与酶相关的实验探究

《探究影响酶活性的因素》

实验教学设计

1 教材分析

本实验教学设计内容是中图版高中《生物》（必修1分子与细胞）第三单元《细胞的新陈代谢》第2章《细胞能量的来源与转变》第二节《酶在代谢中的作用》一节的内容，以实验和和探究活动为核心展开对新知识的学习。高中课程标准对本节内容的要求是：说明酶在代谢中的作用。探究性学习是新课程对教学提出基本要求和实现基础，是新时代学生应具备的基本素质。生物学是一门以实验为基础的自然科学，而实验课理所应当成为生物教学的重要内容，是培养学生形成科学思维方式、掌握科学研究方法的重要途径，因此本节课对学生潜在的知识和能力要求比较高。变量分析、单一变量的控制、对照实验规范的能力及对生物学研究思想的领悟是本节教学的关键。教师应利用课本和实验室资源，加强学生实验能力的训练，培养学生的探究能力和创新精神，进一步强化学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。

本实验教学在高中生物教学中占据举足轻重的低位。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复

杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修模块中有关酶的应用等，都是

1.维生素C是生命活动中不可缺少的营养物质，不同的饮料中维生素C的含量不同。

下面是小明同学运用学到的实验方法测定橙汁、果味饮料中维生素C的含量。 ⑴查找资料：

①维生素是七大营养素之一，水果、蔬菜中含量较高。缺乏维生素C容易使人得 症。 ②维生素C是一种无色易溶于水的有机物，能与碘水反应，使碘水褪色； ③淀粉遇到碘水变蓝色。

⑵实验试剂：碘水、淀粉溶液、已知浓度的标准维生素C溶液、蒸馏水 ⑶实验过程：

步骤1：在4支试管中分别盛有3.0 mL的下列物质：①蒸馏水，②标准维生素C溶液，③橙汁，④果味

饮料。分别向4支试管中滴加2滴淀粉溶液。

步骤2：用4支相同的胶头滴管分别向①～④支试管中逐滴滴加碘水至刚好变色，并记录滴数。 ⑷实验记录：

测定物质 ① ② ③ ④

滴入碘水的数量(滴) 1 8 15 5

试回答下列问题：

①你认为小明测定的两种饮料中， 的维生素C的含量较低；

②有的同学认为测定标准维生素C溶液是多余的，你认为呢?请说明理由： ； ③化学实验需要控制变量。下列 （填序号）情况会影响到测定结果。 A．各试管中滴加的淀粉溶液量不同

酶本质探究历程

1、1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼中，然后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出，发现肉块消失了。于是，他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。

2、1810年，Jaseph Gaylussac发现酵母可将糖转化为酒精

3、1857年,法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察,提出酒精发酵是由于酵母细胞活动的结果,即离不开酵母活细胞；李比希反对这种观点,认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。 4、1897年,德国化学家毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,在进行加压过滤,得到不含酵母的提取液,在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后就冒出气泡,糖液居然变成了酒,为此Bucher获得了1911年诺贝尔化学奖；后来科学家就把它命名为“酶”,英文名称是Enzyme,意思是“在酵母中”,但是酶到底是什么?还是个谜

5、1926年，美国科学家萨姆钠从刀豆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。

6、20世纪30年代，科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。

7、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催

探究温度对酶活性的影响

授课人:张 蕊

生活中的加酶产品

加酶洗衣粉的包装袋上，注明了这种 洗衣粉的适用温度范围，这说明了什么？

温度对酶活性有影 响

(1)选择哪一种酶作实验材料？(可以考虑我们初中 学过的消化酶类或是上节课探究酶的高效性实验时的 过氧化氢酶，过氧化氢酶的最适温度是60℃) (2)本实验的自变量是什么？如何来检测酶的活性变 化？实验因变量是什么？ (3)你将设定哪几个温度值？怎样控制？ (4)根据自己作出的假设，你预期会看到怎样的实验 现象？会得出什么实验结果？

探究温度对酶活性的影响：①是在加酶之前还是之后将不同溶液的温度调到设定的数值， 为什么？ 先调节温度，然后加酶。为确保混合之后温度不变。 ②在这个实验中应用什么试剂检测因变量，是检测反应物还是 检测生成物，为什么？

应该选择碘液检测反应物的剩余量，因为如果用斐林试剂检 测生成物的增加量的话，需水浴加热，会影响自变量。

思考以下问题：

是什么让2号和3号试管中的溶液变蓝？ 1号试管为什么溶液没有变蓝？

分析实验结果通过对比，能否看出是什么 造成了这样的实验现象？ 这说明了什么？

温度对酶的活性有一定的影响，过低或过高 的温度会让酶的活性下降甚至是丧失，每种酶都 有发挥自己活性的最适温度。

探究温度（PH）对酶活性影响的探究教学设计

一、教学背景分析

【教材分析】

“探究温度(PH)对酶活性的影响”是高中生物学教材必修一第5章第1节“降低化学反应活化能的酶”的教学内容。教师采用探究式教学模式，通过设计问题情境和提出问题，引导学生自主合作地对问题进行探究，由学生自己通过实践获得对科学概念的认识。这样的教学设计能体现学生自主、探究、合作的学习方式，有利于培养学生科学的思维方法和研究方法，提高学生的科学素养。 【学情分析】

