高中生物必修1：5.1.2 酶的特性学案(1)

5.1.2酶的特性教学设计1-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1主备人备课成员教学内容教学内容：本节课为人教版（2019）必修1第5章第1节“酶的特性”，属于高一上学期生物课程。

本节主要内容有：1. 酶的概念和作用机理；2. 酶的特性，包括高效性、专一性、温和性；3. 影响酶活性的因素，如温度、pH值、抑制剂和激活剂等。

教学目标教学目标：1. 学生能够准确地描述酶的概念，理解酶的作用机理；2. 学生能够举例说明酶的特性，如高效性、专一性、温和性，并能运用这些特性解释生活中的现象；3. 学生能够列举影响酶活性的因素，如温度、pH值、抑制剂和激活剂等，并能运用这些知识解决实际问题；4. 学生能够通过实验探究，验证影响酶活性的因素，提高实验操作能力和科学探究能力；5. 学生能够将所学知识与实际生活相结合，培养运用生物学知识解决实际问题的能力。

教学重点难点教学难点与重点：1. 教学重点：酶的概念和作用机理详细列明：- 酶是生物体内催化剂，能降低化学反应的活化能，加快反应速率；- 酶的作用机理是催化，即通过降低反应的活化能，使反应从反应物变为产物；- 酶具有专一性，只能催化特定类型的反应；- 酶具有高效性，催化反应速率远高于非酶催化反应；- 酶具有温和性，催化反应条件温和，不会引起副反应。

2. 教学重点：酶的特性详细列明：- 高效性：酶催化反应速率远高于非酶催化反应；- 专一性：酶只能催化特定类型的反应；- 温和性：酶催化反应条件温和，不会引起副反应；- 酶的活性受温度、pH值、抑制剂和激活剂等因素的影响；- 酶具有可变性，可通过改变反应条件来调节酶的活性；- 酶具有稳定性，在一定条件下可以保持活性，不易失活。

3. 教学重点：影响酶活性的因素详细列明：- 温度：酶活性随温度升高而升高，但达到一定温度后，酶活性开始下降；- pH值：酶活性随pH值变化而变化，存在最适pH值；- 抑制剂和激活剂：抑制剂可降低酶活性，激活剂可提高酶活性；- 底物浓度：底物浓度影响酶活性，存在最适底物浓度；- 酶浓度：酶活性随酶浓度升高而升高，但达到一定浓度后，酶活性趋于稳定；- 酶的变性：变性后的酶失去活性，无法催化反应；- 酶的降解：酶在一定条件下会被降解，失去活性。

第2课时酶的特性和影响酶活性的因素学习目标引导核心素养对接关键术语1.探究影响酶活性的因素。

2.分析影响酶促反应的因素。

3.分析酶的高效性和专一性。

1.科学思维——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。

高效性专一性酶的活性影响因素|预知概念|一、酶的特性(连线)答案①—b②—c③—a二、酶促反应1.概念由酶催化的化学反应。

2.酶活性在酶促反应中，酶的催化效率。

三、影响酶活性的因素1.温度酶促反应速率最高时的温度称为酶促反应的最适温度，低于或高于这一温度都会使反应速率降低。

2.pH酶表现出最高反应速率时的pH称为酶的最适pH。

pH对酶活性的影响是通过改变酶的活性中心等发挥作用的。

3.酶失活的原因(1)外因：高温、过酸、过碱；(2)内因：空间结构被破坏。

|过程评价|1.酶具有专一性、高效性，且受温度和pH的影响( √ )2.蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解，这一现象体现了酶的专一性( √ )3.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物( √ )4.由于酶在化学反应前后性质和数量没改变，所以酶具有高效性( × )5.高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活( × )6.探究酶的最适温度，需要设置多组实验，相邻两组实验具有一定的温差( √ )|联想·质疑|★科学解释：一把钥匙开一把锁，描述了酶具有专一性。

