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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。
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。
5.1.2 酶的特性导学案惠东荣超中学 主备人：叶秋茹复备人：杜金球、陈晓梅、王侠、陈方媚、余博雅复习导入• 一.酶的定义，酶作用的原理• 二.什么是活化能？• 三.实验设计的原则一、教学目标❖ 1、说明酶在细胞代谢中的特性。
❖ 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。
教学重点：酶的特性教学难点：控制变量的科学方法。
二、自主学习• 阅读课本83—85页，完成下列内容：• 1、酶在细胞代谢中有哪些特性？• 2、酶的作用受什么因素影响？• 3、探究影响酶活性的条件？三、小组讨论注意提醒小组讨论要讲究效率，大家都懂的问题不讨论，应该集中解决不会的问题，会的同学教会不会的同学。
大家没办法解决的问题向老师求助或查阅资料（如三维设计、工具书等）。
各抒己见，互相帮助，达到共同学习的目的。
教师巡视并参与到小组讨论中了解典型问题，弄清楚难点、易错点在哪，为下一步的精讲作好准备。
四、反馈精讲1．酶的高效性和专一性(1)高效性⎩⎪⎨⎪⎧ 含义：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍意义：使细胞代谢快速进行(2)专一性⎩⎪⎨⎪⎧ 含义：每一种酶只能催化一种或一类化学 反应意义：使细胞代谢有条不紊地进行 • 2、酶的作用受什么因素影响？过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温对酶活性的改变是可逆的。
• 3、试着用探究实验影响酶活性的条件。
五、当堂训练1、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH值至2.0，保存于37℃的水浴锅内。
过一段时间后，容器内剩余的物质是（A ）A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B．唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水2、关于酶的特性，下列表述中错误的是（D ）A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力3、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有（ C ）A、专一性B、多样性C、高效性D、多变性4、图2－l中能正确反映某种动物消化酶的催化反应速度与温度之间关系的曲线是（A ）5、在温度、PH等适宜条件下，图中实线表示没有酶时反应的进程。
探究酶的高效性实验教学设计课型实验课课时1课时是否采用多媒体是一、教材分析：本节课选自人民教育出版社生物必修1«分子与细胞»第5章第1节二、酶的特性二、学情分析：学生已经学习了酶的概念以及本质，具备普通化学关于催化剂的相关知识，具备实验设计的基础知识。
三、教学资源与策略：查阅大量的资料，使用课本，多媒体资料，给学生提供足够多创新实验的资源与内容。
策略：学生自主设计实验，教师指导并回答学生的一些疑问。
四、教学目标：1.知识与能力：（1）初步学会探究酶的催化效率的方法；（2）探究并比较过氧化氢酶和氯化铁催化效率的高低。
2.过程与方法：具体设计实验，完成实验，撰写实验报告。
3.情感、态度与价值观：提高学生的自主合作能力，交流能力，以及动手实践能力。
五、教学重难点：1．教学重点：（1）初步学会探究酶的催化效率的方法；（2）探究并比较过氧化氢酶和氯化铁催化效率的高低。
2．教学难点：学习掌握探究实验的方法，培养学生独立实验的能力和创新思维能力。
六、教学过程：教学环节教师活动复习导入：我们在吃饭的时候，仔细咀嚼一小块馒头，会觉得越嚼越有甜味，这是怎么回事？（学生回答：是唾液淀粉酶将淀粉分解成了麦芽糖）那同学们想一想，如果我们晚上吃的红烧肉，可是到第二天早上还有肉丝塞在牙缝中，怎么没有被酶分解呢？（学生回答：口腔中没有分解蛋白质的酶，淀粉酶不能分解蛋白质）这就体现了我们上节课讲到的：酶具有专一性。
同学们再想，我回答教师的问题。
引导学生掌握酶的必备知识，为实验做好准备。
们体内存在很多消化酶，如果没有这些消化酶的话，消化一顿普普通通的午饭，大概得需要50年。
可是因为有了这些消化酶，我们一天可以吃三顿饭。
这就体现出了酶的另外一个特性，也就是我们今天要学习的内容——酶的高效性。
新课：首先给出学生实验的材料，引导学生分析实验的目的与原理。
实验用具：3%H2O2溶液、新鲜的土豆研磨液、3.5%FeCl3溶液、清水、试管、试管架、烧杯、酒精灯、石棉网、火柴。
第2课时酶的特性学习目标1．阐明酶的高效性和专一性(重点)。
2.探究酶活性的因素(重难点)。
3.分析影响酶促反应的因素(重难点)。
|基础知识|一、酶的特性(连线)答案①－b ②－c ③－a二、影响酶活性的因素下列是温度和pH对酶活性的影响示意图，请写出其中某点或某段表示的含义。
图中P点表示最适温度，Q点表示最适pH，偏离P点或Q点，酶的活性降低。
|自查自纠|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．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( )4．高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活( )5．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( ) 6．探究酶的最适pH，需要在酶的最适温度条件下进行( )答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√|图解图说|★无机催化剂和酶都有催化作用，但酶的催化效率更高。
★“锁钥学说”解释酶的专一性。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________★高温影响酶的活性，直至失活________________________________________________________________________探究点一 酶特性有关的实验分析1．酶高效性的实验分析 思路：实验组：底物＋生物催化剂(酶) →底物分解速率(或产物形成的速率) 对照组：底物＋无机催化剂→底物分解速率(或产物形成的速率) 2．酶专一性的实验分析 (1)思路。
①⎩⎪⎨⎪⎧实验组：底物＋相应酶液――→检测底物被分解对照组：另一底物＋相同酶液――→检测底物没被分解②⎩⎪⎨⎪⎧实验组：底物＋相应酶液――→检测底物被分解对照组：相同底物＋另一酶液――→检测底物没被分解(2)实例：实验验证淀粉酶具有专一性步骤1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶2 等量斐林试剂，水浴加热相同时间 现象 出现砖红色沉淀无颜色变化结论酶具有专一性3．探究酶的最适温度(1)该实验的自变量是什么？实验需要不需要保持酶的最适pH条件？pH在该实验中属于什么变量？提示该实验的自变量是温度。
