高二整学年生物各章个节精品教案3.1.doc

3.1 新陈代谢与酶一、知识结构酶的发现和酶的概念新陈代谢与酶 酶的高效性酶的特性 酶的专一性酶需要适宜的条件二、教学目标(一)知识教学1.理解新陈代谢的概念和新陈代谢是生物体最基本特征(能力层次:B)。2.酶的发现过程(能力层次:A)。3.酶的概念和酶的特性(能力层次:D)。(二)能力训练l.通过“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化剂效率”学生实验，培养学生对比观察实验能力。2.通过“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用”的实验，培养学生创新思维能力。三、教学重点、难点、疑点及解决办法1.重点(1)酶的概念。(2)酶的特性(酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的特点)。学生通过观察演示实验和自己亲自动手做实验去体会，去理解，让事实说话，学生耳闻目睹后，加深了理解、记忆。2.难点本节课除了组织好学生观察教师演示实验，更主要要引导和组织好学生完成酶具有高效性、专一性等实验和指导学生用对比方法去观察，分析实验观象，推导实验结沦。3.疑点酶为什么会具有高效性和专一性。可以简略介绍中间产物“学说”、“诱导契合学说。温度，pH值等均能影响酶的活性。可以结合化学课本中学习了蛋白质化学特性，加以理解。因为过酸，过碱和高温都能使蛋白质分子空间结构破坏(除肽键以外的其它化学键的断裂)，从而引起蛋白质分子变性。又因为绝大多数酶的化学本质为蛋白质，所以在以上任何一条件下酶都将失去活性。四、课时安排1课时五、教学方法师生同步实验，教师演示，学生边观看教师演示实验，边动手做实验。教师演示实验时，边讲边做，操作要求规范，动作快捷、准确，给同学作示范。学生边做、边思考。边观察实验现象，做好记录。每做完一个实验，学生相互讨论对所观察现象加以解释。从而得出科学结论。本节课应在实验室进行。六、教具准备由实验教师和任课教师共同准备好“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”及“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”两个实验的有关材料，药品、仪器等用具。课文中P49实验七“探索影响淀粉酶活性的条件”(选做)实验待学生分组实验去完成。七、学生活动酶的有关知识初中学过，蛋白质化学性质学生在化学课里已学习，让学生参与自学、观察实验、做实验、讨论、总结等活动。八、教学程序(一)明确目标1.酶的发现史。2.酶的概念、酶的特性是本节课的重点。3.代谢过程与酶催化密切相关。(二)重点、难点的学习与目标完成过程通过绪论的学习，我们巳知道生物与非生物最本质的区别在于生物体都有新陈代谢的作用。不仅如此它在生物体内从未停止过，也只有在新陈代谢的基础上，生物体才表现出生长、发育、遗传和变异等生命活动。新陈代谢旦停止，生命也将结束。那么什么是新陈代谢?而我们在初中时期乃至于高中绪论中所学习的，主要都是从生物个体水平上讲的，今天我们所要学习的是从细胞水平上给代谢下定义。那就是说“新陈代谢是活细胞中全部有序化学反应的总称”(指导学生看书)。教师应指出概念中为什么用活细胞和全部化学反应的总称(教师让学生思考、讨论，谈自己看法后进行点评)。因为只有生活状态的细胞才成为生命的基本单位，也是生命活动进行的场所。从生化角度去看生命活动的本质 是指发生在细胞里的一系列化学反应，这点在第二章细胞亚微结构的学习中已有认识，叶绿体是光合作用场所，就是因为在叶绿体中发生了水和二氧化碳合成有机物的化学过程；线粒体为有氧呼吸主要场所，实质上发生在线粒体等场所的糖类等有机物的氧化放能的化学过程；核糖体是蛋白质的“装配机器”，也就是因为在核糖体中发生了氨基酸缩合成蛋白质的化学过程。据上所述我们完全有理由说细胞是生命基本单位，细胞是生命活动的基本场所。 生命活动既然是发生在细胞中一系列化学反应，因而这些反应必需在温度、酸碱度等条件相对稳定状态下，又要在瞬时间发生一系列合成、分解等动态的化学过程，这就需要一种高效性催化这一动态活动的物质参与，这种物质就是生物催化剂-酶。一、酶的发现1.几个科学实验(引导学生看书作答)1783年意大利科学家斯巴兰让尼喂食鹰的实验；1836年法国科学家施旺提取胃液实验从此解开胃消化之谜。再请同学讲1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验，并通过化学实验主明脲酶是一种蛋白质。