第8讲 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用与本质
1．酶催化作用的原理： 。 2．酶的概念????
?
产生部位： 作用： 作用
成分：绝大多数是 ，少数是
加热能提升化学反应速度，其作用机理与酶相同吗？
二、酶的特性
1． ：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。
2． ：每一种酶只能催化 化学反应。
3．作用条件较温和：在 条件下，酶的活性最高。
1．美国生物学家奥特曼和切赫由于研究和发现了RNA 的催化功能而获得诺贝尔化学奖。以下叙述中正确的是( )
A ．酶的化学本质不一定都是蛋白质
B ．RNA 虽具有催化功能但不能叫做酶
C ．RNA 催化功能的发现说明酶不具有专一性
D ．酶都是在细胞中的核糖体上合成的 2．下列有关酶的叙述中，正确的是( )
A ．合成ATP 与分解ATP 的酶相同
B ．酶只能在细胞内起催化作用
C ．高温和低温都会使酶永久失活
D ．酶在4 ℃左右时空间结构保持稳定 3．(2015·江西会昌中学月考)人体中某一过程如下图所示，如果温度增加到45 ℃，引起酶的活性部位改变，会引起(
)
A ．蛋白质被消化得更快
B ．蛋白质被消化得较慢或不能被消化
C ．氨基酸缩合速度加快
D ．氨基酸缩合速度减慢或不能发生缩合
4．下图中纵坐标表示酶的催化活性，横坐标表示pH ，将肠淀粉酶(最适pH 约为8)溶液的pH 由1.8调至12，能正确描述其催化活性变化的是(
)
考点一 探究酶的本质作用和特性
1．探究酶的作用原理
酶与无机催化剂降低化学反应活化能的作用比较，如图所示： (1)无催化剂催化的反应是曲线 。
(2)有无机催化剂催化的反应是曲线 。 (3)有酶催化的反应是曲线 。
(4)从三条曲线上看，发生反应所需的活化能：曲线a>曲线b>曲线c 。 (5)无论是否有催化剂催化，反应的最终结果是 的。
2．探究酶的化学本质及催化作用 (1)酶化学本质的实验验证
实验变量：自变量为待测酶液和已知蛋白样液或RNA 样液，因变量为是否有紫色反应或红色反应。 (2)酶的催化作用实验验证 ?
????
对照组：反应物＋清水―→反应物不被分解实验组：反应物＋等量的相应酶溶液―→反应物被分解 实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。 3．探究过氧化氢在不同条件下的分解情况
(1)实验过程中的理论分析
(2)酶具有高效性的机理是其能够显著降低反应活化能，缩短反应达到的时间，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。
1．生物体内的酶能在体外发挥作用吗？
___________________________
2．上述探究1实验坐标曲线中，若将温度升高至80 ℃，则哪一曲线受影响最大？
___________________________
3．分析下图，说明了酶具有哪一特性？哪些物质代表分解后的产物？
___________________________
4．动物体内酶的最适温度为35～40 ℃，最适pH为6.5～8.0；植物体内酶的最适温度为40～50 ℃，最适pH为4.5～6.8。以上事实说明酶的作用条件与无机催化剂相比具有什么特性？
___________________________
1．(2015·南京市质检)关于酶的叙述，错误的是()
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
2．下表是某同学为验证酶的专一性而设计的实验方案，a～d代表试管，①～⑦代表实验步骤。对该
A.
