第5章细胞的能量供应和利用
第1节降低化学反应活化能的酶
一、选择题
i?关于酶的性质，下列表达中错误的是（）
A. 化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
B. 酶的催化作用提高了化学反应速率，改变了反应平衡点
C. 酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA
D. 酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响
解析:酶可以提高化学反应速率，但是不能改变反应平衡点。
答案:B
2.1962年，科学家里斯和普兰特等用电子显微镜观察衣藻、玉米等植物的超薄切片时，发现在叶绿体
的基质中有20.5 nm左右的细纤维存在。用DNA酶处理这种细纤维，细纤维会消失。由此证明叶绿
体中含有的这种细纤维是（）
A. 酶
B. RNA
C. DNA
D. 核酸
解析：因为酶有专一性，用DNA酶处理，能消失的物质一定是DNA。
答案:C
3.在探究温度对酶活性的影响实验中，假若用稀释10倍的唾液代替质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液，则应将其中的三支试管分别放入37 C左右的热水、沸水和冰块中，而不是60 C左右的热水、沸水和冰块中，原因是（）
A. 37 C热水易配制且不易降温
B. 唾液淀粉酶只能在37 C发挥作用
C. 淀粉酶（市售）的最适温度为50~75 C，而唾液淀粉酶的最适温度在37 C左右
D. 无任何原因
解析:唾液淀粉酶的最适温度在37 C左右，若温度达到60 C则其活性很低，甚至失活，从而影响实验效果。
答案:C
4.19世纪，世界上很多著名的科学家试图通过研碎胰腺的方法来获得其中的胰岛素，但都没有获得成功。后来有科学家通过结扎胰管让胰腺退化，然后单独研碎胰岛而获得了其中的胰岛素。前者失败
的最可能原因是（）
A. 当时研磨技术比较落后，研磨不充分
B. 研磨时选取的胰腺部分正好不含有胰岛素
C. 研磨过程中，胰腺中的消化酶把胰岛素分解了
D. 胰岛素和胰腺内的其他物质结合紧密，不易分离解析:胰腺能够分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解。
答案:C
5.下图所示为探究酶的特性”实验，属于该实验自变量的是（）
A. 催化剂不同
B. 环境温度不同
C. 试管的大小
D.试管中的过氧化氢溶液的量
解析:在对照实验中，一般设置对照组和实验组，这两组的实验条件除了自变量之外，其余因素都相 同。在本题图所示的实验中，自变量是催化剂不同，一支试管中加入的是无机催化剂，一支试管中加入 的是酶。 答案:A
o 底物诳度o 反应时間o 反应时间 團（D
图②
图③
A. 图①中虚线可表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B. 图②中虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量的变化示意曲线
C. 若图②中的实线表示 Fe 3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D. 图③不能表示在反应开始后的一段时间内 ，反应速率与时间的关系
解析:反应开始时底物浓度高反应快，后来底物逐渐被分解，反应速率降低。因此③可表示反应速率与 时间的关系。 答案:D
7. 下列关于酶的叙述，正确的是（ ） ① 对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新 ③酶是在化学实验室人工合成的 ④酶制剂通 常在低温下保存 ⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用 ⑦酶是活细 胞产生的具有催化作用的有机物 A. ①④⑤⑦ B.②④⑤⑦ C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
解析:绝大多数酶是蛋白质，在体内不能贮存，所以要不断更新；酶是活细胞产生的；酶可在细胞内、细 胞外、体外发挥催化作用，综上所述，②③⑥是错误的。 答案:A 8. 下图分别表示温度、pH 与酶活性的关系，下列各项叙述中不正确的是 （ ）
A. 曲线a 上的B 点对应的温度表示该酶的最适温度
B. 人体内胃蛋白酶的活性与曲线 b 相似
C. 曲线b 、c 说明不同的酶有不同的最适 pH
D. 酶活性随温度的升高而增强
解析:在一定范围内，酶活性随温度升高而增强，超过最适温度，温度升高，酶活性反而降低，甚至丧失。 答案:D
6.下图表示在不同条件下 ，酶催化反应的速率（或生成物量 ，有关叙述不正确的是（ ）
Oh ...
