高一生物新陈代谢与酶教案
高中生物新陈代谢与酶教案 旧人教 必修1

高中生物新陈代谢与酶教案旧人教必修1【教学目的】1、知道酶的发现过程,2、理解掌握酶的概念、特性,并能分析应用。
【重点难点】1、酶的概念、特性。
2、酶发现过程中的逻辑思维,实验设计思路、原理、现象分析。
【教学过程】一、新陈代谢的概述(导言)新陈代谢是生物最基本的特征,是生物体进行一切生命活动的基础,是生物与非生物最本质的区别,其实质是生物体内全部有序的化学变化的总称。
其中的每一个化学变化都是在酶的催化作用下进行的。
二、酶的概念(化学本质)酶是活细胞中产生的一类具有生物催化作用的有机物,其中,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA 。
三、酶的发现(四个阶段)1、1783年,意大利斯巴兰札尼用实验证明,胃具有化学性消化的作用。
2、1863年,德国施旺从胃液中提取了胃蛋白酶。
3、1926年,美国萨姆纳通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。
4、20世纪80年代,美国切赫和奥特曼发现 RNA 也有生物催化剂作用。
实验启示:科学发现与发展依赖于生产实践和科学实验,只有通过生产实践和科学实验才能发现问题,再通过生产实践和科学实验来逐步解决问题,从而得出科学结论。
科学研究的一般过程:发现和提出问题→作出假设→进行实验→得出结论四、酶的特性(与无机催化剂相比)1、共性:在一定的条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而酶本身在反应前后并不发生变化。
2、特性:(1)具有高效性,含义是——催化效率是无机催化剂的107—1013倍。
(如: Fe3+与淀粉酶的比较实验)(2)具有专一性,含义是——每一种酶只能催化一种化合物或一类分子结构相似的化合物的化学反应。
(如:淀粉酶只能催化——淀粉,二肽酶只能催化——二肽,麦芽糖酶只能催化——麦芽糖,蔗糖酶只能催化——蔗糖)(3)酶需要适宜的条件①含义是——酶的催化作用需要适宜的温度和 PH温度和PH偏高和偏低都会明显降低酶的活性(可以恢复)高温、过酸和过碱都会使酶分子结构遭到破坏而失去活性(不可恢复,蛋白质分子的空间结构被破坏)②曲线分析:课本P48【疑难辨析】1、关于新陈代谢的概念(1)从个体水平看:新陈代谢是生物体与外界环境之间的物质和能量的交换以及生物体内物质和能量的转变过程,是生物体自我更新的过程。
酶在生物新陈代谢中的作用全教案

一、教案概述酶在生物新陈代谢中的作用全教案教学对象:高中生物教学课时:1课时教学目标:1. 让学生了解酶的概念及其特性;2. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用及其原理;3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学现象。
教学方法:1. 讲授法:讲解酶的概念、特性和作用原理;2. 案例分析法:分析生活中的生物学现象,引导学生运用酶的知识;3. 小组讨论法:分组讨论酶在生物新陈代谢中的应用。
教学内容:1. 酶的概念及其特性;2. 酶在生物新陈代谢中的作用原理;3. 生活中的生物学现象分析。
二、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾细胞代谢的相关知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解酶的概念及其特性:介绍酶的定义、化学本质、作用特点和作用条件。
3. 讲解酶在生物新陈代谢中的作用原理:阐述酶催化作用的机理、酶与底物的特异性结合、酶的活性调节等。
4. 案例分析:分析生活中的生物学现象,如食物的消化、细菌病毒感染的治疗等,引导学生运用酶的知识解释这些现象。
5. 小组讨论:分组讨论酶在生物新陈代谢中的应用,如代谢途径中的关键酶、疾病与酶的关系等。
6. 总结与评价:对本节课的内容进行总结,强调酶在生物新陈代谢中的重要作用,并评价学生的学习效果。
三、教学目标检测1. 酶的概念及其特性;2. 酶在生物新陈代谢中的作用原理;3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学现象。
四、课后作业1. 复习本节课的内容,整理笔记;2. 查找相关资料,了解酶在其他生物过程中的应用;3. 结合生活实际,举例说明酶的作用原理。
五、教学反思本节课通过讲解酶的概念、特性和作用原理,让学生掌握了酶在生物新陈代谢中的重要作用。
在案例分析和小组讨论环节,学生能够运用所学知识解释生活中的生物学现象,提高了学生的实际应用能力。
但在教学过程中,可能存在对酶的作用机理讲解不够深入的问题,需要在今后的教学中加以改进。
六、酶的分类和命名教学内容:1. 介绍酶的分类体系,包括根据底物特异性、酶活性中心结构和反应类型的分类;2. 讲解国际上统一的酶命名规则,如国际生物化学与分子生物学联合会(IUBMB)的命名原则;3. 分析酶的命名与酶分类之间的关系。
酶在生物新陈代谢中的作用全教案

一、教案概述酶在生物新陈代谢中的作用全教案教学对象:高中生物教学课时:10课时教学目标:1. 了解酶的概念和特性;2. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用;3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学问题。
教学方法:1. 讲授法:讲解酶的概念、特性及作用;2. 案例分析法:分析生活中的生物学问题,引导学生运用酶的知识解决问题;3. 小组讨论法:分组讨论酶在生物新陈代谢中的作用,培养学生的合作与交流能力。
教学内容:1. 酶的概念与特性;2. 酶在生物新陈代谢中的作用;3. 酶的作用机理;4. 酶的应用实例;5. 酶的研究进展。
二、第一课时:酶的概念与特性教学目标:1. 了解酶的概念;2. 掌握酶的特性。
教学内容:1. 酶的概念:介绍酶的定义、化学本质及命名原则;2. 酶的特性:讲解酶的催化活性、专一性、稳定性、作用条件等。