B．②和④会影响酶的活性C．②、④和⑥的温度设置错误D．④和⑤的顺序有误
考点二以曲线为载体，考查影响酶促反应的因素
1．探究酶的高效性、专一性
(1)酶的高效性曲线
①如图A表示未加催化剂时，生成物浓度随时间的变化曲线，请在图中绘出加酶和加无机催化剂的条件时的变化曲线。
提示：如图所示
②由曲线可知：的催化效率更高；酶只能缩短达到
所需的时间，不改变化学反应的平衡点。因此，酶(“能”或“不能”)改变最终生成物的量。
(2)酶的专一性曲线
①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶
A 催化该反应。
②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B 催化
该反应。
2．探究影响酶活性的因素
(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性。
(2)分析图A、B曲线可知：过酸、过碱、高温都会使酶失去活性，而低温只是使。前者都会使遭到破坏，而后者并未破坏酶的分子结构和空间结构。
(3)分析图C中的曲线，反应溶液中pH的变化是否会影响酶作用的最适温度呢？(“会”或“不会”)。
1.酶活性指的是什么？在探究影响酶活性的条件时如何表示酶活性大小？
___________________________
2.分析下面曲线该酶的最适温度是多少？
___________________________
3.当唾液淀粉酶溶液的pH值从1上升到8的过程中酶活性怎样变化？为什么会发生这样的变化？
___________________________
4.若将探究乙A图中的横坐标改为底物浓度或酶浓度，曲线又该如何画呢？请在下面的坐标系中绘出。
3．(2015·吉林大学附中一模)下图表示在最适温度和pH条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓
度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析，下列有关说法正确的是(
)
A．若在A点提高反应温度，反应速率会加快
B．若在B点增加酶的浓度，反应速率不会加快
C．若在C点增加反应物浓度，反应速率将加快
D．反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素
4．用某种酶进行有关实验的结果如图表示，下列有关说法错误的是(多选)()
A．该酶的最适催化温度为30 ℃
B．图2和图3能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图3实验结果可知酶具有高效性
D．由图3实验结果可知酶具有专一性
考点三探究影响酶活性的因素
1．实验原理
(1)温度对酶活性的影响：
①反应原理：
淀粉―――――――→
淀粉酶
麦芽糖
↓碘液↓碘液
蓝色
②鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响，滴加碘液，根据是否出现来判断酶的活性。
(2)pH对酶活性的影响：
①反应原理：―――――――→
过氧化氢酶
(反应式)。
②鉴定原理：pH影响酶的活性，从而影响，可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。
2．实验流程
(1)
3.实验结论
温度和pH都会影响酶的活性，酶活性的发挥需要较温和的条件；温度过高或过低、pH过大或过小都会影响酶的活性；过氧化氢酶在中性条件下活性最大。
1．在探究温度对酶活性的影响实验中，能否用斐林试剂来检测实验产物？
___________________________
2．为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？
___________________________
3．试分析在探究温度和pH 对酶活性的影响实验时，能否先将酶和反应物混合后再分别放置在不同条件下处理(即将两个实验步骤中的2、3顺序颠倒)。
___________________________
4．如果某同学从55～65 ℃的温泉中筛选出能合成脂肪酶的细菌，请写出测定该酶催化作用最适温度的实验设计思路。
___________________________
5．(2015·安徽模拟)
注：“＋”根据以上实验设计及结果，以下说法不．
正确的是( ) A ．该实验的自变量为温度
B ．该实验检测的因变量是还原糖的生成量
C ．纤维素被水解成了还原糖
D ．该纤维素酶的最适温度为40 ℃
6．为了探究
( )
A.1、4和5 C ．5、6和7 D ．1、2和5
1．判断下列关于酶的作用和本质的叙述 (1)(2012·海南卷T2B)酶在催化反应前后，其分子结构不变。( ) (2)(2011·天津卷T1B)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。( ) (3)(2011·天津卷T1A)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。( ) 2．判断下列有关酶的特性的叙述 (1)(2014·山东卷T4D)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保
温。( )
(2)(2011·海南卷T14B)酶活性的变化与酶所处环境的改变无关。( ) (3)(2010·江苏卷T3D)用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好。( ) (4)(2009·重庆卷T1A)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性。( ) 1．(2014·高考福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是( )
