生物教案酶(15篇)
作為一位無(wú)私奉獻(xiàn)的人民教師,總不可避免地需要編寫教案,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教案應(yīng)該怎么寫呢?下面是小編為大家整理的生物教案酶,歡迎大家分享。
生物教案酶1
規(guī)律總結(jié)
在底物足夠,其他條件固定的條件下,酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比,如上圖所示。
。2)底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響:
規(guī)律總結(jié)
在底物濃度較低時(shí),隨著底物濃度的增大,反應(yīng)速率加快。當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定濃度時(shí),酶分子都參與了反應(yīng),底物濃度再增大,反應(yīng)速率不再加快。如上圖所示。
。3)pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響:
規(guī)律總結(jié)
每一種酶只能在一定的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性,超過(guò)這個(gè)范圍酶就會(huì)失去活性。其特點(diǎn)如上圖中曲線變化所示。在一定條件下,每一種酶在某一特定pH時(shí)活性最大,這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。
(4)溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響:
規(guī)律總結(jié)
在一定溫度范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快;但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí),酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下,每一種酶在某一特定溫度時(shí)活性最大,這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度,如上圖所示。
。5)酶的催化能力與時(shí)間的關(guān)系:
規(guī)律總結(jié)
酶的催化能力也不是一成不變的,酶在“工作”了一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象,即催化能力開(kāi)始下降,最后失去催化能力,如上圖曲線所示。
題例領(lǐng)悟
題型一 酶的本質(zhì)和作用
【例題1】 關(guān)于酶的敘述中,正確的是( )
A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用
B.酶都有消化作用
C.調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)不一定是酶
D.酶都是在核糖體上合成的
解析:酶雖然是由活細(xì)胞產(chǎn)生的,但它的催化作用不一定非在生物體內(nèi),只要條件適宜,體內(nèi)體外都可起催化作用,故A項(xiàng)不正確。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面,有的酶促進(jìn)物質(zhì)合成,有的酶促進(jìn)物質(zhì)分解,只有消化酶才能促進(jìn)消化,故B項(xiàng)也不正確。調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)有激素、維生素、無(wú)機(jī)鹽等。酶是對(duì)代謝過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。故C項(xiàng)正確。在核糖體上合成的物質(zhì)是蛋白質(zhì),所以只有蛋白質(zhì)類的酶才在核糖體上合成,核酸酶不能在核糖體上合成,故D項(xiàng)也不正確。
答案:C
反思感悟
酶的化學(xué)本質(zhì)大多數(shù)是酶,少數(shù)是RNA。酶在生物體體內(nèi)、體外都有催化作用。酶的作用是對(duì)代謝過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用,其作用本質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。對(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用的有激素、維生素和無(wú)機(jī)鹽等。
題型二 影響酶促反應(yīng)的因素
【例題2】 甲、乙、丙三圖依次表示酶濃度一定時(shí),反應(yīng)速度和反應(yīng)物濃度、溫度、pH的關(guān)系。據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是( )
A.甲圖表明當(dāng)反應(yīng)物濃度超過(guò)某一濃度時(shí),反應(yīng)速度受酶濃度的制約將不再上升
B.乙圖中,a點(diǎn)以后,隨溫度升高酶的活性下降
C.丙圖可表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速度與pH關(guān)系的變化曲線
D.三圖說(shuō)明反應(yīng)物濃度、溫度、pH對(duì)反應(yīng)速度均有影響
解析:甲圖表明當(dāng)反應(yīng)物濃度超過(guò)某一濃度時(shí),反應(yīng)速度受酶濃度的制約將不再上升,所以A項(xiàng)正確。乙圖中,a點(diǎn)以后,隨溫度升高酶的活性下降,直至變性失活,B項(xiàng)正確。胃蛋白酶的最適pH大約為1.8,顯然丙圖曲線不能表示胃蛋白酶催化反應(yīng)的速度變化。三圖說(shuō)明影響酶促反應(yīng)速度的因素有反應(yīng)物濃度、溫度、pH。D項(xiàng)正確。
答案:C
題型三 酶的作用是降低化學(xué)反應(yīng)活化能
【例題3】 在適宜溫度、pH條件下,圖中實(shí)線表示沒(méi)有酶時(shí)反應(yīng)的進(jìn)程。在T1時(shí),將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)物中,則圖中表示此反應(yīng)進(jìn)程的是( )
A.曲線AB.曲線BC.曲線CD.曲線D
解析:本題考查學(xué)生利用坐標(biāo)曲線中的有關(guān)條件分析酶的作用。酶的作用是降低活化能,因而催化效率更高,但不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)。從圖中可以看出,曲線A、B、D均改變了此反應(yīng)的平衡點(diǎn)。曲線C中酶使反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間縮短(即反應(yīng)速度提高),但沒(méi)改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。
答案:C
反思感悟
、倥c無(wú)機(jī)催化劑一樣,酶僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度,并不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn),且化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不能發(fā)生改變。
、诿负鸵话愕臒o(wú)機(jī)催化劑均能降低反應(yīng)的活化能,所以在有酶存在的化學(xué)反應(yīng)中,只需較少的能量即可使反應(yīng)物進(jìn)入“活躍狀態(tài)”,所以與非催化反應(yīng)相比,反應(yīng)速度加快。
隨堂訓(xùn)練
1.做唾液淀粉酶催化淀粉實(shí)驗(yàn)時(shí),用口含一小口清水,然后將含過(guò)的清水加入淀粉溶液中,也會(huì)使淀粉消化,和用純唾液的效果一樣,這一現(xiàn)象表明( )
A.酶的專一性
B.酶的催化活性極高
C.酶的多樣性
D.酶受溫度和pH的影響
答案:B
2.為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性,以20%過(guò)氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以得出相應(yīng)的結(jié)論。在下列有關(guān)結(jié)論的描述中,從表中得不到實(shí)驗(yàn)依據(jù)的一項(xiàng)是( )
方法結(jié)果
1常溫下自然分解氧氣泡小而少
2常溫下加入Fe3+氧氣泡小而稍多
3常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡大而極多
4加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液氧氣泡小而少
A.從催化反應(yīng)條件看,酶有溫和性
B.從催化活性看,酶變性后就失活
C.從催化底物范圍看,酶有專一性
D.從催化反應(yīng)效率看,酶的催化活性極高
解析:表中信息反映了酶的催化活性極高且活性受溫度影響,但表中沒(méi)有與酶催化作用具有專一性相關(guān)的`信息。
答案:C
3.下列關(guān)于酶的敘述中,不正確的是( )
A.酶具有高效性、專一性和多樣性
B.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物
C.食物的消化過(guò)程需要酶催化,而細(xì)胞內(nèi)的其他化學(xué)反應(yīng)不需要酶催化
D.絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA
答案:C
4.下圖中關(guān)于影響酶活性的因素表示正確的是( )
解析:酶濃度影響反應(yīng)的速度,不影響酶活性,A項(xiàng)錯(cuò)誤。底物濃度影響反應(yīng)的速度,不影響酶活性,B項(xiàng)正確。pH影響酶活性,一定范圍內(nèi)隨pH的升高酶的活性增強(qiáng),達(dá)到最適值時(shí),酶活性最強(qiáng)。超過(guò)最適值時(shí),隨pH的升高酶的活性降低直到變性失活,C項(xiàng)錯(cuò)誤。溫度影響酶活性,一定范圍內(nèi)隨溫度的升高酶的活性增強(qiáng),達(dá)到最適溫度時(shí)酶活性最強(qiáng)。超過(guò)最適值時(shí),隨溫度的升高酶的活性降低直至變性失活。所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
生物教案酶2
一、教材分析
新陳代謝是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ),而新陳代謝的進(jìn)行又離不開(kāi)酶的催化作用,因此,了解酶的作用和本質(zhì),為理解細(xì)胞中復(fù)雜的生命活動(dòng)的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容還與選修模塊的相關(guān)內(nèi)容有著內(nèi)在聯(lián)系。例如,選修模塊中有關(guān)酶的應(yīng)用等,都是以“酶與代謝”部分的相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)的。此外,學(xué)生通過(guò)有關(guān)酶的的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)獲得的技能,對(duì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物技術(shù)實(shí)踐等知識(shí)起到保證作用。
二、教學(xué)目標(biāo)
1. 知識(shí)目標(biāo)
。1)、說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)。
。2)、闡述細(xì)胞代謝的概念
2. 能力目標(biāo)
。1)、通過(guò)自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生推理、比較、分析、歸納總結(jié)的能力。
。2)、通過(guò)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
。3)、在有關(guān)實(shí)驗(yàn)、資料分析、思考與討論、探究等的問(wèn)題討論中,提高運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)的能力以及分享信息的能力。
3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)、通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的,。認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意見(jiàn)中的合理成分,還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和態(tài)度。
(2)、通過(guò)小組間的`討論、合作與交流,培養(yǎng)學(xué)生的合作互助精神。
。3)、通過(guò)讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用和地位;通過(guò)討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn):酶的作用、本質(zhì)
2、教學(xué)難點(diǎn):酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理
四、學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)初三、高一階段化學(xué)的學(xué)習(xí),對(duì)于純化學(xué)反應(yīng)已比較熟悉,但是對(duì)于細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑──酶的認(rèn)識(shí)有限。工業(yè)制氨的化學(xué)反應(yīng)是在高溫高壓并且催化劑作用下進(jìn)行的,細(xì)胞內(nèi)部卻是常溫常壓的溫和狀態(tài),而細(xì)胞代謝包括一系列的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行應(yīng)該有生物催化劑──酶的參與,才能使其高效有序的進(jìn)行,由此從學(xué)生熟悉的知識(shí)引入對(duì)酶相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法:比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見(jiàn)后面的學(xué)案。
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)材料用具的準(zhǔn)備、課件制作、學(xué)生預(yù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng)預(yù)設(shè) 學(xué)生活動(dòng)預(yù)設(shè) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課
多媒體展示圖片:多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等,并請(qǐng)同學(xué)談?wù)勛约荷钪薪佑|過(guò)的酶還有哪些,談?wù)剬?duì)酶的了解。
生物教案酶3
●三維目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)細(xì)胞代謝的概念。
。2)酶的作用和本質(zhì)。
(3)酶的特性。
(4)提高學(xué)生觀察、分析、判斷的思維能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
2.過(guò)程與方法
。1)通過(guò)本節(jié)課教學(xué),讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探索,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
。2)通過(guò)讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用地位;通過(guò)討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間相互促進(jìn)的關(guān)系,進(jìn)而體會(huì)研究生命科學(xué)價(jià)值。
。3)在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣叩幕A(chǔ)上,提高學(xué)生運(yùn)用語(yǔ)言表達(dá)的能力和分享信息、分享實(shí)驗(yàn)成果的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
。1)通過(guò)學(xué)習(xí)生物學(xué)家研究酶的本質(zhì)的過(guò)程,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。
。2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響酶活性的條件,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神和合作精神。
●教學(xué)重點(diǎn)
1.比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下分解速率快慢的實(shí)驗(yàn),并引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論——酶的高效催化作用(酶的作用)。
2.酶的本質(zhì)。
3.酶的特性。
●教學(xué)難點(diǎn)
1.酶的活化能降低的原理。
2.實(shí)驗(yàn)中控制變量的科學(xué)方法。
●教具準(zhǔn)備
酶活性受溫度、ph影響的.示意圖。
●教學(xué)過(guò)程
[課前準(zhǔn)備]
教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,并設(shè)計(jì)好觀察記錄表;學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),掌握實(shí)驗(yàn)的原理并設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。
。矍榫硠(chuàng)設(shè)]
人不吃飯行嗎?食物進(jìn)入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化?這些問(wèn)題在現(xiàn)在來(lái)說(shuō)都已經(jīng)十分清楚了。這些變化過(guò)程在其他生物中有沒(méi)有呢?早在二百多年前科學(xué)家就對(duì)此進(jìn)行了探索。
實(shí)驗(yàn)介紹:1783年意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過(guò)了一段時(shí)間,將籠子取出,肉塊不見(jiàn)了。
。蹘熒(dòng)]
問(wèn):(1)為何要將肉塊放在籠子中?
