資源簡介

第五章
細胞的能量供應和利用
第一節
降低化學反應活化能的酶
第二課時
酶的特性
一、學習目標\教學目標
1.獲得酶的特性及影響酶活性條件的知識體系。
2.聯系生活實際，了解酶在生活、生產、醫學等方面的應用。
3.以學習小組形式開展討論，養成勇于創新、自主探究、合作學習的科學探究精神。
二、教學重難點
1.酶的催化作用具有高效性、專一性和需要適宜條件的特性。可結合生活實際加深對酶特性的理解。
2.探究實驗中控制變量的科學方法。
三、教學方法
講授、演示、視頻播放、小組討論。
四、教學過程
【新課導入：情景設置，導入新課】
觀看視頻《酶的特性》，通過視頻講述酶的特性，簡要分析本節主要內容，激發學生的求知欲和學習興趣。
【新課講授】
知識點回顧：回顧和鞏固上一節主要內容，從已知到新知，提出問題，分析問題，層層深入，調動學生的主動性和積極性。
1.什么是活化能？
分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
2.各條件使反應加快的本質：
加熱：提高分子的能量。
Fe3+：降低化學反應的活化能
酶：同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高。
3.酶的本質：是活細胞產生的一類具有生物催化作用的
大部分酶是蛋白質，也有少數是RNA。
一、酶具有高效性
播放視頻《回顧：比較過氧化氫在不同條件下的反應（酶的高效性）》，通過視頻回顧酶具有高效性的實驗，分析酶的第一個特性：酶具有高效性。
科學探究的基本步驟：
1.提出問題：探究酶具有高效性
2.作出假設：酶具有高效性。
3.實驗過程：設計并進行實驗。
4.實驗結果：3號產生少量氣泡，4號產生大量氣泡。
5.實驗結論：酶具有高效性。
酶具有高效性的意義：保證了細胞代謝快速有效地進行。
二、酶具有專一性
視頻播放《淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用》，通過實驗，分析酶具有專一性。
知識點梳理：
1.實驗目的：探究淀粉酶是否只能催化淀粉水解。
2.實驗材料：淀粉溶液、淀粉酶溶液、蔗糖溶液、斐林試劑、熱水。
3.實驗原理：
淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的_____催化作用___下都能水解成還原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入_____淀粉酶____，再用____斐林試劑____鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學反應。
4.實驗步驟：
5.實驗結論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。
6.小組討論，問題探究
（1）已知淀粉酶能夠催化淀粉水解，設置1號試管有無必要？
提示：有必要，可排除淀粉酶的活性，濃度等無關變量的影響。
（2）能否用碘液對實驗結果進行檢測？
提示：不能，碘液無法檢測蔗糖是否水解。
知識點歸納
1.每一種酶只能催化___一種或一類___化學反應
如：脲酶——只能催化___尿素___分解。
過氧化氫酶——只能催化_____過氧化氫___分解。
二肽酶——可以催化所有的____二肽____分解
2.酶具有專一性的模型：
3.酶具有專一性的意義：保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行。
三、影響酶活性的條件
小組討論，問題探究
1.為什么感冒發燒的時候不想吃飯？
提示：酶活性受到影響
2.在不同的溫度下，同一種酶活性是否會受到影響？（提示：會）
3.在不同的pH下，同一種酶活性是否會改變？（提示：會）
4.許多無機催化劑能在高溫、高壓、強酸或強堿條件下，催化化學反應，酶起催化作用需要怎樣的條件？
5.酶催化特定化學反應的能力稱為酶活性，哪些因素會影響酶活性？
