生物教案-新陈代谢与酶
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高一生物《新陈代谢与酶》教案教学目的1.新陈代谢的概念(A:知道)。
2.酶的发现过程(A:知道)和酶的概念(D:应用)。
3.酶的特性(D:应用)。
教学重点1.酶的概念。
2.酶的特性。
教学难点探索酶的专一性和高效性的实验。
教学方法自学与实验探索相结合。
教学用具实验五、实验六所需用具和药品(见课本),光合作用反应式、有氧呼吸和氨基酸缩合形成多肽反应式的投影片,酶的活性受温度影响的示意图投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影响的示意图投影片。
课时安排2课时。
教学过程引言:第二章中我们已经学习了有关细胞的一些知识。
在第三章中,我们将学习生物新陈代谢的知识。
新陈代谢是生物体进行生命活动的基础,只有在新陈代谢的基础上,生物体才会表现出其他生命活动。
因此,新陈代谢是生物最基本的特征,那么,新陈代谢究竟是指什么呢?提问:请一位同学说出叶绿体、线粒体、核糖体的生理功能是什么?(回答:略。
)讲述:上面几种细胞器的生理功能我们都可以用化学反应式表示出来。
(教师放投影片:光合作用的反应式,有氧呼吸及氨基酸缩合形成多肽的反应式。
)讲述:上述反应都是在活细胞中进行的,这些化学反应发生的过程。
就是生物体内进行新陈代谢的过程。
因此,我们可以说,新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称。
讲述:生物体内这些化学反应,在生物体内温和的条件下(常温、常压)很快就能完成,这全靠生物体内的催化剂——酶的作用。
那么,酶的本质是什么?又有哪些特征?这些都是本节课重点探讨的问题。
下面,首先请同学们阅读课本中“酶的发现”。
阅读后,教师要求学生提出不懂的问题。
讨论后学生回答:1.1783年,意大利科学家斯巴兰让尼设计的实验,其巧妙之处在哪里?从这个实验中你能得出什么结论?2. 20世纪30年代以来。
科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,这一事实说明酶的本质是什么?3. 20世纪80年代,科学家又发现少数RNA也具有生物催化作用,这一发现使酶的概念又扩展成什么?4.酶从具有催化作用的蛋白质,发展到有催化作用的有机物,导致酶概念发展的因素是什么?(回答:略。
高一生物新陈代谢与酶教案P>在进行酶的特性教学时,教师可提问:酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。
(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容:一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。
生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。
无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。
实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。
教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。
(2)酶的专一性特性实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。
淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。
因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;(3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。
5、影响酶活性的因素有条件的学校,应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》,这对于训练学生分析实验能力,理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。
在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后,可适当结合学生的生活实际,引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。
如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命,学生知道其中的原因吗?”人的正常体温是37℃,体温升高到38℃,虽然体温只是升高了1℃,但人已感觉非常没有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持续高烧,就会出现一系列严重的反应,如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命,这是为什么呢?原来,酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素的影响,如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等,而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的,影响因素发生很小的变化的,酶活性就会发生很大的改变。
新陈代谢与酶_高中生物教案_模板教学目标知识方面1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用能力方面在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,探究影响酶活性因素的过程中,初步训练学生的逻辑思维能力,分析实验现象能力及设计实验的能力,。
情感、态度、价值观方面通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。
教学建议教材分析1、酶的发现教材简单介绍酶的发现历史,从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程,并且有利于培养学生的多种能力。
酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;3、影响酶活性的因素本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。
本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。
