1、酶的本质及特性本课时内容为酶的本质及特性，包括“积极思维 多酶片为什么用于治疗消化不良症？”“边做边学 酶的催化作用具有高效性”和“边做边学 酶的催化作用具有专一性”三个活动。教科书中“积极思维 多酶片为什么用于治疗消化不良症”贴近生活，学生通过阅读多酶片的使用说明书，初步了解酶的作用及本质，为下节课进一步探究酶活性的影响因素铺垫，此外，药品说明书中的“OTC”标记及思考题渗透了国家药品管理规定的法规意识。教科书中有关酶的本质科学史的学习有助于学生体会科学探索过程。“酶的催化作用具有高效性”和“酶的催化具有专一性”是高中生物课程中的重要实验。学生通过边做边学，主动参与科学探究过程，掌握对照实验
2、、控制单一变量等科学实验原则和方法，学会观察实验现象，分析实验结果，交流合作，培养创造性思维和动手实践能力。同时教科书进一步介绍了酶降低化学反应的活化能及酶促反应过程，有助于学生理解酶催化的高效性和专一性的原因，从而认同细胞中有了酶的催化，新陈代谢才能高效、有序进行。教学目标1通过阅读“多酶片的使用说明书”，了解国家药品管理规定的相关法规。2通过分析酶降低化学反应活化能的示意图和酶促反应过程图解，明确酶的催化作用具有高效性和专一性的原因。3通过设计“酶的催化具有高效性”实验和解读“酶的催化具有专一性”实验方案，体会科学探究中对照原则和单一变量原则的重要性。4通过小组讨论、评价、完善和合作完成实
3、验，根据科学事实和已有知识对实验做出解释，学会推理、归纳、质疑、批判、交流、分享。教学目标1：着重体现了“社会责任”的要素。教学目标2：着重体现了“生命观念”中的物质与能量观、结构与功能观。教学目标3：着重指向“科学探究”和“科学思维”。教学目标4：着重反映了“科学思维”的要素。情境设置学生交流课前通过网络等途径了解到的各种酶制剂，展示生活中常见的几种酶制剂图片，提问：酶制剂具有什么作用？多酶片为什么能治疗消化不良呢？ 新课学习教师引导：阅读教科书P72“积极思维”中药品说明书，并思考：1多酶片中含有哪些酶制剂？这些酶制剂有何作用？2在人体的消化道中，相关的消化酶分别由哪些消化腺分泌？在哪些部
4、位发挥作用？3有人说多酶片可以作为家庭药箱中的常备药品，在胃肠不适时适量服用。这种观点对吗？为什么？4多酶片的“作用类别”和“适应症”分别是什么？5多酶片的酶制剂外面为什么要包裹肠溶衣与糖衣？且多酶片内层为胰酶，外层为蛋白酶？6多酶片能够嚼服吗？学生活动：讨论交流多酶片的成分、作用原理及使用方法。多酶片药品有OTC标志，为非处方药，药品中含有胃蛋白酶和胰酶。胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解，在胃中发挥作用，胰酶包括胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等，分别催化蛋白质、脂肪、淀粉等物质的水解，在小肠中发挥作用。大多数酶的化学本质是蛋白质，可被蛋白酶水解。酶的催化作用的发挥需要适宜的条件。教师引导：请阅读教
5、科书P 73关于科学家认识酶的化学本质过程的相关内容，思考以下问题：1酶只能在细胞内发挥作用吗？2酶的化学本质是什么？其基本单位是什么？3你能给酶下一个定义吗？学生自学：看书自学。酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其化学本质是蛋白质或RNA，在细胞内外均可以发挥催化作用。教师引导：合作讨论“酶的催化具有高效性”的实验方案，交流以下问题：1实验设计的基本原则有哪些？本实验如何设计实验组和对照组？2什么是变量？本实验自变量、因变量和无关变量分别是什么？如何控制单一变量？3为何要用新鲜的酵母菌液？滴入FeCl3溶液和酵母菌液时，可否共用一个吸管？ 4过氧化氢的分解产物是什么？本实验的因变量
6、观测指标是什么？5预测实验结果 学生活动：学生讨论实验方案。实验设计必须遵循对照原则、单一变量原则等。实验中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量而变化的变量叫作因变量，除自变量以外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些因素称为无关变量。本实验中自变量为催化剂的种类，因变量为过氧化氢的分解速率，过氧化氢溶液浓度、体积、酵母菌液及FeCl3溶液体积、反应时间等均为无关变量。对照组和实验组除自变量不同以外，其他因素要相同且适宜。观察指标为气泡产生量或者带火星的木条复燃程度。学生实验：2人一组进行实验，注意实验操作的规范性和安全性，观察三支试管中产生
7、的气泡数量，带火星的木条燃烧情况，记录实验结果，并思考：步骤试管编号123一H2O2浓度3%3%3%H2O2体积3mL3mL3mL二反应条件蒸馏水新鲜酵母菌液FeCl3溶液体积2滴2滴2滴结果气泡产生带火星木条1分别比较试管1与2，1与3，2与3的实验现象，分别得出什么结论？2实验的结论是什么？讨论交流：实验完成后，请各小组交流实验结论。H2O2酶和FeCl3均具可以催化H2O2的分解，由酶催化的化学反应称为酶促反应。在适宜条件下，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，能够使化学反应高效快速进行。即酶的催化具有高效性。酶的催化效率为何这么高？ 教师呈现：酶降低化学反应活化能示意图。讨论交流：1什
8、么是活化能？2活化分子数量与化学反应速率有何关系？使活化分子增多的途径有哪些？3比较有酶催化、无酶催化化学反应所需的活化能数值，说明酶催化的实质是什么？4比较有酶催化、无机催化剂催化所需活化能数值，说明酶催化具有高效性的原因。在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量称为活化能，处于过渡态的分子称为活化分子，活化分子越多，反应速率越快。使活化分子增多一般有两条途径，加热或光照等方法使一部分分子获得能量而成为活化分子，催化剂能够降低化学反应所需的活化能，活化能越低，活化分子数越多。因此，酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的效果更加显著，所