1.02.0
7.0 9.0 U J D
PH
9.图甲表示温度对淀粉酶活性的影响 ；图乙是将 随温度变化的情况。 定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后 ）
，麦芽糖积累量 Q 10加轴抽加&70瞬
麦芽糖的积累訓
兀7；温度
乙
A. T o表示淀粉酶催化反应的最适温度
B. 图甲中，T a、T b时淀粉酶的催化效率都很低
C. 图乙中T b到T c的曲线表明随温度的升高
，但对酶活性的影响有本质的区别
夂芽糖积累量不再增加，酶的活性已达到最大
解析:T o 表示淀粉酶催化反应的最适温度 ，此时反应速率最快，对应乙图中A 点的速率。图甲中，T a 、T b 时淀粉酶的催化效率都很低 ，但对酶活性的影响有本质的区别 ，T a 温度低,酶活性低，但是不破坏酶结 构，T b 温度过高，酶结构被破坏，变性失活。 答案:C 10. 为验证pH 对唾液淀粉酶活性的影响，某学生设计了下表中的实验步骤。在同学们提出的下列评 价中，不合理的是（ ）
A. 缺少pH 为7.0的对照组
B. 都置于37 C 水浴中可排除温度对酶活性的影响
C. 检验实验结果的试剂选择恰当 D ?操作步骤设计合理
解析:该实验的目的，是验证pH 对唾液淀粉酶活性的影响，所以一定要有正常情况下的对照实验的设 置；把试管都置于37 C 水浴中，既可排除温度对酶活性的影响 ，又可保证酶有最适的催化温度 ；在实验 结果的检测试剂上应该选用斐林试剂 ，看有没有还原糖的出现，并判定酶的催化情况；这个实验的步骤 设计不合理，因为合理的实验步骤应该先把淀粉酶放在不同的 pH 环境中，然后再添加有关物质，如果 按照上述步骤进行，在进行完步骤2后已经开始发生催化反应了。 答案:D
11. 下图为发生在哺乳动物消化道内的某项化学反应的示意图。图中的
Y 在反应前后未发生变化，所以Y 是酶。Y 能将X 水解成两个相同 ，X 最可能是麦芽糖。
12. 在下图中的四条曲线中，纵坐标表示酶的催化效率，横坐标未作具体说明，你认为能说明酶的催化 效率与时间关系的是（）
fib 的催化敗率fSi 的催化效率f 聲的催化效率t 侮的催化效率
Lkk K k
0 0 0 0
A B C D
解析:酶的催化作用具有高效性和专一性 ，受温度和酸碱度的影响，还受反应物浓度的影响，一定范围 内随反应物浓度的增加，反应速率加快，达到一定值时，速率不再增加。随着反应时间的延长 ，酶的催 化作用逐步降低。 A 项是酸碱度对酶活性的影响，B 项是酶的催化作用与温度的关系。 C 项是酶的活 性与反应时间的关系，随着时间的延长，酶会钝化，需要及时更新。D 项是酶的催化效率与反应物浓度 的关系。 答案:C
二、非选择题
13. （2012 ?广东理综，节选）食品种类多，酸碱度范围广。生物兴趣小组拟探究在食品生产中应用范围 较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：
Y 最可能表示（
）
A.蛋白质
C.脂肪酶 解析:考查对酶的专一性的理解。 的单体，所以Y 最可能是麦芽糖酶 答案:D
B 漩粉
D.麦芽糖酶
(2) _______________________ 蛋白酶的活力可用 的量来表示。
解析：(1)审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息 食品种类多，酸碱度范围广”,所以选择的食 品添加剂应该有广的酸碱度适应范围
，从图形中，我们可以看出木瓜蛋白酶的酸碱度适应范围最广 ，
所
以可以选作食品添加剂。
(2)酶的活力，我们一般用酶催化的底物消耗量或者产物生成量来表示。 答案:(1)木瓜蛋白酶
木瓜蛋白酶的活性不随
pH 的变化而变化
(2)单位时间内底物消耗(产物产生)
14.
酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛
(以植物为
食)消化腺中提取；果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果 ，某实验小组取 无菌烟草幼叶，切成相同大小的小片，等量放入6支试管中，试剂用量和实验结果列于下表。请回答有 关冋题。
试吕编号
项目 I n 出 IV V
蒸馏水/mL 2 0 P 1 : 1 1 缓冲液/mL 0 2 1 0.5 0.5 0.5 果胶酶液/mL 1 0 0 [0 0.5 0 0 1 蜗牛酶液/mL 0 0 0
0 0.5 0 纤维素酶液/mL 0 0
0 : 0 0.5：
实验结果(绿色 深浅程度)
-
-
-
++ + ++ ++
++
(注：“ + 越多表示绿色越深，表示颜色无显著变化) (1) 实验过程中，需要轻摇试管，其目的是 ，使原生质体从小叶片中
游离出来，以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2) 从绿色的深浅可推测：蜗牛酶液酶解效果最好，原因是蜗牛酶液含有 _________ 等多种酶。该实验中 是空白对照组，其设置意义是 _____ 。 (3) 用网筛过滤原生质体到离心管内 ，离心后收集沉淀物，并用 _______ 洗涤。 (4) 原生质体是否符合要求还需进行检验 ，其检验的方法是 。 解析:本题考查有关酶的催化效率的实验。 (1)实验过程中，需要轻摇试管，可以使细胞壁与酶充分接触 可以提高酶解效果。(2)蜗牛以植物为食，所以蜗牛酶液中含有果胶酶和纤维素酶 ，i 、n 、川没有添 加酶溶液，为空白对照组。其目的是排除无关变量的干扰。 (3)离心后收集沉淀物，并用等渗溶液清洗 目的是保持细胞正常形态。(4)要用低渗涨破法来检验原生质体是否符合要求 ，若没有细胞壁则可以 涨破，有则不能涨破。
答案:(1)使细胞壁与酶充分接触，提高酶解效果 (2)果胶酶和纤维素酶 I 、n 、川 排除无关变量的干扰 (3)等渗溶液 (4)低渗涨破法 15. 过氧化氢酶存在于动植物细胞中，过氧化氢是细胞中的有害物质。过氧化氢酶可使过氧化氢分解 为水和氧气。一个学生做了如下实验 ，判断动植物细胞中是否含有等量的过氧化氢酶。她利用猪肝 和马铃薯组织作为实验材料，步骤如下：
① 在两支洁净的试管上贴标签 1和2;
② 在每支试管中各倒入体积分数为 1%的过氧化氢溶液10 mL; ③ 放一点猪肝研磨液在试管 1中； ④ 放一点马铃薯研浆在试管 2中；
(1)pH 对不同蛋白酶的活力影响有差异。据图可知
, _______ 更适宜作为食品添加剂 ,理由
⑤在25 s内收集每支试管中释放的氧气；
氧弋释放岳
过氧化氢酶对
过氧化氢的影响
⑥每5s测量并记录下每支试管中的氧气体积；测量结果如右图。
请分析回答下列问题。
(1) 过氧化氢酶的化学本质是_________ 。
(2) 下列哪个因素在实验中没有控制?( )
A. 氧气释放时间
B. 过氧化氢溶液的体积
C?所使用试管的体积
D. 使用的猪肝和马铃薯组织的大小
⑶该实验能否得出猪肝中的过氧化氢酶比马铃薯中的含量高？ __________ 。
(4)该学生又做了一个实验，她将猪肝煮熟后放入过氧化氢溶液中，她发现几乎没有氧气释放。请解释
原因。_。
解析:过氧化氢酶的成分是蛋白质。图中曲线只能说明加入试管1中的肝脏研磨液中过氧化氢酶量
比加入试管2中的马铃薯研磨液中多，不能说明肝脏和马铃薯中酶量的多少。酶在高温下易变性失活。
答案：(1)蛋白质(2)D ⑶不能(4)其中的过氧化氢酶在高温下失活
第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 一、教学目标 1、知识与技能目标 （1）说出细胞代谢的概念。 （2）说明酶在细胞代谢中的作用。 2、过程与方法目标 （1）通过有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，及设置对照组和重复实验 （2）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。 3、情感态度与价值观目标 （1）通过有关的实验和探索使学生体验实验成功的喜悦，并通过教师的引导使学生领悟科学实验的基本方法。 （2）培养学生的探索精神和合作意识。 二、教学重点和难点 1、教学重点 （1）酶的作用 （2）控制变量的科学方法 2、教学难点 （1）酶降低化学反应活化能的原理 （2）控制变量的科学方法 三、教学过程 1、导入 学习细胞器时，我们了解到在很多细胞器上都发生着化学反应。细胞产生能量、合成养料以及进行自我更新等等生理活动，都完全依赖细胞内发生的生物化学反应。细胞内全部的化学反应的总称就是细胞代谢。细胞内每时每刻都在进行着化学反应，这些反应如何能够高效地进行呢？那是因为有催化剂的存在。但是很多化学反应往往需要高温高压的条件，但生物体内是一个常温常压的状态，如何解决这个矛盾呢？就需要一种特殊的催化剂。