教法建议1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称,这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。
其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念,在初中生物课和高中生物课绪论中,学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识,但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。
高三生物二轮复习新陈代谢与酶教案1 人教版【学习目标】1.知道酶的发现过程。
2.理解酶的性质(主要是高效性、专一性、酶需要适宜条件的特性)。
3.用实验探究酶的高效性、酶的专一性。
【学习障碍】1.理解障碍(1)如何理解酶与新陈代谢的关系?(2)如何理解酶的高效性、专一性等特性?(3)如何理解影响酶催化作用的因素?2.解题障碍(1)用酶的作用特性去解释和说明一些生物学现象。
(2)解影响酶的催化作用因素的图表题。
(3)解有关的实验设计题。
【学习策略】1.理解障碍的突破(1)用“结构与功能相统一”等观点理解新陈代谢与酶的关系。
生命系统既是一个需要维持稳态的系统,又是一个瞬时就会发生一系列合成、分解的运动着的系统,这是一个矛盾的统一体。
新陈代谢中的各种化学反应是在温度、酸碱度等相对稳定的条件下进行的,这些化学反应不能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,可是又要迅速、高效地进行反应,怎样实现生命系统的这种功能?因此就必须有一种结构或物质存在,来行使其功能。
这就是生物催化剂——酶。
生物体内的物质代谢过程是极其复杂的,如人体从外界摄取的营养物质经过变化成为人体自身的组成物质,组成物质又经过氧化分解成为代谢的最终产物而排出体外,这些过程中包含着许许多多的生物化学反应。
据估计,人体细胞内发生化学反应的频率约为几百万次/min。
这么多的化学反应之所以能够在平常的温度、压力下迅速顺利地完成,完全是依靠酶的催化作用。
正因为这样,生物体自我更新的速度是很快的。
拿人体来说,体内血液中的红细胞更新的速度通常为200万/s以上,大约60 d左右全部红细胞要更新一半;肝脏和血浆中的蛋白质,大约10 d左右要更新一半;皮肤、肌肉等组织中的蛋白质,大约150 d左右要更新一半。
人在一生(按60年计算)中与外界环境交换各种物质的数量,大约水为50000 kg,糖类为10000 kg,脂质为1000 kg,蛋白质为1600 kg。
物质交换的总重量大约相当于人体重量的1200倍,而实际上现在人类的寿命已经大大超过60岁了。
新陈代谢与酶二、影响酶的催化作用的因素1、温度:(1)温度:。
在此范围内,温度越接近最适温度,酶的催化效率越高;否则就越低;超出该范围,催化作用很低,甚至于丧失。
(2)最适温度:酶促反应达到最大值时的温度(胰淀粉酶是℃、α—淀粉酶是℃)2、pH:(1)适宜pH:酶能发挥催化作用时的pH范围。
在此范围内,pH越接近最适pH,酶的催化效率;否则就。
(2)最适pH:酶促反应达到最大值时的pH(一般酶接近中性,如;胃蛋白酶是 1.5~2.2;小肠中的消化酶需要性;微生物的最适pH分别是:真菌、细菌、放线菌)3、低温、高温、过酸、过碱,都会影响酶的活性,其中,低温虽使酶的活性降低,甚至使酶不能表现出催化能力,但是酶的分子结构(空间结构)没有被破坏,酶的活性在适宜温度下可以恢复;高温、过酸、过碱,都会使酶的受到破坏,使酶失去活性(失活,即失去催化能力),这种失活是的。
判断:酶只有在最适温度、最适pH的条件下才能表现出催化能力()4、底物浓度对酶促反应的影响反应速率反应速率底物浓度酶浓度5、酶浓度对酶促反应的影响三、酶的特性:性,性,性和温和性问题讨论:(一)在《比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率》的实验中:(1)肝脏为什么要新鲜并制成研磨液?(2)滴入肝脏研磨液和氯化铁时,能否共用一个吸管?(3)号试管冒气泡的时间要长一些?为什么?(4)为什么说过氧化氢酶比Fe3+的催化效率更高?(定量说明)(二)在《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》的实验中:(1)为什么用60℃的水浴保温而不用37℃?(2)加入斐林试剂的目的是什么?(3)在已知淀粉酶能催化淀粉水解的情况下,有无设计1号试管的必要?为什么?(三)在《探索温度对酶活性的影响》的实验中:(1)为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度?(2)为什么1号试管用60℃温水处理,而不用37℃水浴?(3)该实验的三支试管中,PH应控制在范围内(四)在《探索PH对酶活性的影响》的实验中:(1)能按照淀粉酶淀粉蒸馏水、NaOH、HCl溶液的顺序加入溶液吗?为什么?(2)上述四个实验采用的对照方法分别是(3)所学的实验中,采用空白对照的有,条件对照的有,自身对照的有,相互对照的有。
一、教案概述1. 教学目标(1)让学生了解酶的定义、特点及作用;(2)掌握酶在生物新陈代谢中的具体作用及应用;(3)培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
2. 教学内容(1)酶的定义和特点;(2)酶在生物新陈代谢中的作用;(3)酶的应用及实例。
3. 教学方法(1)采用讲授法,讲解酶的基本概念和作用机理;(2)运用实验法,观察酶的活性与新陈代谢的关系;(3)利用案例分析法,探讨酶在实际应用中的重要作用。
4. 教学资源(1)多媒体课件;(2)实验材料及仪器;(3)相关案例资料。
二、教学过程1. 导入新课(1)通过提问方式引导学生回顾细胞内的生化反应;(2)分享酶的高效催化作用的小故事,激发学生兴趣。
2. 知识讲解(1)介绍酶的定义、特点及作用机理;(2)讲解酶在生物新陈代谢中的具体作用;(3)阐述酶的应用及实例。
3. 实验操作(1)分组进行实验,观察酶的活性与新陈代谢的关系;(2)引导学生观察实验现象,记录实验数据;(3)分析实验结果,验证酶的作用。
4. 案例分析(1)分享酶在医学、农业、工业等领域的应用案例;(2)引导学生探讨酶在这些领域的具体作用及意义。
5. 课堂小结(1)回顾本节课所学内容,总结酶在生物新陈代谢中的作用;(2)强调酶的应用价值及实际意义。
三、作业布置(1)复习课堂内容,整理笔记;(2)选择一个酶应用的实例,进行深入了解并简要阐述其原理。
四、教学反思本节课通过讲解、实验和案例分析等多种教学方法,使学生了解了酶的基本概念、作用机理及应用。
在实验环节,学生动手操作,观察酶的活性与新陈代谢的关系,培养了实验操作能力和观察分析能力。
