酶在代谢中的作用教学设计_酶的作用和本质教案

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《酶在代谢中的作用》教学设计

2014.11.23

一、教学目标

¤知识与技能：说出酶的概念，明确酶的化学本质；理解酶的特性和影响

酶活性的因素；阐明实验设计的原则。

¤过程与方法：探究影响酶活性因素的过程中，初步训练学生的逻辑思维

能力，分析实验现象能力及设计实验的能力。

¤情感态度与价值观：在设计实验过程中，培养质疑、求实、创新、合作的精神，感受生物体的和谐之美。

二、教学重点

1、酶的特性——高效性、专一性

2、影响酶活性的因素——温度、PH值等因素

三、教学难点

1、设计实验探究酶的高效性和单一性。

2、理解酶在新陈代谢中的作用

四．教学方法

多媒体演示法、小组合作讨论法

五．教学过程

课前组织学生预习课本，完成预习学案。

（一）创设情境，导入新课

多媒体出示生物酶牙膏、多酶片、雕牌加酶洗衣粉、溶菌酶含片4幅图片，教师简单介绍四种物品的用途，提出问题：这四种物品都有什么共同特点？ 学生：都含有酶

师：观察得很仔细，酶在我们生活中应用很广泛，酶为我们生活增添了不少色彩。

（二）小组合作，探究新知

1、介绍新陈代谢和酶的概念

过渡：不仅在生活中，酶在代谢中也起着非常重要的作用。我们第一节课讲过，生物有两大基本特征——新陈代谢和生长繁殖，那你可以解释一下什么是新陈代谢吗？ 生：新陈代谢是活细胞全部有序的化学反应的总称。其中大部分反应是在酶的催化反应下进行的。

师：定位很准确！我们的新陈代谢也离不开酶，那什么是酶呢？

生：酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子。其中绝大多数的酶是蛋白质。

师：你预习的很充分！绝大多数是蛋白质，有少数的酶是RNA。例如一些核酶，本质是RNA，这是酶的化学本质，从这句话你还获得了哪些信息？ 生：酶是由活细胞产生的，具有催化作用。多媒体出示酶的来源、作用、化学本质

指名学生回答，加深学生的印象，落实酶的概念，教师给予学生积极地评价。

2、联系旧知识，探究酶的特性——高效性和专一性

师：酶的功能是起催化作用，那以前化学上有学过具有催化功能的物质吗？ 生：用双氧水制取氧气的时候，MnO2是催化剂 教师板书 2 H2O2→2 H2O + O2 ↑

师：初中化学知识学的很扎实。那酶和无机催化剂有什么相同点？ 生：都能提高反应速度，缩短反应的时间

生：本身不发生化学性质的改变，不改变反应的平衡。

师：那你想过没有，为什么能缩短反应时间，本身的化学性质却不发生改变？ 师：它能起催化作用，主要是降低反应的活化能。那什么是活化能呢？ 多媒体出示图片，教师讲述。

师：活化能是物质发生反应前要达到一种活泼的状态吸收的能量。师：那这是相同点，酶和无机催化剂相比有什么不同点呢？ 我们通过一个实验来探究这个问题。

多媒体展示比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率。

师：参照课本P59探究活动，小组讨论这个实验用什么材料、以及怎样完成这个实验，限时5分钟。

小组讨论，教师巡视并进行指导。讨论结束，小组汇报讨论的结果。

生：实验用的材料是新鲜的肝脏研磨液，体积分数为3.5%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的Fecl3溶液。

师：底物是过氧化氢溶液，那为什么是新鲜的肝脏研磨液呢？ 生：可能新鲜的肝脏里面含有较多的过氧化氢酶。

师：你想的很合理。过氧化氢酶在体外时间长了就很容易失活，多以要用新鲜的肝脏研磨液。材料我们都清楚了，你打算怎样做这个实验呢？ 生：取两支试管，标上A、B，分成两组

师：分成两组体现了生物实验设计的那个原则？ 生：对照原则

师：想法很严谨，继续说下去。

生：向A、B试管中分别加入2ml的过氧化氢溶液，向A试管中滴加2滴新鲜的肝脏研磨液，向B试管中滴加2滴Fecl3溶液，振荡摇匀。师：这里面变化的量是什么？

生：所添加的具有催化性质的物质。

师：那其他的量都不变，这体现了生物实验设计的哪个原则？ 生：单一变量原则。

师：那处理结束了，你可以预测一下A、B试管中可能出现的现象吗？

生：A、B都会有气泡冒出，不过我觉得A应该冒的比较快，B冒的比较慢。师：冒出的气体是氧气，该如何检验？

生：用点燃但无火焰的卫生香来检验这种气体。可以看到A的火焰大，B的火焰小。

师：很好，那可以得出什么结论？ 生：酶具有高效性

师：你们小组思路很清晰，分析合理到位，实验设计很严谨。下面我们把这个实验直观呈现一下。

教师播放过实验的动画，实验最后教师点拨实验注意的事项：要用干净的试管、肝脏要新鲜、不要用同一个胶头滴管、卫生香不可插入气泡中。

师：从这个实验，我们可以看出酶具有高效性。我们口腔里有唾液淀粉酶，也具有高效性，那为什么塞进牙缝的肉丝两天还没有被消化？ 生：肉丝的成分是蛋白质，唾液淀粉酶主要是对淀粉其作用。