A ．蛋白酶
B ．RNA 聚合酶
C ．RNA
D ．逆转录酶 2．(2013·高考四川卷) 下列实验所采取的措施，不．
涉及“降低化学反应活化能”原理的是( ) A ．利用果胶酶提高水果的出汁率
B ．滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C ．滴加FeCl 3溶液提高过氧化氢的分解速率
D ．利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率 3．(2013·高考海南卷)关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是( ) A ．不同酶的最适温度可能相同
B ．随着温度降低，酶促反应的活化能下降
C ．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D ．高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 4．(2012·高考海南卷)下列操作中，不．
可能导致淀粉酶活性发生变化的是( ) A ．淀粉酶溶液中加入强酸 B ．淀粉酶溶液中加入蛋白酶 C ．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D ．淀粉酶经高温烘干制成粉剂 5．(2015·湖北孝感二模)图示某酶促反应过程，它所反映的酶某一特性以及字母a 、b 、c 最有可能代表的物质依次是( )
A ．高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽
B ．专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖
C ．专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖
D ．高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸
6．在国家的“863”计划生物和医药技术领域课题中，工业酶技术获得了重点支持，下列有关酶的描述不．
正确的是( ) A ．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B ．有酶参与的反应能释放出更多的能量
C ．人体中酶的活性受温度、pH 等条件的影响，且一定条件下在体内、体外都可起催化作用
D ．如果某种淀粉酶在pH ＝5和8时活性相同，则该酶的最适pH 介于5和8之间 7．(2015·福建周宁一中、政和一中二次联考)有人做了下面的实验以研究pH 对酶活性的影响：准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH 各不相同的试管，每支试管放置1块1 cm 3的正方体凝固蛋白质，试管均置于25 ℃室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：
(1)
(2)提供两种使实验能在更短时间内完成的方法：
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________________________________________________________________________。
(3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验？
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(4)除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定pH对酶活性的影响：
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1．(原创题)下列关于酶的叙述正确的是()
A．酶是由腺细胞合成的具有催化作用的有机物
B．所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应
C．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
D．消化酶在消化腺细胞内合成并分泌到细胞外的过程中共穿过0层磷脂双分子层
2.美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子，可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中，有了这身“防护服”，酶就不怕被消化液分解，可安心分解酒精分子。下列推测合理的是() A．该成果中分解酒精的酶位于细胞质基质中
B．该酶进入人体后能分解体内无氧呼吸的产物
C．纳米级小笼子可通过主动运输的方式被吸收进入血液
D．“防护服”的主要功能是阻碍消化道内蛋白酶的作用
3．(2015·上海静安模拟)下列关于酶催化特性的叙述，正确的是()
A．低温降低分子运动速度，抑制酶的活性
B．高温激发酶的活性，提高酶促反应速率
C．增大底物的浓度，酶促反应速率可以持续上升
D．增加酶的物质量，酶促反应的产物量随之增加
4．如图是某种酶催化某二糖的水解过程示意图。据图分析下列说法正确的是()
A．该过程可以表示麦芽糖的水解
B．反应前后酶的化学性质没有发生改变
C．该酶也可以催化其他二糖的水解
D．该反应过程中的酶只能利用一次
