酶與酶的特性(教案)

1、酶（3課時）一、 教材分析1.1教材地位和作用新陳代謝是生物體內(nèi)全部化學反應的總稱，是生物體進行一切生命活動的基礎。這些生物化學反應之所以能在常溫常壓下進行，就是因為有了酶這種生物催化劑的作用。因此酶是新陳代謝必不可少的物質(zhì)。了解酶的本質(zhì)、特性，不僅有助于學生延伸對蛋白質(zhì)功能、性質(zhì)的理解，對理解細胞中復雜的代謝過程能井然有序地進行、理解細胞呼吸和光合作用等重要生理活動的正常進行有重要作用。故本節(jié)內(nèi)容在分子與細胞模塊的知識體系中占有較重要的地位。1.2 教學目標知識目標：1、說出細胞代謝的概念2、舉例說明酶在細胞代謝中的作用3、概述酶的化學本質(zhì)，比較酶和無機催化劑的異同 4、舉例說明酶的特性能力

2、目標：1、能設計并實施探究影響酶活性的因素的有關實驗，能夠控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，設置對照組和重復實驗，并記錄實驗結果。2、能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理。情感態(tài)度價值觀目標：通過閱讀分析“關于酶本質(zhì)的探索”的資料，認同科學是在不斷地探索和爭論中前進的。1.3 教學重點、難點： 教學重點：酶的作用、本質(zhì)和特性。這是本節(jié)的核心內(nèi)容，也是學習后續(xù)知識的重要基礎。 2、控制自變量和設置對照實驗。這是課標中要求的重要實驗能力，也是各級考試中考查的重點。教學難點：酶降低化學反應活化能的原理。該部分知識較抽象。2、控制變量的科學方法。學生的實驗能力還比較弱，往往不得要領。1.4 課時安

3、排：實驗課1，理論課1，處理習題1二 學情分析學生在前面已經(jīng)學習了蛋白質(zhì)的結構和功能，并進行了探究植物細胞的吸水和失水的實驗，這為理解酶的特性并進行新的探究實驗奠定了必要的知識和能力基礎。三、確定教法與學法 1、酶的作用、本質(zhì)和特性是本節(jié)的核心內(nèi)容，雖然重要但并不難理解，因此，在教學時主要采用指導學生進行閱讀、分析、討論、歸納并輔以教師的點撥講解和學生的實驗驗證與實驗探究為主線的教學方法。學生在教師的啟發(fā)下，閱讀教材中的有關內(nèi)容，討論分析并回答相關問題，歸納酶的作用、本質(zhì)和特性，并通過親手實驗進行驗證和探索，理解并掌握相關內(nèi)容。2、酶降低化學反應活化能的原理較抽象，在教學時充分利用教材上形象、

4、直觀的圖解和文學說明，幫助學生明確催化劑可降低化學反應的活化能，并通過學生自己打比方舉例的方式強化對該知識點的理解。3、自變量、因變量和對照實驗也比較抽象，教師在教學時引領學生分析教材中比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，學生通過討論可以明確自變量、因變量和對照實驗的含義，并通過親手實驗學會控制自變量和設置對照實驗的方法，領悟彼此間的對應關系。四、教學程序?qū)耄阂龑W生閱讀章首語和章題圖右下方的小詩：新葉伸向和煦的陽光，蚱蜢覬覦綠葉的芬芳。它們?yōu)樯娑@取能量，能量在細胞里流轉激蕩！師問：詩中蘊含了怎樣的生物學道理？ 生： 閱讀、思考并回答：生命活動離不開能量。師問：能量的最終源頭是哪里？依靠

5、什么在細胞里流轉激蕩？生答：能量的最終源頭是太陽能。靠化學反應在細胞里流轉激蕩。師問：細胞中每時每刻都進行著許許多多的化學反應，我們稱之為細胞代謝。細胞代謝為什么能在溫和的條件下順利而有效地進行呢？ -板書：細胞代謝-生答：因為有酶。-板書：第一節(jié) 酶新授：師問：酶是什么？是如何被發(fā)現(xiàn)的？有何特性？為什么能保證細胞代謝順利有效地完成？要回答以上問題，請同學們閱讀教材78頁的問題探討，思考并回答教材中提出的三個問題。生：閱讀教材、討論回答有關問題。師：在學生解決了教材中的三個問題之后，進一步提問：斯帕蘭扎尼發(fā)現(xiàn)酶了嗎？-生：沒有。師：是誰發(fā)現(xiàn)的酶呢？怎樣發(fā)現(xiàn)的？證明酶究竟是什么了嗎？請同學們帶著