2.酶的概念20世纪30年代以来许多科学家相继提取多种酶的蛋白质结晶；20世纪80年代美国科学家切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。可见，酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。同学们通过酶发现过程的学习，我们看到科学探索的艰辛，每位同学都应努力学习，我们要学习科学工作者们严谨科学态度、执着求索科学精神，学习科学研究方法和科学研究过程。从前面学习已知，代谢发生在细胞中，虽然这些反应不在高温高压、强碱强酸条件下进行，且还能迅速准确顺利高效地进行着，这就需要具有高效催化作用的物质去催化细胞内发生的各种反应。该物质是具有活性的不同于无机催化剂的生物催化剂-酶。问：酶的催有什么特点?(同学看书)二、酶的特性1.酶具有高效性提问；酶与无机催化剂相比具有哪些特点?教师演示实验五“过氧化氢酶与Fe3+的催化效率”，教师边讲边做，学生边看边做，教师引导学生用对比方法观察实验现象:加入肝脏研磨液的试管产生气泡快而且多。实验有力证明，过氧化氢酶比Fe3+催化效率高得多。又比如碳酸酐酶能催化下面反应:CO2 + H20H2CO3每个碳酸酐酶分子每秒能催化610F个CO2与相同数量的H2O结合，形成相同数量的H2CO3。一般地说，酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍，也就是说，酶的催化作用具有高效性特点。酶的催化特性除了高效性，还有什么特性?酶能否催化任意一个化学反应?2.酶具有专一性教师演示“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验，学生边看边做此实验，仔细观察根据现象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。说明生物体内某些酶只能催化某些分子结构相近的物质，而不能催化所有物质。如二肽酶能水解任意两种氨基酸组成的二肽。所以，每一种酶只能催化一种或一类化合物。通过实验可以得出这样的结论：酶的催化作用具有专一性。3.酶需要适宜条件问:大多数酶化学本质为蛋白质，那么能引起蛋白质变性的因素能否使酶遭受破坏或完全失活呢?学生们已进入思考中，教师把课前已做好的实验七“探索影响淀粉酶活性条件”实验结果，实验现象展示给同学(同学观察分析)。(1)温度对酶的活性影响(展示)实验说明:高温、低温都影响酶的活性，高温甚至使酶失去活性。在一定温度范围内(040)内，酶的催化随温度升高而加快。人们一般认为，温度升高10，反应速度大约提高一倍。但是超过60，绝大多数的酶因为分子结构被破坏而失去活性。(2)pH值对酶活性影响实验证明：过酸、过碱环境也使酶的活性降低甚至失活。酶对pH值十分敏感。酶只有在一定pH值范围内才表现出活性，一般地说，酶的最适pH值在48之间。但各种酶最适pH值互不相同，甚至差别很大。胃蛋白酶最适pH值范围在1.5-2.2之间，而胰蛋白酶最适pH值范围在7.7左右，丙酮酸羧化酶最适pH值在4.8左右。总之，酶只有在最适宜温度和最适宜pH值下，活性最高。温度偏高、偏低，酶的活性明显下降。而过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。酶作为生物催化剂与无机催化剂相比具有明显不同:酶具有高效性、专性并且需要适宜条件。(三)总结和扩展新陈代谢从细胞水平上看是活细胞中全部有序化学反应的总称。它能迅速而顺利地进行是因为有了酶的催化作用。(四)布置作业1.课文P51一、二、三。2.下列有关酶的叙述错误的是( )A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNAC.每种酶都具有高效性、专性，但不具备多样性 D.酶都具有消化功能3.不能催化过氧化氧生成H2O和O2的是( )A.FeCl3中的Fe3+ B.FeCl3中的Cl-C.肝脏中的过氧化氧酶 D.马铃苗中的过氧化氢酶4.人体内酶和激素的共同点是( )A.都是活细胞产生的 B.都来源于腺体C.都是细胞代谢产物 D.只存在活细胞中5.关于酶的性质，下列表述中错误的一项是( )A.化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变B.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力C.酶是活细胞产生的类特殊有机物，其中大多数酶为蛋白质，少数为RNAD.酶的催