通过案例分析,使学生了解到酶在实际生产生活中的重要作用,增强了对酶研究的兴趣。
但在教学过程中,要注意控制课堂节奏,确保学生充分理解酶的相关知识。
五、课后拓展1. 酶的发现与发展史;2. 酶的催化机理研究进展;3. 酶工程及其在生物技术领域的应用。
六、教学内容6. 酶的分类与命名(1)介绍酶的分类体系,如根据酶的作用底物、酶的化学性质等分类;(2)讲解国际上酶的命名规则,如国际酶学委员会(IUBMB)的命名原则。
校干市掉吃阳光实验学校生物的陈代谢陈代谢与酶一、教学目标
知识目标
知道:酶的发现
用:
1、酶的概念
2、酶的特性
能力目标
1、通过,使学生初步掌握对照的设计,学习使用比照分析的方法。
2、提高学生的生物学技能。
情感目标
通过分析酶的发现过程,培养学生敢于疑心,敢于批评,不崇拜的精神
二、—落实方案
1、酶的概念
2、酶的催化作用具有高效性,专一性和需要适条件的特点
落实方案
1、安排学生课前预习,初步了解本课的内容。
2、时间保证。
本节课集中时间对内容进行分析,大胆舍弃零散的小知识点。
3、将酶的概念、酶的特性之间建起知识联系,形成知识络。
三、难点—突破策略
难点
1、组织和引导学生完成酶具有高效性、专一性的
2、组织和引导学生完成影响酶活性条件的
突破策略
,教师观念的转变是关键。
在传统的教,大多数教师不进行,而是将本
节的在课堂做理论上的分析。
因此,要突破难点,教师对须给予高度的,却是从提高学生的素质出发,认真准备,做好。
四、学法指导
本节课的内容,是建立在的根底上。
通过,分析讨论,得出结论。
因此,学习是要注意对的分析,尤其是分析组与对照组的条件、现象、原因、
结论,将二者进行比照分析。
板书设计第三章生物的陈代谢
第一节陈
代
谢
与
酶
一、的
发
现
1.酶
的概念
2.酶的化学本质
二、酶的特性
1.高效性
2.专一性
3.酶需要适的温度和Ph。
一、教案概述酶在生物新陈代谢中的作用全教案教学对象:高中生物教学课时:1课时教学目标:1. 让学生了解酶的概念及其特性;2. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用及其原理;3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学现象。
教学方法:1. 讲授法:讲解酶的概念、特性和作用原理;2. 案例分析法:分析生活中的生物学现象,引导学生运用酶的知识;3. 小组讨论法:分组讨论酶在生物新陈代谢中的应用。
教学内容:1. 酶的概念及其特性;2. 酶在生物新陈代谢中的作用原理;3. 生活中的生物学现象分析。
二、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾细胞代谢的相关知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解酶的概念及其特性:介绍酶的定义、化学本质、作用特点和作用条件。
3. 讲解酶在生物新陈代谢中的作用原理:阐述酶催化作用的机理、酶与底物的特异性结合、酶的活性调节等。
4. 案例分析:分析生活中的生物学现象,如食物的消化、细菌病毒感染的治疗等,引导学生运用酶的知识解释这些现象。
5. 小组讨论:分组讨论酶在生物新陈代谢中的应用,如代谢途径中的关键酶、疾病与酶的关系等。
6. 总结与评价:对本节课的内容进行总结,强调酶在生物新陈代谢中的重要作用,并评价学生的学习效果。
三、教学目标检测1. 酶的概念及其特性;2. 酶在生物新陈代谢中的作用原理;3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学现象。
四、课后作业1. 复习本节课的内容,整理笔记;2. 查找相关资料,了解酶在其他生物过程中的应用;3. 结合生活实际,举例说明酶的作用原理。
五、教学反思本节课通过讲解酶的概念、特性和作用原理,让学生掌握了酶在生物新陈代谢中的重要作用。
在案例分析和小组讨论环节,学生能够运用所学知识解释生活中的生物学现象,提高了学生的实际应用能力。
但在教学过程中,可能存在对酶的作用机理讲解不够深入的问题,需要在今后的教学中加以改进。
六、酶的分类和命名教学内容:1. 介绍酶的分类体系,包括根据底物特异性、酶活性中心结构和反应类型的分类;2. 讲解国际上统一的酶命名规则,如国际生物化学与分子生物学联合会(IUBMB)的命名原则;3. 分析酶的命名与酶分类之间的关系。
高二生物《新陈代谢与酶》教案教案是教师为顺利而有效地开展教学活动,根据课程标准,教学大纲和教科书要求及学生的实际情况,以课时或课题为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书,包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学准备、教学过程及练习设计等,下面是由小编为大家整理的范文模板,仅供参考,欢迎大家阅读.教学目标知识方面1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用能力方面在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,探究影响酶活性因素的过程中,初步训练学生的逻辑思维能力,分析实验现象能力及设计实验的能力,。
情感、态度、价值观方面通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。
教学建议教材分析1、酶的发现教材简单介绍酶的发现历史,从_83年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到_世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程,并且有利于培养学生的多种能力。
酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;3、影响酶活性的因素本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。
本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。