教学活动:1. 引入新课:通过生活中的实例引入酶的概念;2. 讲解与演示:讲解酶的化学本质、命名原则及特性;3. 互动环节:学生提问,教师解答;三、第二课时:酶在生物新陈代谢中的作用教学目标:1. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用。
教学内容:1. 酶在生物新陈代谢中的作用:讲解酶在分解、合成、转运等生物过程中的作用;2. 酶的作用机理:介绍酶催化反应的原理。
教学活动:1. 复习导入:复习上节课的内容,引出本节课的主题;2. 讲解与演示:讲解酶在生物新陈代谢中的作用及作用机理;3. 互动环节:学生提问,教师解答;四、第三课时:酶的应用实例教学目标:1. 了解酶的应用实例。
1. 酶的应用实例:讲解酶在医药、食品、环保等领域的应用;2. 酶的产业化:介绍酶的生产、提纯和应用技术。
教学活动:1. 复习导入:复习前两节课的内容,引出本节课的主题;2. 讲解与演示:讲解酶的应用实例及产业化;3. 互动环节:学生提问,教师解答;五、第四课时:酶的研究进展教学目标:1. 了解酶的研究进展。
教学内容:1. 酶的研究进展:介绍酶催化机理、酶结构与功能关系等领域的研究成果;2. 酶的研究趋势:展望酶研究的未来发展方向。
充分利用酶提高生物产物的产量——高一生物新陈代谢和酶教案

如今,在生物领域的发展不仅仅关注于生物物种的数量,同时越来越关注如何根据市场需要、企业需求来提高某一生物产品的产量。
生物学家在生物工艺领域中创造了许多方法,以利用先进的分子生物学工具来提高生物产物的产量。
其中,利用酶提高生物产物的产量是很好的一种方法。
生物学家广泛利用酶来辅助生物产物的合成,从实现更高的产量,更高的催化效率和更高的生物过程的可控性。
第一部分理论分析一、酶与生物过程酶在生物学中起着至关重要的作用,酶能够降低活化能,加快反应速率,而在生物学领域,这种反应速率很重要。
在生物过程中,许多酶都能催化反应。
这个反应有助于维持生物中的物质均衡,也可为生物提供能量。
二、酶的优势利用酶提高生物产物的产量有很多好处,其中之一是可以加速反应速率和增加催化效率。
酶还可以帮助减少反应中的副产物,从而提高生产效率。
许多酶在广泛的物理条件下都可以定地催化反应,从而使酶方法成为最好的选项之一。
三、应用实例注重生产效率的许多行业都利用了酶提高生物产物的产量。
例如,在医药领域,药物的生产需要大量的活性酶的资源来进行加速反应。
在食品工业中,利用酶来改善产品经济效益成为了一个发展趋势,在高粱中普遍利用α-淀粉酶来改善这种作物的消化过程,从而增加作物的经济价值。
在能源行业中,许多企业使用酶来加速生产生物柴油。
第二部分生物实验实验目的通过检测体外制备的郎德格尔络合物铕(Ⅲ)VERSALON与酒石酸左旋(D-Tartrate)复合物光致发光光谱,研究不同酶的优势、作用机制和产物产量等影响因素,提高生物产物的产量。
实验原料1.郎德格尔络合物 (Eu-Ver)2.酒石酸左旋3.缓冲液实验步骤1.准备100ml的郎德格尔铕(Ⅲ)络合物溶液2.准备100ml的酒石酸左旋溶液3.将100ul的郎德格尔铕(Ⅲ)络合物溶液和100ul的酒石酸左旋溶液混合4.一定时间后加入不同种类酶,并测定反应的发光强度5.对结果进行定量、计算实验结果我们经过实验,得到了以下几个结果:1.加入不同种类的酶后,反应的发光强度发生了变化2.酶浓度对实验结果有显著影响3.存在着最佳酶反应时间以及酶的最佳作用温度4.酶种类的选择也会影响反应结果结论本次实验结果表明,在生物产物的生产过程中,酶的种类、浓度、作用时间和作用条件等因素都会对生产产物的产量和质量产生影响。
高中生物教学设计新陈代谢与酶

高中生物教学设计新陈代谢与酶【学习目标】1.知道酶的发现过程。
2.理解酶的性质(主要是高效性、专一性、酶需要适宜条件的特性)。
3.用实验探究酶的高效性、酶的专一性。
【学习障碍】1.理解障碍(1)如何理解酶与新陈代谢的关系(2)如何理解酶的高效性、专一性等特性(3)如何理解影响酶催化作用的因素2.解题障碍(1)用酶的作用特性去解释和说明一些学现象。
(2)解影响酶的催化作用因素的图表题。
(3)解有关的实验设计题。
【学习策略】1.理解障碍的突破(1)用“结构与功能相统一”等观点理解新陈代谢与酶的关系。
生命系统既是一个需要维持稳态的系统,又是一个瞬时就会发生一系列合成、分解的运动着的系统,这是一个矛盾的统一体。
新陈代谢中的各种反应是在温度、酸碱度等相对稳定的条件下进行的,这些化学反应不能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,可是又要迅速、高效地进行反应,怎样实现生命系统的这种功能因此就必须有一种结构或物质存在,来行使其功能。
这就是生物催化剂——酶。
生物体内的物质代谢过程是极其复杂的,如人体从外界摄取的营养物质经过变化成为人体自身的组成物质,组成物质又经过氧化分解成为代谢的最终产物而排出体外,这些过程中包含着许许多多的生物化学反应。
据估计,人体细胞内发生化学反应的频率约为几百万次/min。
这么多的化学反应之所以能够在平常的温度、压力下迅速顺利地完成,完全是依靠酶的催化作用。
正因为这样,生物体自我更新的速度是很快的。
拿人体来说,体内血液中的红细胞更新的速度通常为200万/以上,大约60d左右全部红细胞要更新一半;肝脏和血浆中的蛋白质,大约10d左右要更新一半;皮肤、肌肉等组织中的蛋白质,大约150d左右要更新一半。
人在一生(按60年计算)中与外界环境交换各种物质的数量,大约水为50000kg,糖类为10000kg,脂质为1000kg,蛋白质为1600kg。
物质交换的总重量大约相当于人体重量的1200倍,而实际上现在人类的寿命已经大大超过60岁了。
高中生物新陈代谢与酶教案

高中生物新陈代谢与酶教案一、教学目标1.理解新陈代谢的概念及特点。
2.掌握酶的定义、特性及其在新陈代谢中的作用。
3.能够运用所学知识解释生活中的生物学现象。
二、教学重点1.新陈代谢的概念及特点。
2.酶的定义、特性及其在新陈代谢中的作用。
三、教学难点1.酶的催化作用机制。
