煮10 min;

      6)冷卻后4℃存放,存放過程中透析袋應完全放入0.02mol/L磷酸酸緩沖液(pH7.0)中

      7 用細線扎緊透析袋一端,注入清水檢驗不漏后加入不超過透析袋體積1/2的須透析溶液。

      4.2 操作

      1 沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液回溶,移入透析袋中,經透析膜袋在20倍量0.02mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)中在室溫,36h透析脫鹽(每過6h換一次透析液).

      2 取各梯度脫鹽沉淀5ml 8000r/min離心20min,取上清測酶活。(沉淀為變性蛋白質酶活很低。)

      5.酶活力的測定

      參照實驗三中的酶活測定。

      實驗數據

      粗酶液 540nm 0.291 0.314

      鹽析40%60% 80%

      1.221 2.708 1.456

      七、實驗報告

      1.實驗結果

      (1)測定粗酶液酶活;

      粗酶液 540nm 0.291 0.314 (取平均值)

      酶活力9.705

      (2)測定透析后酶液的酶活力

      40%60% 80%

      540nm吸光度 1.221 2.708 1.456

      酶活力36.63 81.24 43.68

      2.實驗結果分析

      通過比較可知 在硫酸銨飽和度為 60%時分離純化淀粉酶酶活力最高。經鹽析,透析除鹽后酶活力大大提高純化后的酶活力約為粗酶活力的4~9倍。

      八、注意事項

      (1)硫酸銨飽和度計算及加入方式:在分段鹽析時,加鹽濃度一般以飽和度表示,所需達到飽和度較高而溶液的體積又不再過分增大時,可直接加固體硫酸銨,其加入量見附表。注意看清是25℃硫酸銨飽和度表

      (2)清洗透析袋內外時,操作過程中應使用鑷子或戴手套;

      (3)蛋白質溶液用透析法去鹽時,正負離子透過半透膜的速度不同。以硫酸銨為例,NH4+的透出較快.在透析過程中膜內SO42-剩余而生成H2SO4,而使膜內蛋白

      質溶液呈酸性,足以達到使蛋白質變性的酸度,因此在用鹽析法純化蛋白質做透析去鹽時,開始應用0.1M的NH4OH透析,或者用緩沖液配制蛋白溶液。

    生物教案酶12

      教學準備

      教學目標

      1知識方面:說明酶在細胞代謝中的作用、本質和特性。

      2能力方面:進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。

      3.情感態度價值觀:通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料,認同科學是在不斷地探索和爭論中前進的。

      教學重難點

      1、教學重點:酶的作用、本質和特性。

      2、教學難點:

      ⑴酶降低化學反應活化能的原理。

      ⑵控制變量的科學方法。

      教學過程

      【導入】問題探討

      介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實驗,討論下列問題:

      ⑴這個實驗要解決什么問題?

      ⑵是什么物質使肉塊消失了?

      對細胞來說,能量的獲得和利用都必須通過化學反應。細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統稱為細胞代謝。細胞中代謝過程離不開降低化學反應活化能的酶。

      學生回憶:⑴化學反應中無機催化劑的概念?⑵無機催化劑的作用、特點和條件是什么?

      學生思考:細胞內的環境是一個常溫常壓下的狀態,在這種環境下化學反應卻能高效有序地發生,應該有適合的生物催化劑——酶。

      【講授】一、酶在細胞代謝中的作用

      實驗]比較過氧化氫在不同條件下的分解。

      1、實驗原理:2H2O22H2O+O22H2O22H2O+O2

      2、實驗步驟及現象

      3、討論

      ⑴——⑷見教材P79。

      ⑸這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟?為什么要將肝臟制成研磨液?

      ⑹滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時,可否共用一個吸管?為什么?

      4、實驗結論

      5、實驗過程的理論分析

      ⑴在做該實驗時讓學生感悟酶作為催化劑的突出特點——高效。

      ⑵控制變量:講解教材P79相關內容,讓學生了解實驗設計的原則。

      ⑶進行實驗:

      [活化能]分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量稱為活化能。

      用無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。如H2O2的分解,20℃無催化劑時需活化能75kJ/mol;用鉑作催化劑時,只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶時,活化能下降到29kJ/mol以下。(結合教材P80圖講解)

      正是由于酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。

      【講授】二、酶的本質

      [資料分析]教師設置下列問題,讓學生帶著問題去閱讀教材P81——82相關內容。

      1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么?

      2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義?各有什么局限性?

      3、科學發展過程中出現爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現爭論的原因是什么,這一爭論對后人進一步研究酶的本質起到了什么作用?

