高中生物： 41 ATP和酶（教案）苏教版必修1

用心 爱心 专心 第第 1 1 节节 ATPATP 和酶和酶 探究一 温度对酶作用速率的影响探究一 温度对酶作用速率的影响 实验假设实验假设 温度影响酶作用速率 具体来说 在其他条件不变的情况下 一定范围内增加温度 酶作用速率升高 超过一定的温度范围以后 再增加温度 酶作用速率下降 高温导致酶 失去活性 实验器材实验器材 冰箱 烧杯 试管 量筒 温度计 酒精灯 淀粉溶液 稀释的唾液 碘液等 实验步骤实验步骤 取 8 支试管 分别标记为 1 2 3 4 5 6 7 8 用量筒各量取 2 mL 的可溶性 淀粉溶液 分别加入上述 8 支试管 对上述 8 个试管分别进行 0 17 27 37 47 57 67 100 的温度控制 5 分钟 同时 取另一组 8 支试管 用量筒 量取 2 mL 稀释的唾液也进行同样的温度控制处理 取出上述两组试管 将稀释的唾液分别加入到对应温度的试管中 再水浴保持相应 温度 5 分钟 取出试管 加入碘液 2 3 滴 观察颜色变化 用 表示颜色变化的深浅 实验数据与分析实验数据与分析 12345678 加入加入 I I2 2后颜色变化后颜色变化 数据分析 酶作用速率 数据分析 酶作用速率 关于实验数据的分析说明 实验中 加入碘液后颜色变化越明显 直接表明淀粉被水 解的越少 间接证明酶在该温度条件下的催化活性越低 酶作用速率降低 反之 则相反 教师提出下列问题 学生进行实验或讨论 1 假如实验中将步骤 换成加入斐林试剂 后水浴加热会出现怎样的结果 学生探究结果 在试管 4 中出现的砖红色沉淀最明显 而 1 7 8 试管几乎无沉淀 2 假如进行重复实验 在步骤 之后 将实验中的试管 1 7 8 再置于 37 的条 件下水浴 5 分钟 有何现象 学生探究结果 试管 1 中加入碘液无颜色变化 不显蓝色 而 7 8 试管加入碘液显 蓝色 3 上述实验说明了什么 生 说明了在 0 时 酶的活性会受到抑制 但在一定范围内温度升高其活性会增加 说 明这种低温导致的酶活性的降低是可以被恢复的 而在 57 67 100 时 酶的活 性会受到抑制 并且随着温度的降低 其活性不再变化 说明高温导致的这种活性的降低 是不可以被恢复的 4 能否根据数学的函数思想 绘出唾液淀粉酶作用速率与温度之间关系的函数示意 图 你能否对该函数图进行解释 试 管 号 实 验 数 据 用心 爱心 专心 学生自主完成 见右图 学生解释 说明酶的催化需要适宜的温度范围 并且特定的酶具有一个特定的最适宜 温度 在最适温度范围内 随着温度的升高 酶作用速率增加 超过最适温度范围后 随 着温度的升高 酶作用速率降低 最终失去活性 低温对酶活性的抑制是可以被恢复的 而高温导致酶的活性丧失是不可以被恢复的 为什么呢 师 高温导致了酶的空间结构的破坏 而这种破坏是不可以被恢复的 因而酶的活性中心 失去其催化活性 低温仅抑制了酶的活性中心的催化能力 并没有破坏酶的空间结构 所 以这种酶活性的降低是可以被恢复的 5 有些细菌生活在火山喷发口 也有一些生物生活在温泉之中 你如何来解释这种 现象呢 小组讨论 代表发言 生活在这些环境中的生物 其体内的酶与人体内的酶的种类是 不同的 所以所需要的最适温度与人的也不同 6 人体内有许多种类的酶 这些不同的酶所需要的最适温度都 相同吗 师 人体不同的酶所需要的最适温度是有所不同的 但大多是 37 左右 具体情况 可 以查阅相关资料 探究二 pH 对酶作用速率的影响 教学建议 可以参考探究一的实验设计思路 设计出一组呈梯度的 pH 环境 以研究 不同的 pH 对酶作用速率的影响 师 能否根据数学的函数思想 绘出 H2O2酶作用速率与 pH 之间关系的函数示意图 你能 否对该函数图进行解释 学生自主完成 见下图 说明酶的催化需要适宜的 pH 范围 并且特定的酶具有一个特定的最适宜 pH 在最适 pH 范围内 随着 pH 的升高 酶作用速率增加 超过最适 pH 范围后 随着 pH 的升高 酶 作用速率降低 并最终导致酶失去活性 过酸与过碱对酶活性的破坏都不可以被恢复 