高一生物新陈代谢与酶教案P>在进行酶的特性教学时教师可提问:酶作为生物催化剂与无机催化剂相比有何特点?为解决这个问题教师可演示有关实验也可安排相应的学生实验引导学生通过对实验现象的观察分析得出结论即酶的高效性、专一性与多样性特性(1)酶的高效特性实验实验前有必要简单介绍两项内容:一是过氧化氢这种物质它是动植物在代谢中产生的对机体有毒害作用生物体可通过过氧化氢酶催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤实验后让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论在此基础上教师可列举其他实例概括酶的高效性教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性所以许多代谢反应在体外很难发生在体内却可迅速进行(2)酶的专一性特性实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应因此斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖进而推测淀粉和蔗糖是否被水解在此基础上教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;(3)酶的多样性原理可在学生理解酶的专一性原理基础上结合蛋白质的多样性让学生分析得出5、影响酶活性的因素有条件的学校应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》这对于训练学生分析实验能力理解对照实验的设计方法等都是很帮助的在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后可适当结合学生的生活实际引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命学生知道其中的原因?”人的正常体温是37℃体温升高到38℃虽然体温只是升高了1℃但人已感觉非常没有精神如果升高到39℃甚至40℃以上而且持续高烧就会出现一系列严重的反应如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命这是为什么呢?原来酶作为生物催化剂其催化活性受到很多因素的影响如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的影响因素发生很小的变化的酶活性就会发生很大的改变人体中酶的最适温度一般为37℃当人体体温高于或低于这个温度时机体中酶活性就会大大降低细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了霍乱是一种烈性的传染病为霍乱弧菌所致曾在世界上引起多次大流行死亡率甚高霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水血容量明显减少因而出现微循环衰竭使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变酶活性即相应大大降低严重的会出现代谢性酸中毒最终病人肾功能衰竭休克、死亡人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差婴幼儿腹泻常常引起严重后果就是这个道理或者问:“当人误食了含有重金属的食物或农药后有一种应急措施就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆学生知道这是为什么?”酶活性除了与温度、pH有关外还受有机溶剂、重金属离子等的影响有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合使酶的活性完全丧失这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质这些蛋白质可以和重金属或有机物结合而使这些金属离子和有机物发生沉淀当人误食了含重金属的食品或农药后大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会而保护了这些酶的活性当然这只是应急措施还要去医院洗胃并进行进一步的治疗扩展资料淀粉液遇碘变蓝的原因淀粉是白色无定形的粉末由10%~30%的直链淀粉和70%~90%的支链淀粉组成直链淀粉具有遇碘变蓝的特性因为溶于水的直链淀粉借助分子内的氢键卷曲成螺旋状第一个螺距有六个葡萄糖残基组成如果在淀粉液中加入碘液碘分子便嵌人到螺旋结钩的空隙处并且借助范德华力与直链淀粉联系在一起形成了一种络合物这种络合物能够比较均匀地吸收波长范围为400~750nm可见光而反射的光是蓝光所以使淀粉溶液呈现教学目标知识方面1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用能力方面在引导学生分析生物新陈代谢概念探究酶的特性探究影响酶活性因素的过程中初步训练学生的逻辑思维能力分析实验现象能力及设计实验的能力情感、态度、价值观方面通过让学生了解酶的发现过程使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系进而体会研究生命科学价值的教育教学建议教材分析1、酶的发现教材简单介绍酶的发现历史从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解2、酶的特性酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验让学生通过实验发现酶的三个特性这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律有利于引导学生主动参与教学过程并且有利于培养学生的多种能力酶的高效性特点是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;3、影响酶活性的因素本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入本节内容的最后安排了课外读“造福人类的酶工程”以开阔学生的视野同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用教法建议1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称这是在细胞水平上对新陈代谢的描述其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念在初中生物课和高中生物课绪论中学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的合成与分解是如何进行的及其二者的关系从而使学生更深刻地理解什么是生命例如为使学生理解新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称这句话教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等使学生对新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称这句话有一个感性认识2、使学生理解酶的概念是本节的重点在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应同时又是一个稳定的开放的系统细