答:排除了胃對(duì)肉塊的物理性消化。
問(wèn):(2)對(duì)肉起消化作用的是什么物質(zhì)?
答:一定是某些物質(zhì)進(jìn)入到金屬籠中,使肉分解,F(xiàn)在已經(jīng)知道這個(gè)能讓肉分解的物質(zhì)就是——酶。
問(wèn):(3)進(jìn)行肉類消化的過(guò)程的條件是怎樣的?
答:進(jìn)行分解肉的反應(yīng)是在一種極溫和的條件下進(jìn)行的。
問(wèn):(4)在實(shí)驗(yàn)室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?
答:實(shí)驗(yàn)室也能進(jìn)行肉的分解,但是比起在生物體中來(lái)說(shuō),需要高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈的條件才能進(jìn)行。
總結(jié):對(duì)于一個(gè)生物體來(lái)說(shuō)要進(jìn)行的生理活動(dòng)非常之多,構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過(guò)程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化。細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱就叫細(xì)胞代謝。
生物教案酶4
教學(xué)建議:可以參考探究一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)出一組呈梯度的pH環(huán)境,以研究不同的pH對(duì)酶作用速率的影響。
師
能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想,繪出H2O2酶作用速率與pH之間關(guān)系的函數(shù)示意圖?你能否對(duì)該函數(shù)圖進(jìn)行解釋?
學(xué)生自主完成:
說(shuō)明酶的催化需要適宜的pH范圍;并且特定的酶具有一個(gè)特定的最適宜pH;在最適pH范圍內(nèi),隨著pH的升高,酶作用速率增加;超過(guò)最適pH范圍后,隨著pH的升高,酶作用速率降低,并最終導(dǎo)致酶失去活性;過(guò)酸與過(guò)堿對(duì)酶活性的破壞都不可以被恢復(fù)。
如人體內(nèi)的胃蛋白酶需要的最適pH范圍是1.5~2.2之間,而胰蛋白酶需要的最適的pH范圍是8.0~9.0。
探究三:酶濃度對(duì)酶作用速率的影響
實(shí)驗(yàn)假設(shè)
酶濃度影響酶作用速率。具體來(lái)說(shuō),在其他條件不變的情況下,一定范圍內(nèi)增加酶濃度,酶作用速率升高;超過(guò)一定的濃度范圍以后,再增加酶濃度,酶作用速率不變。
實(shí)驗(yàn)器材
燒杯、試管、量筒、干酵母菌、過(guò)氧化氫、蒸餾水等。
實(shí)驗(yàn)步驟
、偃∫欢康慕湍妇渲瞥山湍妇芤海萌萘科浚ɑ蛄客才c燒杯)將上述鮮酵母菌溶液分別配制成稀釋10倍、100倍、100倍、1 000倍的酵母菌稀釋液;另取4支試管,分別標(biāo)記為1、2、3、4,用量筒各量取3 mL的過(guò)氧化氫溶液,分別加入上述4支試管。
、趯⒔湍妇♂屢悍謩e加入上述4支試管,觀察試管中氣泡逸出的速率與氣泡的大小。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析
1 2 3 4
加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率 ++++ +++ ++ +
數(shù)據(jù)分析(酶作用的速率) ++++ +++ ++ +
關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析說(shuō)明:實(shí)驗(yàn)中,加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率越快、氣泡越大,直接表明過(guò)氧化氫被分解得越多,間接證明酶作用的速率越大。
師
能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想,繪出H2O2酶作用速率與酶濃度之間關(guān)系的函數(shù)示意圖?你能否對(duì)該函數(shù)圖進(jìn)行解釋?
學(xué)生自主完成:
生
具體來(lái)說(shuō),在底物濃度一定,其他條件不變的'情況下,一定范圍內(nèi)增加酶濃度,酶作用速率升高;酶的濃度超過(guò)一定的范圍以后,再增加酶濃度,酶作用速率不變。這主要與反應(yīng)容器中底物濃度的限制、產(chǎn)物濃度的抑制等因素有關(guān)。
探究四:底物濃度對(duì)酶作用速率的影響
教學(xué)建議:可以參考探究三的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,設(shè)計(jì)出一組呈濃度梯度的過(guò)氧化氫溶液環(huán)境,以研究不同的底物濃度對(duì)酶作用速率的影響。
學(xué)生探究:進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。并畫出底物濃度與酶作用速率關(guān)系的函數(shù)圖。
生
在其他條件不變的情況下,一定范圍內(nèi)增加底物濃度,酶作用速率升高;超過(guò)一定的溫度范圍以后,再增加底物濃度,酶作用速率不變。這主要與反應(yīng)容器中酶濃度的限制、產(chǎn)物濃度的抑制等因素有關(guān)。
師
那么,反應(yīng)產(chǎn)物的濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)中酶作用的速率有何影響呢?
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡的角度來(lái)分析問(wèn)題。
生
反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)實(shí)驗(yàn)中酶作用的速率具有抑制作用,隨著反應(yīng)產(chǎn)物濃度的增加,抑制作用越明顯。
課堂小結(jié)
酶促反應(yīng)的速率受到多種因素共同影響;單單考慮一種因素而忽略另一種因素都是不可取的;研究其中一種因素的作用,要注意控制變量。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀“放眼社會(huì)”的“酶與疾病”,讓學(xué)生了解酶和疾病的關(guān)系,如先天性酶缺陷病、酶的活性變化而導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生、酶在診斷和治療疾病中的應(yīng)用,更重要的是理解酶是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝的重要物質(zhì)。教師還可鼓勵(lì)學(xué)生收集社會(huì)生活中,尤其是醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中有關(guān)酶的應(yīng)用的例子。
用作輔助消化劑的多酶片,含有淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶等,盡管胃內(nèi)酸度較高,不適合大多數(shù)酶發(fā)揮作用,但人們可以將某些酶制劑做成腸溶劑型,如糖衣片和膠囊等,讓酶到達(dá)腸內(nèi)后再被釋放出來(lái)發(fā)揮作用,從而治療消化不良和食欲不振等癥。
學(xué)生活動(dòng):閱讀“酶與疾病”,并利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館、報(bào)刊等途徑,通過(guò)資料收集與整理、實(shí)地走訪與考察等多種方法,寫出一篇有關(guān)“酶與疾病”的調(diào)查報(bào)告。
板書設(shè)計(jì)
3.酶促反應(yīng)
4.影響酶促反應(yīng)的因素
。1)溫度
。2)pH
。3)酶的濃度
(4)底物濃度
活動(dòng)與探究
“探究胃蛋白酶進(jìn)入小腸后是否能發(fā)揮活性”的活動(dòng)建議:
探究原理:
酶的活性受pH的影響,在過(guò)酸或過(guò)堿的環(huán)境下酶的活性都會(huì)喪失。在活性范圍內(nèi),酶的活性隨著pH的變化而有所變化。由于人體的胃蛋白酶由胃腺細(xì)胞分泌產(chǎn)生,并在胃中催化蛋白質(zhì)分解的反應(yīng),然后隨食糜進(jìn)入小腸,這時(shí)pH由2.0變成7.8,對(duì)胃蛋白酶的活性產(chǎn)生了影響。
實(shí)驗(yàn)材料:
胃蛋白酶溶液,精肉塊,鹽酸,NaOH,pH試紙等。
實(shí)驗(yàn)步驟:
。1)配制pH=2.0和pH=7.8的液體;
。2)在兩試管中分別加入等量pH=2.0和pH=7.8的液體;
。3)加入兩塊相同形狀的等重量的精肉塊;
。4)向兩試管中同時(shí)滴入胃蛋白酶溶液;
(5)定時(shí)觀察,記錄;
。6)分析得出結(jié)論。
生物教案酶5
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1知識(shí)方面:說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。
2能力方面:進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀:通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。
教學(xué)重難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn):酶的作用、本質(zhì)和特性。
2、教學(xué)難點(diǎn):
、琶附档突瘜W(xué)反應(yīng)活化能的原理。
、瓶刂谱兞康目茖W(xué)方法。
教學(xué)過(guò)程
【導(dǎo)入】問(wèn)題探討
介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn),討論下列問(wèn)題:
⑴這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題?
