生物催化剂——酶特级教师教学实录

《降低化学反应活化能的酶》教学设计

一、教材分析

本节课重点要阐明的是酶的作用和本质，没得作用和细胞的能量供应与利用有着密切的关系。只有真正理解了酶的作用，才能更好的理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及的一系列的酶促反应。本节课主要是让学生认识酶，并通过实验的探究得出酶的高效性的结论、通过对实验的分析，帮助学生建立“唯一变量原则”的思路。

二、学情分析

通过前面的学习，学生已经掌握了有关蛋白质的结构、特点，功能等生物学知识，可以用来解释和分析本节内容中的有关问题。经过前面一段时间的训练，学生都愿意参加小组学习活动，能发表自己的看法，倾听别人的意见，并掌握了一定的方法，并且乐意将自己的学习成果展示给大家，与大家分享，体会学习的快乐。学生已经接触了一段时间的生涯课程，所以本节课在职业与专业指导方面的渗透会对学生以后专业的选择有所帮助。

三、教学目标

1、使学生了解细胞代谢的概念。

2、通过实验分析，引导学生分析酶的作用，并在此过程中学会自变量、因变量以及设置对照组和重复试验的基本方法。

四、教学重点、难点

教学重点：酶的作用和本质

教学难点：1、酶能够降低化学反应的活化能的原理

2、控制变量的科学方法

五、教学过程

(一)酶在细胞代谢中的作用

1、酶在细胞代谢中的作用

（1）．细胞代谢是指

。

（2）酶的作用

《典型例题》比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对1～4号试管进行了如下处理，据表回答

条件

3％过氧化氢溶液／mL 温度／℃

3．5％FeCl3溶液

肝脏研磨液

1号试管

2 室温

／

／

2号试管

2 90℃

／

／

3号试管

2 室温

2滴

／

4号试管

2 室温

／

2滴

(1)1号、2号试管相比，

是实验组，自变量是

，因变量是

。

(2)1号、3号相比，

是实验组；3号、4号相比，实验组是

。

(3)3号和4号未经加热，也有大量的气泡产生，这说明

。

(4)本实验对肝脏进行研磨的目的是什么?

通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，可以说明酶具有

作用，且与无机催化剂相比，酶具有

的特性。

实验过程中

因素称为变量。其中人为

变量称做自变量，随

变化而变化的变量称做因变量。实验过程中可能还会存在一些因素，对实验结果造成影响，这些变量称为

。

（3）酶的作用机理

①活化能是指

。

②作用机理

。

(二)酶的本质

1、酶本质的探索历程

81~82页

2、酶的本质

酶是活细胞产生的

,其中绝大数是

,少数是

。

(三)酶的特性

1．酶的特性：

、

、

。

2．温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显

。

都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。

（四）生涯指导：与生物学相关的职业

生物必修教材中与职业相关介绍

教材

必修一

必修二

必修三

六、课堂练习

1．把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装进纳米级小笼子做成的“防护服”中，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是

A．用于分解酒精的酶可能是脂质

B．该酶进入人体后能分解人体内无氧呼吸的产物

C．“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用

D．该成果中用于分解酒精的酶应放在最适温度下储藏

2．科学研究发现，某些免疫球蛋白具有催化功能，称之为抗体酶。下图表示某新型抗体酶的结构，据图判断下列叙述错误的是(

) (

) 章节位置

第6章第4节

第6章第1节

第6章第2节

第7章第2节

第2章第1节

第4章第2节

第4章第4节

弟5章第3节

相关职业介绍

医院里的检验师

育种工作者

生物技术产业的研发人员

化石标本的制作

神经外科医生

植保员

林业工程师

景观设计师

A．抗体酶能与双缩脲试剂发生紫色反应

B．抗体酶能与各种抗原结合

C．抗体酶与底物结合后，能降低反应的活化能

D．利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应，可靶向治疗癌症

3．(2018·淄博模拟)为了探究温度、pH 对酶活性的影响，下列实验设计最合理的是实验编号

A

温度对酶活性的影响

过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液

探究课题

选用材料与试剂

B

温度对酶活性的影响

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

C

pH对酶活性的影响

新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液

新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂

D

pH对酶活性的影响

4．图1中曲线a表示在最适温度和pH条件下时间与生成物量的关系，图2中曲线b表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。下列分析正确的是

(

)