播放視頻《影響酶活性的條件》，通過視頻幫助學生理解影響酶活性的條件，通過試驗探究分析影響酶活性的條件，鼓勵學生參與探究活動，真正體現自主學習，培養學生的探究能力與合作能力。
閱讀教材，觀看視頻，完成下列表。
探究溫度對酶活性的影響
問題探究，小組討論
1.如何進一步探究淀粉酶的最適溫度？
提示：縮小溫度梯度，重復進行上述實驗。
2.為什么不能用斐林試劑對實驗結果進行檢測？
提示：該實驗的自變量是溫度，用斐林試劑檢測時需要水浴加熱，這樣會干擾自變量。
3.為什么不能用過氧化氫酶和過氧化氫來探究溫度對酶活性的影響？
提示：因為過氧化氫本身受熱易分解，會對實驗結果造成干擾。
實驗結論：溫度過低或過高酶活性都較低。
閱讀教材，觀看視頻，完成下列表格
探究PH對酶活性的影響
閱讀教材，觀看視頻，小組討論，完成下列表格
四、酶的作用條件比較溫和
1.酶活性受溫度和pH值影響示意圖有什么不同點嗎？不同點說明什么？
提示：由圖可知，在最適宜的溫度和pH條件下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低。
資料：動物體里的酶最適pH大多在6.5—8.0之間，（但胃蛋白酶為1.5，胰蛋白酶為8）；植物體里的酶最適pH大多在4.5—6.5之間
2.知識點歸納
（1）酶所催化的化學反應一般是在_____比較溫和的條件___下進行的。
（2）過酸、過堿或溫度過高，都會使酶的___空間結構___遭到破壞，使酶永久失活。
（3）低溫只能使酶的___活性降低___，但酶的____空間結構___穩定，在適宜的溫度下酶的活性會升高。因此酶制劑適宜在低溫下保持。
（4）在底物充足（其他條件適宜且固定）的條件下，酶促反應速率與___酶濃度___成正比。
（5）在一定范圍內反應速率隨___底物濃度___的增加而增加，但達到一定濃度后不再增加。
（6）細胞中的各類化學反應之所以能有序進行，還與酶在細胞中的___分布___有關。拿植物葉肉細胞來說，與光合作用有關的酶分布在___葉綠體___內，與呼吸作用有關的酶分布在____細胞質基質和線粒體____內，這樣，光合作用與呼吸作用在細胞內不同的區室同時進行，就可以___互不干擾__了。
【課堂練習】
1.下列關于酶催化特性的敘述，正確的是（　
）
A.低溫降低分子運動速率，抑制酶的活性
B.高溫激發酶的活性，提高酶促反應速率
C.增大底物的濃度，酶促反應速率可以持續上升
D.增加酶的物質量，酶促反應的產物量隨之增加
提示：低溫降低分子運動速率，從而抑制酶的活性；溫度過高使酶失活，可降低酶促反應速率；增大底物的濃度，酶促反應速率還受酶濃度的影響；若底物濃度一定，增加酶的物質量，酶促反應會加快，但反應產物總量不會隨之增加。
2.下列有關探究溫度對酶活性影響的實驗，最佳選項是（　　）
A.過氧化氫＋過氧化氫酶＋帶火星木條
B.淀粉＋淀粉酶＋碘液
C.淀粉＋淀粉酶＋斐林試劑
D.過氧化氫＋過氧化氫酶＋雙縮脲試劑
提示：溫度會影響過氧化氫的分解，進而影響實驗結果，A錯誤；淀粉＋淀粉酶＋碘液最為合理，B正確；斐林試劑與還原性糖反應，但是需要加熱，加熱會影響酶活性，C錯誤；溫度會影響過氧化氫的分解，該結果不能用雙縮脲試劑來鑒定，D錯誤。
3.人體胃蛋白酶的最適pH為2.0，某同學將胃蛋白酶溶液的pH從10.0調至2.0，此時胃蛋白酶的活性將（　
）
A.不斷上升
B.沒有活性
C.先升后降
D.先降后升
提示：每種酶都有一個最適pH，此時活性最強，若所處的環境過酸或過堿均會使酶分子結構遭到破壞，從而失活。胃蛋白酶的最適pH為2.0，當其處于pH為10.0的溶液中時，已失去活性。
五、板書設計
第一節
降解化學反應活化能的酶
（第二課時
酶的特性）
一、酶具有高效性
1.探究實驗：無機催化劑和有機催化劑的比較
2.知識點歸納
二、酶具有專一性
1.探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用
2.知識點歸納
三、影響酶活性的條件
1.溫度
2.PH

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