“探究影响酶活性的因素 ”是在学生已经对酶的作用、 化学本质及高效性和专一性有了一定认识的基础上，进一步通过实验探究活动来验证环境因素对酶活性的影响， 并加深对酶作用及特性的理解。影响酶活性的因素较多，如温度、pH、激活剂与抑制剂等。基于高中学生学习能力的实际，本探究实验的内容主要是探究温度和 pH 对酶活性的影响。通过本探究实验的设计与具体实施，使学生熟悉“①发现问题；②提出假设；③设计实验方案并预测结果；④实施实验收集证据；⑤结果分析得出结论”等科学探究的一般过程和方法；在对探究的问题作出假设进行合理解释、演绎实验原理；在设计实验方案过程中通过确认相关的变量关系及如何操作与控制，初步理解单一因子变量的原则；在

主题四 实验与探究

本主题共分为常见仪器和基本操作、常见物质的鉴别、物质的分离除杂和提纯、气体的制备、科学探究和简单实验方案的设计与评价等五个课题。化学是一门以实验为基础的科学，科学探究和实验贯穿着整个教与学的过程。化学实验也是中考必考的内容。题型主要有选择题、填空题和综合实验题。选择题、填空题主要考查化学实验基础知识、综合实验题主要考查学生的观察能力、思维能力、实验能力和评价能力。近年来中考题突出了落实科学探究的要求，尤其突出探究方法，鼓励创新思维，体现开拓思想，侧重培养学生的创新思维，并提升学生分析和解决问题的能力。

课题1 常见仪器和基本操作

【考点扫描】

1.知道常用的化学实验仪器试管、滴管、酒精灯、烧杯、量筒、集气瓶、漏斗、长颈漏斗、托盘天平、玻璃棒等的名称、性质、用途。

2.知道常见药品的保存和使用，实验室安全常识和环保常识。

3.学会固体、液体药品的取用，药品的称量，酒精灯的使用与加热，仪器的洗涤，仪器的连接与装配，溶液的配制，装置气密性的检查，溶解、过滤、蒸发等一些重要的实验基本操作。

【知识整理】

一、常用化学仪器及使用方法 1.能直接加热的仪器

仪器图形 与名称 主要用途 用于蒸发溶 剂或浓缩溶液

丝氨酸蛋白酶的相关研究

摘要：本文概述了丝氨酸蛋白酶的酶学基础，反应机制，该酶抑制剂的设计及其应用。丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族，它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的，它们之中一定有一个是丝氨酸（其名字的由来）。在哺乳类动物里面，丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色，特别是在消化，凝血和补体系统方面。正是由于该酶的特殊性质，使其在众多领域都有所应用。

关键字：丝氨酸蛋白酶；酶学基础；反应机制；应用

Abstract：This article provides an overview of the serine protease enzyme, reaction mechanism, the design and application of enzyme inhibitors. Serine protease is a protease family, their roles are to break large protein molecules in the peptide bond, to become small molecular protein. Its activat

丝氨酸蛋白酶的相关研究

摘要：本文概述了丝氨酸蛋白酶的酶学基础，反应机制，该酶抑制剂的设计及其应用。丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族，它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的，它们之中一定有一个是丝氨酸（其名字的由来）。在哺乳类动物里面，丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色，特别是在消化，凝血和补体系统方面。正是由于该酶的特殊性质，使其在众多领域都有所应用。

关键字：丝氨酸蛋白酶；酶学基础；反应机制；应用

Abstract：This article provides an overview of the serine protease enzyme, reaction mechanism, the design and application of enzyme inhibitors. Serine protease is a protease family, their roles are to break large protein molecules in the peptide bond, to become small molecular protein. Its activat

丝氨酸蛋白酶的相关研究

摘要：本文概述了丝氨酸蛋白酶的酶学基础，反应机制，该酶抑制剂的设计及其应用。丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族，它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的，它们之中一定有一个是丝氨酸（其名字的由来）。在哺乳类动物里面，丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色，特别是在消化，凝血和补体系统方面。正是由于该酶的特殊性质，使其在众多领域都有所应用。

关键字：丝氨酸蛋白酶；酶学基础；反应机制；应用

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摘要：本文概述了丝氨酸蛋白酶的酶学基础，反应机制，该酶抑制剂的设计及其应用。丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族，它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键，使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的，它们之中一定有一个是丝氨酸（其名字的由来）。在哺乳类动物里面，丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色，特别是在消化，凝血和补体系统方面。正是由于该酶的特殊性质，使其在众多领域都有所应用。

关键字：丝氨酸蛋白酶；酶学基础；反应机制；应用

Abstract：This article provides an overview of the serine protease enzyme, reaction mechanism, the design and application of enzyme inhibitors. Serine protease is a protease family, their roles are to break large protein molecules in the peptide bond, to become small molecular protein. Its activat