苏教版必修1高一生物酶与酶促反应教学设计

1、名校名 推荐高一生物酶与酶促反应教学设计教学目标：知道：酶的发现应用： 1.酶的概念2.酶的特性教学重点： 1. 酶的概念 2. 酶的催化作用具有高效性、专一性和需要适宜条件的特点。教学难点：酶特性相关实验的分析教学过程复习旧知：上节课我们学习了生命活动的能量流通货币 ATP，首先我们来复习一下。复习提问： ATP 的全称？结构简式？各符号所代表的意义（A 、T、P、）？ATP与 ADP 相互转化中能量的来源与去路？转化有何意义？引入新课：生物体的细胞生活在比较温和的环境中，在细胞内部进行着成千上万个化学反应，为什么这些反应在常温、 常压下就能够高效有序地进行呢？ （我们看化学中的一些反应，要

2、想加快这些反应的反应速度，我们可以采取哪些方法？（加温、加压、加催化剂）那么对于体内的细胞来说， 能不能通过这些方法来加快它们的反应速度呢？加温？加压？加催化剂？）因为活细胞本身能产生一种生物催化剂酶。新课教学：说到酶，大家并不陌生，（展示日常生活中有关酶的图片） ，比如果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶， 提高果汁产量， 使果汁变得清亮； 消化不良时可以服用多酶片；含酶牙膏可以分解细菌，使牙齿亮洁，口气清新；加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力。可以看出，酶在日常生活中应用很广泛。但是，人类从发现酶到认识酶再到应用酶却经历了一个漫长的过程。下面我们首先来了解一下酶的发现过程。一、酶的发现出示材

3、料一：以前，人们认为鸟类的胃只能磨碎食物， 不能分解食物中的有机物，即鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。 1773 年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验： 将肉片放入小巧的金属笼内， 然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，设法取出笼子，发现肉块消失。提问： 1773 年，意大利科学家斯帕兰札尼设计的实验，其巧妙之处在哪里？从这个实验中你能得出什么结论？ (笼子排除了胃的物理性消化的影响。说明胃具有化学性消化的作用。 斯帕兰札尼推测胃液中一定含有消化肉块的物质。这种能消化肉块的物质是什么呢？斯帕兰扎尼当时并不知道。 )出示材料二： 1822 年，美国外科医生博蒙特为 19 岁的法

4、籍加拿大人圣马丁治疗枪伤，在圣马丁的胃部和体表之间遗留下了一个永久性的瘘管， 吃饭后会有液体从瘘管中流出来。 他请圣马丁住在家中， 从瘘管中吸取胃液， 观察它对各种食物的作用。这一试验历时 11 年。他证明了食物在胃里是经过化学作用而被消化的。提问：博蒙特的试验能否验证斯帕兰扎尼的结论？（可以）出示材料三： 1836 年，德国科学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。经过提炼得到了一种浓度非常高的消化液， 他把这个能消化肉的沉淀物称作“胃蛋白酶” 。这是第一个从动物组织中提取制备的酶。胃蛋白酶的功能非常奇妙，温度太高和太低都会失去活性， 只有当接近人的正常体温时才发挥作用。提问：从材料

5、中可看出，胃蛋白酶活性发挥的温度范围如何？1名校名 推荐讲述：至此，尽管人们已经认识了酶， 但当时人们对酶的化学本质的认识仍然是个空白。出示材料四： 1926 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学试验证实脲酶是一种蛋白质。 到了 20 世纪 30 年代，科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶。提问： 20 世纪 30 年代以来科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶，这一事实说明酶的本质是什么？（蛋白质）出示材料五：20 世纪 80 年代以来，美国科学家切赫和奥特曼提出了一种叫做RNaseP的酶，这种酶是由20%的蛋白质和 80%的 RNA 组成的。他们将这种酶中的蛋白质除去，并

6、提高Mg2+的浓度，留下来的RNA 仍然具有催化作用，这一研究成果荣获了1984 年诺贝尔生理学奖。提问： 20 世纪 80 年代，科学家又发现少数RNA 也具有生物催化作用，这一发现说明酶还可能是什么物质？（RNA ）小结：我们可以看出：关于酶的探究，从1773 年斯帕兰扎尼试验到20 世纪 80年代切赫、奥特曼试验，历经200 余年。在这漫长的时间里，人们不断探索，对酶的认识不断深入， 对酶的概念不断拓展， 我们可以看出： 科学是一个不断发展的过程，人们对于某一科学现象、 科学问题的认识会随着科技的发展越来越深入。下面，大家思考一下： 你能否给酶下一个定义？酶是什么产生的？有什么作用？化学

7、本质是什么？（提问）二、酶的概念归纳总结：酶是一类生物催化剂， 是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。分析：概念中阐明了酶的来源（活细胞产生）、酶的功能（具有生物催化作用）酶的化学本质（有机物，其中大多数是蛋白质，少数是RNA ）。巩固：判断正误。酶是有分泌功能的细胞产生的（）有的从食物获得，有的在体内转化而来（）凡是活细胞都能产生酶（）酶多数是蛋白质（）有的酶是蛋白质，有的是固醇（）酶在代谢中有多种功能（）在新陈代谢和生殖发育中起调控作用（）酶只能起催化作用（）酶只能在细胞内起作用（）过渡：刚才我们学习了酶的概念， 知道了酶是一种生物催化剂， 那酶这种催化剂与化学上用的无机催化剂相比，