师 你能否画出不同的酶作用速率与 pH 之间的关系示意图 并举出相应的例子 学生自主完成 见下图 用心 爱心 专心 如人体内的胃蛋白酶需要的最适 pH 范围是 1 5 2 2 之间 而胰蛋白酶需要的最适的 pH 范围是 8 0 9 0 探究三 酶浓度对酶作用速率的影响探究三 酶浓度对酶作用速率的影响 实验假设实验假设 酶浓度影响酶作用速率 具体来说 在其他条件不变的情况下 一定范围内增加酶浓 度 酶作用速率升高 超过一定的浓度范围以后 再增加酶浓度 酶作用速率不变 实验器材实验器材 烧杯 试管 量筒 干酵母菌 过氧化氢 蒸馏水等 实验步骤实验步骤 取一定量的酵母菌配制成酵母菌溶液 用容量瓶 或量筒与烧杯 将上述鲜酵母菌 溶液分别配制成稀释 10 倍 100 倍 100 倍 1 000 倍的酵母菌稀释液 另取 4 支试管 分别标记为 1 2 3 4 用量筒各量取 3 mL 的过氧化氢溶液 分别加入上述 4 支试管 将酵母菌稀释液分别加入上述 4 支试管 观察试管中气泡逸出的速率与气泡的大小 实验数据与分析实验数据与分析 1234 加入酵母菌稀释液后气泡逸出的 速率 数据分析 酶作用的速率 关于实验数据的分析说明 实验中 加入酵母菌稀释液后气泡逸出的速率越快 气泡 越大 直接表明过氧化氢被分解得越多 间接证明酶作用的速率越大 师 能否根据数学的函数思想 绘出 H2O2酶作用速率与酶浓度之间关系的函数示意图 你 能否对该函数图进行解释 学生自主完成 见下图 生 具体来说 在底物浓度一定 其他条件不变的情况下 一定范围内增加酶浓度 酶作 用速率升高 酶的浓度超过一定的范围以后 再增加酶浓度 酶作用速率不变 这主要与 反应容器中底物浓度的限制 产物浓度的抑制等因素有关 探究四 底物浓度对酶作用速率的影响探究四 底物浓度对酶作用速率的影响 教学建议 教学建议 可以参考探究三的实验设计思路 设计出一组呈浓度梯度的过氧化氢溶液 试 管 号 实 验 数 据 用心 爱心 专心 环境 以研究不同的底物浓度对酶作用速率的影响 学生探究 学生探究 进行相关的实验并进行数据分析 并画出底物浓度与酶作用速率关系的函 数图 在其他条件不变的情况下 一定范围内增加底物浓度 酶作用速率升高 超过一定的 温度范围以后 再增加底物浓度 酶作用速率不变 这主要与反应容器中酶浓度的限制 产物浓度的抑制等因素有关 师 那么 反应产物的浓度对实验中酶作用的速率有何影响呢 教师活动 教师活动 引导学生从化学平衡的角度来分析问题 生 反应产物对实验中酶作用的速率具有抑制作用 随着反应产物浓度的增加 抑制作用 越明显 课堂小结课堂小结 酶促反应的速率受到多种因素共同影响 单单考虑一种因素而忽略另一种因素都是不 可取的 研究其中一种因素的作用 要注意控制变量 引导学生阅读 放眼社会 的 酶与疾病 让学生了解酶和疾病的关系 如先天性酶 缺陷病 酶的活性变化而导致疾病的产生 酶在诊断和治疗疾病中的应用 更重要的是理 解酶是生物体内进行新陈代谢的重要物质 教师还可鼓励学生收集社会生活中 尤其是医 疗卫生事业中有关酶的应用的例子 用作辅助消化剂的多酶片 含有淀粉酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶和脂肪酶等 尽管胃内 酸度较高 不适合大多数酶发挥作用 但人们可以将某些酶制剂做成肠溶剂型 如糖衣片 和胶囊等 让酶到达肠内后再被释放出来发挥作用 从而治疗消化不良和食欲不振等症 学生活动 学生活动 阅读 酶与疾病 并利用网络 图书馆 报刊等途径 通过资料收集与整 理 实地走访与考察等多种方法 写出一篇有关 酶与疾病 的调查报告 板书设计板书设计 3 酶促反应 4 影响酶促反应的因素 1 温度 2 pH 3 酶的浓度 4 底物浓度 活动与探究活动与探究 探究胃蛋白酶进入小肠后是否能发挥活性 的活动建议 探究原理 探究原理 酶的活性受 p 的影响 在过酸或过碱的环境下酶的活性都会丧失 在活性范围内 酶的活性随着 p 的变化而有所变化 由于人体的胃蛋白酶由胃腺细胞分泌产生 并在胃 中催化蛋白质分解的反应 然后随