51降低化學反應活化能的酶

1、第五章 細胞的能量供應和利用第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶一、教學目標（一）知識與技能1.細胞代謝的概念。2.酶的作用、本質、酶的特性。3.提高學生觀察、分析、判斷的思維能力，提高學生的實驗操作能力。（二）過程與方法1.通過本節(jié)課教學，讓學生進行有關的實驗和探索，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實驗。2.通過讓學生了解酶的發(fā)現過程，討論酶在生產、生活中的應用，使學生體會實驗在生物學研究中的地位，生物科學與社會生產生活的關系。3.在實驗能力提高的基礎上，提高學生運用語言表達的能力和分享信息、分享實驗成果的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀1.通過學習生物學家研究酶的本質的過

2、程，激勵學生學習科學家實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的科學精神。2.通過實驗探究影響酶活性的條件，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新和合作精神。二、教學重點和難點1、教學重點酶的作用、本質和特性。2、教學難點酶降低化學反應活化能的原理。控制變量的科學方法。三、課時安排2課時四、教學方法直觀教學、講解、啟發(fā)、實驗法。五、教學程序第1課時問題探討介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實驗，討論下列問題：這個實驗要解決什么問題？是什么物質使肉塊消失了？對細胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學反應。細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。細胞中代謝過程離不開降低化學反應活化能的酶。學生回憶：化學反應中無機催化劑的概念

3、？無機催化劑的作用、特點和條件是什么？學生思考：細胞內的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)，在這種環(huán)境下化學反應卻能高效有序地發(fā)生，應該有適合的生物催化劑酶。一、酶在細胞代謝中的作用。實驗比較過氧化氫在不同條件下的分解。1、實驗原理：2H2O22H2OO2 2H2O22H2OO22、實驗步驟及現象試管號3%的過氧化氫溶液控制變量點燃的衛(wèi)生香檢測實驗處理氣泡多少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)這個實驗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

4、，可否共用一個吸管？為什么？4、實驗結論5、實驗過程的理論分析在做該實驗時讓學生感悟酶作為催化劑的突出特點高效?？刂谱兞浚褐v解教材P79相關內容，讓學生了解實驗設計的原則。自變量因變量無關變量對照組實驗組2號：90水浴加熱3號：加入3.5% FeCl32滴4號：加入20%肝臟研磨液2滴H2O2分解速度用產生氣泡的數目多少表示加入試劑的量；實驗室的溫度；FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度。1號試管2、3、4號試管活化能分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。用無機催化劑相比，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無催化劑時需活化能75kJ/mo

5、l ；用鉑作催化劑時，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶時，活化能下降到29 kJ/mol以下。（結合教材P80圖講解）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。二、總結細胞代謝離不開酶的原因。三、作業(yè)布置預習下節(jié)課所講內容。四、析書設計 第5章 細胞的能量供應和利用 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶一、酶在細胞代謝中的作用1、細胞代謝：細胞內的全部化學反應。2、酶的作用：降低活化能更顯著、催化效率更高。第2課時導言酶到到底是什么物質呢？19世紀以前，人們還不知道為何物。19世紀以后，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、酶的本質資料分析教師設置下列問

6、題，讓學生帶著問題去閱讀教材P8182相關內容。1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么？2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？3、科學發(fā)展過程中出現爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現爭論的原因是什么，這一爭論對后人進一步研究酶的本質起到了什么作用？4、從畢希納的實驗可以得出什么結論？5、要證明酵母細胞的提取液和活酵母細胞的作用一樣還需要對實驗如何改進？6、薩姆納提取到了脲酶，他是如何證明它的化學成分的？7、請給酶下一個較完整的定義？學生討論回答：二、總結酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，絕大多數酶是蛋白質。導言：酶作為催化劑，與無機催化劑相比有什么不同呢？通過教材P

7、78實驗，我們已經知道加肝臟研磨液的4號試管放出的O2遠多于加FeCl3溶液的3號試管。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催化劑的10171013倍二、酶具有專一性補充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實驗。1、實驗原理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、實驗步驟序號實驗操作內容試管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觀察實驗現象3、實驗結論4、酶的專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學反應。二、酶的作用條件較溫和探究影響酶活性的條件。1、實驗原理2、實驗步驟序號操作內容試管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保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8實驗現象號實驗操作內容試管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觀察實驗現象3、實驗結論4、分析教材組織學生討論完成教材P84相關問題。教師結合教材P85相關圖講解。在一定溫度范圍內，酶活性隨溫度升高而增強，其中酶的活性最高時的溫度，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，但酶的空間結構保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下