5．(2015·太原调研)生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下各种酶的作用对象正确的是() A．解旋酶→肽键、肽酶→碱基间氢键、A TP水解酶→磷酸基团
B．肽酶→肽键、解旋酶→碱基间氢键、A TP水解酶→高能磷酸键
C．ATP水解酶→[H]、肽酶→碱基间氢键、限制酶→磷酸二酯键
D．肽酶→R基、解旋酶→脱氧核苷酸、A TP水解酶→ATP
6．图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(
)
A．若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速度加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
7．下列有关酶的叙述，正确的是()
A．酶可以被水解，产物是氨基酸
B．若反应温度不断升高，则酶的最大反应速率不断提高
C．冬季所有动物体内酶的活性均随环境温度的下降而降低
D．在一定范围内，底物浓度影响酶促反应速率
8．(2015·湖南六校联考)利用麦芽酿造啤酒时，麦芽中多酚氧化酶(PPO)的作用会降低啤酒质量。图为不同pH和温度对PPO活性影响的曲线，下列有关叙述错误的是(
)
A．PPO催化多酚类物质的生化反应
B．相同温度时，pH 7.8的酶促反应产物比pH 8.4的少
C．在制备麦芽过程中应将反应条件控制在温度80 ℃、pH 8.4
D．高于90 ℃，若PPO发生热变性，一定温度范围内温度越高变性越快
9．(2015·安徽蚌埠模拟)图一曲线a表示在最适温度和pH条件下时间与生成物量的关系，图二曲线b 表示在最适温度和pH条件下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(
) A．图一曲线a中，A点后，限制生成物量不再增加的因素是酶的数量不足
B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示
C．分别在图二中取B、C点的速率值，对应图一中的曲线c和d
D．减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大pH，应变为曲线e
10．图甲是H 2O 2酶活性受pH 影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH ＝b 时H 2O 2分解产生的O 2
量随时间的变化。下列关于该酶促反应的叙述正确的是(
)
A ．pH ＝c ，H 2O 2不分解，e 点永远为0
B ．pH ＝a ，e 点下移，d 点左移
C ．温度降低5 ℃条件下，e 点不移，d 点右移
D ．H 2O 2量增加时，e 点不移，d 点左移 11
12材料1：淀粉酶和淀粉磷酸化酶都可以降解淀粉，但这两种酶所要求的最适温度是不同的，前者要求高温，后者要求低温。在不同的条件下，植物靠不同的酶来起作用，甘薯块根在冬天储存时会迅速变甜，而香蕉在夏天会迅速变甜。
材料2：切开的苹果不食用，果肉很快变成棕褐色，这是因为细胞被破坏后，其中的多酚氧化酶与酚类物质接触，使其被氧化成棕褐色的物质。
材料3：新采摘的鲜玉米味道比较甜，原因是子粒中含有较多的蔗糖。研究发现，采摘后一天内玉米子粒中50%的蔗糖会转化成淀粉，因此采摘后几天的玉米不断失去甜味。
(1)高温时，香蕉中的__________含量降低，__________的含量升高；低温时，甘薯块根在____________的作用下变甜。
(2)完整的苹果中不会出现上述现象，说明______________的存在，使__________________________不能相互接触，从而阻止棕褐色物质的形成。
(3)为了保持鲜玉米的甜味，对采摘后的玉米最好的操作是
________________________________________________________________________。
13．为探究NaCl 和CuSO 4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了相关实验，步骤和结果如表所示。
(1)________________________________________________________________________。 (2)实验中设置4号试管的目的是______。实验中设置3号试管的目的是
________________________________________________________________________。
(3)分析实验结果可知：对唾液淀粉酶活性有影响的离子是________，其中对酶活性有抑制作用的离子是________，对酶活性有促进作用的离子是________。
14．某同学将马铃薯磨碎、过滤得到提取液进行以下实验。
Ⅰ.在30 ℃的条件下，取等量提取液分别加到4支盛有等量过氧化氢溶液，pH 分别为3、5、7、9的试管中，结果发现每支试管都产生气体。请回答下列问题：
(1)该实验的课题是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)该实验中的自变量是____________。 (3)各实验组均在30 ℃下进行的原因是：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 Ⅱ.将加入4支试管中的马铃薯提取液的量减半，重复实验Ⅰ。 分别测定实验Ⅰ、Ⅱ中过氧化氢的含量在相同时间内的变化，绘制成如图所示曲线，请回答下列问题。
(4)曲线a 是实验________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的结果。
(5)曲线a 和b 中，过氧化氢含量的最低点基本位于横坐标同一位置的原因是
