高中生物 第3单元 第2章 第2节 酶在代谢中的作用同步备课课件 中图版必修1.ppt

教师用书独具演示 课标要求1 指出酶的化学本质 说明酶在代谢中的作用 感受生命物质的复杂 精细和奇妙 2 探究影响酶活性的因素 认识生物科学的价值 培养质疑 求实 创新 合作和勇于实践的科学精神和科学态度 3 描述酶的专一性和高效性 培养学生运用所学知识解释日常生活中生物学问题的能力 第二节酶在代谢中的作用 课标解读1 了解酶的化学本质及作用 2 探究影响酶活性的因素 绘出温度 ph对酶活性的影响曲线 3 掌握酶的专一性和高效性 教学地位了解酶的本质 特性 对理解细胞中复杂的代谢过程能井然有序地进行 理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进行有重要作用 即本课时内容将是理解呼吸作用 光合作用等知识的基础 在高考中 对酶的作用本质 特性的理解多以选择题形式考查 并结合坐标曲线综合考查影响酶活性的因素等 教法指导在教学过程中 首先要指导学生在细胞水平上理解新陈代谢概念 活细胞全部有序化学反应的总称 并在分子水平上理解酶的化学本质 大多数酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质 其次 要让学生意识到 生物体时刻发生着数量巨大的生物化学反应 同时又是一个稳定的 开放的系统 细胞中发生的各种化学反应不可能在高温 高压 强酸 强碱等条件下进行 而必须在常温 常压 水溶液环境下快速 有序地进行 这就要尽可能地降低化学反应能阈 这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂即酶的原因 乙醇 高温 x射线 紫外线等都能破坏蛋白质的空间结构而影响酶的活性 对于酶的高效性的探究实验 在实验前有必要简单介绍两项内容 一是过氧化氢这种物质 它是动植物在代谢中产生的 对机体有毒害作用 生物体可通过过氧化氢酶 催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒 无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应 二是结合本实验的实验步骤 引导学生感悟设计实验时应遵循的 对照原则 单因子变量原则 引导学生注意观察 当分别向过氧化氢溶液中加入已知数目的fe3 和过氧化氢酶分子后 哪个试管产生的气泡多 哪个试管能使快要熄灭的卫生香猛烈地复燃 并请学生分析一下 试管中产生的各是什么气体 哪个试管内的反应进行得比较快 原因是什么 引导学生通过对比实验现象分析得出结论 酶的催化作用具有高效性 教师还可列举其他实例 概括酶的高效性 强调正是由于酶的存在及其强大的催化能力 使许多在体外很难发生的代谢反应 在体内却可迅速进行 新课导入建议1 向学生展示广告片段 让学生感性认识到生活中酶的应用很广泛 学生在生活中经常会接触到一些与酶有关的生活必需品 比如加酶洗衣粉 多酶片 含酶牙膏等 酶与我们的生活息息相关 但是学生对酶的认识有限 不知道为什么加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污力更强 为什么多酶片可以促进消化 所以我们应该让学生更多的了解酶 了解酶的作用和本质 使酶为我们的生活增添更多姿彩 2 已近中午了 大家的肚子一定饿了 为什么肚子会饿呢 食物是怎样被消化的呢 同时展示几幅小孩吃东西的画面 这些食物进入口腔后是怎样一步步被消化的呢 消化过程中需要哪种重要的物质呢 导入课题 课前自主探究 阅读教材p58 60 填写 课前自主导学 完成 思考交流1 2 3 教学流程设计 步骤1 情景导课 以 新课导入建议 引出本节课题 步骤2 教师通过 正误判断 以学生抢答的方式检查课前预习效果 步骤3 结合教材 通过 课堂互动探究 探究1 帮助学生认识酶的化学本质及相关实验 利用例1巩固提高 步骤4 结合教材 通过 课堂互动探究 探究2 帮助学生认识如何探究影响酶作用的因素 利用例2巩固提高 步骤5 通过 课堂互动探究 探究3 帮助学生理解酶的活性与酶促反应速度的曲线分析 利用例3巩固提高 步骤6 引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现 互评后参看 本课知识小结 的网络构建 然后识记结论语句 步骤7 通过 当堂双基达标 进行当堂检测验收 课下完成 课后知能检测 演示结束 1 产生场所 2 生理功能 3 化学本质 绝大多数是 少数是 酶的概念和作用 活细胞 催化 蛋白质 rna 1 酶是否只能在活细胞内起作用 举例说明 提示 不是 酶既可以在细胞内起作用 也可以在细胞外起作用 如消化酶等 1 温度和ph对酶活性影响及曲线 1 温度对酶活性的影响及曲线 t0表示酶促反应的 此时酶活性 温度 酶活性降低 温度 