      4、巴斯德和李比希之間的爭論被哪位科學家的研究成果平息了?

      5、簡述畢希納實驗的過程?

      6、從畢希納的實驗可以得出什么結論?

      7、要證明酵母細胞的提取液和活酵母細胞的`作用一樣還需要對實驗如何改進?

      8、薩姆納提取到了脲酶,他是如何證明它的化學成分的?

      9、薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質,并因此榮獲諾貝爾化學獎。你認為他成功的主要原因是什么?

      10、請給酶下一個較完整的定義?

      11、結合酶本質的探索歷程談談你對馬克思說的:“在科學上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點”這句話的理解。

      學生討論回答:

      二、總結

      酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質。

    生物教案酶13

      教學建議:可以參考探究一的實驗設計思路,設計出一組呈梯度的pH環境,以研究不同的pH對酶作用速率的影響。

      師

      能否根據數學的函數思想,繪出H2O2酶作用速率與pH之間關系的函數示意圖?你能否對該函數圖進行解釋?

      學生自主完成:

      說明酶的催化需要適宜的pH范圍;并且特定的酶具有一個特定的最適宜pH;在最適pH范圍內,隨著pH的升高,酶作用速率增加;超過最適pH范圍后,隨著pH的升高,酶作用速率降低,并最終導致酶失去活性;過酸與過堿對酶活性的破壞都不可以被恢復。

      如人體內的胃蛋白酶需要的最適pH范圍是1.5~2.2之間,而胰蛋白酶需要的最適的pH范圍是8.0~9.0。

      探究三:酶濃度對酶作用速率的影響

      實驗假設

      酶濃度影響酶作用速率。具體來說,在其他條件不變的情況下,一定范圍內增加酶濃度,酶作用速率升高;超過一定的濃度范圍以后,再增加酶濃度,酶作用速率不變。

      實驗器材

      燒杯、試管、量筒、干酵母菌、過氧化氫、蒸餾水等。

      實驗步驟

      ①取一定量的酵母菌配制成酵母菌溶液,用容量瓶(或量筒與燒杯)將上述鮮酵母菌溶液分別配制成稀釋10倍、100倍、100倍、1 000倍的酵母菌稀釋液;另取4支試管,分別標記為1、2、3、4,用量筒各量取3 mL的過氧化氫溶液,分別加入上述4支試管。

      ②將酵母菌稀釋液分別加入上述4支試管,觀察試管中氣泡逸出的速率與氣泡的大小。

      實驗數據與分析

      1 2 3 4

      加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率 ++++ +++ ++ +

      數據分析(酶作用的速率) ++++ +++ ++ +

      關于實驗數據的分析說明:實驗中,加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率越快、氣泡越大,直接表明過氧化氫被分解得越多,間接證明酶作用的速率越大。

      師

      能否根據數學的函數思想,繪出H2O2酶作用速率與酶濃度之間關系的函數示意圖?你能否對該函數圖進行解釋?

      學生自主完成:

      生

      具體來說,在底物濃度一定,其他條件不變的情況下,一定范圍內增加酶濃度,酶作用速率升高;酶的濃度超過一定的范圍以后,再增加酶濃度,酶作用速率不變。這主要與反應容器中底物濃度的限制、產物濃度的抑制等因素有關。

      探究四:底物濃度對酶作用速率的影響

      教學建議:可以參考探究三的實驗設計思路,設計出一組呈濃度梯度的過氧化氫溶液環境,以研究不同的底物濃度對酶作用速率的影響。

      學生探究:進行相關的實驗并進行數據分析。并畫出底物濃度與酶作用速率關系的函數圖。

      生

      在其他條件不變的情況下,一定范圍內增加底物濃度,酶作用速率升高;超過一定的溫度范圍以后,再增加底物濃度,酶作用速率不變。這主要與反應容器中酶濃度的限制、產物濃度的抑制等因素有關。

      師

      那么,反應產物的濃度對實驗中酶作用的速率有何影響呢?