、剖鞘裁次镔|(zhì)使肉塊消失了?
對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō),能量的獲得和利用都必須通過(guò)化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞中代謝過(guò)程離不開(kāi)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。
學(xué)生回憶:⑴化學(xué)反應(yīng)中無(wú)機(jī)催化劑的概念?⑵無(wú)機(jī)催化劑的作用、特點(diǎn)和條件是什么?
學(xué)生思考:細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是一個(gè)常溫常壓下的狀態(tài),在這種環(huán)境下化學(xué)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。
【講授】一、酶在細(xì)胞代謝中的作用
實(shí)驗(yàn)]比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。
1、實(shí)驗(yàn)原理:2H2O22H2O+O22H2O22H2O+O2
2、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象
3、討論
⑴——⑷見(jiàn)教材P79。
、蛇@個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要選用新鮮的肝臟?為什么要將肝臟制成研磨液?
、实稳敫闻K研磨液和氯化鐵溶液時(shí),可否共用一個(gè)吸管?為什么?
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
5、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理論分析
、旁谧鲈搶(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生感悟酶作為催化劑的突出特點(diǎn)——高效。
、瓶刂谱兞:講解教材P79相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則。
、沁M(jìn)行實(shí)驗(yàn):
[活化能]分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
用無(wú)機(jī)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,20℃無(wú)催化劑時(shí)需活化能75kJ/mol;用鉑作催化劑時(shí),只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶時(shí),活化能下降到29kJ/mol以下。(結(jié)合教材P80圖講解)
正是由于酶的催化作用,細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。
【講授】二、酶的本質(zhì)
[資料分析]教師設(shè)置下列問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題去閱讀教材P81——82相關(guān)內(nèi)容。
1、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)分別是什么?
2、巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義?各有什么局限性?
3、科學(xué)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么,這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用?
4、巴斯德和李比希之間的爭(zhēng)論被哪位科學(xué)家的研究成果平息了?
5、簡(jiǎn)述畢希納實(shí)驗(yàn)的過(guò)程?
6、從畢希納的.實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?
7、要證明酵母細(xì)胞的提取液和活酵母細(xì)胞的作用一樣還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)?
8、薩姆納提取到了脲酶,他是如何證明它的化學(xué)成分的?
9、薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?
10、請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義?
11、結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程談?wù)勀銓?duì)馬克思說(shuō)的:“在科學(xué)上沒(méi)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(dá)到光輝的頂點(diǎn)”這句話的理解。
學(xué)生討論回答:
二、總結(jié)
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。
生物教案酶6
一、版本:
人教版 高中生物必修1
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容:
第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(第1課時(shí)——酶的作用)
三、設(shè)計(jì)理念
在實(shí)施新課程中,需要構(gòu)建與新課程理念相適應(yīng)的教學(xué)策略。根據(jù)新課程理念,高中生物重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物科學(xué)素養(yǎng)。使學(xué)生由以前的“學(xué)會(huì)”到“想學(xué)”再到“會(huì)學(xué)”,“引導(dǎo)──探究” 發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法就是在這種理念下應(yīng)運(yùn)而生的,該教學(xué)法以問(wèn)題解決為中心的學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課以“引導(dǎo)──探究”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法為設(shè)計(jì)理念。符合《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》的要求:“改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、合作學(xué)習(xí)、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力”。該理念的運(yùn)用有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、協(xié)作精神的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,有利于學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。它不僅重視知識(shí)的獲取,而且更加重視學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程及方法,更加突出地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在問(wèn)題的推動(dòng)下、在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生學(xué)得主動(dòng),學(xué)得積極,真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的思想。
四、教材分析
1.地位和作用
“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的`酶” 第1課時(shí)——酶的作用,主要探討酶在細(xì)胞代謝中的作用。該內(nèi)容以第4章第3節(jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式中的主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量以及初中生物學(xué)“消化”為基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本節(jié)利于“細(xì)胞代謝的學(xué)習(xí)”,利于選修模塊中有關(guān)酶的應(yīng)用、微生物發(fā)酵、蛋白質(zhì)提取和分離等知識(shí)的學(xué)習(xí)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo):說(shuō)明酶在代謝中的作用 (ⅰ)。
(2)技能目標(biāo):進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探索,按所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和步驟,正確完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)(ⅱ)。
(3)情感目標(biāo):①評(píng)價(jià)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,②參與交流,聽(tīng)取別人的正確意見(jiàn),維護(hù)或修改自己的方案和意見(jiàn)。
3.過(guò)程與方法
通過(guò)“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn),感悟酶作為催化劑特點(diǎn),及控制變量的方法。利用教材上形象、直觀的圖解和文字說(shuō)明,讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
4.確定教學(xué)重、難點(diǎn)及解決方法
教學(xué)重點(diǎn):酶的作用。
[解決方法]利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)切入,引入酶的學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、資料分析得出酶的作用。自然界中的生命現(xiàn)象都與酶的活動(dòng)有關(guān),活細(xì)胞內(nèi)全部的生物化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下完成的。在人體內(nèi),大約每分鐘要發(fā)生幾百萬(wàn)次的化學(xué)反應(yīng),這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能在常溫、常壓下進(jìn)行,完全是因?yàn)槊傅淖饔茫甘且环N什么樣的物質(zhì)?在化學(xué)反應(yīng)中是怎樣起作用的?顯然應(yīng)是本節(jié)課內(nèi)容的重點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn):
①酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。
②控制變量的科學(xué)方法。
[解決方法]
、倮媒滩纳闲蜗,直觀的圖解和文字說(shuō)明,讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
②通過(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn),感悟酶作為催化劑特點(diǎn),及控制變量的方法。活化能這個(gè)名詞在高中生物教材體系中是第一次出現(xiàn),無(wú)論是學(xué)生還是教師對(duì)這個(gè)名詞都很陌生;瘜W(xué)反應(yīng)之所以能進(jìn)行,就是達(dá)到反應(yīng)所需的活化能。在酶的作用下,原來(lái)不能進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng),是增加了反應(yīng)物的自由能,還是降低了反應(yīng)所需的活化能?通過(guò)實(shí)驗(yàn)和類比,必需要讓學(xué)生理解。在過(guò)去幾年的高考中,雖然出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但在教材中沒(méi)有關(guān)于控制變量的內(nèi)容,在本節(jié)教材介紹了控制變量的系列名詞,但對(duì)剛剛接觸高中生物實(shí)驗(yàn)的學(xué)生而言,不能說(shuō)不是一個(gè)難點(diǎn)。
五、設(shè)計(jì)思路
從物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式──主動(dòng)運(yùn)輸需要能量入手,引出第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用。再?gòu)慕滩奶峁┑膯?wèn)題探討──斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,是有趣的,并能和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)──對(duì)消化酶的了解結(jié)合起來(lái)。利用學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)催化劑的知識(shí)基礎(chǔ)切入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。既然學(xué)生們知道無(wú)機(jī)催化劑的作用,就讓學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)酶的催化作用以及與無(wú)機(jī)催化劑的差別。教師在安排學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,落實(shí)好本節(jié)課的目標(biāo)。本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,建議教師利用直觀的手段(繪圖或電子幻燈等)將實(shí)驗(yàn)的裝置特別是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的裝置分別向?qū)W生展示,以增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和討論的效率,或者采取分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)討論(此法效果很好)。
在學(xué)生獲得感性知識(shí)的基礎(chǔ)上要求學(xué)生體會(huì)什么是自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn),再通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中自變量改變訓(xùn)練學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中如何控制變量。顯然,這種編排有助于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)確認(rèn)和控制變量,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
學(xué)生通過(guò)親身感知酶的作用,順理成章引入酶在化學(xué)反應(yīng)中能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能知識(shí)點(diǎn)。教材利用卡通式插圖、圖解和文字?jǐn)⑹,指出酶能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。通過(guò)形象、直觀的圖解和文字說(shuō)明以及繪制“沒(méi)有催化劑、無(wú)機(jī)催化劑、酶的催化效率曲線”的比較,進(jìn)一步讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(酶催化作用更加顯著),利于學(xué)生理性認(rèn)識(shí)。