酶就是生物体内的催化剂。 让我们结合资料看看科学家是如何发现酶的存在的。介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验：1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下。过一段时间后，把小笼子取出，发现肉快消失了。 引导学生分组讨论如下问题：（请学生讨论并展示，教师予以解释和评价） 1.为何要将肉块放在笼子中？（排除了胃对肉块的物理性消化。） 2.对肉起消化作用的是什么物质？（一定是某种物质进入到笼子中，使肉分解。） 3.在实验室中能否也让肉分解？能的话需要怎样的条件？（能。需要高温、高压、强酸或强碱等剧烈条件。） 当时斯帕兰扎尼做过这个实验后他并不清楚起消化作用的物质是什么，但他的研究却为人们研究提供了方法和思路。1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质，解开胃的消化之谜。这种物质就是酶。本节课我们先来学习酶的作用与本质，请大家注意思考本节聚焦的重点问题。 2、展示 分小组展示学案中[阅读要求及检测]部分，检验学生阅读课本及预习的效果，教师给予
高中生物教学设计 降低化学反应活化能的酶——酶的作用 一、版本：人教版高中生物必修1 二、设计容：第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶（第1课时——酶的作用） 三、设计理念 在实施新课程中，需要构建与新课程理念相适应的教学策略。根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”，“引导──探究”发现式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以问题解决为中心的学习方式。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。符合《基础教育课程改革纲要（试行）》的要求：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。 四、教材分析 1．地位和作用 “降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代中的作用。该容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于“细胞代的学习”，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。 2．教学目标
《降低化学反应活化能的酶》（第1课时）教学设计 杨杰重庆市巴南区重庆三十四中学 400054 一、设计思路： 1、指导思想 新课程教学改革的核心理念是为了每一个学生的发展，关注学生的学习兴趣和经验，让学生形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。教师改变传统的教学理念，树立“一切为了学生的发展，高度尊重学生，全面依靠学生”的生本教育理念，落实以生为本、以学定教、少教多学，以学评教，落实“三讲三不讲”，充分发挥学生的学习主体作用逐步转变课堂教学模式，要求课堂上能做好“三讲三不讲”，即讲重点、讲难点、讲易错点，学生已经学会了的不讲，学生通过自己学习能够学会的不讲，讲了也不会的不讲。改变学生传统的接受式学习方式，积极推行小组合作学习制，关注学生的学习过程，让自主学习、合作学习、探究学习成为学生的主要学习方式。 2、设计特色 我校在新课程课堂教学改革中积极探索，建立了“341”高效课堂教学模式，即确立三维教学目标：知识与技能，过程和方法，情感态度价值观；实施四个教学环节：自主学习→展示、点评→合作探究（包括教师精讲点拨与引导学生总结反思）→检测与评价；为了一个教学理念：以生为本，一切为了学生的发展。本节课在学生课前自主学习的基础上，让学生进行有关的实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神，并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过图表、动画、游戏等形式，充分理解酶作用的机理，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。 二、教学分析 1、教材分析 “降低化学反应活化能的酶”是在学习了有关细胞学知识的基础上来
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？