2.酶活性影响因素的探究。
四、教学过程第一课时一、导入1.通过提问引导学生回顾生物学中的基本概念,如细胞、生物体、生命活动等。
2.引出新陈代谢的概念,让学生思考新陈代谢在生物体中的作用。
二、新课讲解1.讲解新陈代谢的概念、特点及分类。
2.介绍酶的定义、特性及其在新陈代谢中的作用。
三、案例分析1.分析酶在不同条件下的催化效果,如温度、pH等。
2.让学生讨论酶活性影响因素,引导学生运用所学知识解释现象。
四、课堂小结2.提醒学生关注酶活性影响因素,以便在实际应用中更好地利用酶。
第二课时一、复习导入1.回顾上节课的内容,引导学生思考酶在新陈代谢中的作用。
2.提问:酶活性受哪些因素影响?二、新课讲解1.讲解酶的催化作用机制,如降低活化能、提高反应速率等。
2.介绍酶活性影响因素的探究方法,如实验设计、数据分析等。
三、实验探究1.组织学生进行酶活性影响因素的实验,如温度、pH等。
2.引导学生观察实验现象,分析数据,得出结论。
四、课堂小结2.提醒学生关注实验结果,为实际应用提供依据。
第三课时一、复习导入1.回顾上节课的实验内容,引导学生思考酶活性影响因素。
2.提问:如何在实际应用中利用酶的催化作用?二、新课讲解1.讲解酶在工业、农业、医疗等领域的应用。
2.介绍酶的应用前景,如生物制药、生物能源等。
三、案例分析1.分析酶在不同领域中的应用实例,如加酶洗衣粉、青霉素生产等。
2.让学生讨论酶应用中的问题,如酶的稳定性、活性调节等。
四、课堂小结2.提醒学生关注酶应用中的问题,为实际应用提供指导。
第四课时一、复习导入1.回顾本节课的内容,引导学生思考酶在新陈代谢中的作用。
理解体内代谢:高中生物新陈代谢与酶教案

理解体内代谢:高中生物新陈代谢与酶教案关于理解体内代谢,这是一门非常重要的学科,因为它涵盖了我们人类身体内部进行的所有代谢反应。
但是,要想真正理解体内代谢,我们首先需要了解什么是新陈代谢,以及新陈代谢在人体内的作用。
新陈代谢是指生物体内的化学反应总称。
在生物体内,所有的分子(例如蛋白质、碳水化合物和脂肪等)都需要通过代谢反应转换成其他物质。
这些代谢反应既可以产生能量,也可以用于维持生物体的生命必需物质。
换句话说,新陈代谢是组成生命的基本过程之一,使生物体内部的分子能够得到不断更新和维护。
在人体内,新陈代谢主要由酶催化产生。
酶是一种生物体内的大分子,它会加速化学反应的发生,从而使代谢反应更加高效。
例如,当我们食物中的淀粉质被消化成葡萄糖时,需要酶的催化才能够完成。
这也是为什么使用酶作为新陈代谢的催化剂非常重要的原因。
另外,我们还需要了解代谢的类型,以便更好地理解体内代谢的过程。
代谢可分为两种类型:合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指分子通过化学反应形成,这通常需要使用能量。
而分解代谢是指分子被分解为更小的单位,通常会释放出能量。
在人体内,代谢的类型还可以分为三个类别:糖类代谢、脂质代谢和蛋白质代谢。
糖类代谢包括人体内的糖类分子,如葡萄糖。
脂质代谢是指人体内的脂类分子,例如脂肪酸和甘油。
蛋白质代谢则是指人体内的蛋白质分子,例如我们身体内的肌肉和骨骼等。
了解代谢的类型和酶的作用是理解体内代谢的关键。
这也是高中生物中这个话题的主要内容。
在教学中,可以利用实验室、展示和课堂活动等不同的教学方法来帮助学生更好地理解体内代谢。
例如,可以让学生进行酶催化实验,通过观察不同酶对分子的加速作用来帮助他们了解酶的作用。
展示人体代谢链的学生,了解人体内不同代谢的过程,并且以生动有趣的方式来呈现这些内容,将更容易使学生对体内代谢产生兴趣。
体内代谢是人类身体运转的基石。
了解这个过程的原理,能够使我们更好地了解我们的身体以及它是如何运转的。
高中生物新陈代谢与酶教案范例

高中生物新陈代谢与酶教案范例教案题目:高中生物新陈代谢与酶教案教案目标:1. 了解新陈代谢的基本概念和作用;2. 理解酶在生物新陈代谢中的作用;3. 能够描述酶的结构和功能;4. 掌握酶的特性及其调节机制。
教材准备:1. 高中生物教材或其他相关教材;2. 实验室用具和试剂;3. PowerPoint或其他教学辅助工具。
教学步骤:步骤一:引入新陈代谢概念(10分钟)1. 通过提问,引导学生回顾细胞呼吸和光合作用的概念;2. 解释新陈代谢的定义和作用,即细胞内进行化学反应来维持生命需求的所有过程;3. 引导学生思考,新陈代谢需要什么条件和控制机制。
步骤二:介绍酶的作用(10分钟)1. 通过实例和图片,引发学生对酶的兴趣,如消化酶、光合作用酶等;2. 解释酶在生物新陈代谢中的作用,如酶作用使反应速率加快、能量效率提高等;3. 引导学生讨论酶对生物体的重要性和必要性。
步骤三:探究酶的结构和功能(20分钟)1. 分发素材,让学生了解酶的分子结构和催化机制;2. 小组合作,分析酶的结构和功能之间的关系;3. 学生汇报小组成果,进行总结、展示与讨论。
步骤四:讲解酶的特性及其调节机制(15分钟)1. 利用课件或板书,讲解酶的特性,如专一性、催化速度、温度和pH等影响酶活性的因素;2. 引导学生思考酶活性的调节机制,如酶的抑制剂、共同激活因子等;3. 展示相关实验,加深学生对酶活性调节机制的理解。
步骤五:实验演示(15分钟)1. 选择适当的实验,展示酶的作用,如酶的温度和pH对活性的影响实验;2. 引导学生观察实验现象,理解酶活性与环境条件的关系;3. 鼓励学生自行设计实验或提出问题,进行讨论、分析和总结。
步骤六:课堂小结(5分钟)1. 简要总结本节课的要点,确保学生掌握关键知识;2. 鼓励学生提出问题、反馈意见,并及时解答。
教学延伸:1. 培养学生动手实践能力,鼓励他们自主设计和进行相关实验;2. 激发学生的创新思维,鼓励他们探究酶的发现、应用和研究进展等;3. 联系现实生活,讨论酶在食品加工、药物研发、环境保护等方面的应用。
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高一生物新陈代谢与酶教案P>在进行酶的特性教学时,教师可提问:酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。
