高一生物新陈代谢与酶

第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。

本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。

例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。

此外，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。

二、教学目标1. 知识目标（1）、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

（2）、阐述细胞代谢的概念2. 能力目标（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

（2）、通过有关的实验和探究，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。

（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

3. 情感态度与价值观目标（1）、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的，。

认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。

（2）、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。

（3）、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和地位；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。

三、教学重点和难点1、教学重点：酶的作用、本质2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。

工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。

高一生物必修一第五章知识点总结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一、相关概念：新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。

细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。

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。

二、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有少数是RNA。

三、酶的特性：①、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。

②、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。

温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。

第二节细胞的能量“通货”-----ATP一、ATP的结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。

注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。

这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，一般是远离腺苷的高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化：酶ATP ADP + Pi + 能量第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、相关概念：1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。

根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。

2022高考生物备考冲刺易错点：专项07新陈代谢的概念和类型(含酶1.对新陈代谢概念的明白得2.酶的本质、特性及其与代谢的关系3.生物的代谢与ATP4.新陈代谢的差不多类型及其应用5.关于酶的本质和特性的图形和曲线分析6.生活实际中代谢类型和知识应用7.新陈代谢类型的进化【易错点点睛】易错点1 对新陈代谢概念的明白得1．新陈代谢中，物质代谢和能量代谢的关系是A．物质代谢相伴能量代谢B．相对独立的两个生理过程C．物质代谢在先，能量代谢在后D．能量代谢在先，物质代谢在后【错误答案】 B②从方向上认识，新陈代谢包括同化作用和异化作用。

或简称为合成代谢和分解代谢。

③从实质上认识，新陈代谢是生物体内进行的一系列连锁发生的生物化学反应。

④从意义上认识，生物体的新陈代谢过程也确实是生物体的自我更新过程。

在新陈代谢基础上，生物体既能进行新旧细胞的更替，又能进行细胞内化学成分的更替。

【变式探究】1 下列关于新陈代谢的叙述中，错误的是A．新陈代谢包括合成代谢和分解代谢B．先有物质合成，才有物质分解C．生物体内，时刻以新合成的物质取代旧物质D．能量代谢总是相伴着物质代谢发生的答案：B 解析：生物体新陈代谢的同化作用(合成代谢)和异化作用(分解代谢)是同时进行的不能分割的两个有机统一过程。

2 下列生理过程中，总是同时进行的是①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④合成代谢⑤分解代谢⑥物质代谢⑦能量代谢A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．④⑤⑥⑦答案：D 解析：对新陈代谢概念的明白得。

易错点2 酶的南质、特性及其与代谢的关系1．图所示将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。

取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，赶忙在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观看试管中的颜色。

结果是A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B．甲呈五色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色【错误答案】AB【错解分析】对提取液的作用物质及其作用不清晰，对不同温度条件下生物代谢强度的实质分析不透彻，而导致思维联系中断。

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：10课时教学目标：1. 了解酶的概念和特性；2. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用；3. 能够运用酶的知识解释生活中的生物学问题。

教学方法：1. 讲授法：讲解酶的概念、特性及作用；2. 案例分析法：分析生活中的生物学问题，引导学生运用酶的知识解决问题；3. 小组讨论法：分组讨论酶在生物新陈代谢中的作用，培养学生的合作与交流能力。

教学内容：1. 酶的概念与特性；2. 酶在生物新陈代谢中的作用；3. 酶的作用机理；4. 酶的应用实例；5. 酶的研究进展。

二、第一课时：酶的概念与特性教学目标：1. 了解酶的概念；2. 掌握酶的特性。

教学内容：1. 酶的概念：介绍酶的定义、化学本质及命名原则；2. 酶的特性：讲解酶的催化活性、专一性、稳定性、作用条件等。

教学活动：1. 引入新课：通过生活中的实例引入酶的概念；2. 讲解与演示：讲解酶的化学本质、命名原则及特性；3. 互动环节：学生提问，教师解答；三、第二课时：酶在生物新陈代谢中的作用教学目标：1. 掌握酶在生物新陈代谢中的作用。

教学内容：1. 酶在生物新陈代谢中的作用：讲解酶在分解、合成、转运等生物过程中的作用；2. 酶的作用机理：介绍酶催化反应的原理。

教学活动：1. 复习导入：复习上节课的内容，引出本节课的主题；2. 讲解与演示：讲解酶在生物新陈代谢中的作用及作用机理；3. 互动环节：学生提问，教师解答；四、第三课时：酶的应用实例教学目标：1. 了解酶的应用实例。