6、這些問題閱讀教材81頁的資料分析關于酶本質(zhì)的探索，并回答教材中的有關問題。-生：閱讀教材，分析、討論、回答有關問題。師：在學生討論、回答的過程中給予一定的指導，提高學生領悟的深度，引導學生歸納并分析酶的定義。同時板書：板書：酶的定義：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的產(chǎn)生場所：活細胞-酶的本質(zhì)：有機物，多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。-酶的作用：催化作用師：在學生歸納出酶的定義之后，啟發(fā)學生思考：酶作為生物催化劑，它同我們初中學過的無機催化劑相比，有何異同點呢？生：回憶無機催化劑的作用、特點和條件，并嘗試回答老師提出的問題。師：在學生嘗試回答之后，暫不做評判，而是引出教材中比較

7、過氧化氫在不同條件下的分解實驗。師生共同分析實驗原理：2H2O2 2H2OO2；2H2O2 2H2OO2。預測下列操作的實驗現(xiàn)象，并填入表格。試管號3%的過氧化氫溶液實驗處理現(xiàn)象氣泡多少點燃的衛(wèi)生香檢測a2 mL滴加3.5%FeCl3溶液3滴較多燃燒但不猛烈b2 mL滴加20%肝臟研磨液3滴很多燃燒猛烈教師演示上述實驗，提醒學生仔細觀察，看實驗現(xiàn)象與預測是否相同。討論：1、該實驗想象能說明什么問題？為什么？2、在本實驗中應注意哪些問題？如果單方面加大滴加3.5%FeCl3溶液的量是否可以，對實驗結論有何影響？ 回答問題1的主要目的是讓學生感悟酶作為催化劑的突出特性高效性。通過對實驗可信度的理性

8、分析，引出自變量、因變量和對照實驗，由學生回答各實驗要素的同時也就解決了問題2。既突出了重點，又突破了難點，還鍛煉了學生的分析推理能力。實驗過程的理論分析：實驗現(xiàn)象說明的問題：酶具有高效性。20%的新鮮肝臟研磨液1滴3.5%的FeCl3溶液1滴生物催化劑：過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量：1無機催化劑：Fe3+Fe3+的相對數(shù)量：25萬控制變量：閱讀教材P79相關內(nèi)容，讓學生了解實驗設計的原則。 明確：自變量是催化劑（種類不同）；因變量是過氧化氫溶液分解速度的快慢（產(chǎn)生氣泡數(shù)量的多少）；a與b試管構成對照實驗。板書：酶的特性：高效性師：在回答上述問題1和問題2之后，教師引申提問：酶為什么具有高效性？

9、-生：自學教材80頁，回答相關問題。師：可以再補充1或2個例子，或讓學生舉例說明。-板書：活化能。-酶能顯著降低活化能，因而催化效率更高。師：正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。請同學們想一想，過氧化氫酶能高效地催化過氧化氫進行水解，能不能催化細胞內(nèi)所有的化學反應呢？-生：不能師：這能說明什么呢？請閱讀教材83頁。-生：說明酶具有專一性。-板書：（酶的特性）專一性師：什么是酶的專一性？請大家舉例說明。-生：參照教材，舉例說明酶的專一性。師：在前面的實驗中，為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？使用煮熟的肝臟是否可以？如果將上述兩只試管放到80的水浴環(huán)境中進行實驗

10、，會出現(xiàn)怎樣的結果？請同學們結合教材85頁的內(nèi)容進行回答。通過討論以上問題，引出酶的作用易受環(huán)境條件的影響，并得出酶的第三個特性。板書：（酶的特性）酶的作用條件比較溫和 呈現(xiàn)資料：比較過氧化氫酶和Fecl3的催化效率（圖片展示） 思考問題：為什么加入過氧化氫酶的試管的反應速率比加入Fecl3試管快得多？ (答：過氧化氫酶比Fecl3的催化效率高得多) 該實驗說明酶具有什么特性？（答：高效性） 補充：（1）酶的催化效率一般是無機催化劑的107 1013倍。（2）酶具有高效性的意義：保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行, 保證了能量供應的穩(wěn)定。 2、特異性 分析實驗：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉

11、溶液蔗糖溶液實驗步驟一1號試管中加入2mL淀粉溶液2號試管中加入2mL蔗糖溶液二加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60左右的熱水中，反應5min三加入斐林試劑 振蕩 約60水浴2min現(xiàn) 象白色 棕色 磚紅色沉淀無變化結 論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。思考：以上實驗說明酶具有什么特性？ （答：特異性）補充：（1）每一種酶只能對 特定的底物 發(fā)生催化作用,這與酶的 活性中心 有關。酶的活性中心往往與底物分子在空間結構上有 特殊的匹配 關系。（2）細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的 特異性 是分不開的。（3）目前發(fā)現(xiàn)的酶有 4000 多種,它們分別催化不同的化學反應。小結本節(jié)要點：

