高中生物 5.1降低化学反应活化能的酶教案(4)新人教版必修1

第五章 第1节 降低化学反应活化能的酶

●三维目标

1.知识与技能

（1）细胞代谢的概念。

（2）酶的作用和本质。

（3）酶的特性。

（4）提高学生观察、分析、判断的思维能力，提高学生的实验操作能力。

2.过程与方法

（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

（2）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。

（3）在实验能力提高的基础上，提高学生运用语言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。

3.情感态度与价值观

（1）通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。（2）通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。

●教学重点

1.比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并引导学生得出结论——酶的高效催化作用（酶的作用）。

2.酶的本质。

3.酶的特性。

●教学难点

1.酶的活化能降低的原理。

2.实验中控制变量的科学方法。

●教具准备

酶活性受温度、pH影响的示意图。

●课时安排

建议课时：3课时

第二课时 酶的本质

●教学过程

［课前准备］

教师收集有关酶研究的资料，比如酶工程、酶的分类等。学生整理酶本质探索的基本过程，了解这些科学家所作的重要贡献和基本观点。

［情境创设］

现在已经知道细胞内的生理活动之所以如此有序地快速进行，酶的作用无可替代，但是19世纪以前，人们对这些所知甚少，人们对酶的认识是科学家不懈努力的结果。

［师生互动］

巴斯德和李比希观点的比较

巴斯德 李比希

1822～1895（法国） 1803～1873（德国）

微生物学家、通过显微镜观察 化学家，通过对化学变化的研究 发现发酵的过程中有酵母菌存在 认为糖类变成酒精就是一个化学反应

结论：没有活细胞 结论：在这个变化过程中，只有细胞

糖类不可能变成酒精 死亡之后放出了某些物质起了作用

问：从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？

答：巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。

问：从李比希研究的领域来看，它得出结论的出发点主要是什么？

答：李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。

问：他们的争论被哪位科学家的研究成果平息了？

答：毕希纳。

请分析毕希纳研究的过程（学生活动）。 实验：酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖。

现象：冒出气泡。

结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样。

酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。

问：你认为毕希纳只凭上面的实验能不能说明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用 一样？

答：不能。

问：那还应做怎样的实验？

答：对照实验。将酵母菌分成两等份，一半直接加入葡萄糖，另一半通过研磨、过滤等过程来进行，观察结果是否一样。

问：有人说毕希那的研究成果与前人无关，你同意这样的观点吗？

答：不同意。正是由于巴斯德、李比希的研究确定了争论的焦点，使得毕希纳的研究更加具有针对性。

虽然已经确定了酶在物质变化中的作用，但酶到底是什么物质仍然是困扰大家的问题。要研究酶是什么物质，首先要得到纯度较高的酶，然后才能作出鉴定。美国科学家萨姆纳在研究酶究竟是什么过程中作出了杰出贡献。

萨姆纳的研究过程

问：萨姆纳研究哪种酶？是如何确定的？

答：脲酶。借助其他科学家的研究，知道刀豆种子中脲酶的含量比较高。

问：脲酶提取出了，根据你学过的知识如何证明它就是脲酶，不是细胞中其他的有机物呢？

答：在这个实验中首先可以证明是不是蛋白质。用双缩脲试剂这个特有反应来鉴定。然后根据脲酶的特性：尿素氨＋二氧化碳，来判定它不是脲酶。

1926年萨姆纳的重要科学研究成果让人们知道脲酶就是蛋白质，后来其他科学家也提取了其他种类的酶，也证明是蛋白质，所以在以后一段较长的时间，人们都认为酶就是蛋白质。

问：科学家得出的结论应用的什么方法？

答：概括法。

问：你能说出当时概括得出这个结论的基本思路吗？

答：脲酶是蛋白质，胰蛋白酶也是蛋白质，胃蛋白酶也是蛋白质。人们发现的酶都是蛋白质，所以酶就是蛋白质。

问：这样的结论到了20世纪80年代美国科学家的重要发现出现了什么变化？

答：美国科学家切赫和奥特曼发现了一种酶，它也有催化功能，但是它是RNA。这样酶的定义就有了发展。即：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的是RNA。

［教师精讲］

酶作为生物催化剂，人们对它的认识经历了较长的时间，从酶究竟是在活细胞中能起作用还是释放出来起作用一直争论到到底是什么物质，每次争论的结果都让人们对酶的认识更深入一步，更加准确，所以可以说酶的本质的发现过程也正是人们认识自然的一个真实写照。

［评价反馈］

1.细胞内合成酶的主要的场所是

A.细胞质 B.线粒体 C.核糖体 D.内质网

2.分析上题中能不能说合成酶的场所是核糖体？

参考答案：

1.C 2.不能。因为还有少量的酶是RNA，它的合成场所就不在核糖体。

［课堂小结］

通过对酶本质的发现过程的学习，我们知道酶的本质就是具有催化作用的有机物。酶的本质的发现过程也说明了一个问题，这个科学结论的得出是科学家不断探索、不断进行实验，最终揭示出来的。它是许多科学家共同努力的结果。

［布置作业］

1.P82一基础题1、2、3。

2.预习酶的特性的内容。分小组来设计实验验证酶的专一性和酶要起作用需要温和条件。

［课后拓展］

通过对酶的研究，证实绝大多数的酶都是蛋白质。酶按照化学组成可分成两类：单

纯酶和结合酶，单纯酶就是只有氨基酸组成，不含其他成分。例如：脲酶、胃蛋白酶等。结合酶就是除了蛋白质之外，还含有对热稳定的非蛋白质的小分子物质（如金属离子，也可以是小分子有机物），前者称为酶蛋白，后者称为辅酶。只有两者结合才具有活力。如转氨酶、乳酸脱氢酶都属于此类酶。

●板书设计

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