生物：5.1《降低化学反应活化能的酶(2)》教案(新人教版必修1)

第五章细胞的能量供应和利用 第一节降低化学反应活化能的酶

第二课时

一教学过程： 1导入新课

2高中生物学实验设计 2.1实验设计的类型：

1）开放型：只给出课题，自选材料、试剂、用具等

2）限制型：给出课题、原理、材料、试剂、用具等，设计实验方案。 3）改进型：分析所提供的实验方案，对其中的不完善之处提出改进方案。 这里多次提到“实验方案”，那么“实验方案”到底是什么，包含什么？ 2.2实验方案的内容：

1）课题要求（明确实验目的、原理、实验对象、内容、条件、如仪器、设备材料、温度、PH） 2）原理假设 3）材料用具 4）方法步骤 5）现象数据 6）结果预测

2.3实验设计的一般程序 1）确定原理 2）提出假设 3）选择器材 4）安排步骤 5）观察记录 6）预测结果 7）书写方案

2.4实验设计应遵循的原则： 1） 科学性：符合生物学的基本原理。

2） 简便性：材料易得，药品便宜，装置简单，操作简便、步骤简短 3） 严谨性：设置对照原则、单因子变量原则、平衡等量原则

什么是单因子变量原则？

单因子变量原则也叫控制变量法。生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，往往先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。是一种研究问题的常用的科学实验方法。

2.5设计实验方案的一般思路： 1） 明确实验目的

2） 弄清实验原理及相关知识点，确立完成实验的关键和重要条件。 3） 考虑每一材料和仪器可能具有的作用。 4） 设计实验方案。 2.6实验设计的常用方法：

1） 移植嫁接法：照搬、嫁接、改造类似的实验方法步骤。 2） 似“反证法”

3） 反复尝试法：多种方法、多样手段、反复筛选、不断完善。 第三课时 一教学过程： 1导入新课：复习导入

酶的概念、酶在细胞中的作用。 2酶的特性： 2.1酶的高效性

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，从物质本质来看它有机物，不同于无机催化剂，但是它们又有共性，就是都具有催化功能，那么它们的功能是不是完全一样呢？

现在我们回顾上节课的实验“过氧化氢在不同条件下分解”，

我们看看3号和4号试管，3号试管添加了2滴FeCl3 ，现象是产生较多的气泡，而卫生香只是变亮，而4号试管滴加2滴肝脏研磨液产生大量的气泡，卫生香复燃，如果3号试管的实验现象要达到与4号试管的现象一样，该滴加多少滴FeCl3 呢，这个实验我上课前已经做过了，需要滴加8滴FeCl3 溶液，才能达到4号试管的效果。

比较过氧化氢在不同条件下的分解速率

1 2 3 H2O2 浓度 一 剂量 反应条件 二 剂量 结果 气泡产生 卫生香燃烧 结论

这告诉我们酶的第一个特性：

3% 2ml FeCl3 3% 2ml 稀释100倍的 3% 2ml 肝脏研磨液 肝脏研磨液 8滴 大量 复燃 2滴 大量 复燃 72滴 大量 复燃 13 酶的催化效率是无机催化剂的10---10倍。 高效性。酶的催化效率是无机催化剂的10---10倍。

酶具有高效性的意义：保证了细胞内化学反应的顺利进行，能量供应的稳定。 问：你还能用其他更简便的方法来验证酶的高效性吗？

正常的肝脏研磨液2滴就能迅速分解过氧化氢，释放大量的气泡，使卫生香复燃，将肝脏研磨液稀释100倍，滴入等量的过氧化氢溶液中，结果产生同样的结果。 2.2酶具有专一性

一种酶能否催化所有的化学反应呢？

我们都知道口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化？

肉丝属于蛋白质，应该有蛋白酶来分解，唾液淀粉酶是不会对肉丝起作用的，也就是说酶具有专一性，是不是这样的呢，如何验证酶具有专一性，我给你提供实验材料和实验用具，你能设计实验并自己动手做？ 说说看：你的实验思路。教师展示实验材料和用具。

