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生物教案:《生物催化剂——酶》

作者: 小汐   发布时间: 2018-08-10 14:57 浏览: 189

酶是由活细胞产生的,具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶作为一种高效催化剂,在生物体内的化学活动中发挥至关重要的作用。福建教师招考信息网整理《生物催化剂——酶》教案,揭开酶的神秘面纱。

一、教学目标

(一)知识与技能

1.概述酶的化学本质

2.说明酶在细胞代谢中的作用

3.举例说明酶的特性

(二)过程与方法

通过“探究影响酶活性的因素”等有关实验,使学生学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,设置对照和重复实验,并记录实验结果。 

(三)情感态度与价值观

1.通过学习酶的科学研究历史,认同科学是在不断探索和争论中前进的。

2.关注酶在生产和生活中的应用实例,认识生命科学的价值。

二、教学重难点

(一)教学重点

说明酶在细胞代谢过程中的作用和本质。

(二)教学难点

1.酶的特性探究。

2.控制变量的科学方法。

三、教学方法

讲述法、实验法

四、教学过程

(一)酶的化学本质

师:细胞内的反应通常在常温、常压、水溶液的环境中进行。这些反应能够快速而有效地进行,什么物质起了关键作用? 

生:酶。 

师:什么是酶,酶有哪些作用和特点,今天我们就来解决这些问题。 

师:在18世纪,意大利科学家斯帕兰扎尼设计了一个巧妙的实验来验证胃里面到底有没有化学性消化。实验得出的结论是胃内有一种能消化肉的物质。19世纪,微生物学家巴斯德认为:酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。而当时著名的化学家李比希认为:发酵仅仅是一种化学反应,与酵母菌的活动无关,最多只需要酵母菌中某种物质的参与而已。直至1897年,毕希纳用实验证明了促使酒精发酵的是酵母中的某种物质,而不是酵母菌本身。后来科学家证明这种物质就是酶。1926年,美国科学家萨姆纳尔得到脲酶结晶,才弄明白酶的本质是蛋白质。随着科学的不断发展,科学家又发现极少数的酶是RNA。回顾了人类对酶的认识的200多年的历史,现在能不能给酶下一个定义? 

生:酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物质。具有催化作用,大部分是蛋白质,少数是RNA。

(二)酶的特点

1.高效性

师:在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。可看出酶具有什么特性? 

生:高效性 

实验: 

1)实验原理:过氧化氢酶和Fe3+都能催化过氧化氢分解成水和氧气。

2)实验步骤:

生物催化剂——酶

3)实验设计原则:a.对照原则;b.单一变量原则

4)实验结论:过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且效率高。

5)酶的作用机制:降低化学反应的活化能,提高催化效率。正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。

2.专一性

师:酶的作用除了具有高效性外,还具有专一性,也就是一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

实验:

1)实验步骤:

a.将蛋清放入小烧杯中加热使其凝固; 

b.将凝固蛋白切成等体积小块,分别放入编号为1、2、3的三支试管中; 

c.分别向1、2、3号试管加入等量(2mL)的蒸馏水、 牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶; 

d.将上述三支试管放入37 ℃的恒温水浴锅中保持一段时间;

e.观察并记录实验结果。 

2)实验结论:牛胰蛋白酶能催化蛋白块水解,牛胰淀粉酶不能催化蛋白块水解,酶的作用具有专一性。一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。

生物催化剂——酶

底物与酶的反应基团皆需有特定的空间构象,如果有关基团的位置改变,则不可能有结合反应发生。因此,酶对底物就显专一性,同时也可以解释为什么酶变性后就不再具有催化作用。

3.酶的催化容易受到外界环境的影响

生物催化剂——酶

酶的催化作用受温度、pH、酶的浓度、底物浓度以及一些其他化合物的影响。

1)高温、过酸、过碱使酶失活;

2)低温只是抑制酶的活性。

从这里可以看出酶还具有一个特性:作用条件较温和。

是人体新陈代谢的重要工具,有了酶,人体内的各类化学反应才能在温和的环境下进行。本课教学涉及的实验较多,要让学生了解实验的科学性,掌握对照法及控制变量法,培养学生设计科学实验探究问题的能力。


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