9、以酶的催化具有高效性。教师引导：无机催化剂催化的范围较广，例如酶既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪和淀粉的水解，一种酶也能催化多种物质的化学反应吗？学生自学：阅读教科书P 75酶促反应示意图，思考：1图中酶促反应分别是哪种类型的化学反应？2酶在化学反应前后数量和性质有没有改变？3底物分子和酶的活性中心在空间结构上有何关系？4推测一种酶能够催化多种物质的水解吗？学生活动：学生发表各自观点，交流。酶的活性中心和底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系，就像锁和钥匙一样。当酶的活性中心与底物分子结合时就启动化学反应。一种酶只能催化一种或一类化学反应，这是酶催化的专一性。教师引导：现有新鲜的质量分数为2
10、%的淀粉酶溶液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液及其他试剂和器材，如何设计实验验证酶催化的专一性？学生活动：讨论交流实验方案。用同一种酶催化不同的底物反应，或者用不同的酶催化相同底物的反应均可用于探究酶催化的专一性。教师引导：分析探究淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的实验方案，讨论以下问题：操作顺序项目试管号121可溶性淀粉溶液2mL/2蔗糖溶液/2mL3淀粉酶溶液2mL2mL437条件,下保温时间5min5min5加入斐林试剂2mL2mL6水浴加热时间1min1min7结果1本实验的原理是什么？2自变量是什么？无关变量如何控制？3能否用碘液代替斐林试剂来对实验结果进行检验？学
11、生实验：2人一组进行实验，注意实验操作的规范性和安全性，观察两支试管颜色变化，记录实验结果，并思考：1试管1和试管2分别是什么现象？说明酶的催化具有什么特性？2该实验中淀粉酶只能催化淀粉水解吗？淀粉酶能够催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解，说明酶的催化具有专一性。生物体内同时进行着成千上万种化学反应，而一种酶只能催化一种或一类化学反应，因此生物体内也存在着成千上万种催化这些反应的酶，新陈代谢进行到哪一步，就由哪一种酶来催化，从而保证细胞有序、高效地进行各项生命活动。教学板书第一节 生命活动需要酶和能源物质（第1课时）一、酶的作用和本质二、酶的特性 1高效性（机理：与无机催化剂相比，酶降低化学
12、反应的活化能更加明显） 2专一性（机理：锁钥学说）三、实验变量 1自变量 2因变量 3无关变量课堂反馈1下列关于酶的叙述，正确的是（ ）A酶是由活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用B酶具有催化和调节生命活动的作用C所有的酶都是蛋白质D酶具有催化作用的实质是能够降低化学反应的活化能解析 酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA。酶可以降低化学反应的活化能，只有生物催化作用，没有调节功能。酶既可以在细胞内发挥作用，也可以在生物体外发挥作用。【答案】 D2如图为蔗糖酶作用机理示意图，下列说法错误的是（ ）A蔗糖酶在化学反应前后数量和性质不变B该示意图说
13、明酶的催化具有专一性C一分子蔗糖可以水解为2分子葡萄糖D蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶底物复合物解析 此图表示酶的专一性，蔗糖酶只能催化分解蔗糖，而不能催化分解麦芽糖，其原因是酶的活性中心与麦芽糖不能结合形成酶底物复合物。蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合形成的二糖。酶是生物催化剂，化学反应前后数量和性质不变。【答案】 C3曲线、分别表示物质M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是（ ）Aad段表示无催化剂时,反应所需要的活化能Bac段表示有酶催化时,酶降低的活化能C若换用无机催化剂,b点将向上移动D加热加压使物质M更容易从b状态转变为a状态解
14、析 图中ac段表示无催化剂时，反应所需要的活化能，ab段表示有酶催化时，酶降低的活化能，无机催化剂也能降低化学反应的活化能，但相比酶降低活化能不显著，因此若换用无机催化剂，b点将向上移动。加热加压使物质M更容易从c状态转变为a状态。【答案】 C课堂总结本节课学生在课前搜集生活中的酶制剂相关资料的基础上，分析了多酶片的说明书，对于酶的作用与本质有了初步的认识，结合科学家探究酶本质的科学史，明确酶的化学本质，同时了解国家关于药品管理的相关规定，增强社会责任意识。设计并实施了酶的高效性实验，体验科学探究的流程，深刻理解科学探究的对照原则和控制变量原则，尤其是学会分析实验中的自变量、因变量和无关变量，培养了科学思维和科学实践能力。在探究酶的高效性实验之后分析教材中酶降低化学反应活化能曲线，理解酶催化作用的实质以及酶具有高效性的原因；在探究酶的专一性实验之前先分析酶促反应过程图，分析酶的活性中心与底物分子的空间结构的匹配关系，引发对酶催化的专一性的思考，激发探究的欲望，形成物质与能量观、结构与功能观等生命观念。酶的高效性和专一性使细胞中的化学反应快速、有序地进行，同时酶催化也需要适宜的条件。本节课学生所搜集到的酶制剂和教材中多酶片的使用方法及注意事项可作为素材用于下节课进一步探究影响酶活性的因素。 11 / 11
