5.1降低化學反應(yīng)活化能的酶

1、5.1降低化學反應(yīng)活化能的酶第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學反應(yīng)活化能的酶一、知識結(jié)構(gòu)二、教學目標1、說明酶在細胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。2、通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認同科學是在不斷地探索 和爭論中前進的。3、進行有關(guān)的實驗和探究，學會控制自變量，觀 察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復實驗。三、教學重點、 難點及解決方法1、教學重點及解決方法教學重點酶的作用、本質(zhì) 和特性。解決方法利用學生對無機催化劑的知識基礎(chǔ)切入，弓I入 酶的學習。通過實驗、資料分析得出酶的本質(zhì)和三大特性。2、教學難點及解決方法教學難點酶降低化學反應(yīng)活化能的原理?？?制變量的科學方法。解決方

2、法通過比較過氧化氫在不同條件下的 分解實驗，感悟酶作為催化劑特點，及控制變量的方法。利用教材 上形象，直觀的圖解和文學說明，讓學生明確催化劑可降低化學反應(yīng) 的活化能。四、課時安排3課時五、教學方法直觀教學、講解、啟發(fā)、實驗法。六、教具準備課件、繪圖等。七、學生活動指導學生閱讀教材，找出需了解的知識點，細胞代謝的定義，酶的本質(zhì)，酶的特性 等。完成教材中的實驗。八、教學程序第 1課時問題探討介紹教 材p78斯帕蘭扎尼的實驗，討論下列問題：這個實驗要解決什么問 題？是什么物質(zhì)使肉塊消失了？對細胞來說， 能量的獲得和利用都 必須通過化學反應(yīng)。細胞中每時每刻都進行著許多化學反應(yīng)， 統(tǒng)稱為 細胞代謝。細胞

3、中代謝過程離不開降低化學反應(yīng)活化能的酶。學生回憶：化學反應(yīng)中無機催化劑的概念？無機催化劑的作用、特點和條件是什么？學生思考：細胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài)， 在 這種環(huán)境下化學反應(yīng)卻能高效有序地發(fā)生，應(yīng)該有適合的生物催化劑 酶。一、酶在細胞代謝中的作用。實驗比較過氧化氫在不同條 件下的分解。1、實驗原理：2h2o22h2o + o2 2h2o22h2 o+ o22、實驗步驟及現(xiàn)象3%的過氧化氫溶液量實驗處理試管號控制變點燃的衛(wèi)生香檢測氣泡多少2ml2 ml來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供參考390 C左右水浴加熱很少3滴加3.5%fecl3溶液2滴2 ml較燃燒但不猛烈2 ml多#來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供

4、參考滴加20%肝臟研磨液2滴燃燒猛烈3、討論一一見教材p79。這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟？ 為什么要將肝臟制成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管？為什么？ 4、實驗結(jié)論5、實驗過程的理論分析 在做該實驗時讓學生感悟酶作為催化劑的突出特點一一高效。20%的新鮮肝臟研磨 液1滴3.5%的fecl3溶液1滴生物催化劑：過氧化氫酶所含酶的相對數(shù)量:1無機催化劑：fe3+fe3+的相對數(shù)量：25萬控制變量：講解教材p79相關(guān)內(nèi)容，讓學生了解實驗設(shè)計的原則。自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組2號：90 C水浴 加熱3號：加入 3.5% fecl32滴4 號：加入 20%肝臟研磨液 2

5、 滴 h2o2 分解速度用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示 加入試劑的量；實驗室的溫度； fecl3和肝臟研磨液的新鮮程度。1號試管2、3、4號試管活化能分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能 量稱為活化能。用無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因 而催化效率更高。如h2o2的分解，20C無催化劑時需活化能75kj/mol ; 用鉑作催化劑時，只需活化能 54kj/mol ;用h2o2酶時，活化能下降 到29 kj/mol以下。（結(jié)合教材p80圖講解）正是由于酶的催化作用， 細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。二、總結(jié)細胞代謝離不開酶的原因。三、作業(yè)布置 預習下節(jié)課所講內(nèi)容。四、析書設(shè)

