51降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.細(xì)胞代謝的概念。2.酶的作用、本質(zhì)、酶的特性。3.提高學(xué)生觀察、分析、判斷的思維能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。（二）過程與方法1.通過本節(jié)課教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探索，學(xué)會(huì)控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。2.通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程，討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的地位，生物科學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)生活的關(guān)系。3.在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣叩幕A(chǔ)上，提高學(xué)生運(yùn)用語言表達(dá)的能力和分享信息、分享實(shí)驗(yàn)成果的能力。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過學(xué)習(xí)生物學(xué)家研究酶的本質(zhì)的過

2、程，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。2.通過實(shí)驗(yàn)探究影響酶活性的條件，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新和合作精神。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)酶的作用、本質(zhì)和特性。2、教學(xué)難點(diǎn)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理?？刂谱兞康目茖W(xué)方法。三、課時(shí)安排2課時(shí)四、教學(xué)方法直觀教學(xué)、講解、啟發(fā)、實(shí)驗(yàn)法。五、教學(xué)程序第1課時(shí)問題探討介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)，討論下列問題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？是什么物質(zhì)使肉塊消失了？對細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞中代謝過程離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。學(xué)生回憶：化學(xué)反應(yīng)中無機(jī)催化劑的概念

3、？無機(jī)催化劑的作用、特點(diǎn)和條件是什么？學(xué)生思考：細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學(xué)反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生，應(yīng)該有適合的生物催化劑酶。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用。實(shí)驗(yàn)比較過氧化氫在不同條件下的分解。1、實(shí)驗(yàn)原理：2H2O22H2OO2 2H2O22H2OO22、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象試管號(hào)3%的過氧化氫溶液控制變量點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測實(shí)驗(yàn)處理氣泡多少12mL22 mL90左右水浴加熱很少32 mL滴加3.5%FeCl3溶液2d較多燃燒但不猛烈42 mL滴加20%肝臟研磨液2d很多燃燒猛烈3、討論(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？(2)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)

4、，可否共用一個(gè)吸管？為什么？4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論5、實(shí)驗(yàn)過程的理論分析在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生感悟酶作為催化劑的突出特點(diǎn)高效?？刂谱兞浚褐v解教材P79相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則。自變量因變量無關(guān)變量對照組實(shí)驗(yàn)組2號(hào)：90水浴加熱3號(hào)：加入3.5% FeCl32滴4號(hào)：加入20%肝臟研磨液2滴H2O2分解速度用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示加入試劑的量；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度。1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管活化能分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。用無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20無催化劑時(shí)需活化能75kJ/mo

5、l ；用鉑作催化劑時(shí)，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶時(shí)，活化能下降到29 kJ/mol以下。（結(jié)合教材P80圖講解）正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。二、總結(jié)細(xì)胞代謝離不開酶的原因。三、作業(yè)布置預(yù)習(xí)下節(jié)課所講內(nèi)容。四、析書設(shè)計(jì) 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng)。2、酶的作用：降低活化能更顯著、催化效率更高。第2課時(shí)導(dǎo)言酶到到底是什么物質(zhì)呢？19世紀(jì)以前，人們還不知道為何物。19世紀(jì)以后，隨著對釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，才逐漸揭開了酶的“面紗”。一、酶的本質(zhì)資料分析教師設(shè)置下列問

6、題，讓學(xué)生帶著問題去閱讀教材P8182相關(guān)內(nèi)容。1、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)分別是什么？2、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？3、科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么，這一爭論對后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？4、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？5、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)？6、薩姆納提取到了脲酶，他是如何證明它的化學(xué)成分的？7、請給酶下一個(gè)較完整的定義？學(xué)生討論回答：二、總結(jié)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。導(dǎo)言：酶作為催化劑，與無機(jī)催化劑相比有什么不同呢？通過教材P

7、78實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號(hào)試管放出的O2遠(yuǎn)多于加FeCl3溶液的3號(hào)試管。從而說明了酶具有高效性。一、酶具有高效性酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的10171013倍二、酶具有專一性補(bǔ)充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實(shí)驗(yàn)。1、實(shí)驗(yàn)原理a. 淀粉（非還原性糖）麥芽糖（還原性糖） 蔗糖（非還原性糖）葡萄糖果糖 （還原性糖） b.還原性糖斐林試劑磚紅色沉淀c.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。2、實(shí)驗(yàn)步驟序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2

8、ml2ml4將試管放在60水中5分鐘5分鐘5加入斐林試劑2ml2ml6放熱水于大燒杯中加熱煮沸1分鐘1分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論4、酶的專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。二、酶的作用條件較溫和探究影響酶活性的條件。1、實(shí)驗(yàn)原理2、實(shí)驗(yàn)步驟序號(hào)操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1試管2試管31注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度6010006010004保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1試管2試管36保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的新鮮淀粉溶液1mL1 mL1 mL2注入等量的不同PH的溶液1 mL蒸餾水1 mL NaOH1 mL HCl3注入等量的可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL4放60熱水中相等時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻2 mL2 mL2 mL6放熱水中用酒精燈加熱煮沸1分鐘1分鐘1分鐘7觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論4、分析教材組織學(xué)生討論完成教材P84相關(guān)問題。教師結(jié)合教材P85相關(guān)圖講解。在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度升高而增強(qiáng)，其中酶的活性最高時(shí)的溫度，即為該種酶的最適溫度。若超過最適溫度，酶的活性逐漸下降，甚至喪失。（低溫使酶的活性明顯降低，但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下