六、教學(xué)用具:
ppt幻燈片、實(shí)驗(yàn)材料、器材
七、課前準(zhǔn)備:
分組實(shí)驗(yàn)(“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”)材料用具的準(zhǔn)備;ppt課件制作。
生物教案酶7
一、教材與學(xué)情分析
《酶的作用和本質(zhì)》是高中生物必修一第五章第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第一部分內(nèi)容。在必修一第二章第二節(jié)《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著——蛋白質(zhì)》這一節(jié)關(guān)于蛋白質(zhì)的功能中提到:“細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)酶的催化作用,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)”。這為過(guò)渡到本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝,它離不開(kāi)酶的催化。《酶的作用和本質(zhì)》是第一課時(shí)的內(nèi)容,它將是理解呼吸作用、光合作用等知識(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)從細(xì)胞代謝的概念入手,通過(guò)分析“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn),引出酶在細(xì)胞代謝中通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能發(fā)揮催化作用,并以此實(shí)驗(yàn)為依托,進(jìn)行控制變量的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)控制變量法,不僅有方法論意義,而且在科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)科學(xué)家對(duì)發(fā)酵現(xiàn)象和酶研究的相關(guān)資料分析,探索酶的本質(zhì)。這些資料告訴我們,酶的研究經(jīng)歷了近70年的漫長(zhǎng)過(guò)程,經(jīng)過(guò)眾多科學(xué)家的不懈努力,才揭示了酶的本質(zhì)。這不只是向人們講述了一段科學(xué)發(fā)展史,更重要的.是把科學(xué)家的獻(xiàn)身精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度呈現(xiàn)給我們,給我們以啟迪和教益。
學(xué)生在生活中經(jīng)常會(huì)接觸到一些與酶有關(guān)的生活必須品,比如加酶洗衣粉、多酶片、含酶牙膏等,酶與我們的生活息息相關(guān),但是學(xué)生對(duì)酶的認(rèn)識(shí)有限,不知道為什么加酶洗衣粉比普通洗衣粉去污力更強(qiáng);為什么多酶片可以促進(jìn)消化……所以我們應(yīng)該讓學(xué)生更多的了解酶,了解酶的作用和本質(zhì),使酶為我們的生活增添更多姿彩。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
。1)酶的作用和本質(zhì)
。2)控制變量法的科學(xué)應(yīng)用
確立依據(jù):酶的作用和本質(zhì)是本節(jié)的核心內(nèi)容,因此確定為教學(xué)重點(diǎn)。教材以“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)為依托,介紹控制變量的科學(xué)方法,如對(duì)照原則、單一變量原則。這一科學(xué)方法將貫穿人教版高中生物教材必修部分的始終,因此將控制變量的科學(xué)方法確定為本節(jié)的第二教學(xué)重點(diǎn),同時(shí)也是教學(xué)難點(diǎn)之一。
2.教學(xué)難點(diǎn)
。1)酶的作用機(jī)理是顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 (2)控制變量法的科學(xué)應(yīng)用
確立依據(jù):活化能是本節(jié)新接觸到的一個(gè)概念,學(xué)生在理解了該概念以后,就要用這一概念理解酶的作用原理,這部分內(nèi)容陌生而抽象,所以把它確立為另一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。
三、教學(xué)目標(biāo)
在課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)本節(jié)提出的具體要求是Ⅱ級(jí)要求,即“理解所列知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別,并能在較復(fù)雜的情境中綜合運(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià)”。
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
。1)說(shuō)出酶在細(xì)胞代謝中的作用和酶的化學(xué)本質(zhì); (2)了解科學(xué)家研究酶的化學(xué)本質(zhì)的歷程;
。3)根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)對(duì)生活中所遇到的相關(guān)現(xiàn)象作出科學(xué)的解釋。 2.過(guò)程與方法目標(biāo)
根據(jù)對(duì)照原則和單一變量原則,通過(guò)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)置自變量,觀察因變量的變化,來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。進(jìn)而初步學(xué)會(huì)控制變量法,在實(shí)驗(yàn)中學(xué)
會(huì)操作,觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)推理得出結(jié)論。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
。1)通過(guò)科學(xué)家對(duì)酶本質(zhì)的探索歷程的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)科學(xué)是在不斷地探索與爭(zhēng)論中前進(jìn)的,感受科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,學(xué)習(xí)科學(xué)家們追求真理,不屈不撓的獻(xiàn)身精神;
(2)認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值,養(yǎng)成科學(xué)猜測(cè)的習(xí)慣。 四、教學(xué)方法
這一節(jié)我采用的是探究式教學(xué)法,酶的本質(zhì)放手讓學(xué)生閱讀“資料分析”,小組討論歸納總結(jié)出酶的較完整定義,以此促進(jìn)學(xué)生在探究的過(guò)程中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本流程,分組探究分析“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn),并找出變量學(xué)會(huì)控制變量,同時(shí)引入活化能的概念,再通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、探討,引導(dǎo)學(xué)生自己得出酶的作用及作用機(jī)理;在教學(xué)過(guò)程中,運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)。
生物教案酶8
教學(xué)目的
1、新陳代謝的概念(A:知道)。
2、酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程(A:知道)和酶的概念(D:應(yīng)用)。
3、酶的特性(D:應(yīng)用)。
教學(xué)重點(diǎn)
1、酶的概念。
2、酶的特性。
教學(xué)難點(diǎn)
探索酶的專一性和高效性的實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)方法
自學(xué)與實(shí)驗(yàn)探索相結(jié)合。
教學(xué)用具
實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)六所需用具和藥品(見(jiàn)課本),光合作用反應(yīng)式、有氧呼吸和氨基酸縮合形成多肽反應(yīng)式的投影片,酶的活性受溫度影響的示意圖投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。
課時(shí)安排
2課時(shí)。
教學(xué)過(guò)程
引言:第二章中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)細(xì)胞的一些知識(shí)。在第三章中,我們將學(xué)習(xí)生物新陳代謝的知識(shí)。新陳代謝是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ),只有在新陳代謝的基礎(chǔ)上,生物體才會(huì)表現(xiàn)出其他生命活動(dòng)。因此,新陳代謝是生物最基本的特征,那么,新陳代謝究竟是指什么呢?
提問(wèn):請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)出葉綠體、線粒體、核糖體的生理功能是什么?
(回答:略。)
講述:上面幾種細(xì)胞器的生理功能我們都可以用化學(xué)反應(yīng)式表示出來(lái)。
。ń處煼磐队捌汗夂献饔玫姆磻(yīng)式,有氧呼吸及氨基酸縮合形成多肽的反應(yīng)式。)
講述:上述反應(yīng)都是在活細(xì)胞中進(jìn)行的,這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程。就是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝的過(guò)程。因此,我們可以說(shuō),新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱。
講述:生物體內(nèi)這些化學(xué)反應(yīng),在生物體內(nèi)溫和的條件下(常溫、常壓)很快就能完成,這全靠生物體內(nèi)的催化劑——酶的作用。那么,酶的本質(zhì)是什么?又有哪些特征?
這些都是本節(jié)課重點(diǎn)探討的問(wèn)題。
下面,首先請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本中“酶的發(fā)現(xiàn)”。
閱讀后,教師要求學(xué)生提出不懂的問(wèn)題。
討論后學(xué)生回答:
1、1783年,意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),其巧妙之處在哪里?從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論?
2、 20世紀(jì)30年代以來(lái)?茖W(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶,這一事實(shí)說(shuō)明酶的本質(zhì)是什么?
3、 20世紀(jì)80年代,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用,這一發(fā)現(xiàn)使酶的概念又?jǐn)U展成什么?
4、酶從具有催化作用的蛋白質(zhì),發(fā)展到有催化作用的有機(jī)物,導(dǎo)致酶概念發(fā)展的因素是什么?
(回答:略。)
講述:從發(fā)現(xiàn)酶到認(rèn)識(shí)酶的本質(zhì),都離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn),可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)的重要性。科學(xué)實(shí)驗(yàn)可導(dǎo)致科學(xué)的發(fā)展,生產(chǎn)實(shí)踐同樣可導(dǎo)致科學(xué)的'發(fā)展。因此,我們不僅要重視實(shí)驗(yàn),也要重視生產(chǎn)實(shí)踐。
酶既是生物催化劑,它和無(wú)機(jī)催化劑相比,具有哪些不同的特點(diǎn)呢?下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索。
講述:過(guò)氧化氫(H2O2)在 Fe3+的催化下,可分解成H2O和O2,動(dòng)物新鮮肝臟中含有的過(guò)氧化氫酶也能催化這個(gè)反應(yīng)。據(jù)測(cè)算,每滴氯化鐵中的Fe3+數(shù),大約是肝臟研磨液中過(guò)氧化氫分子數(shù)的25萬(wàn)倍。從數(shù)目上看,一滴含有催化劑的容液中,F(xiàn)e3+數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于過(guò)氧化氨酶的分子數(shù)。如果現(xiàn)在我們想弄清楚Fe3+與過(guò)氧化氫酶,哪一種催化劑的催化效率高,那么,我們應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?
。ɑ卮穑郝。)
講述:要比較Fe3+和過(guò)氧化氫酶的催化效率,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的其他條件應(yīng)該相同,如兩個(gè)試管中過(guò)氧化氫溶液的量應(yīng)該相同, Fe3+和動(dòng)物肝臟也應(yīng)盡可能同時(shí)加入兩個(gè)試管中。
(學(xué)生按實(shí)驗(yàn)步驟分組實(shí)驗(yàn)。)
提問(wèn):
1、你在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?
。ɑ卮穑郝裕
2、從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論?
。ɑ卮穑哼^(guò)氧化氫酶的催化能力強(qiáng)。)
講述:過(guò)氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比,要高很多。事實(shí)上,酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的 107~ 1013倍。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了酶的一個(gè)特性——高效性。
酶還具有什么特性呢?讓我們繼續(xù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索。
講述:淀粉和蔗糖都是非還原性糖,淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖,蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成磚紅色的沉淀,F(xiàn)在給你淀粉酶溶液,要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解?應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
(回答:略,然后學(xué)生按設(shè)計(jì)步驟實(shí)驗(yàn)。)
提問(wèn):
1、哪個(gè)試管加入斐林試劑后再加熱會(huì)出現(xiàn)了磚紅色的沉淀?
。ɑ卮穑涸诩尤肟扇苄缘矸鄣脑嚬苤。)
2、出現(xiàn)磚紅色沉淀的原因是什么?
。ɑ卮穑郝。)
生物教案酶9
P>在進(jìn)行酶的特性教學(xué)時(shí),教師可提問(wèn):
酶作為生物催化劑,與無(wú)機(jī)催化劑相比,有何特點(diǎn)?