第1节降低化学反应活化能的酶 一、定义们 1、细胞代谢：细胞中每时每刻进行着许多的的统称。 2、分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为。 3、催化的本质： 4、酶与普通催化剂的不同： 5、大多数酶都是，少数也具催化功能。 6、酶的特性：； 7、酶对化学反应的催化效率统称为： 8、酶催化的化学反应一般是在的条件下进行的。 9、酶制剂适于在（条件下）保存 10、酶的失活：（1）过酸、过碱、温度过高，会使酶。（空间结构被破坏） （2）0度：不会使破坏，只是降低活性。 11、不同酶的最适PH值： 口腔：唾液淀粉酶， pH：6.8 胃: 胃蛋白酶, pH:1.5—2.2小肠:小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶, pH:8—9 二、实验 1、比较过氧化氢在不同条件下的分解 （1）材料：新鲜的；体积分数为3%的过氧化氢溶液；质量分数为 3.5%的FeCl3溶液. （2）步骤：1 2 3 4 （3 1、自变量 2、因变量 3、无关变量 4、对照试验：除一个因素以外，其余因素都的实验。 2、影响酶活性的条件 （1）材料：淀粉酶溶液；淀粉溶液；碘液；斐林试剂 （2）步骤：1 2 3 4 （3）结论： 三、图像 （1）酶活性受温度影响图像（2）酶活性受PH影响图像
（3）反应速率随酶的浓度的变化（4）反应速率随底物的浓度的变化 第2节细胞的能量“通货”——A TP 一、定义们 1、直接给细胞的生命活动提供能量的是：。主要能源：。最终能 源： 2、ATP是的缩写。ATP分子的结构简式。其中A表 示，T表示其数量为个，P表示。~代表，~断裂时，会。 3、A TP的水解方程式：。 ATP的合成方程式：。 ATP分解与合成是否可逆？ 5、应用：；；； 。
第5章细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶 一、教材分析 “降低化学反应活化能的酶” 第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。 二、教学目标 1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。 3、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化，及设置对照组和重复实验。 三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 [教学重点] 酶的作用、本质和特性。 [解决方法] ⑴利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。 ⑵通过实验、资料分析得出酶的本质和三大特性。 2、教学难点及解决方法 [教学难点] ⑴酶降低化学反应活化能的原理。⑵控制变量的科学方法。 [解决方法] ⑴通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。 ⑵利用教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。 四、课时安排 3课时 五、问题思路 1、巴斯德和李比希的观点分别是什么？ 2、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ 3、科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么，这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？ 4、巴斯德和李比希之间的争论被哪位科学家的研究成果平息了？ 5、简述毕希纳实验的过程？ 6、从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 7、要证明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样还需要对实验如何改进？ 8、萨姆纳提取到了脲酶，他是如何证明它的化学成分的？ 9、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？ 10、请给酶下一个较完整的定义？ 六、学生活动 ⑴指导学生阅读教材，找出需了解的知识点，细胞代谢的定义，酶的本质，酶的特性等。 ⑵完成教材中的实验。 七、教学程序 第1课时 [问题探讨]介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验，讨论下列问题： ⑴这个实验要解决什么问题？⑵是什么物质使肉块消失了？ 对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞中代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。 学生回忆：⑴化学反应中无机催化剂的概念？⑵无机催化剂的作用、特点和条件是什么？