第2课时酶的特性（答案在最后）[学习目标] 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。
2.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。
一、酶具有高效性和专一性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。
判断正误(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()答案(1)×(2)√解析(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，二肽酶能催化多种二肽水解，能说明酶具有专一性。
(2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，可由蛋白酶水解。
任务一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用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，麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。
如表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析回答下列问题：试管编号 1 2可溶性淀粉溶液 2 mL －蔗糖溶液－ 2 mL新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL60 ℃水浴保温5 min新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL水浴加热2 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(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的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。
第5章细胞的能量供应和利用第1节第2课时酶的特性教育家叶澜曾说：“课堂是一种生活，怎样在这段时间里积极地、主动地展示生命活力，是我们的研究重点”。
我们不要把学生变成被动吸收知识的海绵，也不要把我们的课堂变成题海演练的场所。
我们要把新课程的理论运用到实际教学中，认真钻研教材，发掘其中有趣的素材，让学生在课堂上积极地、主动地展示生命活力。
下面就以《探究酶的特性》的教学为例，来探讨如何让生物课堂更有活力。
一、情景教学分析——课堂活力的展示1.教材地位和作用本节教材内容包括“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活性条件的探究与分析”三大内容。
而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析，既是前面所学的“酶的作用与本质”知识的延续和进一步理解，又是学生以后学习影响光合作用和呼吸作用因素知识与技能的基础，同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容，对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响2．教学方法和手段2.1探究式教学法：在教师的指导下，学生主动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。
2.2多媒体辅助教学法：利用多媒体技术，把酶的特性探究实验演示出来，帮助学生形成正确、系统的知识结构。
2.3模拟实验操作法：学生利用计算机，进行模拟的实验操作过程,把本小组设计的实验方案通过计算机呈现，并对结果进行分析。
3．教学思路与媒体运用本课使用的媒体主要为电脑投影和实验室仪器。
酶的第一个特性使用动画直观的显示实验过程，引导学生解决实验中的问题。
而第二个特性则应用了模拟实验过程的方法，放手让学生在第一个实验的理论基础上自己设计实验过程和进行实验软件操作。
第三个特性则让学生在第一、第二个实验的基础上自行在实验室进行实验的设计和操作，并得出相应的实验结果和实验结论。
4．教学过程本节课笔者设计了5个环节：创设情境，激发参与；探索指导，独立参与；组织交往，合作参与；精讲精疑，深入参与；应用创新，拓展参与。
人教(2019)生物必修1【教学设计】5.1 降低化学反应活化能的酶第2课时酶的特性一、学习目标1.分析酶的特性,总结影响酶活性的因素。
2.尝试开展实验探究影响酶活性的因素。
3.通过对酶催化作用具体实例的讨论,说明酶的特性。
二、教学过程（一）酶具有专一性活动1:阅读教材P81～82相关内容,并按要求进行实验,思考,讨论,回答下列问题。
问题(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,得出的初步结论是什么?提示:1号试管中淀粉被水解,2号试管中蔗糖没有被水解。
问题(2):该实验说明了什么?提示:淀粉酶只催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,酶的催化作用具有专一性。
问题(3):肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸,是否说明肽酶没有专一性?提示:不是。
酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,肽酶催化的是一类反应,也说明其具有专一性。
活动2:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率问题(4):通过比较1、2的实验结果,你能得出什么结论呢?提示:酶的催化效率比无机催化剂高,酶具有高效性。
问题(5):如图表示了未加催化剂、加无机催化剂、加酶的催化效率曲线图,请辨析①②③曲线分别表示哪种情况?提示:①加酶;②加无机催化剂;③未加催化剂。
(1)酶专一性理论模型的构建①图中A表示酶,B表示被A催化的底物,E、F表示B被分解后产生的物质,C、D表示不能被A催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
(2)酶具有高效性的意义酶具有高效性,保证了细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。
1.如表为某同学设计的实验,该实验结果可以证明酶( B )A.具有高效性B.具有专一性C.本质为蛋白质D.本质为RNA解析:根据题意分析,淀粉酶可以分解淀粉,脂肪酶不能分解,可以证明酶的专一性。
2.下列关于酶及相关实验的叙述中,正确的是( B )A.酶是活细胞产生的有机物,微量高效,能调节酶促反应B.酶在适宜条件下活性最大,其活性可因反应条件的变化而改变C.利用淀粉和蔗糖两种物质探究淀粉酶专一性时,用碘液进行检测D.酶促反应中,酶能高效提供活化能,从而加速反应的进行解析:酶的作用是催化而不是调节;酶的活性会受外界因素影响而改变;利用碘液不能检测蔗糖是否分解;酶的作用机理是降低化学反应活化能而不能为化学反应提供活化能。