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的这就要尽可能地降低化学反应能阈这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂即酶的原因酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用酶的特性这部分内容可先组织学生依次完成实验然后再由学生来讨论和总结在引导学生分析酶的特性时引导学生与蛋白质的多样性联系起来可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上引导学生分析两个坐标曲线图让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH教学设计示例【课题】第一节新陈代谢与酶【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用【课时安排】1课时【教学手段】板图图、多媒体课件、实验【教学过程】1、引入新陈代谢的概念及本质(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍对新陈代谢已经有了一定的认识首先教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的为此教师可设计一些问题引导学生以自身为例剖析生命是如何维持的以此引入本节的学习如:①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?③学生如何理解同化作用、异化作用物质代谢、能量代谢它们之间有何关系?④想一想人体的身体有些系统参与了新陈代谢过程各是如何参与的等等?(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换在此基础上教师应把讨论引向微观水平即细胞和分子水平的代谢过程如可以设问:①你吃下的肉类蛋白质通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?②你吃下的淀粉类食物通过什么途径为你提供能量?等等通过分析、讨论使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持需要不断地合成与分解不断地处于自我更新的状态而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应从而在细胞水平理解新陈代谢的本质即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”2、酶的概念、特性及其生理功能在学生理解新陈代谢的本质后可以利用学生已有的化学知识分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的可以提问如:(1)细胞生存的条件是很温和的那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下迅速高效的进行呢?(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂即酶3、酶的发现史这部分的教学教师可让学生自己阅读也可发给学生相应的补充资料尤其是某种酶的研究过程方面的资料目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用学生阅读后可提问:酶都是蛋白质?并做一定的说明酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂现已发现的酶约有3000种以上它们分别存在于各种细胞中催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行很多年来人们一直认为所有的酶都是蛋白质然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶早在1982年T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26SrRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接最终形成L19RNA当时因为只是了解它有这种自我催化的活性没有把它与酶等同看待1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的如果除去蛋白质部分并提高镁离子的浓度则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性这是说明RNA具有酶活性的第一例证“酶不都是蛋白质”这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用同时也让我们看到科学是发展的探索是无止境的而真理是相对的现在的科学事实可能在今后会被修正甚至推翻另外酶、激素、维生素之间的区别值得一提学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混可就高中生物学水平做一简单比较:酶激素维生素从化学本质上看蛋白质蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素)多种多样一般为小分子有机物如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等从生理功能看可提高生物体生物化学反应的速度是一种生物催化剂激素又称“化学信使”是特定细胞合成的能使生物体发生一定反应的有机分子它的作用力很强很低的浓度就能引起很强的反应但在细胞中不能积累很快就会被破坏维生素常常与酶结合是较复杂酶的组成成分之一天然食物中含量极少但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的人体一般不能合成它们或合成量不足必须从食物中摄取可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章4、酶的特性<出蓝色来绝大多数的酶是蛋白质少数的酶是RNA生物体内存在三千多种具有不同功能的酶一切生命现象都与酶有关因为活细胞内的生物化学反应都是在酶的催化作用下进行的没有酶新陈代谢就不能进行生命也就会随之停止酶的化学本质是蛋白质这一认识直到20世纪80年代后才被科学修正过来科学研究表明一些RNA分子也具有酶的催化功能如一种叫RNaseP的酶它是由20%的蛋白质和80%的RNA组成科学家将这种酶的蛋白质除去同时提高镁离子的浓度留下来的RNA仍具有与该酶相同的催化活性后来的科学实验进一步证实其它某些RNA分子与那些构成酶的蛋白质分子一样也都是效率非常高的生物催化剂酶工程细菌细胞直径不足2m每时每刻却发生着1500一2000个化学反应由1000