教学准备 1. 教学目标 1．知识目标 探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。 2．能力目标 ①进行有关的实验和探究，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在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以 及查阅资料、共享信息的能力。 3．情感目标 ①通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争 论中前进的。 ②认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科 学精神与态度。 2. 教学重点/难点 教学重点：酶的作用。 教学难点：①酶降低化学反应活化能的原理。 ②控制变量的科学方法。 3. 教学用具多媒体 教学过程 【导入】 出示PPT，复习叶绿体、线粒体、核糖体三种细胞器的功能。（叶绿体是光合作用的场所；线粒体是有氧呼吸的主要场所；核糖体是合成蛋白质的场所。）可以看出在细胞这个最基 本的生命系统中，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许许 多多的化学反应，我们称之为细胞代谢。（板书：细胞代谢）细胞代谢为什么能在温和的 条件下顺利而有效地进行呢？带着这个问题我们共同学习第五章的（板书：第一节降低化学反应活化能的酶。) 【探究新知】
是谁发现的酶？怎样发现的？酶的本质是什么？请同学们带着这些问题阅读教材81页的资料分析—关于酶本质的探索，并回答有关问题。 引导学生归纳并分析酶的定义。同时板书： 酶的产生场所：活细胞 酶的作用：催化作用 酶的本质：有机物，多数酶是蛋白质，少数酶是RNA 细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。下面我们通过教材中比较过氧化氢在不同条件下的分解实验来共同探讨酶作为生物催化剂，在细胞代谢中有什么作用？（板书） 学生阅读教材78页实验，完成实验设计表格。展示PPT：出示视频实验，学生回答实验现象。
降低化学反应活化能的酶测试题（附解析） 一、选择题 1．下列关于酶的叙述，正确的是( ) A．酶具有催化作用并都能与双缩脲试剂反应呈紫色 B．细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关 C．酶适宜在最适温度及最适pH条件下长期保存 D．各种酶的最适条件都相同，其催化效率受温度和pH的影响 解析：选B 酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，RNA不能与双缩脲试剂反应呈紫色；酶具有专一性，即每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，细胞代谢能够有条不紊地进行与酶的专一性有关；在最适温度和pH条件下，酶的活性最高，不适合酶的长期保存；不同种酶的最适条件不一定相同，如胃蛋白酶的最适pH是1.5，唾液淀粉酶的最适pH是7，胰蛋白酶的最适pH是8.6。 2．(2019·长沙模拟)适当提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶都可以加快过氧化氢的分解。下列各项分组中，加快过氧化氢的分解所遵循的原理相同的是( ) A．提高温度、加FeCl3 B．提高温度、加过氧化氢酶 C．加FeCl3和过氧化氢酶 D．提高温度、加FeCl3和过氧化氢酶 解析：选C 升高温度加快过氧化氢的分解的原理是给反应物提供能量；加FeCl3和过氧化氢酶加快过氧化氢的分解的原理是降低反应的活化能。 3.如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化， 则下列叙述正确的是( ) A．此反应为放能反应 B．曲线Ⅰ表示有酶参与 C．E2为反应前后能量的变化 D．酶参与反应时，所降低的活化能为E4 解析：选D 曲线Ⅱ是有酶催化条件下的能量变化，其降低的活化能为E4，反应前后能量的变化应为E3，反应产物乙物质的能量值比反应物甲物质的高，则该反应为吸能反应。 4．下图是酶催化特性的“酶－底物复合反应”模型，图中数字表示反应过程，字母表示相关物质。则下列各选项对此图意的解释正确的是( ) A．X是酶，过程①表示缩合反应
降低化学反应活化能的酶（第1课时）教学设计 一、设计思路: 1.教学设计的指导思想： 新课程倡导：强调过程，强调学生探索新知识的经历和获得新知的体验，不能在让教学脱离学生的内心感受，必须让学生追求过程的体验，包括思维的探究，实验的探究。本节课主要是让学生认识酶，通过实验的探究引导得出酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并帮助学生强化“控制单一变量原则”和“设置对照实验”的思想。 2.理论依据：根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。 3.设计特色：将多媒体技术与传统教学形式结合，使两者在课堂教学中各尽其能、相互促进。重视实验在生物概念教学中的重要作用，把科学探究的思想贯彻始终。