12、細胞代謝離不開酶的原因；酶的本質(zhì)及特性布置作業(yè)：1、認真閱讀教材7879頁“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，領悟操作要領，準備下一課進行實驗。2、認真閱讀教材8384頁的實驗探究“影響酶活性的條件”。要求設計一份完整的實驗方案，待老師批改之后用于下一課進行實驗。3、完成教材82頁的課后練習。板書設計：第1節(jié) 酶 一、細胞代謝：二、酶 1、酶的定義：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。產(chǎn)生場所：活細胞-作用：催化作用-本質(zhì)：有機物，多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 2、酶的特性：高效性；專一性；酶的作用條件比較溫和。三、活化能:酶能顯著降低活化能，因而催化效率更高。 第二課時學生根

13、據(jù)前一課的作業(yè)完成下列3項實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解、探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響、探究pH對唾液淀粉酶活性的影響。二、酶與酶促反應（板書）（一）幾個概念： 要求學生閱讀課本P55-57，思考：什么是酶？什么是酶促反應？什么是酶活性？ 提問學生回答后，歸納如下：1、酶：通常是指由活細胞產(chǎn)生的、具有催化活性的有機物，又稱為生物催化劑。多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。2、酶促反應：由酶催化的化學反應。3、酶活性：指酶對化學反應的催化效率。（二）酶的特性 1、高效性 呈現(xiàn)資料：比較過氧化氫酶和Fecl3的催化效率（圖片展示） 思考問題：為什么加入過氧化氫酶的試管的反應速率比加入Fecl3試管

14、快得多？ (答：過氧化氫酶比Fecl3的催化效率高得多) 該實驗說明酶具有什么特性？（答：高效性） 補充：（1）酶的催化效率一般是無機催化劑的107 1013倍。（2）酶具有高效性的意義：保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行, 保證了能量供應的穩(wěn)定。 2、特異性 分析實驗：探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液蔗糖溶液實驗步驟一1號試管中加入2mL淀粉溶液2號試管中加入2mL蔗糖溶液二加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60左右的熱水中，反應5min三加入斐林試劑 振蕩 約60水浴2min現(xiàn) 象白色 棕色 磚紅色沉淀無變化結 論淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。思考：以上實驗說明酶具有什么

15、特性？ （答：特異性）補充：（1）每一種酶只能對 特定的底物 發(fā)生催化作用,這與酶的 活性中心 有關。酶的活性中心往往與底物分子在空間結構上有 特殊的匹配 關系。（2）細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的 特異性 是分不開的。（3）目前發(fā)現(xiàn)的酶有 4000 多種,它們分別催化不同的化學反應。三、 影響酶促反應速率的因素1、溫度 分析實驗：溫度對淀粉酶活性的影響1號試管2號試管3號試管實驗步驟一試管各加入2mL淀粉溶液二加熱至60，反應約5min保持0冰水中反應約5min加熱至100，反應約5min三加入淀粉酶2滴，振蕩四各加入兩滴碘液 振蕩實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象藍色藍色結 論只有在一定溫度下酶的催化

16、效率最高展開講解： （1）每種酶都有自己的最適溫度。（2）在最適溫度的兩側，反應速率都比較 低 。較高的溫度容易使酶的 空間結構 遭到破壞而失去 活性 ；較低的溫度則 抑制 了酶的活性。2、pH分析實驗：pH對淀粉酶活性的影響1號試管2號試管3號試管實驗步驟一試管各加入1mL淀粉酶溶液二加入2ml水加入2mlHCl加入2mlNaOH三加入2ml淀粉溶液，并在60度下水浴四支試管分別加入2ml斐林試劑，邊加入邊振蕩，沸水浴1min，觀察顏色變化實驗現(xiàn)象磚紅色沉淀無明顯變化無明顯變化結 論只有在適合的pH下酶的催化效率最高展開講解： （1）在最適合的pH下，酶的活性 最高 。（2）在過酸過堿的條件

17、下，都會使酶的 空間結構 遭到破壞而失去 活性 。思考：高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？答：不同。過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復。3、酶濃度反應速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度在一定濃度范圍內(nèi)，反應速率隨底物濃度的升高而加快，但達到一定濃度，反應速率不再變化。總結本課內(nèi)容鞏固練習題【布置作業(yè)】回看筆記，完成學習與評價相關練習?！景鍟O計】 二、酶與酶促反應（一）什么是酶？酶是指由活細胞產(chǎn)生的、具有催化活性的有機物。也稱為生物催化劑。 多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。（二）酶的特性：高效性、特異性、作用條件