________________________________________________________________________。
15．荔枝果皮褐变是限制长期储运、降低品质的主要因素。经研究，pH 是影响果皮褐变的环境因素之一，其作用机理如下图所示。
(1)不法商贩对已经褐化的荔枝使用硫酸处理能够欺骗消费者，其原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)有人认为酸性溶液可能会抑制多酚氧化酶的活性，某同学设计了如下实验方案进行探究。请完善实验方案。
①实验材料：新鲜荔枝若干、pH 为1.7的缓冲液、清水、恒温设备等。 ②实验步骤：
第一步：将同种的新鲜荔枝随机分为2组，其中A 组加________________________，B 组加清水，两组都在________(填“常温”或“低温”)条件下保存。
第二步：3天后将B 组的清水换成
________________________________________________________________________，
20分钟后观察A 、B 组的褐化程度。 ③实验结果和结论：
若A 组的褐化程度________________(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B 组，说明酸性溶液能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。
若A 组的褐化程度________________(填“明显大于”“明显小于”或“基本等于”)B 组，说明酸性溶液不能通过抑制多酚氧化酶的活性达到降低褐化的作用。
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
一花一叶 霍山文峰学校“213教学模式”预习与探究学案 年级：高一学科：生物编写者：彭凤审核者： 课题降低化学反应活化能的酶本课题总课时数 2 第1 课时学习内容酶的作用课型新授课 上课时间：年月日星期午别 一、学习目标 1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质，并初步了解酶的特性。 2．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。 二、学法指导 结合学案中的问题，阅读课本P78-82有关内容，自主学习完成“课前自主学习”部分，通过小组合作交流，完成学案“课堂学习交流”部分。分析探究实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，初步学会设计实验，控制实验中对照组、实验组、自变量、因变量的设置。（重、难点） 三、学习过程 ***课前自主学习*** 1.细胞中每时每刻都进行着许多，统称为细胞代谢。 2.酶在细胞代谢中的作用（以过氧化氢酶为例来进行研究） ⑴实验过程中可以变化的因素称为。其中人为改变的变量称为， 随着自变量的变化而变化的变量称做，除自变量外，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，这些变量称为。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做，它一般设置组和组。 3.分子从常态转变为的活跃状态所需要的称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更，因而更高，这样细胞代谢就能在条件下快速进行。 ***课堂学习交流*** 探究活动: 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验报告单 实验题目比较过氧化氢在不同条件下的分解 1. 实验原理： 2. 实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义 3. 实验材料和用具：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3%的 溶液，质量分数为3.5%的FeCl3溶液。 量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。 4. 实验步骤和实验现象： 步骤具体操作 1 试管编号 1 2 3 4 2 加入 H2O2 溶液 体积分数 剂量 3 设置不同反应条件常温90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液 4 观察的气泡 产生速率 5 带火星的卫 生香检验 注意事项：1、所用试管必须清洁，过氧化氢有一定的腐蚀性，请尽量避免接触皮肤 2、所用肝脏必须新鲜且须研磨 3、滴加不同溶液时不能用同一滴管 4 、卫生香不能插入气泡或碰到试管壁，使用完要立即熄灭 5. 结果与讨论 ①与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明了什么？其原因又是什 么？ ②在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ ③3号与4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？其原因和加热一样吗？ ④3号与4号比较，哪支试管中反应速率快？这说明什么？这对细胞内化学反应的进行有何意 义？ ⑤请根据以上分析，总结酶在细胞代谢中的作用是 进一步探究：控制变量 1、我们已知在常温下过氧化氢分解十分缓慢，现象不明显，那还有设置1号试管的必要吗？ 2、每个实验组中的哪个因素是与对照组不同的？ 四、练习与提高 1、某同学探究酶的高效性的实验设计如下：取一支试管，加入2ml H2O2，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到产生大量气泡时，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶的催化作用具有高效性。该同学设计的最大不足之处是（） A.应选用新鲜肝脏研磨液，因为新鲜土豆研磨液并不含有过氧化氢酶 B.应再取一支试管，滴加2滴FeCl3溶液，其余条件都相同，以作对照 C.应选用2ml淀粉糊加1ml唾液，37℃保温，以淀粉的分解证明酶的高效性 D.应将所产生的气体收集后通入澄清石灰水中检测所产生的气体 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，滴入过氧化氢酶的试管内：（）
