酶和ATP复习 教学设计-2020年秋高中生物人教版（2019）必修一

“酶和ATP专题复习”教学设计

说明：教师通过视频课程教学设计，明确本节课所教授的知识体系或技能方

法，并通过一定的教学环节提升学生学科素养，体现教学评一致性。

一'(教学目标)学习目标与重难点

1.学习目标(教学目标)

(1)通过探究实验，进一步学会控制变量和设计对照实验，并能将这些方法和

技能应用于其他探究活动。

(2)通过问题探讨，学习归纳与概括、模型与建模的科学思维。

(3)通过复习ATP,建立生命系统的结构与功能观、物质与能量观。

2.学习重难点(教学重难点)

(1)学习重点(教学重点)

1、酶的作用、本质及特性。

2、ATP的结构与功能。

(2)学习难点(教学难点)

1、探究实验中控制变量的科学方法。

2、影响酶促反应的因素及有关的曲线分析。

3、ATP在细胞代谢中的合成与利用。

二、教学过程

教学环节师生活动设计意图

问题导入，酶在细胞代谢中的作用。（1）酶引入酶和ATP

的作用是？（2）酶的作用原理是？专题复习

课程导入

复习知识点一：酶在细胞代谢中的作用。复习设计对

照实验的科学方

控制变量和设计对照实验的科学方法。（1）法，为后续的探

自变量是实验中人为控制的对实验对象进行处究实验复习梳理

理的因素。（2）因变量是因自变量改变而变化的思路。

变量。（3）无关变量是除自变量外，实验过程中

还存在一些会对实验结果造成影响的可变因素。

（4）设计对照实验:一般要设置对照组和实验组。

复习探究实验：比较AO?在不同条件下的分

解。本实验中的自变量为对过氧化氢溶液的不

同处理。如1号试管：常温未作处理；而2、3、

4号试管中温度和催化剂都属于自变量，2号试

管：放在90c左右的水浴中加热；3号试管：

滴入2滴三氯化铁溶液；4号试管：滴入2滴

肝脏研磨液。其中1号试管未作任何处理为空

白对照组，2、3、4号试管为实验组。

一\概念建构本实验中的因变量为过氧化氢的分解速率。

本实验中的无关变量如反应物的浓度和反应时

间等。

通过本实验的实验现象1号试管：基本无

气泡产生；2号试管：气泡很少；3号试管：气

泡较多，卫生香可以发亮；4号试管：气泡很

多，卫生香可以复燃。得出实验结论：加热、

加FeCL、加过氧化氢酶都能促进过氧化氢分

解，但是与无机催化剂FeCL相比，过氧化氢酶

降低活化能的作用更显著，催化效率更高

复习知识点二：关于酶本质的探索历程及酶

的概念。首先是探索历程：

法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察提

出，酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，复习酶本质

没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。探索的历程以及

德国化学家李比希却坚持认为，引起发酵的是酵酶的概念。

母菌细胞中的某些物质。但这些物质只有在酵母

由探索历程

菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用。结束巴斯德体会并感受科学

和李比希争论的是德国科学家，毕希纳。他从酵发展的艰辛过程

母菌细胞得到提取液，在这些汁液中加入葡萄糖以及学习科学家

一段时间后就冒出气泡，糖液变成了酒，这一结勇于探索的精

果与糖液中含有活酵母菌细胞是一样的，它将酵神。

母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。有些科学

家推测酶是蛋白质，并试图得到纯酶，但由于技

术上的困难都未能成功。美国科学家萨姆纳，从

刀豆种子中提取了达到一定纯度的胭酶，又用多

种方法证明麻酶是蛋白质。20世纪80年代，美

国科学家切赫和奥特曼发现，少数RNA也具有生

物催化功能。

那么复习完关于酶本质的探索历程，接下来

我们一起复习酶的概念。

(1)酶的概念：一般来说，酶是活细胞产生的复习酶的概

具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白念以及其中的重

质。点包括产生部位

以及化学本质。

(2)结合酶的概念我们知道酶的产生部位是

活细胞。酶的作用是催化。酶的本质是绝大多数

是蛋白质，少部分是RNA。

对知识点一和知识点二进行整合提升。进行整合提

升。

酶的化学本质：绝大多数是蛋白质，少部分

是RNA。

酶的合成原料：如果某种酶是蛋白质，合成

它的原料是氨基酸；如果某种酶是RNA,合成它

的原料就是核糖核甘酸。

酶的来源：一般来说，活细胞都能产生酶。

酶的作用：催化。

酶的作用原理：降低化学反应的活化能。