      教師活動:引導學生從化學平衡的角度來分析問題。

      生

      反應產物對實驗中酶作用的速率具有抑制作用,隨著反應產物濃度的增加,抑制作用越明顯。

      課堂小結

      酶促反應的`速率受到多種因素共同影響;單單考慮一種因素而忽略另一種因素都是不可取的;研究其中一種因素的作用,要注意控制變量。

      引導學生閱讀“放眼社會”的“酶與疾病”,讓學生了解酶和疾病的關系,如先天性酶缺陷病、酶的活性變化而導致疾病的產生、酶在診斷和治療疾病中的應用,更重要的是理解酶是生物體內進行新陳代謝的重要物質。教師還可鼓勵學生收集社會生活中,尤其是醫療衛生事業中有關酶的應用的例子。

      用作輔助消化劑的多酶片,含有淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶等,盡管胃內酸度較高,不適合大多數酶發揮作用,但人們可以將某些酶制劑做成腸溶劑型,如糖衣片和膠囊等,讓酶到達腸內后再被釋放出來發揮作用,從而治療消化不良和食欲不振等癥。

      學生活動:閱讀“酶與疾病”,并利用網絡、圖書館、報刊等途徑,通過資料收集與整理、實地走訪與考察等多種方法,寫出一篇有關“酶與疾病”的調查報告。

      板書設計

      3.酶促反應

      4.影響酶促反應的因素

      (1)溫度

      (2)pH

      (3)酶的濃度

      (4)底物濃度

      活動與探究

      “探究胃蛋白酶進入小腸后是否能發揮活性”的活動建議:

      探究原理:

      酶的活性受pH的影響,在過酸或過堿的環境下酶的活性都會喪失。在活性范圍內,酶的活性隨著pH的變化而有所變化。由于人體的胃蛋白酶由胃腺細胞分泌產生,并在胃中催化蛋白質分解的反應,然后隨食糜進入小腸,這時pH由2.0變成7.8,對胃蛋白酶的活性產生了影響。

      實驗材料:

      胃蛋白酶溶液,精肉塊,鹽酸,NaOH,pH試紙等。

      實驗步驟:

      (1)配制pH=2.0和pH=7.8的液體;

      (2)在兩試管中分別加入等量pH=2.0和pH=7.8的液體;

      (3)加入兩塊相同形狀的等重量的精肉塊;

      (4)向兩試管中同時滴入胃蛋白酶溶液;

      (5)定時觀察,記錄;

      (6)分析得出結論。

    生物教案酶14

      規律總結

      在底物足夠,其他條件固定的條件下,酶促反應的速率與酶濃度成正比,如上圖所示。

      (2)底物濃度對酶促反應的影響:

      規律總結

      在底物濃度較低時,隨著底物濃度的增大,反應速率加快。當底物濃度達到一定濃度時,酶分子都參與了反應,底物濃度再增大,反應速率不再加快。如上圖所示。

      (3)pH對酶促反應的影響:

      規律總結

      每一種酶只能在一定的pH范圍內才表現活性,超過這個范圍酶就會失去活性。其特點如上圖中曲線變化所示。在一定條件下,每一種酶在某一特定pH時活性最大,這個pH稱為這種酶的最適pH。

      (4)溫度對酶促反應的影響:

      規律總結

      在一定溫度范圍內,酶促反應速率隨溫度的升高而加快;但當溫度升高到一定限度時,酶促反應速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下,每一種酶在某一特定溫度時活性最大,這個溫度稱為這種酶的最適溫度,如上圖所示。

      (5)酶的催化能力與時間的關系:

      規律總結

      酶的催化能力也不是一成不變的,酶在“工作”了一段時間后會發生“鈍化”現象,即催化能力開始下降,最后失去催化能力,如上圖曲線所示。

      題例領悟

      題型一 酶的本質和作用

      【例題1】 關于酶的敘述中,正確的是( )

      A.酶只有在生物體內才能起催化作用

      B.酶都有消化作用

      C.調節新陳代謝的物質不一定是酶

      D.酶都是在核糖體上合成的

      解析:酶雖然是由活細胞產生的,但它的催化作用不一定非在生物體內,只要條件適宜,體內體外都可起催化作用,故A項不正確。酶的催化作用表現在多方面,有的酶促進物質合成,有的酶促進物質分解,只有消化酶才能促進消化,故B項也不正確。調節新陳代謝的物質有激素、維生素、無機鹽等。酶是對代謝過程的化學反應起催化作用。故C項正確。在核糖體上合成的物質是蛋白質,所以只有蛋白質類的酶才在核糖體上合成,核酸酶不能在核糖體上合成,故D項也不正確。

      答案:C

      反思感悟

      酶的化學本質大多數是酶,少數是RNA。酶在生物體體內、體外都有催化作用。酶的作用是對代謝過程的化學反應起催化作用,其作用本質是降低化學反應的活化能。對生命活動起調節作用的.有激素、維生素和無機鹽等。

      題型二 影響酶促反應的因素

      【例題2】 甲、乙、丙三圖依次表示酶濃度一定時,反應速度和反應物濃度、溫度、pH的關系。據圖判斷下列敘述中不正確的是( )