★科学解释：高温会破坏酶的空间结构，使酶永久丧失催化功能。

酶具有专一性的原因是什么？提示酶的活性部位必须与底物分子的空间结构相匹配，才能催化该反应。

科学探究1酶的高效性和专一性1.下图分别表示酶高效性和专一性的曲线，请分析(1)根据图1，酶和无机催化剂相比，有什么共同点和不同点？提示酶和无机催化剂都只能缩短达到化学平衡所需要的时间，不能改变化学反应的平衡点。

1.2 酶的特性酶作用的分子基础一、酶的化学组成按照酶的化学组成可将酶分为单纯酶和结合酶两大类。

单纯酶分子中只有氨基酸残基组成的肽链，结合酶分子中那么除了多肽链组成的蛋白质，还有非蛋白成分，如金属离子、铁卟啉或含B族维生素的小分子有机物。

结合酶的蛋白质部分称为酶蛋白(apoenzyme)，非蛋白质部分统称为辅助因子(cofactor)，两者一起组成全酶(holoenzyme)；只有全酶才有催化活性，如果两者分开那么酶活力消失。

非蛋白质部分如铁卟啉或含B族维生素的化合物假设与酶蛋白以共价键相连的称为辅基(prosthetic group)，用透析或超滤等方法不能使它们与酶蛋白分开；反之两者以非共价键相连的称为辅酶(coenzyme)，可用上述方法把两者分开。

表4-1为以金属离子作结合酶辅助因子的一些例子。

表4-2列出含B族维生素的几种辅酶(基)及其参与的反应。

结合酶中的金属离子有多方面功能，它们可能是酶活性中心的组成成分；有的可能在稳定酶分子的构象上起作用；有的可能作为桥梁使酶与底物相连接。

辅酶与辅基在催化反应中作为氢(H+和e)或某些化学基团的载体，起传递氢或化学基团的作用。

体内酶的种类很多，但酶的辅助因子种类并不多，从表4—1中已见到几种酶均用某种相同的金属离子作为辅助因子的例子，同样的情况亦见于辅酶与辅基，如3-磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶均以NAD+作为辅酶。

酶催化反应的特异性决定于酶蛋白部分，而辅酶与辅基的作用是参与具体的反应过程中氢(H+和e)及一些特殊化学基团的运载。

二、酶的活性中心酶属生物大分子，分子质量至少在1万以上，大的可达百万。

酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。

假设酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。

一个值得注意的问题是酶所催化的反应物即底物〔substrate〕，却大多为小分物质它们的分子质量比酶要小几个数量级。

酶的活性中心〔active center〕只是酶分子中的很小部分，酶蛋白的大部分氨基酸残基并不与底物接触。

酶的特性【教学目标】1.知识目标:说明酶在细胞代谢中的特性。

2.能力目标:进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组。

3.情感态度价值观:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神；培养学生关注社会科技发展和学以致用的意识。

【教学重点和难点】1. 教学重点：说明酶的特性。

2．难点：酶的特性探究、实验中控制变量的科学方法。

【教学方法】探究式教学法，讲授法，演示法。

【课时安排】1课时【教学过程】【导入】让学生观看视频：“生物酶牙膏”的广告，并展示课前找到的生活中所用的加酶产品。

教师总结导入新课：酶已悄悄融入到我们的日常生活中，它的应用如此广泛肯定跟其特性有密切联系。

那么它究竟有什么特性呢？让我们来一起研究吧。

（一）酶具有高效性教师：引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，从这个实验你可以得出什么结论？学生：过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高许多，说明酶具有高效性。

教师：大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍；正是因为酶的这一特性才使其在生产中得到广泛应用：如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗涤剂——加酶洗衣粉，其去污能力大大增强。

设疑:酶还有什么特点呢？（二）酶具有专一性教师出示资料：无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，比如酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉的水解；多酶片是消化酶制剂，常用于治疗消化不良症，每片含胃蛋白酶不得少于48单位，含胰蛋白酶不得少于160单位，含胰淀粉酶不得少于1900单位，含胰脂肪酶不得少于200单位。