酶会失活 影响酶活性的因素 最适温度 最高 偏高或偏低 过高 2 ph对酶活性的影响及曲线 p表示酶促反应的 此时酶活性 ph 酶活性降低 ph 酶会失活 2 生物种类不同 酶的最适和最适也不同 最适ph 最高 偏高或偏低 过高或过低 温度 ph 2 感冒患者体温上升时 食欲减退 试分析原因 提示 体温过高 使消化酶的活性降低 导致食欲减退 1 探究活动 比较过氧化氢酶和fe3 的催化效率 1 目的要求 比较酶与的催化效率 2 实验原理 新鲜的肝脏研磨液含有 fe3 是一种无机催化剂 它们都可以催化分解成和 酶的专一性和高效性 普通催化剂 过氧化氢酶 过氧化氢 水 氧 3 活动程序 4 实验结论 酶具有2 一种酶只能催化的反应 说明酶还具有的特点 例如 唾液淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化纤维素水解 高效性 一种或一类底物 专一性 3 无机催化剂也有高效性和专一性吗 为什么 提示 没有 酶的高效性和专一性是酶与无机催化剂相比较得出的 1 影响酶活性的因素和影响酶促反应速度的因素是一回事 提示 影响酶活性的因素必然影响酶促反应速度 但影响酶促反应速度的因素不一定影响酶的活性 如底物浓度 酶浓度 2 酶只能在活细胞中合成 提示 酶是由活细胞合成的具有催化作用的有机物 3 所有的酶都是蛋白质 提示 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 4 酶的数量因参与化学反应而减少 提示 酶在催化反应前后的化学性质不变 问题导思 酶的化学本质是什么 酶的合成原料是否只是氨基酸 实验变量如何设置 酶的化学本质和相关实验分析 1 酶的概念 2 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验分析实验设计及现象分析 2011 新课标全国卷 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如图所示 下列分析错误的是 a 甲酶能够抗该种蛋白酶降解b 甲酶不可能是具有催化功能的rnac 乙酶的化学本质为蛋白质d 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 审题导析 正确解答本题 应突破以下几点 1 酶具有专一性 甲酶不被降解 说明甲酶能抗此蛋白酶 2 随时间进行 乙酶活性逐渐降低 说明乙酶在蛋白酶的作用下分子结构改变而降解 精讲精析 酶的作用具有专一性 用蛋白酶处理后 蛋白质类酶的活性会因其分子结构改变而逐渐降低 非蛋白质类酶的活性不受影响 酶的化学本质是蛋白质或rna 因此乙酶的化学本质是蛋白质 甲酶的化学本质是rna 酶的生理作用都是催化作用 答案 b 问题导思 哪些因素会影响酶促反应的速度 影响酶活性的因素一定影响酶促反应的速度吗 酶浓度 底物浓度 温度和ph如何影响酶促反应速度 影响酶作用的因素 1 实验课题及变量分析 2 方法步骤 实验中温度和ph的控制在设计酶需要适宜的温度和ph的实验中 每一组实验都必须事先将底物 酶液分别处理到各自所需要控制的温度和ph 使反应一开始便达到预设温度和ph 减小实验误差 若先将底物与酶液混合后再控制温度和ph 则会由于酶的高效性 导致酶促反应在达到所控温度和ph条件前发生 为探究nacl和cuso4对唾液淀粉酶活性的影响 某同学进行了实验 实验步骤和结果见表 请回答 1 分析实验结果可知 对酶活性有影响的离子是 其中对酶活性有抑制作用的离子是 对酶活性有促进作用的离子是 2 该实验中设置4号试管的目的是 设置3号试管的目的是 3 上述实验中若用班氏试剂代替碘液进行检测 1 4号试管中的颜色依次是 根据上述实验结果 在操作过程中 保温之前不能加入班氏试剂 其原因是 审题导析 解答本题的关键点是 1 明确该实验的单一变量有1 nacl溶液 1 cuso4溶液和1 na2so4溶液 蒸馏水组为对照组 2 班氏试剂鉴定还原性糖 若出现砖红色沉淀 说明淀粉已水解 精讲精析 该实验的大体思路是向1 2 3 4号试管中分别加入1 nacl溶液 1 cuso4溶液 1 na2so4溶液 蒸馏水来观测唾液淀粉酶水解淀粉的情况 以此判断nacl和cuso4对唾液淀粉酶活性的影响 1 实验的自变量是加入的1 nacl 1 cuso4 1 na2so4溶液和蒸馏水 分析实验结果可知 加入1 nacl溶液的1号试管中淀粉被淀粉酶完全水解 所以可能是na 或cl 促进酶活性 如果是na 能够促进唾液淀粉酶的活性 则3号试管中最后的结果应该也是无色 而3号试管中现象为浅蓝色 所以是cl 能够促进唾液淀粉酶的活性 同理通过2号和3号试管的比较可知 cu2 能够抑制唾液淀粉酶的活性 2 4号试管中加入的是蒸馏水 起对照作用 3号试管与1号试管对照说明na 对唾液淀粉酶的活性无影响 