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2019-2020年高二生物新陳代謝與酶 人教版 教學(xué)目的　　 　　1．新陳代謝的概念（A：知道）。 　　2．酶的發(fā)現(xiàn)過程（A：知道）和酶的概念（D：應(yīng)用）。 　　3.酶的特性（D：應(yīng)用）。 教學(xué)重點　　1．酶的概念?！　?．酶的特性。 教學(xué)難點　　探索酶的專一性和高效性的實驗。 教學(xué)方法　　自學(xué)與實驗探索相結(jié)合。 教學(xué)用具　　實驗五、實驗六所需用具和藥品（見課本），光合作用反應(yīng)式、有氧呼吸和氨基酸縮合形成多肽反應(yīng)式的投影片，酶的活性受溫度影響的示意圖投影片，胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。 課時安排 　　2課時。 引言：第二章中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)細胞的一些知識。在第三章中，我們將學(xué)習(xí)生物新陳代謝的知識。新陳代謝是生物體進行生命活動的基礎(chǔ)，只有在新陳代謝的基礎(chǔ)上，生物體才會表現(xiàn)出其他生命活動。因此，新陳代謝是生物最基本的特征，那么，新陳代謝究竟是指什么呢？ 　　提問：請一位同學(xué)說出葉綠體、線粒體、核糖體的生理功能是什么？ 　　（回答：略。） 　　講述：上面幾種細胞器的生理功能我們都可以用化學(xué)反應(yīng)式表示出來。 　?。ń處煼磐队捌汗夂献饔玫姆磻?yīng)式，有氧呼吸及氨基酸縮合形成多肽的反應(yīng)式。） 　　講述：上述反應(yīng)都是在活細胞中進行的，這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程。就是生物體內(nèi)進行新陳代謝的過程。因此，我們可以說，新陳代謝是活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱。 　　講述：生物體內(nèi)這些化學(xué)反應(yīng)，在生物體內(nèi)溫和的條件下（常溫、常壓）很快就能完成，這全靠生物體內(nèi)的催化劑——酶的作用。那么，酶的本質(zhì)是什么？又有哪些特征？ 　　這些都是本節(jié)課重點探討的問題。 　　下面，首先請同學(xué)們閱讀課本中“酶的發(fā)現(xiàn)”。 　　閱讀后，教師要求學(xué)生提出不懂的問題。 　　討論后學(xué)生回答：1．1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計的實驗，其巧妙之處在哪里？從這個實驗中你能得出什么結(jié)論？ 　　2. 20世紀30年代以來。科學(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，這一事實說明酶的本質(zhì)是什么？ 　　3. 20世紀80年代，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用，這一發(fā)現(xiàn)使酶的概念又擴展成什么？ 　　4．酶從具有催化作用的蛋白質(zhì)，發(fā)展到有催化作用的有機物，導(dǎo)致酶概念發(fā)展的因素是什么？ 　?。ɑ卮穑郝浴＃? 　　講述：從發(fā)現(xiàn)酶到認識酶的本質(zhì)，都離不開科學(xué)實驗，可見實驗對科學(xué)的重要性?？茖W(xué)實驗可導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)展，生產(chǎn)實踐同樣可導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)展。因此，我們不僅要重視實驗，也要重視生產(chǎn)實踐。 　　酶既是生物催化劑，它和無機催化劑相比，具有哪些不同的特點呢？下面我們通過實驗來探索。 　　講述：過氧化氫（H2O2）在 Fe3+的催化下，可分解成H2O和O2，動物新鮮肝臟中含有的過氧化氫酶也能催化這個反應(yīng)。據(jù)測算，每滴氯化鐵中的Fe3+數(shù)，大約是肝臟研磨液中過氧化氫分子數(shù)的25萬倍。從數(shù)目上看，一滴含有催化劑的容液中，F(xiàn)e3+數(shù)遠遠大于過氧化氨酶的分子數(shù)。如果現(xiàn)在我們想弄清楚Fe3+與過氧化氫酶，哪一種催化劑的催化效率高，那么，我們應(yīng)該如何設(shè)計這個實驗？ 　　（回答：略。） 　　講述：要比較Fe3+和過氧化氫酶的催化效率，設(shè)計實驗中的其他條件應(yīng)該相同，如兩個試管中過氧化氫溶液的量應(yīng)該相同， Fe3+和動物肝臟也應(yīng)盡可能同時加入兩個試管中。 　　（學(xué)生按實驗步驟分組實驗。） 　　