科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教学设计第一课时

酶与细胞代谢

保七中高中生物教研组 李红艳

一、教学内容及分析

“酶在细胞代谢中的作用”是人教版高中生物必修一“分子与细胞”第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的内容，是高考的常考点，本节复习课主要复习酶在的概念和本质、影响酶促反应速率的条件和相关实验设计。

二、教学目标

2.1知识目标

说明酶在细胞代谢中的作用;进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化以及设置对照组和重复实验。

2.2能力目标

通过参与科学探究的实验活动,掌握科学探究的程序和方法,形成创造性思维能力和动手实践的能力;通过小组学习,学会与人交流和合作的能力23情感、态度与价值观目标

通过对酶的作用的探究性学习,形成科学的思维方法和研究精神。

三、教学方法

(1)探究式教学法:在教师的指导下,学生主动参与“酶的作用的”讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。

(2)多媒体辅助教学法:利用多媒体技术,把酶的作用机理用动画展示出来,帮助学生突破知识难点。

(3)分组设计实验法:把学生进行分组,小组成员共同设计实验,从而培养学生分工协作的团队精神。

四、教学思路

由“酶的概念”回顾→酶的本质→提出问题:酶与激素的异同?→酶的特性→自主思考影响酶促反应速率的条件→分组探究相关总结实验设计→引出有关“控制变量”的复习。→高考真题演练→对本节课进行小结。

五、教学过程

（一）考纲解读：

考纲解读

1.

酶在代谢中的作用

Ⅱ

实验：

1、探究酶的高效性和专一性

2、探究影响酶活性的因素

（二）考点梳理：

【考点梳理一】

考点一、酶的作用与本质 * 化学本质

合成原料

合成场所

来 源

绝大多数是 。

少数是 。

要点阐释

1．酶的化学本质及酶的特性

2．影响酶活性的曲线、图表分析及相关实验设计与分析

3.控制变量

（自变量和无关变量）

1

生理功能

作用原理

酶与激素的对比？

课外知识链接：核酶的发现（详见PPT）

判断正误: 1、能产生酶的细胞一定能产生激素（ ）

2、能产生激素的细胞就能产生酶（ ） 3、酶既可以是转录的产物也可以是翻译的产物（ ）

4、酶中一定不含核糖（ ）

5、分解脂肪酶的酶是蛋白酶（ ）

6、酶只能在细胞内才能起催化作用（ ）

7、人体需要的酶有的从食物中获得，有的从体内转化而来（ ） 8、酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用（ ）

二、酶的作用机理

左图的曲线表示在无催化剂催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。（解读曲线含义）

(1) 无酶催化的反应曲线是 。有酶催化的反应曲线是 。

(2) ac段的含义是 。

(3) ba段的含义是 。

(4) 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将向 【及时演练一】

1、酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，下列说法错误的是（

）

A.酶的组成单位可能是核糖核苷酸

B.脲酶能降低尿素分解时所需的活化能

C.酶的数量不会因参与化学反应而改变

D.酶除具有催化作用外还能为化学反应提供能量

2、核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子，在特异地结合并切断特定的mRNA后，核酶可从杂交链上解脱下来，重新结合和切割其他的mRNA分子。下列关于核酶的叙述，正确的是（

）

A.向核酶中滴加双缩脲试剂，水浴加热可发生紫色反应

B.与不加核酶组相比，加核酶组mRNA降解较快，由此可反映核酶的高效性

C.核酸具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响

D.核酶与催化底物特异性结合时，有氢键形成，也有磷酸二酯键的断裂

【考点梳理二】

一、酶的特性 （一）、高效性

分析：

1、酶比无机催化剂的催化效率更 ； 2、酶只能 ，不改变化学反应的平衡点。 3、酶不能改变 。

2

（二）专一性：物理模型和曲线模型

解读物理模型：根据酶与底物的结构特点可以看出 解读曲线模型：1、加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明 。

2、加入酶A的反应速率一定范围内随反应物浓度的增大明显加快，说明 。

（三）作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高； 会使酶的空间结构遭到破坏而失活； 条件下酶的活性很低，但空间结构稳定。

二、

影响酶促反应速率的因素分析 * 1、解读影响酶促反应速率的因素相关曲线。

（1）温度的影响

（2）pH的影响

（3）底物浓度的影响

（4）酶浓度的影响（底物充足）

（5）温度和PH综合影响

分析:1、不同pH条件下，酶最适温度 ；不同温度下，酶的最适pH 。

2、反应溶液 的变化 (填“影响”或“不影响”)酶作用的 。

【及时演练二】

1、下列关于酶的说法中，正确的是（

）

A.酶的合成一定需要核糖体，但不一定需要高尔基体

B.pH较低时一定会降低酶的活性，但温度较低时则不一定会降低酶的活性

C.在任何条件下，酶降低活化能的效果一定比无机催化剂显著

D.所有活细胞都具有与细胞呼吸有关的酶，但不一定都分布在线粒体中

2、（教材P86二拓展题改编）下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。

3

（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。

（2）如果在A点时温度升高10 ℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。

（3）图示曲线中B点后反应速率的限制因素是什么？欲使B点反应速率上升应采取何种措施？

【考点梳理三】与酶相关的实验探究 * 探究一：如何设计实验证明鉴定酶的本质？

方法一：

“试剂检测法”