让学生在分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析、改进实验，科学地评价自己。 二、教材分析与学情分析： 1．教材分析 本节内容包括酶的作用和本质两部分；但是其潜在的知识和能力要求比较高。对照实验规范、变量分析能力和生物学研究思想的领悟是本节关键。这些都是新课程中探究性学习必须具备的素质。 1．1．地位和作用 “降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于“细胞代谢的学习”，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。 1．2教学目标 （1）知识目标： ①说出细胞代谢的概念。 ②说明酶在细胞代谢中的作用。 ③说出酶能降低化学反应活化能。 （2）技能目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。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 （3）情感目标：①评价自己的实验结果，②参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。 1．3教学重点：酶的作用。 [解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。通过实验、资料分析得出酶的作用。自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。酶是一种什么样的物质？在化学反应中是怎样起作用的？显然应是本节课内容的重点。 1.4教学难点：①酶降低化学反应活化能的原理。②控制变量的科学方法。
《降低化学反应活化能的酶》教学设计 一、设计思路： 1、指导思想 新课程教学改革的核心理念是为了每一个学生的发展，关注学生的学习兴趣和经验，让学生形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。教师改变传统的教学理念，树立“一切为了学生的发展，高度尊重学生，全面依靠学生”的生本教育理念，落实以生为本、以学定教、少教多学，以学评教，落实“三讲三不讲”，充分发挥学生的学习主体作用逐步转变课堂教学模式，要求课堂上能做好“三讲三不讲”，即讲重点、讲难点、讲易错点，学生已经学会了的不讲，学生通过自己学习能够学会的不讲，讲了也不会的不讲。改变学生传统的接受式学习方式，积极推行小组合作学习制，关注学生的学习过程，让自主学习、合作学习、探究学习成为学生的主要学习方式。 2、设计特色 我校在新课程课堂教学改革中积极探索，建立了“341”高效课堂教学模式，即确立三维教学目标：知识与技能，过程和方法，情感态度价值观；实施四个教学环节：自主学习→展示、点评→合作探究（包括教师精讲点拨与引导学生总结反思）→检测与评价；为了一个教学理念：以生为本，一切为了学生的发展。本节课在学生课前自主学习的基础上，让学生进行有关的实验和合作探究，增强参与性，培养合作精神，并学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验；让学生在相关的问题讨论中，展示运用语言表达的能力；通过图表、动画、游戏等形式，充分理解酶作用的机理，突破难点，突出重点，并让学生感受学习的快乐和分享的喜悦。 二、教学分析 1、教材分析 “降低化学反应活化能的酶”是在学习了有关细胞学知识的基础上来学习的，酶是生物体进行新陈代谢不可缺少的条件，为后面学习A TP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。本节内容在高中课标中要求：说明酶在代谢中的作用，但对学生潜在的知识和能力要求比较高。学生对本节提出的有关实验的知识：自变量、因变量、无关变量、对照实验设计的方法和原则的理解和实验能力的提高，对学习整个高中生物学实验有着非常重要的作用。教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。 2、学情分析 学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生物学知识进行渗透。学生在平时的生活学习中已经接触到了用双氧水消毒等事实，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。 我校在新课改中还推行小组互助学习制，根据学生的认知水平、个性差异、心理特点，采取“组内异质，组间同质”的方式把学生划分为若干个学习小组，每个学习小组由一名优秀的学生担任小组长，充分发挥优秀学生的“小老师”作用，达到合作提高的目的。经过一段时间的训练，学生都愿意参加小组学习