学生阅读后，讨论回答：为什么许多加酶产品中的酶有多种类型？这说明酶还有什么特性？学生：酶还具有专一性。

教师：专一性的具体含义是什么？学生：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

教师肯定学生的回答，并举例解释酶的专一性。

知识应用：小方早晨起来发现昨晚塞进牙缝里的瘦肉丝依然存在，为什么瘦肉丝还没被分解呢？学生：……。

第5章细胞的能量供应和利用第1节第2课时酶的特性一、教材分析1、教材的地位和作用：《酶的特性》是高中生物必修一第五章第一节第二部分的内容，本节内容是在第1课时“酶的作用和本质”的基础上，结合探究“影响酶活性条件”的实验，进一步理解酶的特性，特别是酶反应条件的温和性，为以后学习“光合作用”、“细胞呼吸”以及理解复杂的实验设计步骤奠定基础。

此外，有关酶的知识是高考考察的重点内容，特别是探究影响酶活性条件的实验，多以图表、实验设计的题型来考察学生的综合能力，因此它是整个模块的重点教学内容之一。

2、教学目标（1）知识目标：通过本节的学习，让学生理解酶的特性。

（2）能力目标：通过实验探究，让学生学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复试验。

（3）情感态度与价值观目标：培养学生观察生活、发现问题的能力，以及敢于创新、勇于实践、自主探究、合作学习的精神和态度。

3、教学重点和难点本节内容的编排充分体现了新课标的特性,如在影响酶活性条件的探究实验中提出了许多问题，这些问题的提出有利于培养学生科学的思维能力和指导学生确定合适的实验方案；另外，本节教材的内容与日常生活紧密联系，这也有利于激发学生的学习兴趣和培养学生学以致用的能力。

根据以上对教材的分析，我确定了以下教学重点和难点：（1）教学重点：说明酶的特性，特别是酶反应条件的温和性。

（2）教学难点：让学生掌握设计实验的科学方法。

二、教学方法为了完成以上教学目标，我将采取“引导—探究式”教学方法，即在我的引导下，让学生主动参与，在实验中发现问题、提出问题、通过实验总结出酶的特性，从而突出学生学习的主体地位，使学生达到对知识理解的目标。

三、课前准备上课前由我和其他几位同组教师来完成实验材料用具的准备，并让学生收集有关酶研究的最新发展成果和应用；了解酶在日常生活中的应用，从生活中寻找与酶有关的产品，如加酶洗衣粉等，以此来激发学生的学习兴趣。

四、教学过程1.导入新课：通过回顾上节课“比较H2O2在不同条件下的分解”实验，说明酶具有高效性，在此可以给学生具体的数字，来加深学生的印象，感悟酶作为催化剂的突出特点（每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍，但是，酶的催化效率要比FeCl3的催化效率高得多，酶的催化效率大约是无机催化剂的107—1013倍。

《酶的特性》教学设计【学习目标】（1）知识与技能1.通过回顾《比较过氧化氢在不同条件下的分解》这一实验，归纳酶的特性：高效性。

2.通过资料分析和实验展示，归纳酶的特性：专一性。

3.通过小组合作探究，运用对照实验的设计原则，设计合理的实验过程，动手操作，观察现象，归纳酶的特性：酶作用条件比较温和。

培养学生的思维能力、语言能力、合作能力和实验操作能力；培养学生运用学到的生物学知识解决生活中实际问题的能力。

（2）过程与方法通过加酶洗衣粉的使用说明，提出问题，引入新课；回顾上节课的实验过程归纳得出酶具有高效性；通过实验演示和资料分析，归纳得出酶具有专一性；通过小组合作探究，运用对照实验的设计原则，设计合理的实验过程，动手操作，观察现象，归纳得出酶作用条件比较温和。

（3）情感态度和价值观通过探究酶特性的学习，使学生体验设计对照实验的科学思想，体验科学实验的过程和方法，体现团队合作精神，培养学生勇于创新和实践的科学精神。

【评价设计】【思维导图】【教学方法】（1）展示生活小资料：加酶洗衣粉的使用说明，提出3个与酶特性有关的问题，激发学生的学习兴趣。

（2）多媒体辅助教学法：利用多媒体技术，演示酶特性的探究实验，帮助学生直观的、形象的理解问题。

（3）探究式教学法：在教师的指导下，学生分组参与酶的特性的讨论探究活动，亲身体会科学发现过程，领悟科学研究方法，激发学生独立的思考和创新意识，增强学生的团结合作精神。