8、有什么特别的性质呢？我们来看两个实验。三、酶的特性 实验一 比较过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶， Fe3+ 是一种无机催化剂，都可以催化过氧化氢分解成水和氧。实验步骤：（见教材）思考：为什么要设置 2 号试管？起什么作用？本实验中什么是变量？实验组？对照组？两只试管除了变量可变外，其他的量呢？（比如加入过氧化氢aq 的多少）加入催化剂后预计会有何种现象？气泡的成分是什么？如何证明？实验现象：12名校名 推荐号试管产生气泡的量比 2 号试管快得多， 且卫生香燃烧很猛烈。 为何会出现这一现象？说明酶与无机催化剂相比， 具有什么作用？如果不用新鲜的肝脏研磨液能否

9、得到上述现象？小结：上述实验说明，过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率不同。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高许多。酶的催化效率一般是无机催化剂的 107 1013 倍。说明酶的催化具有高效性。 （举例：一顿饭在体外消化需要 50 年，在体内几个小时。） 实验二 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原性糖， 淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。 还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。思考：现在给你淀粉酶溶液， 要观察淀粉酶能催化哪种糖水解， 应该如何设计这

10、个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？（如果淀粉酶能够催化淀粉或者蔗糖的水解， 能得到哪些物质？如何对这些物质进行检验？（选择何种试剂？）小组讨论）实验步骤：见教材。思考：1、对两支试管的处理有什么不同？2、斐林试剂鉴定的是什么物质？可溶性淀粉、蔗糖是还原性糖吗？3、1 号试管中的还原性糖是哪些？4、为什么 2 号试管中的蔗糖没有水解？说明了酶的什么特性？5、该实验中能否将斐林试剂改为碘液？小结：上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确切地说，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。上述实验说明了：酶的催化具有特异性。小结：酶具有高效性和特异性。思考：某人

11、吃米饭时细细咀嚼， 感觉有甜味；但咀嚼青菜时却不感到甜， 为什么？某人吃肉时肉丝卡在牙缝里，一个星期后发现还没消化，这又是为什么？反馈练习。小结本节课内容。下课！二、酶与酶促反应（第二课时教学设计）教学过程：练习反馈（复习旧知） ：1、酶是 _所产生的具有 _能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数酶是_极少数酶是 _.2、活细胞内酶合成的主要场所是（）A、细胞核B、线粒体C、核糖体D、高尔基体3、能够使唾液淀粉酶水解的是（）A. 淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶4、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，专一性D. 酶都具有

12、消化功能新课教学：介绍酶促反应、底物的概念。（教学案中第 8 题）酶具有三大特性：高效性、特异性、多样性。酶为什么具有3名校名 推荐特异性呢？引导分析：课本56 页酶促反应过程示意图。过渡：下面我们来探讨哪些因素可以影响酶促反应？出示表格一：步项目试管骤ABC1新鲜的唾液淀粉酶溶1ml1ml1ml液2蒸馏水1ml3氢氧化钠1ml4盐酸1ml5可溶性淀粉2ml2ml2ml6 370C 水浴保温 5 分钟7 斐林试剂8 1000C 水浴保温 5 分钟9现象砖红色不变砖红色不变砖红色10结论酶的催化需要适宜的 PH该实验是探究什么因素对酶活性的影响?2、从以上实验设计的过程来看遵循了哪些实验设计原则

13、?3、该实验现象说明了什么 ?4、你认为这一因素对酶的活性有怎样的影响 ?你能在坐标图中用曲线表示出来吗?5、实验中为什么要保温5min?每种酶都有适宜的 PH 值，一般在近中性环境中，催化效率较高。过酸或过碱，都将使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。人体内常用的几种酶的最适PH:唾液淀粉酶 : 6.8；胃蛋白酶 :1.52.2(2.0左右 )；胰蛋白酶 : 8.0 9.0；脂肪酶 :8.3探究温度对酶促反应速率的影响的实验设计(参考 PH 对酶活性影响的实验 )推荐器材 :可溶性淀粉溶液、淀粉酶溶液、碘液、冰块、酒精灯、试管和烧杯若干等要求：设计出实验的步骤、预测实验的现象并分析现象产生的原因

14、试管实验步骤ABC加可溶性淀粉液2ml2ml2ml在不同温度下保370C1000C00C温 5 分钟新鲜的唾液淀粉1ml1ml1ml酶加碘液1 滴1 滴1 滴现象不变蓝变蓝变蓝结论酶的活性受温度影响低温使酶的活性明显降低， 但酶的分子结构没有被破坏， 酶的活性在适宜的温度下可以恢复；高温使酶变性失去活性，不能恢复。人体内的酶最适温度为370C4名校名 推荐左右小结：酶的催化需要温和的条件如适宜的 PH、常温、常压等条件；高温、过酸、过碱会使酶的分子结构遭到破坏失去活性从而影响酶促反应速率3、底物浓度（见教学案）4、酶浓度（见教学案）小结：影响酶促反应速率的因素主要有PH 、温度、酶浓度、底物浓度及反应产物的浓度等，其中PH、温度是通过影响酶的活性来影响酶促反应速率的。练习：1.下列有关