      A.甲圖表明當反應物濃度超過某一濃度時,反應速度受酶濃度的制約將不再上升

      B.乙圖中,a點以后,隨溫度升高酶的活性下降

      C.丙圖可表示胃蛋白酶催化反應的速度與pH關系的變化曲線

      D.三圖說明反應物濃度、溫度、pH對反應速度均有影響

      解析:甲圖表明當反應物濃度超過某一濃度時,反應速度受酶濃度的制約將不再上升,所以A項正確。乙圖中,a點以后,隨溫度升高酶的活性下降,直至變性失活,B項正確。胃蛋白酶的最適pH大約為1.8,顯然丙圖曲線不能表示胃蛋白酶催化反應的速度變化。三圖說明影響酶促反應速度的因素有反應物濃度、溫度、pH。D項正確。

      答案:C

      題型三 酶的作用是降低化學反應活化能

      【例題3】 在適宜溫度、pH條件下,圖中實線表示沒有酶時反應的進程。在T1時,將催化此反應的酶加入反應物中,則圖中表示此反應進程的是( )

      A.曲線AB.曲線BC.曲線CD.曲線D

      解析:本題考查學生利用坐標曲線中的有關條件分析酶的作用。酶的作用是降低活化能,因而催化效率更高,但不改變反應平衡點。從圖中可以看出,曲線A、B、D均改變了此反應的平衡點。曲線C中酶使反應達到平衡點的時間縮短(即反應速度提高),但沒改變反應的平衡點。

      答案:C

      反思感悟

      ①與無機催化劑一樣,酶僅能改變化學反應的速度,并不能改變化學反應的平衡點,且化學性質在化學反應前后不能發生改變。

      ②酶和一般的無機催化劑均能降低反應的活化能,所以在有酶存在的化學反應中,只需較少的能量即可使反應物進入“活躍狀態”,所以與非催化反應相比,反應速度加快。

      隨堂訓練

      1.做唾液淀粉酶催化淀粉實驗時,用口含一小口清水,然后將含過的清水加入淀粉溶液中,也會使淀粉消化,和用純唾液的效果一樣,這一現象表明( )

      A.酶的專一性

      B.酶的催化活性極高

      C.酶的多樣性

      D.酶受溫度和pH的影響

      答案:B

      2.為了認識酶作用的特性,以20%過氧化氫溶液為反應底物的一組實驗結果如下表所示。分析實驗結果,可以得出相應的結論。在下列有關結論的描述中,從表中得不到實驗依據的一項是( )

      方法結果

      1常溫下自然分解氧氣泡小而少

      2常溫下加入Fe3+氧氣泡小而稍多

      3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡大而極多

      4加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液氧氣泡小而少

      A.從催化反應條件看,酶有溫和性

      B.從催化活性看,酶變性后就失活

      C.從催化底物范圍看,酶有專一性

      D.從催化反應效率看,酶的催化活性極高

      解析:表中信息反映了酶的催化活性極高且活性受溫度影響,但表中沒有與酶催化作用具有專一性相關的信息。

      答案:C

      3.下列關于酶的敘述中,不正確的是( )

      A.酶具有高效性、專一性和多樣性

      B.酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物

      C.食物的消化過程需要酶催化,而細胞內的其他化學反應不需要酶催化

      D.絕大多數的酶是蛋白質,少數酶是RNA

      答案:C

      4.下圖中關于影響酶活性的因素表示正確的是( )

      解析:酶濃度影響反應的速度,不影響酶活性,A項錯誤。底物濃度影響反應的速度,不影響酶活性,B項正確。pH影響酶活性,一定范圍內隨pH的升高酶的活性增強,達到最適值時,酶活性最強。超過最適值時,隨pH的升高酶的活性降低直到變性失活,C項錯誤。溫度影響酶活性,一定范圍內隨溫度的升高酶的活性增強,達到最適溫度時酶活性最強。超過最適值時,隨溫度的升高酶的活性降低直至變性失活。所以D項錯誤。

      答案:B

    生物教案酶15

      教學準備

      教學目標

      1.說明酶在細胞代謝中的作用、本質和特性。

      2.通過閱讀分析"關于酶本質的探索"的資料,認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的。

      3.進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。

      教學重難點

      教學重點:

      酶的作用、本質和特性。

      教學難點

      (1)酶降低化學反應活化能的原理。

      (2)控制變量的科學方法。

      教學工具

      教學課件

      教學過程

      一、情境創設。

      人不吃飯行嗎?食物進入人體內發生了怎樣的變化?這些問題在現在來說都已經十分清楚了。這些變化過程在其他生物中有沒有呢?早在二百多年前科學家就對此進行了探索。

      實驗介紹:1783年意大利科學家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過了一段時間,將籠子取出,肉塊不見了。

      問:(1)為何要將肉塊放在籠子中?