18、溫和（三）影響酶促反應速率的因素 1、溫度 2、pH 3、酶的濃度 4、底物的濃度第三課時引導自學 自學P55P57，完成以下教學目標： 1、酶的概念（1）酶是 產(chǎn)生的具有 的 。（其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。）（2）酶概念分析： ；作用 ；本質(zhì) ；合成原料 作用部位：細胞內(nèi)或細胞外2、酶促反應（1）酶的活性是指 。（2）酶催化作用的實質(zhì)是 。3、酶的特性：（1）酶具有催化性。（2）酶具有 性。是無機催化劑的107-1013倍。酶的高效性是細胞新陳代謝順利進行的保證。（3）酶具有 性，即每一種酶只能對一定的底物發(fā)生催化作用。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。酶的專一性保證細胞新陳

19、代謝的有序性。4、影響酶促反應速率的因素酶促反應的速率與 等有密切關系。 （1）PH: 在 下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都會明顯 。（PH過高或過低，酶活性 ）（2）溫度: 在較低溫度范圍內(nèi)，酶促反應速率 隨溫度升高 ，但超過一定溫度后，反應速率 ，反應速率最高的溫度稱為 。低溫酶的活性 ，溫度過高會使酶 。（3）酶的濃度：在有足夠底物而又不受其它因素的影響的情況下，則酶促反應速率與酶濃度成 關系。（4）底物濃度：當酶濃度、溫度和PH恒定時，在底物濃度很低的范圍內(nèi)，反應速率與底物濃度成 關系，當?shù)孜餄舛冗_到一定限度時，所有的酶與底物結合，反應速率達到最大，再增加底物濃度，反應速率

20、 。例1、下列有關酶的敘述，正確的是 （ C ）是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的 有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉化而來 凡是活細胞都能產(chǎn)生酶 絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì) 有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇 酶在代謝中有多種功能 在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用A.B.C.D.例2、當某種RNA存在時，生物體內(nèi)的某種化學反應能正常進行，當這種RNA被有關的酶水解后，此種化學反應的速率便慢了下來。由此可以說明（ B ）A.RNA是核酸的一種B.RNA也可起生物催化劑的作用C.RNA主要存在于細胞質(zhì)中D.RNA是該種生物的遺傳物質(zhì)例3、下圖表示過氧化氫被分解的曲線，可說明酶具有 (B )

21、 專一性 高效性 催化特性 在溫和條件下進行A.B.C.D.例4、 取經(jīng)過編號的5支試管分別加入2 mL 05 mol/L的過氧化氫溶液，進行如下試驗，根據(jù)實驗內(nèi)容，下列說法正確的是 （ C ）試管編號12345加入物質(zhì)適量唾液銹鐵釘生土豆塊熟土豆塊生土豆塊稀鹽酸實驗結果幾乎無氣泡少量氣泡大量氣泡幾乎無氣泡幾乎無氣泡A.說明酶具有高效性的是3號和4號試管B.1號和3號對照不能說明酶有專一性C.3號和5號對照可以說明酶的活性受pH的影響D.實驗中不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關系作業(yè)1、關于酶的敘述錯誤的是（ A ） A酶需要在細胞內(nèi)才具有催化效能 B淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖 C多數(shù)酶是活

22、細胞產(chǎn)生的具有催化效能的蛋白質(zhì) D酶的催化效率很高2、酶具有極強的催化功能，其原因是（ A ）A.降低了化學反應的活化能 B.增加了反應物之間的接觸面積C.提高了反應物分子的活化能 D.酶提供使反應開始所必需的活化能 、紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法：化學法，需用NaOH79克升，在7080條件下作用12小時，褪漿率僅為50%60%；加酶法，用少量細菌淀粉酶，在適宜溫度時只需5分鐘，褪漿率達100%，這一事實說明（ ）A酶具有多樣性 B酶具有高效性 C酶具有專一性 D酶具有溶解性、在高燒時，常常沒有食欲，最根本的原因是( )A所吃食物未被消化 B胃沒有排空 C體溫超過37，消化酶活性受到影響

23、 D體內(nèi)食物殘渣沒有排出、下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關系的是（C）。 、下圖表示在不同條件下，酶催化反應的速率（或生成物量）的變化曲線圖，有關敘述不正確的是 ( C )A.圖虛線表示酶量加一倍后，底物濃度和反應速率關系B.圖虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時，生成物量與時間的關系C.圖不能表示在反應開始后的一段時間內(nèi)，反應速率與時間的關系D.若圖中的實線表示Fe3+的催化效率，則虛線可表示過氧化氫酶的催化效率、胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)（底物），溫度保持37，pH保持在最適值，生成物量與反應時間關系如下圖。請回答下列問題：（1）該酶作用的底物是 。（2）在140分鐘后，曲線變成水平，這是因為 。（3）若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。（4）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應液pH由2逐漸升高到10，則酶催化反應的速度將 ，原因是 。（5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度關系的是（） 答案(1)蛋白質(zhì)(2)底物量一定，底物已被消耗盡(3)見右圖(4)不變 在pH為2時酶已經(jīng)失活(5) C8、分析下列內(nèi)容