汇仁中学教学课题新陈代谢与酶

教学课题 新陈代谢与酶 学院：生物技术与工程学院 专业：03级生物技术 授课学科 生物 授课年级 高二 授课人 敖正芳

授课内容 第三章 生物的新陈代谢 第一节 新陈代谢与酶 指导老师 余天华

课型 新课 课时 一课时 授课时间 4月份

教学目标

知识目标： 学生能叙述酶的发现过程和说出酶的特性。 技能目标： 培养学生实验设计、逻辑思维、分析、总结归纳、语言表达、观察等能力。 情感目标： 通过酶的发现过程学生能树立科学实验观。

教学重点：酶的发现，酶的特性。

教学难点：酶的特性。

教学方法：实验教学法、讲授法和谈话法相结合。

教学活动：比较过氧化氢酶和Fe³+的催化效率实验，探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验，酶需

要适宜温度的探索设计实验。 内容要点：（板书设计）

第三章 生物的新陈代谢 第一节 新陈代谢与酶 一．酶的发现 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。 二．酶的特性 1．酶具有高效性 2．酶具有专一性 3．酶需要适宜的条件 教学进程 教学程序 教师行为 学生活动及目标 引入新课题 现在我们来回忆一下：生物体的特征有哪些？在这些特征当中，哪一个特征是最基本的特征呢？（学生回答：新陈代谢）对！新陈代谢是生物体最基本的特征，只有在新陈代谢的基础上，生物体才能表现出生长、发育、遗传和变异等基本特征。可见，新陈代谢对生物体起着很重要的作用。今天我们就进入“第三章 生物的新陈代谢”的学习。 通过前面的学习，我们知道新陈代谢是生物体内全部有序的化学变化的总称，而生物体内时时刻刻都在进行着新陈代谢，也就是说，生物体内时时刻刻都在进行着迅速有序的化学变化。然而，这些迅速有序的化学变化的发生都是与生物体内的一种具有催化作用的物质——酶有着密切的关系。那么，什么是酶呢？酶是一种什么物质？现在我们就来学习：第一节 新陈代谢与酶。 1.再现已学知识，培养记忆能力。

2.跟着老师思维进入新课，培养逻辑思维能力。

3.思考老师问题，培养想象能力。

酶的发现 接下来我给大家讲一个关于酶的发现的故事：在很久很久以前，人们都认为鸟的胃只能靠磨碎食物，而不是分解食物中的有机物来获取营养，也就是说，鸟的胃只有物理性消化，没有化学性消化。但是在1783年，意大利的一位科学家斯帕兰让尼设计了一个巧妙的实验：他做了一个小巧的金属笼子，把肉块放在里面，然后让鹰把金属笼子吞下去。这样，肉块就不会受胃的物理性消化的影响，但胃液可以进入笼内。过一段时间后，斯帕兰让尼把金属笼子取出来，却发现笼内的肉块不见了。那么这块肉是到哪儿去了呢？有同学知道吗？（学生回答：被胃液消化了）对，当时的斯帕兰让尼也这样猜测，他认为胃液一定含有消化肉块的物质。1836年，德国的科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（后来才知道是一种胃蛋白酶），才证明了斯帕兰札尼的猜测是正确的。那也就是说明：胃具有化学性消化的作用。 那么，胃液中究竟是什么物质消化肉块呢？当时斯帕兰让尼和施旺都不知道。直到1926年，美国的的科学家萨姆纳从刀豆的种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。到了20世纪30年代，科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶。那就是说：酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。 所有的酶都是蛋白质吗？不是，在20世纪80年代，科学家们发现少数RNA也具有生物催化作用。 于是，科学家们就给酶下了个定义：酶是活细胞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。 那么，从酶的发现过程中我们能得到什么启示呢？（学生思考并回答）从发现酶到认识酶的本质，都离不开科学实验，可见实验对科学的重要性。科学实验可导致科学的发展，因此，我们要重视实验。接下来我们要学习的内容都是通过实验来证 1.听老师讲述酶的发现过程，形成科学探索过程的整体印象。

2.起来回答问题，培养分析问题、总结归纳、语言表达的能力，并树立科学实验观。 明，一步一步推导出来的。 酶的特性 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，既然酶是一种催化剂，与无机催化剂相比都有其共性：在催化化学反应进行时本身并不发生变化。但酶也有自身的特性，到底酶有什么特性呢？下面我们来做一个实验：比较过氧化氢酶和Fe³+的催化效率（讲述原理并用幻灯片演示实验，边讲述实验边引导学生观察和思考，提问学生让学生自发总结得出答案） 酶需具高效性的设计实验