為解決這個(gè)問(wèn)題,教師可演示有關(guān)實(shí)驗(yàn),也可安排相應(yīng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,分析得出結(jié)論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。
(1)酶的高效特性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前有必要簡(jiǎn)單介紹兩項(xiàng)內(nèi)容:
一是過(guò)氧化氫這種物質(zhì),它是動(dòng)植物在代謝中產(chǎn)生的,對(duì)機(jī)體有毒害作用。生物體可通過(guò)過(guò)氧化氫酶,催化過(guò)氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。無(wú)機(jī)催化劑三價(jià)鐵離子也可催化這一反應(yīng);二是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。
實(shí)驗(yàn)后,讓學(xué)生討論得出過(guò)氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結(jié)論,在此基礎(chǔ)上,教師可列舉其他實(shí)例,概括酶的高效性。教師還應(yīng)強(qiáng)調(diào)正是由于酶的存在及其高效性,所以許多代謝反應(yīng)在體外很難發(fā)生,在體內(nèi)卻可迅速進(jìn)行。
(2)酶的專一性特性
實(shí)驗(yàn)前可提問(wèn):“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質(zhì)?”
本實(shí)驗(yàn)所涉及的顏色反應(yīng)要在實(shí)驗(yàn)前跟學(xué)生說(shuō)明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應(yīng)會(huì)有磚紅色沉淀物質(zhì)產(chǎn)生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無(wú)此反應(yīng)。因此,斐林試劑可以用來(lái)鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進(jìn)而推測(cè)淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基礎(chǔ)上,教師通過(guò)進(jìn)一步實(shí)例說(shuō)明酶的專一性是酶普遍具有的特性;
(3)酶的多樣性原理,可在學(xué)生理解酶的專一性原理基礎(chǔ)上,結(jié)合蛋白質(zhì)的多樣性讓學(xué)生分析得出。
5、影響酶活性的因素
有條件的學(xué)校,應(yīng)盡量讓學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對(duì)于訓(xùn)練學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,理解?duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法等都是很幫助的。
在學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出影響酶活性的因素后,可適當(dāng)結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論一些與之相關(guān)的生活常識(shí)。如可提問(wèn):“持續(xù)高燒不退或嚴(yán)重腹瀉有時(shí)甚至?xí)<叭说纳瑢W(xué)生知道其中的原因嗎?”
人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺(jué)非常沒(méi)有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續(xù)高燒,就會(huì)出現(xiàn)一系列嚴(yán)重的反應(yīng),如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來(lái),酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、pH值、有機(jī)溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發(fā)生很小的變化的,酶活性就會(huì)發(fā)生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當(dāng)人體體溫高于或低于這個(gè)溫度時(shí),機(jī)體中酶活性就會(huì)大大降低,細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)不能正常進(jìn)行了。
霍亂是一種烈性的傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高;魜y弧菌通過(guò)人的腸粘膜并大量繁殖,同時(shí)產(chǎn)生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴(yán)重的脫水,血容量明顯減少,因而出現(xiàn)微循環(huán)衰竭,使細(xì)胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導(dǎo)致肌肉痙攣;細(xì)胞得不到碳酸氫根離子而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)pH值發(fā)生較大的改變,酶活性即相應(yīng)大大降低,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應(yīng)地補(bǔ)充水就是這個(gè)道理;嬰幼兒自身調(diào)節(jié)能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴(yán)重后果,就是這個(gè)道理。
或者問(wèn):“當(dāng)人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后,有一種應(yīng)急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆?jié){,學(xué)生知道這是為什么嗎?”
酶活性除了與溫度、pH有關(guān)外,還受有機(jī)溶劑、重金屬離子等的影響。有機(jī)溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機(jī)溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學(xué)基團(tuán)結(jié)合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆?jié){中含有大量的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可以和重金屬或有機(jī)物結(jié)合,而使這些金屬離子和有機(jī)物發(fā)生沉淀。當(dāng)人誤食了含重金屬的食品或農(nóng)藥后,大量飲用牛奶或豆?jié){可使這些有毒物質(zhì)沉淀下來(lái)不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質(zhì)與人體中正常的酶接觸的機(jī)會(huì),而保護(hù)了這些酶的活性。當(dāng)然,這只是應(yīng)急措施,還要去醫(yī)院洗胃并進(jìn)行進(jìn)一步的治療。
擴(kuò)展資料
淀粉液遇碘變藍(lán)的原因
淀粉是白色無(wú)定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉具有遇碘變藍(lán)的特性,因?yàn)槿苡谒闹辨湹矸劢柚肿觾?nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個(gè)螺距有六個(gè)葡萄糖殘基組成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋結(jié)鉤的空隙處,并且借助范德華力與直鏈淀粉聯(lián)系在一起,形成了一種絡(luò)合物,這種絡(luò)合物能夠比較均勻地吸收波長(zhǎng)范圍為400~750nm可見(jiàn)光,而反射的光是藍(lán)光,所以使淀粉溶液呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)方面
1、使學(xué)生理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)
2、使學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素
3、使學(xué)生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導(dǎo)學(xué)生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過(guò)程中,初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
通過(guò)讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用地位;通過(guò)討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間相互促進(jìn)的關(guān)系,進(jìn)而體會(huì)研究生命科學(xué)價(jià)值的教育。
教學(xué)建議
教材分析
1、酶的發(fā)現(xiàn)
教材簡(jiǎn)單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)的巧妙實(shí)驗(yàn)到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學(xué)生對(duì)酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個(gè)大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通過(guò)安排了有關(guān)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酶的三個(gè)特性,這樣的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律,有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程,并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。酶的高效性特點(diǎn),是通過(guò)比較《實(shí)驗(yàn)五、肝臟內(nèi)的過(guò)氧化氫酶比無(wú)機(jī)催化劑 的催化效率》切入;酶的專一性的特點(diǎn),是通過(guò)比較《實(shí)驗(yàn)六、探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用》切入;
3、影響酶活性的因素
本節(jié)教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過(guò)《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。
本節(jié)內(nèi)容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開(kāi)闊學(xué)生的視野,同時(shí)又有助于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,使學(xué)生體會(huì)科學(xué)、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。
教法建議
1、使學(xué)生在理解細(xì)胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)
新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱,這是在細(xì)胞水平上對(duì)新陳代謝的描述。其實(shí)學(xué)生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學(xué)習(xí)已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關(guān)系等與新陳代謝有關(guān)的知識(shí),但那是在生物個(gè)體水平對(duì)新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內(nèi)容是對(duì)以往知識(shí)的深化和展開(kāi),教學(xué)教師要有意識(shí)地從細(xì)胞和分子水平引導(dǎo)學(xué)生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進(jìn)行的,及其二者的關(guān)系,從而使學(xué)生更深刻地理解什么是生命。
例如,為使學(xué)生理解"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話,教師可結(jié)合前一章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析活細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng),如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學(xué)過(guò)程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機(jī)物的化學(xué)過(guò)程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學(xué)過(guò)程等,使學(xué)生對(duì)"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。
2、使學(xué)生理解酶的概念是本節(jié)的重點(diǎn)。在本節(jié)教學(xué)中如何組織學(xué)生完成酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)并實(shí)施有效的討論是本節(jié)的難點(diǎn)。
生命體隨時(shí)隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng),同時(shí)又是一個(gè)穩(wěn)定的,開(kāi)放的系統(tǒng)。細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)不可能在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行,而必須在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進(jìn)行的,這就要盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)能閾,這是新陳代謝為什么離不開(kāi)生物催化劑,即酶的原因。
酶的概念和酶的發(fā)現(xiàn)可結(jié)合一起在讓學(xué)生討論,這樣可讓學(xué)生充分體會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。酶的特性這部分內(nèi)容,可先組織學(xué)生依次完成實(shí)驗(yàn),然后再由學(xué)生來(lái)討論和總結(jié)。
在引導(dǎo)學(xué)生分析酶的特性時(shí),引導(dǎo)學(xué)生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來(lái),可使學(xué)生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性和酶的專一性催化關(guān)系密切。
3、使學(xué)生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節(jié)的重點(diǎn),如何組織學(xué)生完成影響酶活性因素的選做實(shí)驗(yàn)并分析、討論實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。
在組織學(xué)生操作、分析、討論《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析兩個(gè)坐標(biāo)曲線圖,讓學(xué)生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
【課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶
【教學(xué)重點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用
【教學(xué)難點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶在生物新陳代謝中的作用
【課時(shí)安排】1課時(shí)
【教學(xué)手段】板圖圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過(guò)程】
1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)
(1)學(xué)生在初中生物學(xué)課本、高中緒論課的學(xué)習(xí)或通過(guò)各種媒體的介紹,對(duì)新陳代謝已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí),首先,教師應(yīng)了解學(xué)生對(duì)新陳代謝是如何理解的。為此教師可設(shè)計(jì)一些問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節(jié)的學(xué)習(xí),如:
、偃梭w的腦細(xì)胞是通過(guò)什么途徑獲得營(yíng)養(yǎng)?腦細(xì)胞中產(chǎn)生的代謝廢物又是通過(guò)什么途徑排出體外的?
、谶M(jìn)入腦細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?
、蹖W(xué)生如何理解同化作用、異化作用,物質(zhì)代謝、能量代謝,它們之間有何關(guān)系?
④想一想,人體的身體有哪些系統(tǒng)參與了新陳代謝過(guò)程,各是如何參與的等等?
(2)學(xué)生一般只能從生物個(gè)體、器官或系統(tǒng)水平上,說(shuō)明生物體與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)把討論引向微觀水平,即細(xì)胞和分子水平的代謝過(guò)程。如可以設(shè)問(wèn):
、倌愠韵碌娜忸惖鞍踪|(zhì),通過(guò)什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?