6、計第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學反應(yīng)活化能的酶一、酶在細胞代謝中的作用1、細胞代謝：細胞內(nèi)的全部化學反應(yīng)。2、酶的作用：降低活化能更顯著、催化效率更高。第2課時導言酶到到底是什么物質(zhì)呢？ 19世紀以前，人們還不知道為何物。19世紀以后， 隨著對釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，才逐漸揭開了酶的“面紗”。一、酶的本質(zhì)資料分析教師設(shè)置下列問題，讓學生帶著問題去閱讀教材 p8182相關(guān)內(nèi)容。1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么？2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？3、科學發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭 論的原因是什么，這一爭論對后人進一步研究酶的本質(zhì)

7、起到了什么作 用？ 4、巴斯德和李比希之間的爭論被哪位科學家的研究成果平息了？ 5、簡述畢希納實驗的過程？ 6、從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？ 7、要證明酵母細胞的提取液和活酵母細胞的作用一樣還需要對實驗 如何改進？ &薩姆納提取到了脲酶，他是如何證明它的化學成分的？ 9、薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學獎。 你認為他成功的主要原因是什么？10、請給酶下一個較完整的定義？11、結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓︸R克思說的：“在科學上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人， 才有希望達到光輝 的頂點”這句話的理解。學生討論回答：二、總結(jié) 酶是活細胞產(chǎn)生的具有催

8、化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。三、作業(yè)布置 教材p82練習四、板書設(shè)計 二、酶的本質(zhì)1、酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程： 共2頁，當前第1頁122、酶的本質(zhì)：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。第3課時導言：酶作為催化劑，與無機催化劑相比 有什么不同呢？ 通過教材p78實驗，我們已經(jīng)知道加肝臟研磨液的4號試管放出的02遠多于加fecl3溶液的3號試管。從而說明了酶具 有高效性。一、酶具有高效性 酶的催化效率大約是無機催化劑的1017 1013倍（思考：這對細胞有什么意義？）二、酶具有專一性補充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實驗。 1、實驗原理 b.還原性糖+斐林試劑

9、t磚紅色氧化亞銅沉淀 c.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判斷淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。2、實驗步驟序號實驗操作內(nèi)容試管1試管21注入可溶性淀粉溶液2ml2注入蔗糖溶液2ml3注入淀粉酶溶液2ml7來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供參考2ml2ml將試管放在60 C水中鐘52ml6沸1分鐘觀察實5分5分鐘加入斐林試劑2ml放熱水于大燒杯中加熱煮1分鐘7驗現(xiàn)象序號試管1試管3試管2 '3、實驗結(jié)論4、酶的專一性，每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。二、酶的作用條件較溫和探究影響酶活性的條件。1、實驗原 理 淀粉-麥芽糖和葡萄糖-磚紅色沉淀

10、J碘液 J碘液 紫藍色復 合物 不形成紫藍色復合物 2、實驗步驟實驗操作內(nèi)容試管2試管試管3 ' 注入可溶性淀粉溶液2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml放置溫度100 C60 C0C保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘混合試管2 '65分鐘5360 C0 C100 C45分鐘5分鐘5分鐘5試管1 '試管3 ' 保溫時間5分鐘鐘來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供參考9滴碘液1滴滴觀察實驗現(xiàn)象 實驗操作內(nèi)容 試管21鮮 淀 粉 溶 液1 ml2同 ph 的 溶 液1 ml naoh hcl注入等量的可溶性淀粉溶2 ml2 ml放60C熱水中相等時間5分鐘71滴18序號試管1試管3注 入 等 量 的 新1ml1 ml注入 等 量 的 不1 ml蒸餾水1 ml3液2 ml45分鐘11來源網(wǎng)絡(luò)整理，僅供供參考5分鐘5加等量斐林試劑并搖勻ml2 ml2 ml6放 熱水中 用 酒精 燈 加 熱煮沸1分鐘1分鐘1分鐘7觀察實驗現(xiàn)象3、實驗結(jié)論4、分析教材組織學生討論完成教材 p84相關(guān)問題。 教師結(jié)合教材p85相關(guān)圖講解。在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫 度升高而增強，其中酶的活性最高時的溫度，即為該種酶的最適溫度。 若超過最適溫度，酶的活性逐漸下降，甚至喪失。（