淀粉溶液、蔗糖溶液、唾液淀粉酶、斐林试剂及相关的实验仪器。 你应如何设计实验验证酶具专一性？ 提示：对照原则，单一变量原则

（根据生物学实验设计原则得材料易得，操作简便、现象明显）

实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖麦芽糖和葡萄糖，还原性糖能与

斐林试剂反应生成砖红色沉淀, 淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀

探究酶的专一性

实验步骤 一 淀粉溶液(1号试管) 加入2ml淀粉溶液 蔗糖溶液(2号试管) 加入2ml蔗糖溶液 713

二 加入唾液淀粉酶2滴，振荡，放在37℃的左右，反应约5min 三 实验 蓝色→棕色→砖红色沉淀 现象 结 论

你的实验设计是这样的吗？你能预测实验的结果吗？ 1. 哪支试管加入斐林试剂后再加热会出现砖红色沉淀？ 2. 出现砖红色沉淀的原因是什么？ 3. 装有蔗糖溶液的试管中有何现象？ 4. 实验得出的结论是什么？

5. 根据酶的专一性，催化蔗糖的水解，应该是哪一种酶？ 2.3酶的作用条件较温和

酶具有高效性和专一性，那么它的这两个特性的发挥是不是在任何条件下都可以呢？有什么因素影响酶的活性？比如：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？唾液淀粉酶进入胃后还能催化淀粉分解为麦芽糖吗？ 假设：温度可以影响酶的活性。想想怎样用实验去探究温度是如何影响酶的活性的？ PH可以影响酶的活性，想想怎样用实验去探究PH是如何影响酶的活性的？ 提示：

1） 选择淀粉酶还是过氧化氢酶作为实验材料，为什么？ 2） 淀粉酶，因为过氧化氢酶受温度影响也会分解。

3） 要设计几组实验，选择几个温度？三组，高温、低温和常温 4） 观察指标怎样确定，选择什么样的鉴定试剂？ 碘液，看是否变蓝。

温度对酶活性的影响

3％可溶性淀粉 温度 放置2min 1ml 2％淀粉酶 摇匀混合，放置反应5min 1ml 1ml 1 2ml 冰水中 2 2ml 60℃水浴 3 2ml 沸水浴 酶具有专一性 无变化 加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸 碘液 颜色 结论

1） 从实验相信你能得出什么结论？ 高温、低温都能影响酶的活性。

1滴 变蓝 1滴 不变蓝 淀粉酶在60 ℃中活性最强 1滴 变蓝 2） 将1号和3号试管取出，放到60℃水浴中放置5分钟，然后分别滴加1滴碘液，结果？说明了什么？

1号试管液体不变蓝，3号试管液体变蓝，说明低温不使酶失活，高温使酶失活。 小结：温度对酶活性的影响

1） 在一定的温度范围内，酶的催化效率随着温度的升高而加快。 2） 酶的活性最强、催化效率最高的温度称为酶的最适温度。 3） 超过最适温度，酶的催化效率随着温度的升高而降低。

4） 低温和高温都能抑制酶的活性，但低温不使酶失活，高温使酶变性而失去活性。

所以发烧时，温度超过酶的最适温度，酶的活性下降，胃中滞留了很多食物、饱涨，影响食欲。

pH对酶活性的影响

2％淀粉酶 pH 3％可溶性淀粉 摇匀混合，放置在60℃水浴中反应5min 2ml 斐林试剂 摇匀混合，沸水浴1min 颜色 结论

小结：PH对酶活性的影响

1） 酶对环境中的PH值十分敏感，每一种酶只能在一定的PH范围内才能表现出活性。P86

2） 酶表现出最大催化效率时的PH叫做最适PH，稍高或稍低于最适PH，酶的活性就降低，变性失去活性。 3酶的应用P87

砖红色沉淀 无砖红色沉淀 淀粉酶在中性条件中活性最强 无砖红色沉淀 2ml 2ml 1 1ml 蒸馏水1mL 2ml 2 1ml NaOH 1mL 2ml 3 1ml HCL 1mL 2ml

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