1. 酶的应用实例：讲解酶在医药、食品、环保等领域的应用；2. 酶的产业化：介绍酶的生产、提纯和应用技术。

教学活动：1. 复习导入：复习前两节课的内容，引出本节课的主题；2. 讲解与演示：讲解酶的应用实例及产业化；3. 互动环节：学生提问，教师解答；五、第四课时：酶的研究进展教学目标：1. 了解酶的研究进展。

教学内容：1. 酶的研究进展：介绍酶催化机理、酶结构与功能关系等领域的研究成果；2. 酶的研究趋势：展望酶研究的未来发展方向。

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌新陈代谢与酶知识点新陈代谢与酶名词：1、酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能)的一类有机物。

大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有的是RNA。

2、酶促反应：酶所催化的反应。

3、底物：酶催化作用中的反应物叫做底物。

语句：1、酶的发现：①、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用；②、1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；③、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；④20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

2、酶的特点：在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。

3、酶的特性：①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。

②专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③酶需要适宜的温度和pH值等条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。

温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。

原因是过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。

4、酶是活细胞产生的，在细胞内外都起作用，如消化酶就是在细胞外消化道内起作用的；酶对生物体内的化学反应起催化作用与调节人体新陈代谢的激素不同；虽然酶的催化效率很高，但它并不被消耗；酶大多数是蛋白质，它的合成受到遗传物质的控制，所以酶的决定因素是核酸。

5、既要除去细胞壁的同时不损伤细胞内部结构，正确的思路是：细胞壁的主要成分是纤维素、酶具有专一性，去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。

血液凝固是一系列酶促反应过程，温度、酸碱度都能影响酶的催化效率，对于动物体内酶催化的最适温度是动物的体温，动物的体温大都在35℃左右。

6、通常酶的化学本质是蛋白质，主要在适宜条件下才有活性。

胃蛋白酶是在胃中对蛋白质的水解起催化作用的。

新陈代谢中酶的基本特征和催化原理及生物学意义
新陈代谢（也称为“体循环”）是一个综合性的生物学过程，描
述的是在有机体内从原材料合成有机物的活动。

新陈代谢的特点是它的化学反应速度非常快，即使在冷却的情况下也会发生快速反应。

此外，新陈代谢中的反应可以表现出高度的精细性，这是因为新陈代谢中的反应可以被酶规范。

酶是一类特殊的蛋白质，可以在生物体内进行催化反应，从而实现某种反应的速率增加，新陈代谢需要大量的酶的支持。

酶具有一些基本特征，如可以结合特定的底物，必须具备适当的环境条件等。

不同的酶具有不同的活性中心，形成不同的作用原理，从而实现不同的反应机制。

酶催化反应的基本原理主要是通过结合底物并实现底物的构象
变化和能量调节而发挥作用。

结合酶和底物之间存在着特定的亲和力，底物会在活性中心之中形成一些特定的三维构象，从而有效地激活反应物。

在此过程中，酶可以有效地分解和重组底物，最终实现底物的催化反应。

此外，酶还有一些其他重要作用，如促进氧化-还原反应、实现
特定反应的酯化反应等。

它们可以发挥重要作用，促进有机体内的新陈代谢。

例如，存在于细胞中的酶可以实现细胞质的有效的合成和折叠，从而促进细胞的新陈代谢，这对于维持生物体的健康具有重要意义。

综上所述，新陈代谢中的酶具有基本的特征，它们的催化作用是
通过结合底物并实现底物的构象变化和能量调节而发挥作用的，它们还有一些其他重要作用，如促进氧化-还原反应和实现特定反应的酯化反应等。