程序 试管1 试管2

1 2mLH 2O2 2mLH 2O2 2 2滴肝研磨液震荡均匀 2滴FeCL3震荡均匀

3 放入点燃但无火焰卫生香，燃烧猛烈 放入点燃但无火焰卫

生香，燃烧但不猛烈 通过这个实验说明，过氧化氢酶和Fe³+的催化效率不同，并且过氧化氢酶的催化效率比Fe³+的高出了许多，这就说明：酶具有高效性。一般来说，酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。

酶除了具有高效性，还有其他特性吗？下面我们再来做一个实验：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用（同样用幻灯片演示实验，引导让学生自发总结回答）从上面这个实验得出，淀粉酶只能催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解，这就说明：酶具有专一性。确切的说，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。 酶需具有专一的设计实验

序号 实验操作内容 试管1 试管2

1 加入等量可溶淀粉溶液 2mL / 2 注入蔗糖溶液 / 2mL 3 注入淀粉酶溶液 2mL 2mL 4 将试管放入60℃热水 5min 5min

5 加入斐林试剂 2mL 2mL 6 放热水大烧杯中加热煮沸 1 min 1 min

7 观察实验现象 砖红色沉淀 无砖红色

沉淀 回顾刚才我们做的实验，为什么要把试管置于60℃水温中水浴呢？我们来看一张图表：酶的活性受温度的影响示意图（幻灯片展示图表，让学生发现与课本的不同之处并纠正，再让学生叙述从图表上看出的内容）。

1.认真听课，观察实验，培养听课和观察能力。

2.观察图片并分析回答问题，锻炼观察、分析能力及语言表达能力。 从这张图表上我们能看出：１.在最适温度下酶的活性最大。２.在低于最适温度时，酶的活性随温度的降低而逐渐减弱，但不会失去活性。３.在高于最适温度时，酶的活性随温度的升高而逐渐减弱，到一定高温时，酶失去活性．４.高温对酶活性的影响比低温的大．这说明酶需要适宜的温度。

我们在来看一张图表：酶的活性受pH影响的示意图（同样幻灯片展示，让学生叙述所看到的内容）。 酶的催化活性受PH值影响的设计实验

序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量新鲜淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL

2 注入等量的不同PH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL NaOH 1mL HCL 3 注入等量可溶淀粉酶溶液 2mL 2mL 2mL

4 将试管放入60℃热水等时间 5min 5min 5min 5 加入斐林试剂并摇匀 2mL 2mL 2mL 6 放热水中用酒精灯加热煮沸 1 min 1min 1min 7 观察实验现象 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 无砖红

色沉淀

3.大胆探索实验，叙述自己设计实验的思路，锻炼设计实验、语言表达能力。 从图表上我们能看出：１.在最适pＨ下酶的活性最大．２.在低于最适pＨ时，酶的活性随pＨ的降低而逐渐减弱，酸性过大时酶失去活性．３.在高于最适pＨ时，酶的活性随pＨ的增大也逐渐减弱，碱性过大时酶也失去活性．这说明酶需要适宜的pＨ。 从上面图表得知：酶需要适宜的条件。注意：过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构受到破坏而失去活性，活性一旦失去就不能再恢复。 在探索PH与酶的活性实验中步骤2与步骤3能否颠倒？颠倒会有什么现象？（一定不能，因为淀粉会部分分解，导致现象不明显。）

假如让我们设计一个实验来证明酶需要适宜的温度，那我们怎么设计呢？我们来看前面的实验，为什么要用两支试管？用两支试管的目的是什么？（调幻灯片返回到前面两个实验，引导学生思考并回答实验设计的巧妙之处：单一变量比较，提醒学生用淀粉酶催化分解淀粉来做实验，然后让学生叙述实验的设计过程）

酶需要适宜温度的设计实验 序号 实验操作内容 1 2 3

1 加入等量可溶淀粉溶液 2mL 2mL 2mL

2 温度 ６０℃（5min） 沸水(5min) 冰水

(5min) 3 加入等量新鲜淀粉酶溶液 1mL（5min） 1mL (5min) 1mL (5min)

4 加入等量碘液 1滴 1滴 1滴

5 观察实验现象 不出现紫蓝色（呈现碘液的颜色） 紫蓝色 紫蓝色 在探索温度与酶的活性实验中步骤2与步骤3能否颠倒？颠倒会有什么现象？（一定不能，因为淀粉会部分分解，导致现象不明显。）

课堂总结与练习

好了，今天要学习的内容就是这些。现在我们来一起总结： 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶具有的特性是：高效性、专一性和酶需要适宜的条件。回去把课本的复习题做了，下节课检查。 1. 做复习题，锻炼分析、推理和作答的解题能力。