②你吃下的淀粉類食物,通過(guò)什么途徑為你提供能量?等等
通過(guò)分析、討論,使學(xué)生理解:細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過(guò)程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),從而在細(xì)胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),即“新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在學(xué)生理解新陳代謝的本質(zhì)后,可以利用學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí),分析出無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學(xué)生分析出生物體細(xì)胞生存的條件是很溫和的,可以提問(wèn),如:
(1)細(xì)胞生存的條件是很溫和的,那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進(jìn)行呢?
(2)在化學(xué)反應(yīng)中有沒(méi)有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?
這樣可順利地引出活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑,即酶。
3、酶的發(fā)現(xiàn)史
這部分的教學(xué),教師可讓學(xué)生自己閱讀,也可發(fā)給學(xué)生相應(yīng)的補(bǔ)充資料,尤其是某種酶的研究過(guò)程方面的資料,目的是讓學(xué)生對(duì)酶的研究過(guò)程、方法有一個(gè)較為全面的了解,讓學(xué)生切身體會(huì)到生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要作用。
學(xué)生閱讀后,可提問(wèn):酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做一定的說(shuō)明。
酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)。酶是細(xì)胞中促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細(xì)胞中,催化細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過(guò)程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使生物化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進(jìn)行。
很多年來(lái),人們一直認(rèn)為所有的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物四膜蟲的26S rRNA前體在沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行內(nèi)含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當(dāng)時(shí)因?yàn)橹皇橇私馑羞@種自我催化的活性,沒(méi)有把它與酶等同看待。
1983年Atman和Pace分別報(bào)導(dǎo)了在RNA前體加工過(guò)程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說(shuō)明RNA具有酶活性的第一例證。
“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學(xué)事實(shí)再一次有力地證明了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用,同時(shí)也讓我們看到,科學(xué)是發(fā)展的,探索是無(wú)止境的,而真理是相對(duì)的,現(xiàn)在的科學(xué)事實(shí)可能在今后會(huì)被修正,甚至推翻。
另外,酶、激素、維生素之間的區(qū)別值得一提,學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中容易把這些物質(zhì)和它們的作用搞混?删透咧猩飳W(xué)水平做一簡(jiǎn)單比較:
酶 激素 維生素
從化學(xué)本質(zhì)上看 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)(如生長(zhǎng)素、胰島素等)、固醇類脂類物質(zhì)(如性激素) 多種多樣,一般為小分子有機(jī)物。 如維生素D是固醇類物質(zhì);維生素A是脂類物質(zhì)(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
從生理功能看 可提高生物體生物化學(xué)反應(yīng)的速度,是一種生物催化劑。 激素又稱“化學(xué)信使”,是特定細(xì)胞合成的,能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機(jī)分子。它的作用力很強(qiáng),很低的濃度就能引起很強(qiáng)的反應(yīng),但在細(xì)胞中不能積累,很快就會(huì)被破壞。 維生素常常與酶結(jié)合,是較復(fù)雜酶的'組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對(duì)人體的生長(zhǎng)和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。
可把酶的發(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái),這樣可使學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索酶的特性順理成章。
4、酶的特性
<出藍(lán)色來(lái)。
絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA
生物體內(nèi)存在三千多種具有不同功能的酶,一切生命現(xiàn)象都與酶有關(guān),因?yàn)榛罴?xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng),都是在酶的催化作用下進(jìn)行的,沒(méi)有酶,新陳代謝就不能進(jìn)行,生命也就會(huì)隨之停止。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),這一認(rèn)識(shí)直到20世紀(jì)80年代后才被科學(xué)修正過(guò)來(lái)?茖W(xué)研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一種叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成?茖W(xué)家將這種酶的蛋白質(zhì)除去,同時(shí)提高鎂離子的濃度,留下來(lái)的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來(lái)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)其它某些RNA分子與那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣,也都是效率非常高的生物催化劑。
酶工程
細(xì)菌細(xì)胞直徑不足2m,每時(shí)每刻卻發(fā)生著1500一20xx個(gè)化學(xué)反應(yīng),由1000多種酶對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行催化和調(diào)制,生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì),1000多種核酸;而且細(xì)菌合成效率驚人,它合成每個(gè)肽鏈只需百分之三秒,而現(xiàn)代最先進(jìn)的蛋白質(zhì)自動(dòng)合成機(jī)器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個(gè)肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人工合成;另外細(xì)胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細(xì)胞的不同細(xì)胞器中,催化細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過(guò)程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使這些反應(yīng)在正常溫度等條件下就可順利進(jìn)行。
酶是細(xì)胞產(chǎn)物,但不一定非要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,在細(xì)胞外,即在非細(xì)胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀(jì),人們已認(rèn)識(shí)到酵母可以使葡萄糖發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,但是對(duì)于這一過(guò)程是如何進(jìn)行的,當(dāng)時(shí)主要有兩種觀點(diǎn),而且一直未能達(dá)成一致。1857年,法國(guó)著名的細(xì)菌學(xué)家巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵需要有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn);德國(guó)化學(xué)家李比西則認(rèn)為酒精發(fā)酵要求的只是細(xì)胞中的某些物質(zhì),而不要求完整的細(xì)胞參與。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細(xì)胞,而用酵母汁進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功,從而證明生物體內(nèi)的催化反應(yīng)也可能在體外進(jìn)行。
正是基于這點(diǎn),人們可以利用細(xì)胞中的酶能催化體外的生化反應(yīng),這就是酶工程得以發(fā)現(xiàn)的前提。
我們都用過(guò)加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白質(zhì)和脂肪酶等多種通過(guò)微生物生產(chǎn)出來(lái)的酶,因此,去除汗?jié)n和油污的能力比較強(qiáng)。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機(jī)物,是在活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么,人們是怎樣通過(guò)活細(xì)胞獲得這種酶并且在生產(chǎn)和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過(guò)酶工程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
所謂酶工程,就是在一定的生物反應(yīng)器中,利用酶的催化作用,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù),而且酶工程是生物工程的核心,沒(méi)有酶的作用,任何生物工程技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)。概括地說(shuō),酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩個(gè)方面組成的。
(一)酶制劑的生產(chǎn)
已知酶的種類大約有幾千種,實(shí)際已被運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的僅10余種,如已能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶等,其中堿性蛋白酶用于加酶洗滌劑,占國(guó)際上酶銷售額的首位,青霉素固化酶用于醫(yī)療,占世界用量第二位。
早期酶制劑主要來(lái)源于動(dòng)植物材料,而今酶的主要來(lái)源是微生物。酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化。
1、酶的生產(chǎn)、提取和分離純化
(1)酶的生產(chǎn)
酶普遍存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)。人們最早是從植物的器官和組織中提取酶的。例如,從胰臟中提取蛋白酶,從麥芽中提取淀粉酶;現(xiàn)在,生產(chǎn)酶制劑所需要的酶大都來(lái)自微生物,這是因?yàn)橥参锖蛣?dòng)物相比,微生物具有容易培養(yǎng)、繁殖速度快和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。人們提供必要的條件,利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)酶。
(2)酶的提取和純化