多种酶对这些反应进行催化和调制生产着3000多种蛋白质1000多种核酸;而且细菌合成效率惊人它合成每个肽链只需百分之三秒而现代最先进的蛋白质自动合成机器只能合成小肽而且速度也慢合成每个肽链需要7分钟两者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是远远超过了人工合成;另外细胞中能量转换效率也很高这一切都有赖于生物催化剂这就是酶现已发现的酶约有几千种以上它们定位于各种细胞的不同细胞器中催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应使这些反应在正常温度等条件下就可顺利进行酶是细胞产物但不一定非要在细胞内发挥作用在细胞外即在非细胞条件下也能发挥作用19世纪人们已认识到酵母可以使葡萄糖发酵产生酒精和二氧化碳但是对于这一过程是如何进行的当时主要有两种观点而且一直未能达成一致1857年法国著名的细菌学家巴斯德认为酒精发酵需要有完整的细胞结构才能实现;德国化学家李比西则认为酒精发酵要求的只是细胞中的某些物质而不要求完整的细胞参与直到1897年毕西纳不用完整的酵母细胞而用酵母汁进行酒精发酵获得成功从而证明生物体内的催化反应也可能在体外进行正是基于这点人们可以利用细胞中的酶能催化体外的生化反应这就是酶工程得以发现的前提我们都用过加酶洗衣粉同一般的洗衣粉相比加酶洗衣粉中含有蛋白质和脂肪酶等多种通过微生物生产出来的酶因此去除汗渍和油污的能力比较强我们知道酶作为一类具有生物催化作用的有机物是在活细胞内产生的那么人们是怎样通过活细胞获得这种酶并且在生产和生活中使用这些酶的呢?这些都是通过酶工程来实现的所谓酶工程就是在一定的生物反应器中利用酶的催化作用将相应的原料转化成有用物质的技术而且酶工程是生物工程的核心没有酶的作用任何生物工程技术都不能实现概括地说酶工程是由酶制剂的生产和应用两个方面组成的(一)酶制剂的生产已知酶的种类大约有几千种实际已被运用于工业生产的仅10余种如已能够实现工业化大量生产的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶等其中碱性蛋白酶用于加酶洗涤剂占国际上酶销售额的首位青霉素固化酶用于医疗占世界用量第二位早期酶制剂主要来源于动植物材料而今酶的主要来源是微生物酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化1、酶的生产、提取和分离纯化(1)酶的生产酶普遍存在于动物、植物和微生物体内人们最早是从植物的器官和组织中提取酶的例如从胰脏中提取蛋白酶从麦芽中提取淀粉酶;现在生产酶制剂所需要的酶大都来自微生物这是因为同植物和动物相比微生物具有容易培养、繁殖速度快和便于大规模生产等优点人们提供必要的条件利用微生物发酵来生产酶(2)酶的提取和纯化从微生物、动植物细胞中得到含有多种酶的提取液后为了从提取液中获得所需要的某一种酶必须将提取液中的其他物质分离这就是酶的分离纯化经过分离纯化后的得到的酶活性不能降低因此分离纯化必须在适宜的条件下进行人们多选择不同种类和浓度的有机溶剂以沉淀不同的酶蛋白达到分离纯化酶的目的2、酶的固定化将分离纯化的酶制成酶制剂进行干燥处理再适量加入相应的稳定剂和填充剂制成粉状制剂用它们来催化生化反应但其结果是酶制剂和产物混在一起不能得到高纯度的产品;也很难让酶制剂进行重复使用办呢?科学家们想到了酶的固定化先将纯化的酶连接到一定的载体上(使酶固定化)使用时将被固定的酶投放到反应溶液中催化反应结束后又能将被固定的酶回收固定化酶一般是呈膜状、颗粒状或粉状的酶制剂它在一定的空间范围内使用产品的纯度高没有酶的而且酶制剂可反复使用这种技术是1969年日本首先研制成功现已方法应用到生产中的固定化酶同自由酶相比具有以下优点:其一是稳定性高;其二是酶可反复使用;其三是产物纯度高;其四是生产可连续化和自动化;其五是设备小型化以及可节约能源等我们知道蔗糖几乎全部来源于甘蔗或甜菜但是甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限因此蔗糖的产量也就受到了影咱能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的甜味剂呢?科学家通过α淀粉酶、糖化酶和将葡萄糖异构酶连接到离子交换树脂上或者包埋在明胶中制成的固定化葡萄糖异构酶这种固定化酶可以用于使葡萄糖转化成甜度更高的高果糖浆一些发达国家高果糖浆的年产量现已达到几百万吨高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐替代了蔗糖3、固定化细胞利用胞内酶制作固定化酶时先要把细胞打碎才能将里面的酶提取出来这就增加了工序和成本人们设想直接固定那些含有所需胞内酶的细胞并且就用这样的细胞来催化化学反应20世纪70年代科学家研制成固定化细胞并且用于生产例如将酵母细胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在琼脂中制成的固定化酵母菌细胞可以用于酒类的发酵生产(二)酶制剂的应用1、治疗疾病胰岛素是治疗糖尿病的常用药品这种蛋白质是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素是由两条肽链组成一条由21个氨基酸组成称为A链;另一条由30个氨基酸组成称为B链胰岛素是治疗糖尿病的由于糠尿病患者很多胰岛素的需要量很大所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素但是猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别:猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸人胰岛素B链上最后一个氨基酸是。
理解体内代谢:高中生物新陈代谢与酶教案关于理解体内代谢,这是一门非常重要的学科,因为它涵盖了我们人类身体内部进行的所有代谢反应。
但是,要想真正理解体内代谢,我们首先需要了解什么是新陈代谢,以及新陈代谢在人体内的作用。
新陈代谢是指生物体内的化学反应总称。
在生物体内,所有的分子(例如蛋白质、碳水化合物和脂肪等)都需要通过代谢反应转换成其他物质。
这些代谢反应既可以产生能量,也可以用于维持生物体的生命必需物质。
换句话说,新陈代谢是组成生命的基本过程之一,使生物体内部的分子能够得到不断更新和维护。
在人体内,新陈代谢主要由酶催化产生。
酶是一种生物体内的大分子,它会加速化学反应的发生,从而使代谢反应更加高效。
例如,当我们食物中的淀粉质被消化成葡萄糖时,需要酶的催化才能够完成。
这也是为什么使用酶作为新陈代谢的催化剂非常重要的原因。
另外,我们还需要了解代谢的类型,以便更好地理解体内代谢的过程。
代谢可分为两种类型:合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指分子通过化学反应形成,这通常需要使用能量。