酶在新陈代谢中发挥着重要的作用，有助于维持生物体内的正常代谢状态，具有重要的生物学意义。

酶的三大作用
酶的三大作用是参与新陈代谢、提高免疫力、细胞修复等。

1、参与新陈代谢：酶是一种催化剂，能够有效参与生物的新陈代谢，并且可使物质代谢与正常的生理机能相互适应。

当酶活性减弱时，可能会引起酶催化反应异常，从而使代谢发生紊乱。

2、提高免疫力：人体在食物当中摄取的蛋白质，一般需要在胃蛋白酶的作用下水解成氨基酸，这种物质对人体是有好处的，能够帮助免疫力得到提升。

3、细胞修复：酶对细胞修复也是有效果的，此物质可对受损细胞周围所有蛋白质进行生物素化处理，使细胞得到修复。

除以上所说的三个功能，酶还可以促进血液循环、消炎排毒、产生能量等。

建议平时保持良好的饮食习惯，多吃含有维生素的食物。

酶的作用和作用机理高中生物酶在生物体内起着至关重要的作用，是生命活动中不可或缺的催化剂。

本文将就酶的作用和作用机理进行详细阐述。

一、酶的定义和基本特点酶是一种生物催化剂，能够在特定条件下促进生物体内的化学反应。

其主要特点包括： - 酶对生物体内的反应速率起着促进或限制的作用； - 酶对底物具有高度的选择性，会针对特定的底物发挥催化作用； - 酶在催化反应中不参与反应本身，并且在反应后能够重复利用； - 酶在温度、pH值等环境条件的变化下催化活性会受到影响。

二、酶的作用方式酶能够通过特定的方式影响化学反应的进行，主要包括以下几种方式： - 底物结合：酶能够与特定底物形成酶底物复合物，通过降低活化能促进反应的进行； -酶作用中心：酶分子中含有活性位点，能够通过特定方式与底物结合，形成过渡态，并加速反应进行； - 酶作用后产物释放：酶在催化反应后促使产物释放，形成新的底物，继续催化反应的进行。

三、酶的作用机理酶的作用机理主要涉及到酶底物亲和力、酶活性位点和诱导拟态等方面： - 酶底物亲和力：酶与底物之间的结合是通过较强的亲和力完成的，形成酶底物复合物； - 酶活性位点：酶分子中的特定结构位点是其催化活性的中心，是化学反应进行的关键点； - 诱导拟态：酶能够在与底物结合后发生构象改变，促使反应的进行。

四、酶的影响因素酶的催化活性受到多种因素的影响，包括： - 温度：适宜的温度能够提高酶的催化活性，但过高或过低的温度会导致酶变性； - pH值：酶对于特定的pH值敏感，不同酶对应的适宜pH值不同； - 离子浓度：离子浓度的变化会影响到酶底物复合物的形成和催化活性； - 底物浓度：适量的底物浓度能够提高酶的催化效率。

五、酶在生物体内的作用酶在生物体内发挥着重要的作用，包括在新陈代谢、消化吸收、免疫防御等方面： - 新陈代谢：酶参与有氧呼吸和无氧呼吸等代谢过程，促进能量产生和废物排出； - 消化吸收：消化酶在消化道中起着重要作用，帮助分解食物中的大分子营养素； - 免疫防御：酶还参与免疫细胞的活化和炎症反应的调节。

酶在生物新陈代谢中的作用教案设计酶在生物新陈代谢中的作用教案设计教学目标学问方面1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质2、使学生了解酶的发觉过程；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，初步训练学生的规律思维能力，分析试验现象能力及设计试验的能力，。

情感、看法、价值观方面通过让学生了解酶的发觉过程，使学生体会试验在生物学讨论中的作用地位；通过商量酶在生产、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、社会之间互相促进的关系，进而体会讨论生命科学价值的教育。

教学建议教材分析1、酶的发觉教材简洁介绍酶的发觉历史，从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的奇妙试验到20世纪80年月科学家发觉少数的酶是RNA，使学生对酶的讨论历史中的一些重大发觉有了一个大致了解。

2、酶的特性酶的特性主要是通过支配了有关的学生试验，让学生通过试验，发觉酶的三个特性，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加教学过程〔〕，并且有利于培育学生的多种能力。

酶的高效性特点，是通过比较《试验五、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《试验六、探究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解并描述酶的催化作用需要适合的条件，通过《试验七、探究影响淀粉酶活性的条件〔选做〕》切入。

本节内容的最终，支配了课外读"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学问的理解，使学生体会科学、技术在转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改变的总称，这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。