第五章细胞的能量供应和利用 第一节降低反应活化能的酶 一、细胞代谢与酶 1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 细胞代谢的意义：细胞代谢是生命活动的基础。 2、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 3、酶在细胞代谢中的作用：降低化学反应的活化能。 4、使化学反应加快的方法： 加热：通过提高分子的能量来加快反应速度； 加催化剂：通过降低化学反应的活化能来加快反应速度；同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 5、酶的本质：关于酶的本质的探索： 巴斯德之前，人们认为：发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德的观点：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。 李比希的观点：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用； 毕希纳的观点：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样； 萨姆纳提取酶，并证明酶是蛋白质； 切郝、奥特曼发现：少数RNA也具有生物催化功能； 6。 7 高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍。 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和PH条件下，活性最高。温度过高，过酸或者过碱都会使酶变性失活，并且不可恢复；低温会使酶暂时失活，但适当升温活性可恢复。 二、影响酶促反应的因素（难点） 1、底物浓度（反应物浓度）；酶浓度 2、PH值：过酸、过碱使酶失活 3、温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。 与酶有关的曲线 1、表示酶高效性的曲线
第五章第一节降低化学反应活化能的酶 执教者：曹晓丹 一、设计依据 1.教材分析 该节主要介绍了酶在细胞代谢中的作用、酶的本质以及酶的3个特性，一般加 上实验共需要3个课时。本节是第一课时，主要说明酶的作用。课本在学生学 习过初中生物学的基础上，创设了“问题探讨”的情境——200多年前科学家斯 帕兰札尼有关探究鹰消化食物原理的著名实验，引导学生分析和讨论，明确在 这个实验过程中酶起了重要作用。那么酶在细胞代谢中有何作用？教材安排了 实验来比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验，引导学生自己得出结 论，从而切身体会到酶具有很高的催化速率，该实验还介绍了生物实验的常用 方法，所以要特别注意理解掌握设计对照实验的原则——单一变量原则（只有 一个实验条件不同，其他的实验条件都相同），从而确定实验结果的不同就是有 该不同的条件造成的。在学生获得感性知识的基础上，教材利用卡通式插图、 图解和文字叙述，指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。这种编排有助 于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。 课表要求说明酶在代谢中的作用。 2.学情分析 学生已经掌握了化学中的双氧水的分解反应和有关无机催化剂的知识，可以用 来进行有关实验和生物催化剂酶的教学，将化学知识与生物学教学进行渗透。 学生掌握的数学上函数的知识可以用来进行变量的有关教学，将数学知识和生 物学知识进行渗透。学生的分析、推理和抽象思维能力不强；在学习方法和认 识水平方面还不够熟练；对本节知识有亲身体验，求知欲强，积极性高，学习 潜力很大。学生在初中学习了有关消化酶的知识，做了相关的实验，并根据生 活经验，通过报刊、电视、互联网等媒体，获得许多与酶有关的信息，对酶有 了一定的认识，但认识有限。在实验操作方面，学生已经能够正确使用一般的 实验器具，对探究实验有较高的兴趣，但对探究的程序还不熟练。 3.教学策略 （1）从教材提供的问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境，是有趣的，并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。 （2）要先提出细胞代谢的概念，细胞代谢是课标明确提出的一级主题，细胞代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。 （3）实验探究教学法和直观教学法：：引导学生主动探究，培养合作学习和科学探究精神。并始终围绕实验展开教学。利用FLASH动画，化抽象为 具体，突破难点。 二、教学目标 1.知识目标 （1）说出细胞代谢的概念。 （2）说明酶在细胞代谢中的作用。 （3）说出酶能降低化学反应活化能 2.能力目标 （1）提高观察、分析、判断的思维能力，提高学生的实验操作能力。 （2）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