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答案和提示 第一小节练习 基础题 1.巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。 李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是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：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：酶是蛋白质。 2.提示：（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。 （2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。 3.D。 拓展题 1.提示：可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。 2.提示：（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现具催化活性的DNA 的报道。 第二小节练习 基础题 1.B。 2.B。 3.提示：这个模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和D代表反应产物。这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。 拓展题 1.（1）A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的 增加而升高，维持在相对稳定的水平。 （2）如果A点时温度升高10 ℃，曲 线上升的幅度变小。因为图中原曲线表 示在最适温度下催化速率随底物浓度 的变化。温度高于或低于最适温度，反 应速率都会变慢。 （3）该曲线表明，B点的反应底物的 浓度足够大，是酶的数量限制了反应速 率的提高，这时加入少量的酶，会使反 应速率加快（图略）。 ATP答案和提示 基础题 1.B。 2.提示：吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。这一反
有机介质中的酶促有机反应 摘要:综述了有机介质中酶促有机化学反应的优点，反应的条件，有机介质对酶反应的影响，以及有机介质酶促反应在有机反应及药物合成中的应用。 关键词：有机介质酶促反应有机化学反应药物合成 Abstract:Review introduces the advantages of enzymatic organic chemical reactions in organic medium, reaction conditions, organic media's influence on the enzyme reaction, and organic medium enzymatic reaction in organic chemistry and the application of the drug synthesis. Key words:organic medium enzymatic reaction organic chemical reactions drug synthesis 1.有机介质中的酶促反应概述 1.1有机介质酶促反应的优点传统观念认为[1] [3],酶促反应是在水溶液中进行的，又知道水是极性分子，酶只能在极性溶剂中反应，有机溶剂是酶的变性剂，使用有机溶剂时应尽可能短时间内去除，再把酶溶于水中，以防止酶的变性。 随着酶应用技术研究的深入,酶作为一种高效催化剂逐渐向更广泛的应用方面发展，1984年猪胰脂肪酶应用于有机溶剂中进行催化反应,结果发现其具有较高 的催化活性和极高的热稳定性,这一发现开辟了有机相酶促反应这一新的领域。从此酶的应用环境从水介质扩展到有机介质。酶在有机溶剂中不仅保持其生物 活性,而且还有许多突出的优点[1]:(1)增加某些有机底物的溶解度从而提高底物 浓度和产物浓度;(2)有机溶剂影响反应的平衡, 可控制反应向产物合成方向移动;(3)减少水介质可能带来的副反应;(4)酶在有机介质中的热稳定性增加。在 有机介质中脂肪酶可催化许多类型的反应,包括酯化反应、酯交换反应、内酯化反应、多肽合成、聚酯合成、外消旋化合物的动力学拆分及前手性化合物的合 成等。 1.2 有机介质酶促反应的条件 1.2.1必需水[1] [2] 1.概念紧紧吸附在酶分子表面，维持酶催化活性所必需的最少量水，亦称结合水或者束缚水 2.含量[1]一般因酶分子本身，或溶剂系统不同而有所不同。如脂肪酶有几个水 分子，胰凝乳蛋白酶几十个水分子，多酚氧化酶几百个水分子。另外同一个酶 在不同溶剂系统中含水量也不同。如胰凝乳蛋白酶在甲苯中含水0.5%，在氯仿 等系统中，含水1.0%，酶活性最高。 3.重要性水是保证酶催化反应的必需条件，酶活性构象的维系与水分子的氢键效应密切相关，与酶分子紧密结合的一单层水分子对催化作用非常重要，而其 他的水则没那么重要,也就是说只要必需水不丢失，其他大部分水可由有机溶剂代替。有机介质中的酶反应从微观上说就是水的酶反应。