      答:排除了胃對肉塊的物理性消化。

      問:(2)對肉起消化作用的是什么物質?

      答:一定是某些物質進入到金屬籠中,使肉分解。現在已經知道這個能讓肉分解的物質就是--酶。

      問:(3)進行肉類消化的過程的條件是怎樣的?

      答:進行分解肉的反應是在一種極溫和的條件下進行的。

      問:(4)在實驗室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?

      答:實驗室也能進行肉的分解,但是比起在生物體中來說,需要高溫、高壓、強酸、強堿等劇烈的條件才能進行。

      二、問題探討

      1.這個實驗要解決的問題是:鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學性消化?

      2.是胃內的化學物質將肉塊分解了。

      3.提示:收集胃內的化學物質,看看這些物質在體外是否也能將肉塊分解。

      總結:對于一個生物體來說要進行的生理活動非常之多,構成生物體的每一個細胞內的物質需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態,而這種自我更新的過程完全依賴于細胞內發生的生物化學反應,每一個化學反應都伴隨著能量的變化。細胞中全部有序的化學變化的'總稱就叫細胞代謝。

      細胞生存的條件是很溫和的,那么細胞內數量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環境、pH接近中性的條件下,迅速高效地進行呢?在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?

      三、過氧化氫在不同條件下的分解

      實驗前介紹:動植物在代謝中產生的過氧化氫,對機體是有毒的。機體通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應。

      2H2O2 H2O+O2

      問:如何獲得過氧化氫酶?

      答:新鮮肝臟中含有較多的過氧化氫酶,所以新鮮肝臟研磨液含有較多的過氧化氫酶。

      按以下實驗步驟來進行實驗:

      對上述實驗進行分析,對照實驗的特點。

      問:上述實驗分成了1、2、3、4號四支試管,哪些是四支試管共同的條件?兩兩比較不同的條件有幾個?

      答:共同點:都在試管中加入2 mL H2O2溶液,都在相同的壓力下進行。

      不同點:1和2:只有溫度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝臟研磨液;3和4:加入的催化劑不同。

      問:1號試管沒有加任何試劑,它起的作用是什么?

      答:它起的是對照的作用。

      結論:進行該實驗的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,觀察其對實驗結果的影響。如果結果不同,那么影響該結果的就是這一不同的因素。在上述實驗3試管和4試管只有加入的催化劑不同,那么該實驗的結果3放的氧氣少,4放出氧氣多就是因為加入到4號催化劑的催化效率比加入到3號的高。即酶具有高效性。

      問:2和4試管現象基本相同,能否在生物體中也利用2的方法來解毒?

      答:不能。加熱到這樣的溫度會造成生物的細胞死亡。

      問:能否用同一滴管給3和4試管加FeCl3溶液和肝臟研磨液?

      答:不能。共用滴管會讓肝臟研磨液(或FeCl3溶液)殘留在滴管內,難以判斷出過氧化氫的分解是哪種滴加液的作用,影響實驗結果的準確。

      問:為何酶的催化效率會比無機催化劑更高呢?

      答:酶降低了活化能。活化能就是分子從常態轉化變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。活化能越大,反應就越不容易進行,反之就容易進行。

      四、總結

      在生物體中,生物體內的化學反應每時每刻進行著。以人為例:據估計人體細胞內每分鐘大約要發生幾百萬次的化學反應,這么多的化學反應能在人體中順利而迅速地完成,完全是靠酶的催化作用。它和無機催化劑相比,具有更高的催化效率。

      酶在細胞內的物質變化過程中起著重要作用,這個作用是其他物質無法代替的。它降低了化學反應中的活化能,而自身卻沒有發生變化,所以是一種催化劑。它是細胞內產生的,所以它也是細胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。

      在醫院常用雙氧水作為身體出現小傷口的消毒用藥,能觀察到什么現象嗎?試解釋該現象。

      能看到傷口有氣泡產生。原因是人體細胞中產生的酶將雙氧水分解成了水和氧氣。

      課后小結

      酶在細胞內的物質變化過程中起著重要作用,這個作用是其他物質無法代替的。它降低了化學反應中的活化能,而自身卻沒有發生變化,所以是一種催化劑。它是細胞內產生的,所以它也是細胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。

      課后習題

      完成課后練習題。

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