A．图1曲线a，甲点后，限制生成物的量不再增加的因素是酶的数量

B．图2中，酶减少后，图示酶促反应速率可用曲线f表示

C．分别在图2中取乙、丙点的速率值，对应图1中的曲线c和d D．减小pH，重复该实验，图2曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e 5.(2016·全国卷Ⅱ)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：

(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___

__。

七、课后练习

1．下列关于酶的概念，最准确的叙述是（

）

A

酶是一种蛋白质

B

酶是一种具有催化能力的蛋白质

C

酶是活细胞产生的一种蛋白质

D

酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物

2．A在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其

（

）

A、产生气泡

B、溶液呈蓝色

C、溶液呈紫色

D、产生砖红色沉淀

3、催化脂肪酶水解的酶是

（

）

A、肽酶

B、蛋白酶

C、脂肪酶

D、淀粉酶

4．根据下图依次指出每一图形最可能代表了什么因素对酶的作用的影响。曲线中纵坐标表示反应速度，横坐标表示影响因素。则a、b、c、d四曲线分别表示（

）

a

b

c

d

①酶浓度

②底物的浓度

③温度

④pH A

①②③④

B

②③④①

C

③④①②

D

④③②①

5．人在发高烧时，常常没有食欲，最根本的原因是(

)

A．所吃食物不能消化

B．食物残渣不能排出

C．体温超过37℃，消化酶的活性下降

D．胃没有排空

6．在“影响酶活性的条件”实验的最后阶段，加碘液不变蓝的试管是(

)

A．37℃温水中放置的试管

B．沸水中放置的试管

C．冰块中放置的试管

D．A、B、C三项均可

7．在生物体内，各种化学反应都可以有条不紊地进行，是因为(

)

A．酶的高效性

B．酶的多样性

C．酶的专一性

D．酶作用条件较温和

8．在不损伤高等植物内部结构的情况下，可用于除去细胞壁的物质是(

)

A．盐酸

B．脂肪酶

C．纤维素酶

D．氢氧化钠

9．一份淀粉酶能将100万份淀粉水解成麦芽糖，而不能水解一份麦芽糖，这说明了酶的(

)

A．高效性、专一性

B．专一性、多样性

C．高效性、特殊性

D．专一性、特殊性

10．B向煮过和没煮过的土豆片分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X上出现泡沫，在土豆片Y上没有泡沫，以下哪一项是正确的解释（

）

A

土豆片X是煮过的，因为在没煮过的土豆片上的酶能使过氧化氢不起作用

B

土豆片X是煮过的，因为过氧化氢酶只能影响碳水化合物分解成单糖

C

土豆片X是没煮过的，因为植物中含有酶，促使过氧化氢分解，但酶会在高温中失效

D

土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢酶能分解土豆片中的酶

11、下表是为了认识酶作用的特性，以20%的H2O2溶液为反应底物的一组实验。本实验结果不支持下列哪项结论？ （ ）

步骤

1 2 3 4 方法

常温下自然分解

常温下加铁离子

常温下加鲜肝提取液

常温下加入煮沸冷却的鲜肝提取液

观察结果

氧气泡少且小

氧气泡稍多且小

氧气泡极多且大

氧气泡少且小

A、酶的催化条件具有温和性 B、酶的催化效率具有高效性

C、酶的催化对象具有专一性 D、高温会导致酶的活性丧失

12、向蔗糖滞液中注入适量的新鲜a一淀粉酶溶液，放在60℃下保温5 min，然后用斐林试剂检

测发现( ) A．生成了砖红色沉淀 B．混合溶液变成了紫色

C．混合溶液的颜色不变 D．生成了橘红色的小颗粒

13、下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系，请据图回答下列问题：

（1）

图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是

。

（2）

图B中，a点所对应的温度称

。

（3）

图B中，a点到b点的曲线急剧下降其原因是

。

（4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20分钟后取出，转入37℃水浴锅中保温，两试管内反应分别为：甲 ，乙 。

（5）图C表示了 催化反应的速率变化曲线

A、唾液淀粉酶 B、胃蛋白酶 C、胰蛋白酶 D、植物淀粉酶

八、教学反思

应该正确处理教师的主导作用与学生的主体作用。在分析资料钱，教师应先精心设计问题，布置预习，课上再简单分析，帮助学生理清各科学观点之间的逻辑顺序，培养学生的探究能力。应该更注重小组成员之间的讨论、合作，小组之间实验报告的交换、交流和评价，创造一个和谐发展的人文环境，促进自我完善。