《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？
【课标要求】说明酶是一类能催化生化反应的有机物。 【学习目标】1.明确细胞代谢的含义，说出酶在细胞代谢中的作用。 2.分析酶实验，辨别实验中的变量。 3.掌握酶的作用原理。 【重、难点】1.酶的作用。 2.酶的作用原理。 【新课导入】“斯帕兰扎尼”鹰与笼子实验 【自主学习】 一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)场所：细胞中。 (2)实质：各种 的总称。 (3)意义：细胞生命活动的 。 2．酶在代谢中的作用 (1)实验：比较 在不同条件下的分解。 (2)实验原理：2H 2O 2 。 二、酶的作用原理 1.活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 所需要的能量。 2.作用机制： 化学反应活化能。 3.意义：使细胞代谢能在 条件下快速进行。 【合作学习】 比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理：H 2O 2在水浴加热、FeCl 3溶液中的______和肝脏研磨液中的____________的作用下加速分解。 2.实验过程和现象 试管 编号 新配制的体积分数为3%的过氧化 实验处理 H 2O 2分解速率 (气泡多少) 点燃的卫生香 2018—2019学年第一学期 导学案 课题： 降低化学反应活化能的酶（第一课时） 命制人：赵美琦
氢溶液检测 1 2 mL 不处理基本无气泡产生— 2 2 mL 90 ℃水浴加热— 3 2 mL 滴加质量分数为3.5% 的FeCl3溶液2滴 发亮 4 2 mL 滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴 3.实验结论：、无机催化剂和有机催化剂都能加快过氧化氢分解，与无机催化剂相比，催化效率要高得多。 4.分析实验变量 【课堂巩固一】 在如图所示的实验中，属于自变量的是() A.试管中的过氧化氢溶液的量 B.过氧化氢分解的速率 C.产生气泡速率 D.催化剂的种类 【图示】酶降低化学反应的活化能。 【课堂巩固二】根据下图填空。 (1)图中E1、E2、E3这三部分都是活化能，其代表使用无机 催化剂的是、不使用催化剂的是、使用酶作 催化剂的是。 (2)由E2>E1>E3可以看出，催化剂的作用本质 是，且酶相对于无机催化剂，降低活
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。
课时十三酶与酶促反应 一、学习要求 具体内容标准学习要求 说明酶在代谢中的作用①说出酶的本质和作用;②举例说明酶的特性；③概述酶促反应的基本原理；二、课堂思考讨论 课堂导入：你能想出生活中酶发挥作用的实例吗？列举你所知道的酶有哪些？ （一）酶的概念 读书填空1:阅读教材P64内容，完成下列填空： 生物体内每时每刻都进行着许多复杂的化学反应,这些化学反应统称为______________，这些化学反应之所以能迅速而有规律的进行，都和酶有密切的关系。由酶催化的化学反应称为______________，在上述反应中酶的催化效率称为________________。 读书填空2:酶通常是由________产生的、具有生物催化作用的_________，其中绝大多数酶是_________，还有少部分是______________。 自主讨论1：（1）酶的作用是什么？（2）酶的化学本质是什么？（3）其基本组成单位是什么？ （4）生物体中绝大多数酶的合成场所和合成反应分别是什么？ （5）酶合成后在细胞内发挥作用还是在细胞外发挥作用？ （二）酶的特性 读书填空3：阅读教材P65最下面一段，完成填空：在_____________________________________条件下，酶具有很高的催化效率，即酶具有___________________. 读书填空4:阅读教材P66知识海洋，完成填空：分子从_________转变为容易发生反应的__________状态所需的能量称为_________________。酶催化作用的实质就是_________________________，使化学反应在较低能量水平上进行，从而___________________________。 读书填空5:阅读教材P66内容，完成填空：酶还具有_____________，一种酶只能催化一定的反应物（_____）发生反应。酶具有一定的__________________，在酶促反应中，酶发挥催化作用与________________有关。（三）影响酶活性与酶促反应速率的因素 自主讨论2：阅读教材P68内容，分析下列曲线，可以得出影响酶活 性的因素有哪些？完成图下面填空： （1）图甲曲线中点的含义： A点、C点___________________________________; D点___________________;B点______________________________; 图甲曲线中线段的含义： AB段(不包含A点)_____________________________; BC段(不包含C点)_____________________________; 图甲曲线中曲线ABC的含义(不包含A点、C点)： __________________________________________ （2）图乙曲线中点的含义： A点______________________________________；C点_______________________________; D点_______________________________;B点____________________________________________; 图乙曲线中线段的含义： AB段_____________________________________;BC段(不含C点)_________________________________; 图乙曲线中曲线ABC的含义(不包C点)：__________________________________________________