而分解代谢是指分子被分解为更小的单位,通常会释放出能量。
在人体内,代谢的类型还可以分为三个类别:糖类代谢、脂质代谢和蛋白质代谢。
糖类代谢包括人体内的糖类分子,如葡萄糖。
脂质代谢是指人体内的脂类分子,例如脂肪酸和甘油。
蛋白质代谢则是指人体内的蛋白质分子,例如我们身体内的肌肉和骨骼等。
了解代谢的类型和酶的作用是理解体内代谢的关键。
这也是高中生物中这个话题的主要内容。
在教学中,可以利用实验室、展示和课堂活动等不同的教学方法来帮助学生更好地理解体内代谢。
例如,可以让学生进行酶催化实验,通过观察不同酶对分子的加速作用来帮助他们了解酶的作用。
展示人体代谢链的学生,了解人体内不同代谢的过程,并且以生动有趣的方式来呈现这些内容,将更容易使学生对体内代谢产生兴趣。
体内代谢是人类身体运转的基石。
了解这个过程的原理,能够使我们更好地了解我们的身体以及它是如何运转的。
新陈代谢生物教案新陈代谢生物教案6篇作为一名老师,通常需要用到教案来辅助教学,借助教案可以更好地组织教学活动。
那么你有了解过教案吗?以下是小编帮大家整理的新陈代谢生物教案,欢迎阅读与收藏。
新陈代谢生物教案1教学目标一、知识目标1、知道的概念和意义;2、理解人体内物质的转化和能量的变化,以及与具有直接关系的四个系统在中所起的作用;3、知道食物的热价和体温的相关知识。
二、能力目标通过联系生活实际,从人体结构和功能的整体性上理解,培养学生的迁移能力和综合分析问题的能力,进一步指导学生将生物学知识用于建立良好的卫生习惯,提高健康水平和生活质量。
三、情感目标通过讨论,认识同化作用和异化作用之间辨证统一关系,渗透唯物主义的观点,培养学生相互合作意识。
教学建议教学重点:是生物最基本的生命特征,是一切生命活动的基础。
在学生学习了消化、循环、呼吸、排泄的相关知识的基础上,通过本节课中对各项生理活动的综合分析,得知它们在人体生命活动中的作用和联系,从而从人体结构与功能的整体性上理解,初步建立生物学观点,因而是教学重点。
教学难点:的概念涉及到人体与外界环境之间的物质和能量的交换和人体内的物质和能量的转变,是涉及面非常广的概念。
关于物质的交换,涉及食物与饮水的摄取,气体的吸入;食物残渣与废物的排出,气体的呼出。
这些指的是人体与外界环境所进行的物质交换。
关于体内物质的变化,涉及营养物质的消化、吸收和利用,涉及物质在体内的运输(包括气体的运输),涉及代谢终产物的生成等。
用一节课的时间将众多的知识连成线、织成网是有相当的难度的。
至于能量的交换与能量在体内的变化,更是涉及面宽且非常抽象。
学生对能量的,和理解是本节主要的难点。
本章知识要点教法建议教学开始时总结复习前面学过的知识。
可以让学生先对照图解,按问题顺序思考几分钟或翻看前几章的内容和插图来思考,然后教师采取逐题提问的方式来复习。
可以采取让学生逐题讨论的方式来复习。
复习时,教师应该有意识地以为主线,把各部分知识有机地串联起来,以免知识的简单重复、堆砌。
生物教案-新陈代谢与酶 生物教案-新陈代谢与酶
教学目标 知识方面 1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质 2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素 3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用
能力方面 在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,探究影响酶活性因素的过程中,初步训练学生的逻辑思维能力,分析实验现象能力及设计实验的能力,。
情感、态度、价值观方面 通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。
教学建议 教材分析 1、酶的发现 教材简单介绍酶的发现历史,从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。 2、酶的特性 酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程(www.fwsir.com),并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专 一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入; 3、影响酶活性的因素 本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。 本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。
教法建议 1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点 新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称,这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念,在初中生物课和高中生物课绪论中,学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识,但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开,教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的,合成与分解是如何进行的,及其二者的关系,从而使学生更深刻地理解什么是生命。 例如,为使学生理解新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称这句话,教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识,引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应,如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等,使学生对新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称这句话有一个感性认识。 2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。 生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应,同时又是一个稳定的,开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的,这就要尽可能地降低化学反应能阈,这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂,即酶的原因。 酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论,这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容,可先组织学生依次完成实验,然后再由学生来讨论和总结。 在引导学生分析酶的特性时,引导学生与蛋白质的多样性联系起来,可使学生易于理解酶的催 化作用的专一注必定意味着酶的多样性,而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。 3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点,如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上,引导学生分析两个坐标曲线图,让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。
教学设计示例 第一节 新陈代谢与酶 新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用
新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用 1课时 板图、多媒体课件、实验
1、引入新陈代谢的概念及本质 (1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此 引入本节的学习,如: ①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?
②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的? ③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?
④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等? (2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问:
①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质? ②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等 通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。
2、酶的概念、特性及其生理功能 在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条 件是很温和的,可以提问,如: (1)细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?
(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢? 这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。 3、酶的发现史 这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。
学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。 酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。
很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接,最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性,没有把它与酶等同看待。
1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的.酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分,并提高镁离子的浓度,则留下 的RNA具有与全酶相同的催化活性,这是说明RNA具有酶活性的第一例证。 “酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至推翻。
另外,酶、激素、维生素之间的区别值得一提,学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较:
多种多样,一般为小分子有机物。 如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
激素又称“化学信使”,是特定细胞合成的,能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强,很低的浓度就能引起很强的反应,但在细胞中不能积累,很快就会被破坏。
维生素常常与酶结合,是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少,但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的,人体一般不能合成它们或合成量不足,必须从食物中摄取。
可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来,这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。
4、酶的特性 在进行酶的特性教学时,教师可提问: 酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点? 为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。
(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容: 一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。
实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。
(2)酶的专一性特性 实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”
本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性; (3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。
5、影响酶活性的因素