方法二：“蛋白酶水解法”

探究二：如何设计实验验证或探究酶的高效性？

（一）课本实验----比较过氧化氢在不同条件下的分解

①实验中自变量是 ，因变量是 无关变量是 。

②对照组

： ，实验组

： 。

③本实验说明：

。

（二）其它方法验证？

探究三：如何设计实验验证或探究酶的专一性？

思路一：

用同一种酶催化不同的物质（供选材料：淀粉、蔗糖、各种酶等）

①

具体做法：

②用 酶分别作用于相应底物后，再用 鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断酶对二种底物是否有催化作用，从而探索酶的专一性

。

思路二： ①具体做法：

4

②再用 鉴定，从而探究酶的专一性

。

探究四：利用现有材料：可溶性淀粉溶液、新鲜的淀粉酶溶液、斐林试剂、碘液、3%的H2O2溶液、过氧化氢酶溶液等，如何设计实验探究温度或pH对酶活性的影响？

方法：用“梯度法”探究温度或pH影响酶活性的影响

设计思路：

实验1、探究温度对酶活性的影响：

步骤

实验操作内容

1 2 3 4 5 结论

实验2、探究pH对酶活性的影响：

步骤

1 2 3 4 结论

[深度思考] （1）能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响吗？能用淀粉做底物探究PH对酶活性的影响吗？ (2) 在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？

(3) 试分析在探究温度和pH对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验步骤中的2、3顺序颠倒)？

【

链接高考】

1、（2013·课标Ⅱ，6）关于酶的叙述，错误的是（

）

A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中

5

试管1 2mL ℃( 分钟) 1mL( 分钟)

试管2

100℃

(5分钟) 1mL( 分钟)

试管3

℃

( 分钟) 1mL(5分钟) 2滴

控制温度条件

滴加 观察实验现象

实验操作内容

注入等量过氧化氢酶溶液

观察现象

试管1 2滴

1mL

试管2

试管3

2mL

B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构

C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度

D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物

2、（2015·海南）关于人体内激素和酶的叙述，错误的是（

）

A.激素的化学本质都是蛋白质

B.酶可以降低化学反应的活化能

C.高效性是酶的重要特性之一

D.激素与靶细胞结合可影响细胞的代谢

3、（2015·经典高考）下列关于酶的叙述，正确的是（

）

A.发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性

B.口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用

C.用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快

D.洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性

4、（2016·全国卷Ⅰ，3）若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（

）

A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量

B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量

D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

5、（2017·全国卷Ⅱ，3）下列关于生物体中酶的叙述，正确的是（

）

A.在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶

B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性

C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法

D.唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37 ℃

6、（2017•江苏卷.17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组

进行了相关实验，结果如右图。由图中实验结果能直接得出的结论是( ) A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强

B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力

C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同

D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力

7、（2017•天津卷.3）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C。右图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是（

）

A．酶C降低了A生成B这一反应的活化能

B．该体系中酶促反应速率先快后慢

C．T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的

D．适当降低反应温度，T2值增大

8、（2016·全国卷Ⅱ，29）为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（20 ℃）、B组（40 ℃）和C组（60 ℃），测定各组在不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同），结果如图。回答下列问题：

6

（1）三个温度条件下，该酶活性最高的是

组。

（2）在时间t1之前，如果A组温度提高10 ℃，那么A组酶催化反应的速度会

。

（3）如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量

，原因是_______________________________________________________________。

（4）生物体内酶的化学本质是

，其特性有_______________________（答出两点即可）。

9、（2019·高考预测）某校生物兴趣小组的同学进行了如表所示实验。下列相关分析正确的是（

）

组别

1 步骤

2 3 4 5 实验结果

蓝色

斐林试剂1 mL 甲

2%蔗糖溶液2 mL 蒸馏水1 mL 乙

2%蔗糖溶液2 mL 酵母提取液1 mL 37 ℃恒温水浴，保温10 min 斐林试剂1 mL 50～65 ℃温水中加热2 min 砖红色

蓝色

斐林试剂1 mL 丙

2%蔗糖溶液2 mL 稀释唾液1 mL A.甲、丙组对照说明唾液中不含酶，没有催化作用

B.甲、乙组对照不足以说明酵母提取液中含有蔗糖酶

C.丙组的实验结果可以说明酶的催化作用具有专一性

D.三组的实验结果可以说明酶在高温和强酸条件下失活

【延伸训练】

写出高中阶段学过的酶有哪些？它们分别在哪些化学反应中起作用？

【课后反思】 通过本节知识的复习你有哪些收获？

7