從微生物、動(dòng)植物細(xì)胞中得到含有多種酶的提取液后,為了從提取液中獲得所需要的某一種酶,必須將提取液中的其他物質(zhì)分離,這就是酶的分離純化。經(jīng)過(guò)分離純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分離純化必須在適宜的條件下進(jìn)行。人們多選擇不同種類和濃度的有機(jī)溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達(dá)到分離純化酶的目的。
2、酶的固定化
將分離純化的酶制成酶制劑進(jìn)行干燥處理,再適量加入相應(yīng)的穩(wěn)定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來(lái)催化生化反應(yīng)。但其結(jié)果是酶制劑和產(chǎn)物混在一起,不能得到高純度的產(chǎn)品;也很難讓酶制劑進(jìn)行重復(fù)使用。怎么辦呢?科學(xué)家們想到了酶的固定化。
先將純化的酶連接到一定的載體上(使酶固定化),使用時(shí)將被固定的酶投放到反應(yīng)溶液中,催化反應(yīng)結(jié)束后又能將被固定的酶回收。
固定化酶一般是呈膜狀、顆粒狀或粉狀的酶制劑,它在一定的空間范圍內(nèi)使用,產(chǎn)品的純度高,沒(méi)有酶的而且酶制劑可反復(fù)使用,這種技術(shù)是1969年日本首先研制成功,現(xiàn)已方法應(yīng)用到生產(chǎn)中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復(fù)使用;其三是產(chǎn)物純度高;其四是生產(chǎn)可連續(xù)化和自動(dòng)化;其五是設(shè)備小型化以及可節(jié)約能源等。
我們知道,蔗糖幾乎全部來(lái)源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的種植范圍都比較有限,因此,蔗糖的產(chǎn)量也就受到了影咱。能不能利用淀粉來(lái)生產(chǎn)類似蔗糖的甜味劑呢?科學(xué)家通過(guò)α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構(gòu)酶連接到離子交換樹(shù)脂上,或者包埋在明膠中,制成的固定化葡萄糖異構(gòu)酶,這種固定化酶可以用于使葡萄糖轉(zhuǎn)化成甜度更高的高果糖漿。一些發(fā)達(dá)國(guó)家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達(dá)到幾百萬(wàn)噸,高果糖漿在許多飲料的制造中已經(jīng)逐漸替代了蔗糖。
3、固定化細(xì)胞
利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時(shí),先要把細(xì)胞打碎,才能將里面的酶提取出來(lái),這就增加了工序和成本。人們?cè)O(shè)想直接固定那些含有所需胞內(nèi)酶的細(xì)胞,并且就用這樣的細(xì)胞來(lái)催化化學(xué)反應(yīng)。20世紀(jì)70年代,科學(xué)家研制成固定化細(xì)胞,并且用于生產(chǎn)。例如,將酵母細(xì)胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在瓊脂中,制成的固定化酵母菌細(xì)胞,可以用于酒類的發(fā)酵生產(chǎn)。
(二)酶制劑的應(yīng)用
1、治療疾病
胰島素是治療糖尿病的常用藥品,這種蛋白質(zhì)是胰臟中胰島細(xì)胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個(gè)氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個(gè)氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰島素的需要量很大,所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是,豬胰島素與人胰島素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有一處差別:豬胰島素B鏈上最后一個(gè)氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最后一個(gè)氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,容易使一些患者產(chǎn)生免疫反應(yīng),F(xiàn)在,科學(xué)家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個(gè)丙氨酸,然后接上一個(gè)蘇氨酸。這樣,豬的胰島素就魔術(shù)般地變成人的胰島素了;
尿激酶可以用來(lái)活化人體內(nèi)的溶纖維蛋白酶原,使溶纖維蛋白酶原轉(zhuǎn)化為溶纖維蛋白酶,是治療腦溢血、心肌梗塞、肺動(dòng)脈阻塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞得到的唯一可以商業(yè)化的治療劑。但由尿或組織培養(yǎng)的產(chǎn)物中提取價(jià)格較高,1980年4月,科學(xué)家已經(jīng)通過(guò)質(zhì)粒DNA誘發(fā)大腸桿菌生產(chǎn)出尿激酶,為在工業(yè)上利用酶工程方法生產(chǎn)酶開(kāi)辟了道路;
青霉素是人們經(jīng)常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對(duì)青霉素產(chǎn)生了抗藥性,為此,科學(xué)家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設(shè)法通過(guò)有關(guān)的酶制劑來(lái)改造青霉素的分子結(jié)構(gòu),進(jìn)而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個(gè)母核和一個(gè)側(cè)鏈組成的?茖W(xué)家利用青霉素;,將母核和側(cè)鏈水解開(kāi),然后,利用化學(xué)合成的方法,使青毒素的母核與其他的側(cè)鏈連接,從而研制出氨芐青霉素等新型的青霉素。現(xiàn)在,制藥廠已經(jīng)能夠利用固定化青霉素;阜磻(yīng)器,成批地生產(chǎn)用于合成氨芐青霉素等新型青霉素的母核了;
再如,溶菌酶可分解病原菌的細(xì)胞壁,具有明顯的抗菌和消炎作用;溶纖維蛋白酶具有溶解患者血管內(nèi)纖維蛋白凝塊的作用,可以用來(lái)治療血栓病。
2、產(chǎn)品加工
利用酶制劑生產(chǎn)一些產(chǎn)品,這一過(guò)程是在酶反器中進(jìn)行的,酶反應(yīng)器是指供酶制劑催化化學(xué)反應(yīng)容器。酶反應(yīng)器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細(xì)胞)的反應(yīng)器叫做柱式酶反應(yīng)器,柱式酶反應(yīng)器是將含有底物的液體,以一定的速度連續(xù)不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細(xì)胞)的容器,在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細(xì)胞)時(shí),容器內(nèi)就發(fā)生催化反應(yīng)并且生成產(chǎn)物、含有產(chǎn)物的液體則連續(xù)不斷地從容器的另一端流出。同一般的化工容器一樣,需要對(duì)酶反應(yīng)器溫度和pH等條件進(jìn)行嚴(yán)格控制;不同的是,酶反應(yīng)器必須進(jìn)行無(wú)菌操作。
食品加工業(yè)方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來(lái)澄清果酒和果汁,效果十分明顯;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封飲料和罐頭中的氧氣、從而有效地防止飲料和食品氧化變質(zhì);再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉絲、肉片等烹調(diào)后吃起來(lái)嫩滑可口;例如,支鏈淀粉酶是分解多糖類支鏈淀粉的酶,它能把胚芽轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴奢^好的麥芽糖糖漿。麥芽糖的甜味沒(méi)有葡萄糖濃,但很適口,且容易發(fā)酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇熱變色,用于冰激凌可以防止產(chǎn)生砂糖結(jié)晶。
日常生活方面。照相業(yè)由于采用了酶技術(shù)使照相材料發(fā)生了很大變革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能夠分解某些蛋白質(zhì)等物質(zhì),使衣服上的血跡、汗?jié)n等容易洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很容易被破壞,然而酶工程可以解決這一技術(shù)難題。目前,市場(chǎng)上己經(jīng)出現(xiàn)了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉?茖W(xué)家通過(guò)對(duì)去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)氨基酸進(jìn)行修改,提高了這種酶的抵抗力。
化學(xué)工業(yè)方面酶制劑也得到了廣泛應(yīng)用,在塑料工業(yè)與合成纖維工業(yè)中,已經(jīng)可以用酶制劑催化氫化鏈烯的生產(chǎn);
其他方面,一些紡織原料也可以利用酶制劑進(jìn)行加工。例如,天然蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響天然蠶絲的使用。過(guò)去,人們只能在高溫條件下用堿性物質(zhì)脫去天然蠶絲上的絲膠,F(xiàn)在,人們可以在溫和的條件下,利用蛋白酶對(duì)天然蠶絲進(jìn)行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。
3、化驗(yàn)診斷和水質(zhì)監(jiān)測(cè)
根據(jù)葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以將某種無(wú)色的化合物氧化成有色的化合物,人們根據(jù)這個(gè)原理,將上述兩種酶和無(wú)色的化合物固定在紙條上,制成測(cè)試尿糖含量的酶試紙,當(dāng)它與尿液相遇時(shí),依據(jù)尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現(xiàn)出淺藍(lán)、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗(yàn)?zāi)蛱堑那闆r了。科學(xué)家根據(jù)同一原理,還研制出能夠化驗(yàn)血糖數(shù)值的血糖快速測(cè)試儀,具有靈敏度高和速度快等優(yōu)點(diǎn)。
酚是一類對(duì)人體有害的化合物,經(jīng)常通過(guò)煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學(xué)家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶?jìng)鞲衅鳎煽焖贉y(cè)定出水中質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅有2×10—7的酚。
4、用于生物工程其他分支領(lǐng)域
基因工程離不開(kāi)內(nèi)切酶和連接酶;植物體細(xì)胞雜交制備原生質(zhì)體時(shí),需要纖維素酶,人們把它們稱為生物工程的工具酶,而這些酶可由酶工程得到。
酶作用的特性
酶是催化劑,只需微量就可以使所催化的反應(yīng)加速進(jìn)行,而其本身的質(zhì)和量都不發(fā)生變化,此外酶是生物催化劑,它有著不同于化學(xué)催化劑的特性。
(1)酶具有高效性
酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)化學(xué)催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應(yīng):
碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應(yīng)速度最快的酶之一。每個(gè)碳酸酐酶分子每秒能夠催化 個(gè) ,使它們與相同數(shù)量的 結(jié)合,形成相同數(shù)量的 。碳酸酐酶催化上述反應(yīng)的速度比非酶催化的上述反應(yīng)速度快上 倍。酶為什么會(huì)具有這樣強(qiáng)大的催化能力呢?酶的中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)認(rèn)為:酶在催化某一底物時(shí),先與底物結(jié)合成一種不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物。這種中間產(chǎn)物極為活潑,很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變成反應(yīng)物,并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō),酶的催化反應(yīng)可以寫成下式:
S(底物)十E(酶)=SE(中間產(chǎn)物)=E十P(反應(yīng)產(chǎn)物)
(2)酶具有高度的專一性