师：你分析得很到位，按你所说，我们推测酶还具有专一性。那我们设计实验来验证一下，变化的量是什么？

生：底物相同的话，酶的种类不同；酶的种类相同的话，那底物不同，有两种设计。

教师展示实验原理、实验材料及工具。

师：大家看一下实验原理，思考该如何设计，先把思路想清楚。指名学生说出实验设计的思路。生：取两只试管，标号为A、B 师：这体现了什么原则？

生：对照原则。然后向A、B试管中加入2ml的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液，然后加入1ml新鲜的唾液，震荡摇匀。在同一温度下放置一段时间。师：能解释一下这一步的操作意图吗？ 生：淀粉酶发挥作用需要有一段时间。

师：如果淀粉酶发挥了作用，会出现什么结果？ 生：那物质就会被分解为还原性的糖。

师：那这个实验就变成了还原性糖的检验实验。

生：处理完之后，向两只试管中低价3-4滴班氏试剂。振荡摇匀，然后放在大烧杯中水浴加热。

师：操作很规范。那你可以预测一下实验现象吗？

生：如果A试管出现砖红色的沉淀，B没有，那说明没具有专一性。如果A、B都没有，或者A、B都有，那说明酶不具有专一性。

师：分析的很全面。我们看一下酶促反应的示意图，一个是催化合成反应，另一个是对话的分解反应。从图中我们可以形象的看出酶上面的接触位点恰好能跟底物无权重合，就像是一把钥匙开一把锁一样。这样的结构决定了酶的专一性这一功能特性。

3、探究影响酶活性的因素

师：到这里我们了解了酶和无机催化剂的不同点，酶具有专一性和高效性，那么这两个特性的发挥是不是在任何条件下都可以呢？当你感冒发烧的时候不想吃东西，看来体内酶的活性受到了影响，那么是哪个因素影响的？ 生：温度。

师：那要探究温度对酶活性的影响，变量是什么？ 生：温度

师：也就是说在实验条件控制的时候，只有温度这个因素是变化的，其他因素都得相同。遵照对照的原则，你可以做两组，也可以做很多组的对照。这个实验中添加物质的顺序是加酶，加底物，然后再放到设置的温度下，可以吗？ 生：不可以，这样在没有到设置控制条件反应就已经发生了，实验结果就会受到影响。

师：那正确的顺序应该是？

生：加酶放到设置温度的，然后加底物 师：很好，设计很合理。多媒体展示数据

师：这是一些列温度处理淀粉酶分解淀粉的数据，还原性糖的含量代表了酶的活性。在学案上画一下这个曲线，先描出关键点，然后再用平滑的曲线连起来。指名学生到黑板上作图。作图完成后，请学生评价一下，教师根据情况作出积极的评价。

师：从这个图像我们可以看出，温度对酶的活性有没有影响？ 生：有影响

师：图中有个最高点，我们把此时的温度称为最适温度，在这个温度下酶的活性最高。在此温度之前，随温度上升，酶的活性升高，这说明了低温抑制了酶的活性，在最高点之后为什么不升高了呢？ 生：温度过高使酶失活、师：很好。如果我们把温度降到最适的温度，活性能不能恢复？ 生：不能，高温破坏了酶的空间结构。

师：看来这个过程是不可逆的。下面看一则资料，是加酶洗衣粉的用法说明，你从中悟到了什么？ 学生阅读材料。

生：酶起催化作用需要适宜的温度。

师：以后要把这一点应用到生活中。那温度是不是影响酶的唯一因素呢？口腔中的唾液淀粉酶进入胃后不再发生作用，温度差不多的，那是什么因为影响了其作用的发挥呢？

多媒体展示 唾液的最适PH为6.2-7.4 胃液的最适PH为0.9-1.5 生：PH值会影响酶的活性

师：实验设计的思路跟哪一个一样？

生：很好，我们通过视频来看这个过程。变量是PH值 动画演示PH值影响的实验过程。学生得出结论PH值影响的活性 PPT展示PH值与反应速率的图像

师：酶的活性最高的PH值称为最适PH值，过高过低都会使酶失活，而且是不可逆转的。

教师总结酶和无机催化剂相比有高效性和专一性，但必须要有适宜的温度和PH值。

（三）课堂小结

1、酶的定义

2、酶的特性

3、影响酶活性的因素

4、实验设计的原则

（四）拓展提升，德育渗透

1、加酶洗衣粉

教师强调加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉在环保上的重要意义。2.凝乳酶

3、在酿酒工业中的应用

从中学生可以得出结论：酶具有专一性

4、酶在环保中的应用

图片展示海上原油泄漏、垃圾成堆、校园中满满的垃圾桶

师：有一种从动植物体内中提取的脂肪酶通过发酵可以解决这些问题，在绿色环保方面上，酶发挥着重要的作用。我们可以通过科技使如今的环境变得越来好。与其污染后治理不如我们从根源上杜绝污染问题，从我们的身边小事做起。

（五）习题精练

1．在“比较过氧化氢酶和Fｅ3＋的催化效率”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不剧烈，可能的原因是：（）A．过氧化氢溶液配置时间过长 B．肝脏不新鲜 C．试管不洁净 D．A、B都有可能

2．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血渍及人体排放的蛋白质、油渍遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是：（）

①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品⑤涤纶织品 A．①②③ B．②④ C．③④⑤ D．③⑤

3．下列有关酶的叙述中，正确的是：

（）①具有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的由体内物质转化而来 ③几乎所有活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质

⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能

⑦在新陈代谢和生殖发育中起调节作用 ⑧酶只起催化作用

A．①②⑤ B。②③⑦ C。③④⑧ D。④⑤⑥

4．将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器中，调整pH至2.0，保持在37℃的水浴锅内，过一段时间后，容器内剩余的物质是（）

A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水

C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水