提問：1．你在實驗過程中觀察到哪些實驗現(xiàn)象？ 　?。ɑ卮穑郝裕? 　　2．從這個實驗?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論？ 　?。ɑ卮穑哼^氧化氫酶的催化能力強。） 　　講述：過氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比，要高很多。事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的 107～ 1013倍。上述實驗說明了酶的一個特性——高效性。 　　酶還具有什么特性呢？讓我們繼續(xù)通過實驗來探索。 　　講述：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀?，F(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解？應(yīng)該如何設(shè)計這個實驗？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？ 　?。ɑ卮穑郝?，然后學(xué)生按設(shè)計步驟實驗。） 　　提問：1．哪個試管加入斐林試劑后再加熱會出現(xiàn)了磚紅色的沉淀？ 　?。ɑ卮穑涸诩尤肟扇苄缘矸鄣脑嚬苤?。） 　　2．出現(xiàn)磚紅色沉淀的原因是什么？ 　?。ɑ卮穑郝浴＃? 　　3. 實驗得出的結(jié)論是什么？ 　?。ɑ卮穑旱矸勖钢荒艽呋矸鬯?，不能催化蔗糖水解。） 　　講述：上述實驗說明了酶具有的又一個特性——專一性；需要說明的是：生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近礦物質(zhì)，如二肽酶，可似催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，確切地說，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 　　根據(jù)酶的專一性，催化蔗糖的水解，應(yīng)該是哪一種酶？ 　?。ɑ卮穑赫崽敲浮＃? 　　提問：做《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》的實驗時；為什么要將試管浸到60 ℃的溫水中？ 　　（回答：我們使用的淀粉酶，在60 ℃左右時，催化效率最高。） 　　講述：酶的催化效率的高低，又叫做酶的活性。從上面的實驗可以知道，酶的活性與哪些條件有關(guān)？ 　?。ɑ卮穑簻囟取＃? 　?。ń處煶鍪荆好富钚允軠囟扔绊懯疽鈭D投影片。） 　　提問：溫度與酶的活性有什么關(guān)系呢？ 　?。ɑ卮穑涸谧钸m溫度下，酶的活性最高，低于或高于最適溫度時酶的活性都降低。） 　　講述：溫度對酶促反應(yīng)速度有很大影響，如上圖所示，每種酶都有自己的最適溫度。在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速度都比較低，所以我們看到的是～個鐘形的曲線。大部分酶在較高的溫度下（如 60℃以上）時，會因為酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。根據(jù)這個道理，我們在使用加酶洗衣粉時，用哪種水（如涼水、沸水、溫水）浸泡好呢？ 　　（回答：溫水。） 　　（教師出示：胰、胃蛋白酶受PH影響的示意圖投影片。） 　　提問：酶的活性還受哪些條件的影響呢？ 　?。ɑ卮穑菏躳H的影響。） 　　pH與酶的活性有什么關(guān)系呢？ 　?。ɑ卮穑涸谧钸m的pH下，酶的活性最高。） 　　講述：因此，從上圖可以看出，酶促反應(yīng)不僅與溫度有關(guān)，還與pH等條件有關(guān)。因為在過酸、過堿的條件下，都會使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去恬性。下面哪位同學(xué)能夠總結(jié)出酶的第三個特性？ 　　（回答：酶活性的發(fā)揮需要適宜的條件。） 　　講述：正確，其中溫度和pH與酶的活性有密切關(guān)系。 　　小結(jié)：生物催化劑——酶和無機催化劑相比，具有高效性、專一性、并且需要適宜的條件。 板書：第三章 生物的新陳代謝 　新陳代謝：活細胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱。 第一書 新陳代謝與酶 一、酶的發(fā)現(xiàn) 　酶：是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。 　二、酶的特性1． 酶的高效性 2．酶的專一性： 催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 　3．酶需要適宜的條件：同溫度、pH有密切關(guān)系。