(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容:一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。
生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。
无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。
实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。
教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。
(2)酶的专一性特性实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。
淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。
因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;(3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。
5、影响酶活性的因素有条件的学校,应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》,这对于训练学生分析实验能力,理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。
在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后,可适当结合学生的生活实际,引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。
如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命,学生知道其中的原因吗?”人的正常体温是37℃,体温升高到38℃,虽然体温只是升高了1℃,但人已感觉非常没有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持续高烧,就会出现一系列严重的反应,如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命,这是为什么呢?原来,酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素的影响,如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等,而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的,影响因素发生很小的变化的,酶活性就会发生很大的改变。
人体中酶的最适温度一般为37℃,当人体体温高于或低于这个温度时,机体中酶活性就会大大降低,细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。
霍乱是一种烈性的传染病,为霍乱弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。
霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖,同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水,血容量明显减少,因而出现微循环衰竭,使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子,导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变,酶活性即相应大大降低,严重的会出现代谢性酸中毒,最终病人肾功能衰竭,休克、死亡。
人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差,婴幼儿腹泻常常引起严重后果,就是这个道理。
或者问:“当人误食了含有重金属的食物或农药后,有一种应急措施,就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆,学生知道这是为什么吗?”酶活性除了与温度、pH有关外,还受有机溶剂、重金属离子等的影响。
有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合,使酶的活性完全丧失,这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质,这些蛋白质可以和重金属或有机物结合,而使这些金属离子和有机物发生沉淀。
当人误食了含重金属的食品或农药后,大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收,从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会,而保护了这些酶的活性。
当然,这只是应急措施,还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。
扩展资料淀粉液遇碘变蓝的原因知识方面1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用能力方面在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,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、价值观方面通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。