新陈代谢中酶的基本特征和催化原理及生物学意义酶是有机结构的蛋白质，是细胞新陈代谢的关键物质，是催化反应的重要酶分子。

酶的基本特征和催化原理以及生物学意义，主要有以下几点：一、酶的基本特征1. 高水溶性：酶具有高水溶性性质，并且可以很好地与水分子相结合，即使在炎热的环境中也能保持稳定的活性；2. 定向性：酶具有定向性，可以识别与识别环境中的特殊结构化物质，选择性地反应；3. 动力学稳定性：酶具有较高的动力学稳定性，反应过程有效地激活反应物，有助于控制反应的速度和方向；4. 催化活性与有效性：酶的催化活性很强，性质多样，反应速度相对较快，而且可以耐受较高温度和PH值；5. 难以分离：酶与生物体内其他物质混合结合，成为功能组织，很难分离出来，多数是不能发出来的；6. 高催化学选择性：酶反应作用具有较高的催化救治活性，即能有效地识别特定化学结构，使某种特定物质转化成目标产物；7. 稳定性差：酶容易受到外界环境的影响，在温度、PH、氧含量和物质的影响下，会使救治反应受到破坏，从而降低酶的活性。

二、催化原理1. 酶催化原理：酶反应是一种特殊的化学反应，它具有较低的活化能，不需要较高的温度或压强。

通过酶作用，活性物质能够有效地改变成特定的物质，如酶反应所生成物质的吸收、转运、结合、解离以及芳香环的外化、氨基酸的合成等；2. 酶活性的分类：酶活性分为酶催化和非酶催化。

酶催化具有加强化学反应活性的作用，它能加速化学反应的速度。

而非酶催化的酶活性用于处理特定的活性物质，能够实现特定物质的识别、辨认及生物反应机制。

三、生物学意义1. 酶在生物化学过程中起着重要作用：调节、控制等生理过程，在催化、代谢、传递信息、激活反应物等各个方面发挥着重要作用；2. 酶对细胞新陈代谢的重要性：酶可以加速细胞的新陈代谢，如可以分解存在于有机体中的其他物质，并将它们转变为有效的物质，形成新的产物；3. 酶在许多用途上有无限的可能性：酶在医学、农业、食品加工、制药等多个领域都有重要的应用。

新陈代谢与酶新陈代谢与酶（一）学习内容：第三章《生物的新陈代谢》的第一节《新陈代谢与酶》，第二节《新陈代谢与ATP》；通过实验《比较过氧化氢酶和的催化效率》，《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用》及《探索影响淀粉酶活性的条件》总结归纳作为酶所具备的特点。

（二）学习重点：1.酶的概念、酶的催化作用特点2.酶的特性实验完成3.理解酶的特性与新陈代谢的关系（三）学习难点：1.酶的性质及其实验验证2.酶的性质验证试验设计（四）学习过程：1.新陈代谢：是活细胞中全部有序的化学变化的总称。

理解：新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物最本质的区别。

要将新陈代谢同普通的物理变化和化学变化区分开。

这一点主要体现在三点上：①新陈代谢是活细胞中发生的过程；②是有序的化学反应，是受控过程；③新陈代谢的本质是化学反应，涉及物质变化和能量变化；对细胞、对生物体而言，这种有序变化是其存在的基础，是以生物体表现出生长、发育、遗传和变异的特征。

细胞才以活的姿态出现，表现出生长、分裂、完成生命活动等特征。

2.酶（1）发现1783年，意大利科学家，斯巴兰让尼鹰的消化实验实验目的：区分鸟类的胃的消化过程，是进行物理性消化，还是存在化学性消化。

实验设计：将肉块放入小巧的金属笼，让鹰将金属笼吞入，既保证肉块不受物理性消化的影响，同时胃液可流入笼内。

实验结果：隔一段时间后，将小笼子取出，发现笼内的肉块消失了。

结果分析：胃内具有化学性消化作用1836年，德国科学家施旺，从胃液中提取出消化蛋白质的物质（蛋白酶）1926年，美国萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶，并证实脲酶是一种蛋白质。

20世纪30年代，酶是一类具有生物催化作用的蛋白质20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具生物催化作用。

（2）本质：酶，是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物理解：绝大多数酶是蛋白质成分，即一些具有生物催化作用的有机物，如RNA并非是蛋白质成分，它们具有生物酶的特点：①是活细胞可以合成的；②能够催化反应进行；③是生物体内的有机物，所以，有几点要注意：a.不是酶的本质都是蛋白质，少数RNA也是酶；b.不是蛋白质都能称为酶，只有是活细胞中产生具有催化作用的蛋白质才称为酶，催化作用仅为蛋白质多种功能之一；c.酶是活细胞产生，但不一定只在活细胞内才能发挥作用，在体外条件合适情况下一样能发挥催化作用。