第五章酶第一,二节

第五章第1节降低化学反应活化能的酶●三维目标1.知识与技能（1）细胞代谢的概念。

（2）酶的作用和本质。

（3）酶的特性。

（4）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。

2.过程与方法（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

（2）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。

（3）在实验能力提高的基础上，提高学生运用语言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。

3.情感态度与价值观（1）通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。

（2）通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。

●教学重点1.比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并引导学生得出结论——酶的高效催化作用（酶的作用）。

2.酶的本质。

3.酶的特性。

●教学难点1.酶的活化能降低的原理。

2.实验中控制变量的科学方法。

●教具准备酶活性受温度、pH影响的示意图。

●课时安排建议课时：3课时第一课时酶的作用●教学过程［课前准备］教师准备实验器材，并设计好观察记录表；学生预习实验，掌握实验的原理并设计好实验的过程。

［情境创设］人不吃饭行吗？食物进入人体内发生了怎样的变化？这些问题在现在来说都已经十分清楚了。

这些变化过程在其他生物中有没有呢？早在二百多年前科学家就对此进行了探索。

实验介绍：1783年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼中，然后让鹰吞下，过了一段时间，将笼子取出，肉块不见了。

［师生互动］问：（1）为何要将肉块放在笼子中？答：排除了胃对肉块的物理性消化。

问：（2）对肉起消化作用的是什么物质？答：一定是某些物质进入到金属笼中，使肉分解。

第2课时酶的特性和影响酶活性的条件课标内容要求核心素养对接1.酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。

2．实验：探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。

1.生命观念——建立模型：通过建立温度、pH对酶活性的影响等数学模型，理解影响的规律和实质。

2．科学探究——实验思路及设计：合理设计探究温度、pH对酶活性影响的实验步骤，规范实施实验，探究影响的规律。

1．酶的高效性(1)含义：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(2)意义：使细胞代谢快速进行。

2．酶的专一性(1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

(2)锁钥模型：图中A表示酶，B表示被酶催化的底物，E和F表示催化后的产物，而C 和D则表示不能被该酶催化的物质。

(3)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。

3．酶的作用条件较温和(1)温度对酶活性的影响(如图1)：①ab段表示随温度升高，酶活性逐渐增强；b点时，酶活性最高，此点所对应的温度为最适温度；bc段表示随温度升高，酶活性逐渐减弱。

②a点时酶活性较低，但酶的空间结构稳定。

③c点时酶活性丧失，其原因是高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

(2)pH对酶活性的影响(如图2)：①de段表示随pH升高，酶活性逐渐增强；e点时，酶活性最高，此点所对应的pH为最适pH；ef段表示随pH升高，酶活性逐渐减弱。

②d点和f点时酶活性丧失，其原因是过酸、过碱使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

() 2．高温、低温都使酶活性降低，二者的作用实质不同。

() 3．在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将逐渐增强。

() 4．如果以淀粉为底物，以淀粉酶为催化剂探究温度影响酶活性的实验，则酶促反应的速率既可以用淀粉的分解速率表示，也可以用淀粉水解产物的生成速率表示。

() 5．pH影响酶活性的实验中实验材料不选择淀粉，原因是酸能促进淀粉水解。

第2课时酶的特性一、酶的特性1．酶具有高效性(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

(2)酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有高效性。

2．酶具有专一性(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。

(2)实例：脲酶只能催化尿素分解。

3．酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温只能使酶活性降低，不会使酶失活。

(1)酶的作用需要适宜的温度在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。

在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。

(2)酶的作用需要适宜的pH在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的最适pH。

pH偏高或偏低，酶促反应速率都会下降。

(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()(3)酶在最适温度条件下活性最高，因此酶适合在此温度下保存()(4)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变() 答案(1)×(2)√(3)×(4)×淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。

下表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析：1.1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？提示1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。

结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。

2．上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？提示不能，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。

第五章酶第一节概述一、酶的概念酶是由活性细胞产生的、具有高效催化能力和催化专一性的蛋白质，又叫生物催化剂。

酶(enzyme) 是由生物细胞合成的,以蛋白质为主要成分的生物催化剂。

不同生物体所含的酶在种类和数量上各有不同，这种差异决定了生物的代谢类型。

二、酶催化作用的特点1、酶与非生物催化剂的共性：1) 用量少、催化效率高。

2) 都能降低反应的活化能。

3) 能加快反应的速度，但不改变反应的平衡点。

4) 反应前后不发生质与量的变化。

2、酶作为生物催化剂的特性1) 催化效率极高（immense catalytic power ）可用分子比（molecular ratio)来表示，即每摩尔的酶催化底物的摩尔数。

酶反应的速度比无催化剂高108－1020倍，比其他催化剂高107－1013倍酶作为催化剂比一般催化剂更显著地降低活化能，催化效率更高。

通常用酶的转换数(turnover number,TN，或催化常数K cat)来表示酶的催化效率。

它们是指在一定条件下，每秒钟每个酶分子转换底物的分子数，或每秒钟每微摩尔酶分子转换底物的微摩尔数。

Kcat:103～1062) 高度的专一性(highly specific ）∶所谓酶的专一性是酶对反应物(底物)的选择性绝对专一性：一种酶只能作用于特定的底物。

发生特定的反应，对其他任何物质都没有作用。

相对专一性：有些酶的专一性较低，对具有相同化学键或成键基团的底物都具有催化性能。

立体异构专一性（光学专一性）：几乎所有酶对立体异构物的作用都具有高度专一性。

内肽酶胃蛋白酶R1，R1：芳香族氨基酸及其他疏水氨基酸（NH2端及COOH端胰凝乳蛋白酶R1：芳香族氨基酸及其他疏水氨基酸（COOH端）弹性蛋白酶R2：丙氨酸，甘氨酸，丝氨酸等短脂肪链的氨基酸（COOH端胰蛋白酶R3：碱性氨基酸（COOH端)外肽酶羧肽酶A R m：芳香族氨基酸羧肽末端的肽键羧肽酶B Rm：碱性氨基酸羧肽末端的肽键氨肽酶氨肽末端的肽键二肽酶要求相邻两个氨基酸上的α-氨基和α-羧基同时存在3) 反应条件温和4) 酶的催化活性是受调节控制的5) 酶不稳定，容易失活2. 酶的分类(1) 氧化-还原酶Oxidoreductase氧化-还原酶催化氧化-还原反应。