教学建议教材分析1、酶的发现教材简单介绍酶的发现历史,从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程,并且有利于培养学生的多种能力。
酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;3、影响酶活性的因素本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。
本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。
教法建议1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称,这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。
其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念,在初中生物课和高中生物课绪论中,学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识,但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。
本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开,教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的,合成与分解是如何进行的,及其二者的关系,从而使学生更深刻地理解什么是生命。
例如,为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话,教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识,引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应,如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等,使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。
2、使学生理解酶的概念是本节的重点。
在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。
生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应,同时又是一个稳定的,开放的系统。
细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的,这就要尽可能地降低化学反应能阈,这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂,即酶的原因。
酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论,这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。
酶的特性这部分内容,可先组织学生依次完成实验,然后再由学生来讨论和总结。
在引导学生分析酶的特性时,引导学生与蛋白质的多样性联系起来,可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性,而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。
3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点,如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。
在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上,引导学生分析两个坐标曲线图,让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
教学设计示例【课题】第一节新陈代谢与酶【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用【课时安排】1课时【教学手段】板图图、多媒体课件、实验【教学过程】1、引入新陈代谢的概念及本质(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。
为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此引入本节的学习,如:①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等?(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。
如可以设问:①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。
2、酶的概念、特性及其生理功能在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的,可以提问,如:(1)细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。
3、酶的发现史这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。
学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。
酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。
酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。
现已发现的酶约有3000种以上。
它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。