降低化学反应活化能的酶说课稿高中生物必修1说课稿 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说课人：林玲玲 毕业院校：泉州师范学院 专业：生物科学（食品质量与安全） 二〇一*年六月 各位评委老师： 大家好，今天我说课的课题是《降低化学反应活化能的酶》，它位于人民教育出版社2007年5月版的高中生物（必修1）教材，第五章第一节。接下来我从以下三个环节进行说课。 一、说教材 1、教材的地位和作用 本章节内容有初中生物学作为基础，与化学也有一定 的渗透和联系，因此应做好旧知识的调动和学科之间知 识的迁移。这即能帮助学生巩固知识，又能为学生学习 动物和植物代谢作用做好铺垫，本章节在教材中起承上 启下的桥梁作用，因此本节课在教学中起着至关重要的 作用。 2、主要内容 本章节的一个重要的特色是：运用了问题式探究模式，
以问题为纽带。 本节从开头就创设了“问题探讨”的情境--200多年前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；关于酶的化学本质，教材没有平铺直叙地讲述，而是引导学生对有关前人的认识科学家对酶的认识过程的一系列资料进行分析；最后又通过巧妙的比喻和贴近生活的实例让学生理解酶的特性，这使得学生基于问题解决构建知识、发展智力、提高能力。本教材的编制合理，把抽象的问题具体化，形象化。 3、教学目标 教育总是具有教育性的，随着生产、科技和整个社会的发展，为提高全民族的素质，作为教师更应该重视知识教育的基础上，重视对学生能力的培养和思想教育，因此根据国家教学大纲，教材及学生心理、生理特点、认知规律和我国素质教育要求把本节教学目标确定为：（1）知识目标： a、细胞代谢的概念。 b、酶的作用和本质。 c、酶的特性。 d、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。
《降低化学反应活化能的酶》二轮复习设计 ——“三维七段”单元学习复习指导 引言： 二轮复习主要功能：查漏补缺 回归教材 训练提升 二轮复习实施流程和方法：第一步：构建知识网络中自查自补 第二步：相互质疑问答中互查互补 第三步：混淆知识辨析中精讲精补 第四步：归纳中查漏，阅读中补缺 第五步：训练中查漏，反思中补缺 （流程灵活，增减自选！） 本节复习目标： 考纲分析：酶在代谢中的作用（Ⅱ），Ⅱ级属于应用层次，考纲最高要求。 考点细化：酶的概念、本质、作用、特性、影响因素及相关实验探究。 一、构建知识网络中自查自补 找出教材中本节一些关键概念或关键词：酶 细胞代谢 蛋白质 RNA 催化剂 高效性 专一性 条件温和性 活化能 有机物等；用以上关键词构建酶的概念模型（知识网络图），注意添加必要的说明语言。 二、相互质疑问答中互查互补 提出1-3个问题，1.你还不清楚的；2.考考同学的；3.考考老师的。写出来： 1. 2. 3. 4.老师提问，问题串统一诊断：判一判 (1) 酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物或产物 ( ) (2) 酶的基本组成单位有28种单体，但最多20种参与聚合成某种酶 ( ) (3) 不同物种的活细胞也有相同的酶 ( ) (4)滴加肝脏研磨液可降低过氧化氢的分解反应的活化能而滴加FeCl 3溶液不能 （ ) (5)同一个细胞中，酶的种类和数量不会发生变化 ( ) (6) 酶在强酸、强碱或高温下，空间结构被破坏而永久失去活性 ( ) (7)激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢 ( ) (8) 酶有高效性，使酶促反应大多在通常状况下就能发生 ( ) (9)若要长期保存酶，应将其放在最适环境下 ( ) （10）淀粉能被淀粉酶分解，但不能被麦芽糖酶分解，说明酶具有专一性 ( ) 三、混淆知识辨析中精讲精补 微课视频的内容：辨析酶特性的三个误解 1. 酶的专一性被误解为“底物的专一性” 有人认为验证酶专一性实验设计思路有两个： ① 实验组：a 底物+a 酶；对照组：b 底物+a 酶 ② 实验组：a 底物+a 酶；对照组：a 底物+b 酶 这两个设计思路貌似都正确，其实思路②有本质性错误！ 细胞代谢 酶 条件
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。
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。 来源一般来说，活细胞都能产生酶 化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 合成原料氨基酸或核糖核苷酸 合成场所主要是核糖体，也可在细胞核内合成 生理作用生物催化作用 作用机理降低化学反应的活化能 作用部位生物体内（细胞内、外）、生物体外 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
《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