高中生物必修一 第五章第一节 酶的本质)

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。

“酶的作用和本质”教学设计1 教材分析“酶的作用和本质”是人教版高中《生物》必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的第一课时，酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开它。

另外，这部分内容与选修模块的相关内容有着内在联系，例如，选修1中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等，都是以“酶与代谢”的相关内容为基础的。

所以，只有真正理解了酶的作用和本质，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及到的一系列酶促反应，也才能为选修部分的学习打下良好的基础。

2 教学问题诊断在教材中，“酶的本质”的科学探究历程中，大段的文字有时让学生缺乏学习兴趣，因此，将这一部分内容编排成一则短剧，调动学生的积极性，就能起到很好的效果。

“酶的作用”是通过“比较过氧化氢在不同条件下分解”的探究实验来论证的，在学生亲自动手实验的过程中，对变量的控制和对照的设置往往顾此失彼。

但是，只要教师能够恰当的“诱”（如：事先制作好实验过程和现象记录的表格，清晰明了，就不容易出错了。

），学生积极地“思”，就能够运用所学知识和已有的实验技能，通过合作、交流等达到预期的学习目标。

3 教法特点及预期效果分析本节课采用“自主合作、探究”的教学方法和建构教学法，让学生小组合作学习完成实验，经历与科学家研究相似的再发现过程，充分感知知识的形成过程，内化知识，形成能力、情感和价值观。

4 教学目标4.1知识目标说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

4.2能力目标学会实验探究基本方法；学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量以及对照设置方法等。

4.3情感态度与价值观目标通过回顾科学家对酶本质的探索历程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的。

5 教学重点与难点5.1教学重点1. 酶在细胞代谢中的作用、本质。

（酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用，因此引导学生掌握酶的作用和本质，理解酶在代谢中的作用就显得非常重要）2. 控制变量的科学方法。

第一节降低化学反应活化能的酶一、酶的化学本质：绝大多是酶是蛋白质，少数酶是RNA；蛋白质的合成原料是：氨基酸RNA的合成原料是：核糖核苷酸酶的来源：活细胞生理功能：具有催化作用作用原理：降低化学反应的活化能【习题一】下列关于酶的叙述，正确的是（）A．酶的合成都受基因控制B．酶都在细胞中发挥作用C．细胞质中没有DNA解旋酶D．酶能调节细胞的生命活动【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。

【解答】解：A、酶的本质是蛋白质或RNA，合成都受基因控制，A正确；B、酶可以在细胞外发挥作用，如消化酶，B错误；C、细胞质中有DNA解旋酶，如原核细胞，C错误；D、酶起催化作用，激素起调节作用，D错误。

故选：A。

【习题二】下列有关酶的叙述，正确的是（）A．酶在细胞中合成，只在细胞内发挥作用B．一种酶只能催化一种或一类化学反应C．一种或一类化学反应只能由一种酶催化D．在核糖体上合成的酶蛋白就具有催化活性【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。

3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。

【解答】解：A、酶在细胞内和细胞外都能发挥作用，A错误；B、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，B正确；C、一种化合物的化学反应可能由几种不同的酶参与催化，如葡萄糖的不彻底氧化分解时由于不同生物中的酶不同，产物不同，C错误；D、在核糖体上合成的酶蛋白还不具有生物催化活性，需要内质网和高尔基体加工才具有生物活性，D错误。

必修一 第五章 知识点归纳班级 姓名第一节 降低化学反应活化能的酶1产生的具有催化作用的一类有机物。

▲ 2的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，能分解酶的酶是蛋白酶），少数种类是RNA 。

3、酶的作用：催化作用，可降低化学反应的活化能，提高化学反应速率，但不改变反应方向和平衡点。

反应前后酶的性质和数量不变。

▲ 4、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。

﹡①温度：温度过高会使酶变性失活；过低只会降低酶的活性，升温后活性可恢复。

﹡②酸碱度：过酸、过碱都会使酶变性失活。

（胃蛋白酶是1.5—2.2）▲ 5、影响酶促反应的因素（难点）（优化设计62页）（1）底物浓度 （2）酶浓度 （3）PH 值：过酸、过碱使酶失活（4）温度：高温使酶失活。

低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。

第二节 细胞的能量“通货”-----ATP ▲ 1、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，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。

2、ATP 与ADP 的转化：▲ 注：ATP 和ADP 的相互转化中，酶不相同，物质是可逆，能量是不可逆的。

3、主要的能源物质：糖类 主要的储能物质：脂肪直接的能量来源：ATP 最终能量来源：太阳能4、产生ATP 的生理过程：有氧呼吸、无氧呼吸、光反应（暗反应不能产生）。

﹡在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP 的场所是：细胞质基质（无氧呼吸）、叶绿体基粒（光反应）、线粒体（有氧呼吸的主要场所）第三节 ATP 的主要来源------细胞呼吸1、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。

第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质【学习目标】1、酶在细胞代谢中的作用和本质2、学会控制自变量，观察和检测因变量的方法【自学感知】（一）细胞代谢的概念：中每时每刻都进行着许多（二）酶在细胞代谢中的作用1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和（2）实验材料：①的体积分数为3%的，质量分数为3.5%的②的质量分数为20%的思考：①实验中过氧化氢要用新配制的原因是②选用的肝脏必须是新鲜的原因是（3）实验过程及实验结果试管编号 1 2 3 4方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理观察气泡产生情况观察卫生香燃烧情况实验结果回答课本实验中的讨论题（4）实验结论：2、控制变量与对照实验（1）自变量：实验中的变量。

因变量：随而变化的变量。

无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些，对造成影响（2）对照实验：除了以外，其余因素都叫做对照实验。

对照实验一般要设置和组（3）据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答：①试管1和试管2为对照实验：自变量是，因变量是无关变量是（列举两个）。

对照组为试管②试管1、试管3和试管4为对照实验：自变量是，因变量是，对照组为试管3、酶的作用、作用原理及意义（1）酶具有作用（2）作用原理：降低化学反应的①活化能：分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。

②和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而更高。

（3）意义：使细胞代谢在条件下快速进行。

（三）酶的本质1、探索历程（1）巴斯德之前：发酵是一个纯化学过程，与生命活动无关（2）巴斯德：发酵是由于酵母菌的存在（3）李比希：发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用（4）毕希纳：从酵母菌获得了含有酶的提取液，未进行分离鉴定（5）萨姆纳：提取出了脲酶，并证明为蛋白质（6）切赫和奥特曼：发现少数RNA页具有生物催化作用2、酶的本质（1）化学本质：（2）产生的场所（细胞内/外），合成的细胞器：（3）发挥作用的场所（细胞内/外）。

第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质[学习目标] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。

2.阐明酶发挥作用的原理。

3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。

一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

(2)条件：需酶的催化。

(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。

2．酶的作用原理(1)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。

(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。

判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使反应顺利进行。

(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。

任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1．实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 2 2．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。

3．实验过程和现象试管编号1 2 3 4 第一步H 2O 2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步反应条件 常温 90 ℃ FeCl 3溶液 肝脏研磨液剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4．讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？提示 观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。