二、概念对比复习知识点三：酶的特性及相关的探究实验。复习酶的特

性及相关的探究实

酶的特性（1）高效性：催化效率约是无机催验。

化剂的IO'〜IO*倍。（2）专一性：每一种酶只能

催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：

在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温

度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。

接下来我们依次按照“高效性、专一性以及

作用条件较温和”的顺序来复习探究酶特性的相

关实验。

复习酶具有

高效性的得出源于探究实践：比较H202在不

同条件下的分解。通过将3号试管与4号试管的高效性。

实验现象进行对比，得出实验结论：与无机催化

剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催

化效率更高。因此酶具有高效性。

专一性的得出源于探究实践：淀粉酶对淀粉

和蔗糖的水解作用。首先确定实验目的：探究淀

复习酶具有专

粉酶是否只能催化特定的化学反应。明确实验

一性。

原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的

催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和

蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴

定溶液中有无还原糖生成，就可以看出淀粉酶

是否只能催化特定的化学反应。

实验步骤：取两支洁净的试管，在1号试

管和2号试管中分别加入2ml的可溶性淀粉溶

液和2ml的蔗糖溶液，然后在1号试管和2号

试管中均加入2nli新鲜的淀粉酶溶液。轻轻振

荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然

后将试管的下半部浸到60摄氏度左右的热水

中，保温5分钟。取出试管，各加入2mL斐林

试剂进行检测。根据看到的实验现象：1号试

管中出现了砖红色沉淀，而2号试管中无胸红

色沉淀生成，得出实验结论：1、淀粉酶对淀

粉有催化水解作用；淀粉酶对蔗糖没有催化水

解作用。2、酶的催化作用具有专一性。

得出酶的作用条件较温和的特性源于探究实

践：影响酶活性的条件。首先明确实验目的，就

是探究温度或者pH对酶活性的影响。实验思路即

为：在不同的温度或者pH条件下，让底物在酶的

催化下进行反应，然后检测底物的分解速率或者

底物的剩余量。

在探究温度对酶活性的影响时，实验材料：

淀粉溶液和淀粉酶溶液。自变量：温度。自变量

复习酶的作用

的设置方法：60℃的水、沸水、冰水。因变量：条件较温和。

酶活性。因变量的观测指标：加碘液后观察溶液

颜色变化。无关变量：pH相同且适宜等。

实验步骤：第一步，我们要准备六支试管，

并且编号。其中在1号、3号、5号三支试管中分

别加入2mL淀粉溶液。2号、4号、6号三支试管

中分别加入1mL淀粉酶溶液。第二步，将1号、2

号试管进行冰水浴保温五分钟，将3号、4号试

管在60℃水浴保温五分钟，将5号、6号试管进

行沸水浴五分钟。第三步，将2号试管中的溶液

倒入1号试管进行混合，将4号试管中的溶液倒

入3号试管进行混合，将6号试管中的溶液倒入

5号试管进行混合。第四步，混合之后将1号、3

号以及5号试管分别在冰水浴、60℃水浴、沸水

浴条件下保温两分钟。第五步，加入两滴碘液，

观察颜色变化。

由实验现象：1号试管及5号试管溶液变为

深蓝色，3号试管溶液几乎未变色。得到实验结

论：温度过低或过高都会降低淀粉酶的活性，

60℃时其活性较高。

在探究pH对酶活性的影响时，实验材料：过

氧化氢溶液和肝脏研磨液。自变量：pHo自变量

的设置方法：缓冲液、HC1溶液、NaOH溶液。因

变量：酶活性。因变量的观测指标：气泡产生的

速率或者卫生香复燃的情况。无关变量：温度相

同且适宜等。

实验步骤：第一步，准备三支试管，并且编

号。在三支试管中，分别加入两滴肝脏研磨液。

第二步，在1号试管中加入1mlpH=7的缓冲液，

在2号试管中加入1ml盐酸溶液，在3号试管中

加入1ml氢氧化钠溶液。第三步，在三支试管中

分别加入2ml过氧化氢溶液。第四步，观察气泡

生成的速率，或者插入卫生香，观察复燃情况。

根据实验现象：1号试管气泡多、卫生香复

燃快。2、3号试管几乎无气泡产生且卫生香不复

燃。得出实验结论：pH过酸或过碱都会降低过氧

化氢酶的活性，pH为7时其活性较高。

通过对两个探究实验的结论进行归纳整合，