3号试管与2号试管对照说明so对唾液淀粉酶的活性无影响 3 1号试管中的唾液淀粉酶的活性增强 淀粉被水解成麦芽糖 所以加入班氏试剂后有深砖红色沉淀生成 2号试管中的唾液淀粉酶的活性受抑制 淀粉未被水解成麦芽糖 所以加入班氏试剂后无砖红色沉淀生成 3号试管中的唾液淀粉酶的活性未受到影响 淀粉部分被水解成麦芽糖 所以加入班氏试剂后有浅砖红色沉淀生成 4号试管中的唾液淀粉酶的活性也未受到影响 结果同3号试管 班氏试剂中含有cu2 对唾液淀粉酶的活性有影响 故保温之前不能加入班氏试剂 问题导思 影响酶促反应速度的因素有哪些 ph和温度对酶促反应速度的影响曲线有何不同 酶的活性与酶促反应速度的相关 曲线分析 1 表示酶高效性的曲线 1 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间 不改变化学反应的平衡点 2 酶浓度对酶促反应速度的影响曲线甲乙 1 图甲说明 在底物充足 其他条件适宜的情况下 酶浓度与酶促反应速度成正比 2 图乙说明 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 酶只会缩短达到化学平衡所需的时间 不改变化学反应的平衡点 3 反应底物浓度对酶促反应速度的影响曲线 1 加入酶a时 一定范围内随底物浓度的增加反应速度增加 当底物浓度超过一定范围后反应速度不再改变 2 酶a会促进酶促反应的进行 而酶b不会 说明酶具有专一性 4 ph和温度对酶活性的影响曲线 1 甲图说明 在最适ph时 酶的催化作用最强 高于或低于最适ph 酶的催化作用将减弱 过酸过碱都会使酶失活 不同的酶最适ph不同 2 乙图说明 在一定温度范围内 随温度的升高 酶的催化作用增强 超过这一范围 酶的催化作用将减弱 低温只会抑制酶的活性 而高温会使酶失活 3 丙图说明 反应溶液ph的变化不影响酶作用的最适温度 对影响酶活性条件的最适值的两点警示1 酶催化反应时 根据酶不同 其最适ph不同 最适温度不同 但最适值为定值 在最适值条件下 催化效率最高 2 并非在最适的ph或温度下 反应就一定能进行 若将上题中温度调至100 那么 即使在最适ph时 酶依然不具备活性 2013 日照高一期末 左图表示的是ph对植物和人的淀粉酶活性的影响 右图表示的是3种脱氢酶 a b c 的活性受温度影响的情况 下列叙述正确的是 a 从左图中可以知道ph 6时植物淀粉酶的活性最高b 从右图中无法知道酶c的最适温度c 从左图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时 淀粉酶的活性逐渐升高d 从右图中可以知道酶活性温度范围最广的是酶b 审题导析 正确解答本题应突破以下几点 1 从左图来看 植物和人的最适ph不同 植物的最适ph大约在5和6之间 而人的最适ph大约为7 2 从右图来看 三种脱氢酶的最适温度不同 最适温度的大小关系为c a b 且酶活性温度范围最广的是c 精讲解析 本题考查温度 ph对酶活性的影响 温度过高 过酸 过碱都能使酶彻底失活 且这种失活是不可逆转的 从左图可以看出 植物淀粉酶的最适ph在5和6之间 人的淀粉酶的最适ph在7左右 在右图中酶活性温度范围最窄的是酶b 酶c的活性受温度影响的曲线不完整 因此从右图中无法知道酶c的最适温度 答案 b 本课知识小结网络构建 结论语句1 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 绝大多数酶是蛋白质 少部分酶是rna 2 过酸 过碱或温度过高 都会使酶因空间结构破坏而失活 3 在一定低温下 酶的活性低 空间结构稳定 并未失活 在适宜温度下酶的活性可升高 4 酶的特性 高效性 专一性 1 下列关于酶的叙述不正确的是 a 绝大多数酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质 合成场所为核糖体b 参加反应的前后 酶的化学性质不变c 酶的活性受环境的ph和温度的影响d 酶在细胞内才能发挥作用 离开细胞即失效 解析 酶是活细胞产生的 但酶发挥作用并不一定都在细胞内 如各类消化酶是消化腺细胞产生并分泌的 此酶在消化道内消化有机物 如果外界条件适合 酶也可以在体外发挥作用 如唾液淀粉酶可以在体外消化淀粉 答案 d 2 2012 烟台高一期末 酶在水解过程中 通常能得到多肽 最后能得到氨基酸 这说明 a 酶是由活细胞产生的b 酶是生物催化剂c 绝大多数酶的化学本质是蛋白质d 酶的基本组成单位是多肽 解析 由题中实验结果不难看出 水解终产物为氨基酸的酶的化学本质是蛋白质 通常 一词暗示我们 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 答案 c 3 2013 济阳高一检测 在研究温度对酶活性影响的实验中 正确的操作顺序是 取3支洁净的试管 编上号 分别注