【学习的重点和难点】1、教学重点：酶的特性2、教学难点：酶特性探究的实验设计、控制变量的科学方法【课前准备】1、材料：新配置的2%的淀粉酶溶液2、试剂：质量分数3%的可溶性淀粉、碘液、冰块3、用具：恒温水浴锅、试管、量筒、烧杯、滴管、试管架、试管夹等【教学过程】导入:加酶洗衣粉的广告、展示加酶洗衣粉的使用说明展示：加酶洗衣粉广告视频。

师：通过这段视频大家知道洗衣粉中主要是什么物质发挥了如此神奇的作用吗？学生集体回答：酶师：课前我们搜集到加酶洗衣粉的使用说明，通过阅读加酶洗衣粉的使用说明，请大家思考PPT上面的3个小问题：师：带着上面的3个问题，今天我们来共同学习《酶的特性》一节。

酶的特性[教材版本及章节]普通高中课程标准实验教科书《分子与细胞（必修1）》（人教版）第五章第一节第二部分[内容分析]酶是生物新陈代谢过程中的重要物质，是多项生物化学反应的联系纽带。

光合作用和细胞呼吸这两个过程由许许多多的生物化学反应组成，这些反应都需要酶的参与。

因此，本节内容即酶的三个特性是本章的基础。

即酶的高效性、酶的专一性及酶的作用条件较温和。

本节的“科学·技术·社会”，通过多个侧面，体现出酶与人类社会生活的密切关系。

[课时安排]一课时[教学目标]①知识目标理解酶的特性；理解酶特性的实质和意义；②能力目标通过多种方式的教学活动，对学生进行思维能力、语言表达能力、分析和实验操作能力以及用学到的生物学知识解决某些实际问题能力的培养；③情感、态度、价值观目标通过参与酶的特性的实践，使学生体验设计对照实验的科学思想，促进质疑、求实、实践的科学精神和科学态度的养成，通过探讨、交流，促进探索、创新、合作精神的养成。

[教学重点]酶的特性和实质及影响酶活性的条件的探究方法。

[教学难点]组织学生设计，实践，主动探究酶的特性，分析实验结果，准确描述影响酶活性的各种因素。

[教学手段]多媒体课件演示实验[教学方法]师生共同讨论，学生实验探究[教学设计思路][教学过程]二、酶的特性1、酶的特性（1）酶具有高效性（2）酶具有专一性（3）酶的作用条件较温和2、对照性实验设计三原则（1）单因子变量原则（2）等量原则（3）对照性原则[教学反思]在教学中本人始终认为教会学生怎么学比学的知识本身更重要，所以旨在把科学知识作为培养学生科学精神和创新思维能力的载体，从课堂上的实验设计到交流讨论，再到实验操作、发现探索，为学生搭设一个自主学习、发现探究的“平台”。

5-1 《降低化学反应活化能的酶》 学案第2课时 酶的特性【学习目标】1.理解酶促反应、底物（反应物）、产物（生成物）等相关概念2.设计实验证明酶的特性【重点和难点】重点：酶的特性及证明酶的特性有关实验难点：证明酶的特性的有关实验【相关概念】12．底物：在酶促反应中被酶催化的物质，也叫“ ” 3．产物：经酶催化所产生的物质，也叫“ ” 4 5：酶失去催化能力6．活化能：分子从 态转变为容易发生 的活跃状态所需要的能量。

酶的特性：（1）_________性；（2）_________性；（3）作用条件较温和(需适宜的__________、________) ★一、实验：验证酶具有高效性实验组：底物＋生物催化剂（H 2O 2酶）→产物（O 2）生成速率[或底物（H 2O 2）分解速率] 对照组：底物＋无机催化剂（FeCl 3）→产物（O 2）生成速率[或底物（H 2O 2）分解速率] 实验中：自变量： ； 因变量： ；无关变量： 溶液的体积、 、反应温度、 等。