可以得出：

1、溶液的温度和pH均会影响酶活性。

2、与无机催化剂相比，酶所催化的化学反应

一般是在比较温和的条件下进行。

我们对与酶特性相关的实验的注意事项进行

整理：

(1)在探究酶具有高效性的实验中：实验时必

须使用新鲜的肝脏研磨液作实验材料。肝脏研磨

液放置过久会使其中酶分子的数量减少且活性降

低。

(2)在探究酶具有专一性的实验中：不能选用

碘液检测，因为碘液无法检测蔗糖是否被分解。

(3)在探究温度对酶活性影响的实验中：①

不选择任。2作反应物。因为H2O2在高温下可以自

身分解，会给实验引入额外的变量。②本实验不

选用斐林试剂检测，因为斐林试剂检测需要水浴

加热，而加热会改变反应体系的温度，从而给实

验又引入额外的变量。③在酶溶液和淀粉溶液混

合之前，务必各自在设定的温度先保温。因为一

旦混合，二者就会快速完成反应。

(4)在探究pH对酶活性影响的实验中：①注

意需要事先在肝脏研磨液中加入调节pH的溶液，

之后再将酶溶液和底物进行混合，否则尚未调节对与酶特性相

pH反应就己经结束。②本实验不宜选用淀粉酶催关的实验的注意事

化淀粉水解，因为酸也可以催化淀粉水解。

项进行整理。

影响酶促反应的因素。首先是温度和pH,温复习影响酶促

度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应速反应的因素。

率的。

那么酶浓度会怎样影响酶促反应速率呢？

在底物量充足，其他条件适宜的情况下，酶促反

应速率与酶浓度成正比。

再看底物浓度对酶促反应速率的影响。在酶

量一定的条件下，P点之前，随着底物浓度的增

力口，反应速率加快，但是P点之后，随着底物浓

度的增加，反应速率不再加快。因为酶量一定，P

点之后的限制因素已经是酶浓度和酶活性了。

三、概念迁移窜。底物浓度

复习ATP的结构与功能。首先ATP的结构，

ATP是腺昔三磷酸的英文缩写，含有两个特殊的

不稳定的化学键，是一种高能磷酸化合物。其中

A代表腺昔，由腺喋吟和核糖结合而成。

ATP的功能：我们知道糖类是生物体进行生

命活动主要的能源物质。脂肪是细胞内良好的储

复习ATP的结

能物质。而ATP是驱动细胞生命活动的直接能源

构与功能。

物质。

复习ATP在细胞代谢中的合成与利用。首先

ATP与ADP的相互转化。

复习ATP在细

胞代谢中的合成与

利用。

(1)对细胞的正常生活来说，这种相互转化

是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。

(2)ATP与ADP相互转化的能量供应机制，

在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物

界的统一性。

在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量

从哪里来呢？对于绿色植物来说，既可以来自光

能，也可以来自呼吸作用所释放的能量，对于动

物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进

行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。许多放

能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在

ATP中。

ATP水解是一个释放能量的过程，细胞中绝

大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提

供。比如说大脑思考、电解发电、和物质的主动

运输等都需要消耗ATP。许多吸能反应与ATP水

解的反应相联系，由ATP水解提供能量。

课堂小结：本节课我们复习了：

1、酶在细胞代谢中的作用。

2、关于酶本质的探索历程及酶的概念。

3、酶的特性及相关的探究实验。

4、影响酶促反应的因素及有关的曲线分析。

5、ATP的结构与功能。

6、ATP在细胞代谢中的合成与利用。

进行课堂小

结。

♦下列关于酶的实验设计正确的是（）

A.用过氧化氢溶液、肝脏研磨液作材料探

究温度对酶活性的影响

B.用淀粉和蔗糖溶液、淀粉酶，反应后滴

加碘液验证酶的专一性

C.用蛋白酶、蛋白块作实验材料，验证蛋

白酶能够催化蛋白质分解

D.设置pH为3、7、12的条件，探究pH

对胃蛋白酶活性的影响

四'评价与反馈

♦下列有关酶的叙述，正确的是（）

A.具有分泌功能的活细胞才能产生酶

B.酶可被水解为氨基酸或核糖核昔酸

C.巴斯德从刀豆种子中提取出了服酶，并

用多种方法证明服酶是蛋白质

D.酶通过为化学反应供能来提高反应速

率，并非降低反应的