[实例]：比较过氧化氢酶与Fe 3+的催化效率1．原理：过氧化氢在化学催化剂Fe 3+、生物催化剂酶的作用下，可以分解为水和氧气 2．材料用具：略 3*思考（1）结论：（2）请完成酶的高效性图的绘制★二、实验：证明酶具有专一性实验组：底物＋相应酶液→底物分解 对照组：另一底物＋相同酶液→底物不分解（“同酶不同底”）或：实验组：底物＋相应酶液→底物分解 对照组：相同底物＋另一种酶液→底物不分解（“同底不同酶”）实验中：自变量：底物种类或酶的种类； 因变量：有无产物生成或底物是否被分解；无关变量： 、 、 等。

[“同酶不同底”实例] ：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用(注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C)1．原理：淀粉和蔗糖都不具还原性，与斐林试剂不发生反应，但其组成单位（________、________、________）都是还原糖，能与斐林试剂反应产生_____________；用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。

高中生物 5.1.2 酶的特性学案新人教版必修1第1节降低化学反应活化能的酶酶的特性学习目标预习“酶的专一性、温度和PH对酶活性影响”实验，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。

学法策略指导先通读教材，明确酶的专一性、温度和PH对酶活性影响等内容，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，最后研读教材或查阅资料，解决问题。

预习案教材助读1、酶的特性有：、、。

2、酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的倍。

3、酶的专一性是指。

4、酶所催化的化学反应一般是在的条件下进行的，和对酶的活性影响最大。

在最适宜的温度和pH条件下，酶活性，温度和pH偏高或偏低，酶活性都会显著。

5、、或，会使酶的遭到破坏，使酶永久失活，即酶发生了。

0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以。

因此，酶制剂适于在下保存。

6、“影响酶活性的条件”的探究分析⑴温度对淀粉酶活性的影响取10支试管编号分别加入等量的质量分数为2％的新配制的淀粉溶液再取10支试管编号，分别加入等量的淀粉酶溶液，在不同的温度下维持5min分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度5min分别加入等量的，水浴加热2min观察并比较颜色反应①原理：②实验过程：③实验结果预测：。

④实验结论: 。

⑵pH对过氧化氢酶活性的影响①原理：取8支试管编号②实验过程：分别加入等量的质量分数为3％的过氧化氢溶液分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生产情况③实验结果预测：。

④实验结论: 。

⑶操作提示：①温度对酶活性影响的实验成功的关键是，在加入酶，应先将底物与酶分别在相应的下处理至少 min，确保二者一致。

②pH对酶活性影响的实验成功的关键是确保底物在与酶混合，其已经调节好。

预习自测1、下列说法正确的是（）A 酶是生物催化剂，能催化生物化学反应，但反应前后其性质会改变B 多数酶是蛋白质，少数酶是RNAC 酶具有高效性，专一性，其催化作用不受温度、PH影响D 酶不仅能缩短反应时间，还能改变反应平衡状态2、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（）A、不断上升B、没有变化C、先升后降D、先降后升我的困惑：探究案探究点一酶的专一性“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验问题1：这个实验应遵循哪些原则？问题2：用什么试剂来鉴定？问题3：出现什么结果说明酶具有专一性？探究点二温度和PH值对酶活性的影响问题1：两个实验你分别选择什么样的材料？问题2：你所设计实验的自变量是什么？如何控制？问题3：实验的因变量是什么？反映因变量的指标是？如何对其指标进行检测？问题4：无关变量有哪些？如何进行控制？当堂检测小明同学对妈妈刚买来的“白猫”牌洗衣粉进行了认真的观察后，发现说明部分有“含有一种活性物质”，为了验证其性质，进行了下述实验：根据上述实验过程的图解，回答以下问题：（1）洗衣粉中的活性物质很可能是（2）实验甲中纱布上蛋白膜消失的原因是（3）实验乙中纱布上蛋白膜没有消失的原因是（4）该洗衣粉能否洗丝物和毛制品，为什么？，我的收获：。