這就是說(shuō),一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物,促使底物進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。酶為什么具有這樣高度的專一性呢?這可以用“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”來(lái)解釋。
所謂“誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)”是指底物一旦與酶結(jié)合,酶分子上的某些基團(tuán)常常發(fā)生明顯的變化,從而使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)的變化,使酶的活性中心的空間結(jié)構(gòu)和底物的空間結(jié)構(gòu)十分吻合,最終契合形成酶—底物絡(luò)合物,這種變化的結(jié)果,使酶只能與對(duì)應(yīng)的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物?茖W(xué)家們對(duì)羧肽酶等進(jìn)行了X射線衍射研究,研究的結(jié)果有力地支持了這個(gè)假說(shuō)。
(3)酶很容易失活
同一般的催化劑相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)斐傻摹?/p>
酶的催化作用,受到溫度、pH和某些化合物等因素的影響。
溫度的影響:在一定的溫度范圍(0—40℃)內(nèi),酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般地說(shuō),溫度每升高10℃,反應(yīng)速度就相應(yīng)提高一倍。但超過(guò)60℃,絕大多數(shù)的酶就會(huì)失去活性。
pH的影響:酶對(duì)環(huán)境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出活性,超過(guò)這個(gè)范圍,酶就失活了。即使在這個(gè)有限的pH范圍內(nèi),酶的活性也要隨著環(huán)境中pH的變動(dòng)而有所不同。一般來(lái)說(shuō),酶的最適pH在4~8之間。但是,各種酶的最適pH是不一樣的。
某些化合物的影響:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥等有機(jī)小分子物質(zhì);重金屬離子等;有些離子或簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,能夠增強(qiáng)酶的活性,這些物質(zhì)叫做酶的激活劑。例如,經(jīng)過(guò)透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,這種酶的活性就會(huì)大大增強(qiáng),因?yàn)? 中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;還有些物質(zhì)能夠抑制酶的活性,這類物質(zhì)叫做酶的抑制劑,例如,氰化物可以抑制細(xì)胞色素氧化酶的活性。
生物教案酶10
一、目的和要求
1.掌握鹽析法初步分離純化蛋白質(zhì)的原理和方法;
2.掌握透析脫鹽濃縮蛋白質(zhì)的原理和方法。
3.掌握膜分離原理和方法
二、基本原理
1.蛋白質(zhì)的鹽析
蛋白質(zhì)是親水膠體,借水化膜和同性電荷(在PH值7.0的溶液中一般蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷)維持膠體的穩(wěn)定性。由于蛋白質(zhì)分子內(nèi)及分子間電荷的極性基團(tuán)有著靜電引力,當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中加入少量堿金屬或堿土金屬的中性鹽類[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl或MgSO4等]時(shí),由于鹽類離子與水分子對(duì)蛋白質(zhì)分子上
的極性基團(tuán)的影響,使蛋白質(zhì)在水中溶解度增大,因此蛋白質(zhì)、酶等在低鹽濃度下的溶解質(zhì)隨著鹽液濃度升高而增加,此時(shí)稱為鹽溶;當(dāng)鹽濃度不斷上升并達(dá)到一定濃度時(shí),蛋白質(zhì)表面的電荷大量被中和,水化膜被破壞,于是蛋白質(zhì)就相互聚集而沉淀析出,蛋白質(zhì)和酶的溶解度又以不同程度下降并先后析出,稱為蛋白質(zhì)的`鹽析。
由鹽析所得的蛋白質(zhì)沉淀,經(jīng)過(guò)透析或用水稀釋以減低或除去鹽后,能再溶解并恢復(fù)其分子原有結(jié)構(gòu)及生物活性,因此由鹽析生成的沉淀是可逆性沉淀。鹽析法就根據(jù)不同蛋白質(zhì)和酶在一定濃度的鹽溶液中溶解度降低程度的不同而達(dá)到彼此分離的方法。鹽析法對(duì)于許多非電解質(zhì)的分離純化都是適合的,也是蛋白質(zhì)和酶提純工作應(yīng)用最早,至今仍廣泛使用的方法。
2.透析脫鹽的原理
蛋白質(zhì)的分子很大,其顆粒在膠體顆粒范圍(直徑1~100nm)內(nèi),不能透過(guò)半透膜。選用孔徑合宜的半透膜,使小分子物質(zhì)能夠透過(guò),而蛋白質(zhì)顆粒不能透過(guò),這樣就可使蛋白質(zhì)和小分子物質(zhì)分開(kāi)。把蛋白質(zhì)溶液裝入透析袋中,袋的兩端用線扎緊,然后用蒸餾水或緩沖液進(jìn)行透析,這時(shí)鹽離子通過(guò)透析袋擴(kuò)散到水或緩沖液中,蛋白質(zhì)分子量大不能穿透析袋而保留在袋內(nèi),通過(guò)不斷更換蒸餾水或緩沖液,直至袋內(nèi)鹽分透析完畢。這種方法可除去和蛋白質(zhì)混合的中性鹽及其他小分子物質(zhì),是常用來(lái)純化蛋白質(zhì)的方法。透析需要較長(zhǎng)時(shí)間,常在低溫下進(jìn)行,并加入防腐劑避免蛋白質(zhì)和酶的變性或微生物的污染。
三、試驗(yàn)材料
1.培養(yǎng)基
種子培養(yǎng)基:牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g 可溶性淀粉 2g 葡萄糖1.5g /1000ml H2O 配100ml
發(fā)酵培養(yǎng)基:牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g可溶性淀粉 2g /1000ml
2.酶活測(cè)定溶液
0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液1mg/mL DNS試劑(3,5-二硝基水楊酸試劑)
3.試劑
蛋白胨、牛肉膏、可溶性淀粉、(NH4)2SO4、NaOH、HCl、、Na2HPO412H2O、NaH2PO4H2O、EDTA
4.儀器或其它用具
微量移液器、移液器槍頭、透析袋、恒溫培養(yǎng)箱、搖床、紫外檢測(cè)儀(分光光度計(jì))、離心機(jī)、分析天平、pH計(jì)、量筒、250ml瓶、分裝架、記號(hào)筆、紗布、酒精燈、滅菌鍋、干燥箱、恒溫水浴鍋等;
四、試驗(yàn)路線
發(fā)酵培養(yǎng)→粗酶液制備→硫酸銨鹽析→透析脫鹽濃縮→濃縮酶液酶活測(cè)定
五、操作步驟
1.菌株發(fā)酵
將實(shí)驗(yàn)一中純化的菌株接入種子培養(yǎng)基搖瓶培養(yǎng)24h,2% 的接種量接種到發(fā)酵培養(yǎng)基,37℃,180r/min,培養(yǎng)36h;
2.粗酶液的制備
發(fā)酵液在8000r/min離心20min,收集上清液即為粗酶液,測(cè)定酶活方法參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)三DNS測(cè)淀粉酶活力。
3.硫酸銨鹽析
3.1 鹽析條件的確定
40%、60%和80%
鹽析步驟
1)發(fā)酵液上清分裝至3支燒杯中,每個(gè)20ml;
2)加硫酸銨至3支燒杯中,對(duì)照25℃硫酸銨飽和度配置表,使其飽和度分別為40%、60%和80%。在加硫酸銨時(shí)需緩慢的加入,同時(shí)不斷的輕柔攪拌(否則局部濃度過(guò)高會(huì)使酶失活)使硫酸銨完全溶解;
3)室溫靜置2h,出現(xiàn)白色沉淀
4)離心,分別取沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液回溶。
4.透析脫鹽濃縮
4.1 透析膜前處理
透析袋的預(yù)處理方法:
1)將透析袋剪成合適的長(zhǎng)度;
2)在一只250 mL的玻璃燒杯中,加入200 mL的透析袋處理液,微波爐中預(yù)熱;
3)將透析袋裝入其中,電爐上煮沸10 min;
4)用蒸餾水徹底洗滌;
5)蒸餾水中煮10 min;
6)冷卻后4℃存放,存放過(guò)程中透析袋應(yīng)完全放入0.02mol/L磷酸酸緩沖液(pH7.0)中
7 用細(xì)線扎緊透析袋一端,注入清水檢驗(yàn)不漏后加入不超過(guò)透析袋體積1/2的須透析溶液。
4.2 操作
1 沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS緩沖液回溶,移入透析袋中,經(jīng)透析膜袋在20倍量0.02mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)中在室溫,36h透析脫鹽(每過(guò)6h換一次透析液).
2 取各梯度脫鹽沉淀5ml 8000r/min離心20min,取上清測(cè)酶活。(沉淀為變性蛋白質(zhì)酶活很低。)
5.酶活力的測(cè)定
參照實(shí)驗(yàn)三中的酶活測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
粗酶液 540nm 0.291 0.314
鹽析40%60% 80%
1.221 2.708 1.456
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
。1)測(cè)定粗酶液酶活;
粗酶液 540nm 0.291 0.314 (取平均值)
酶活力9.705
(2)測(cè)定透析后酶液的酶活力
40%60% 80%
540nm吸光度 1.221 2.708 1.456
酶活力36.63 81.24 43.68
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
通過(guò)比較可知 在硫酸銨飽和度為 60%時(shí)分離純化淀粉酶酶活力最高。經(jīng)鹽析,透析除鹽后酶活力大大提高純化后的酶活力約為粗酶活力的4~9倍。
八、注意事項(xiàng)
。1)硫酸銨飽和度計(jì)算及加入方式:在分段鹽析時(shí),加鹽濃度一般以飽和度表示,所需達(dá)到飽和度較高而溶液的體積又不再過(guò)分增大時(shí),可直接加固體硫酸銨,其加入量見(jiàn)附表。注意看清是25℃硫酸銨飽和度表
。2)清洗透析袋內(nèi)外時(shí),操作過(guò)程中應(yīng)使用鑷子或戴手套;
。3)蛋白質(zhì)溶液用透析法去鹽時(shí),正負(fù)離子透過(guò)半透膜的速度不同。以硫酸銨為例,NH4+的透出較快.在透析過(guò)程中膜內(nèi)SO42-剩余而生成H2SO4,而使膜內(nèi)蛋白
質(zhì)溶液呈酸性,足以達(dá)到使蛋白質(zhì)變性的酸度,因此在用鹽析法純化蛋白質(zhì)做透析去鹽時(shí),開(kāi)始應(yīng)用0.1M的NH4OH透析,或者用緩沖液配制蛋白溶液。
生物教案酶11
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。
2.通過(guò)閱讀分析"關(guān)于酶本質(zhì)的探索"的資料,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。
3.進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
酶的作用、本質(zhì)和特性。
教學(xué)難點(diǎn)
(1)酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理。
(2)控制變量的科學(xué)方法。
教學(xué)工具
教學(xué)課件
教學(xué)過(guò)程
一、情境創(chuàng)設(shè)。
人不吃飯行嗎?食物進(jìn)入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化?這些問(wèn)題在現(xiàn)在來(lái)說(shuō)都已經(jīng)十分清楚了。這些變化過(guò)程在其他生物中有沒(méi)有呢?早在二百多年前科學(xué)家就對(duì)此進(jìn)行了探索。
實(shí)驗(yàn)介紹:1783年意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼將肉塊放在小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下,過(guò)了一段時(shí)間,將籠子取出,肉塊不見(jiàn)了。
問(wèn):(1)為何要將肉塊放在籠子中?
答:排除了胃對(duì)肉塊的物理性消化。
問(wèn):(2)對(duì)肉起消化作用的是什么物質(zhì)?
答:一定是某些物質(zhì)進(jìn)入到金屬籠中,使肉分解,F(xiàn)在已經(jīng)知道這個(gè)能讓肉分解的物質(zhì)就是--酶。
問(wèn):(3)進(jìn)行肉類消化的過(guò)程的條件是怎樣的?
答:進(jìn)行分解肉的反應(yīng)是在一種極溫和的條件下進(jìn)行的。
問(wèn):(4)在實(shí)驗(yàn)室中能否也能讓肉分解?能的話需要怎樣的條件?
答:實(shí)驗(yàn)室也能進(jìn)行肉的分解,但是比起在生物體中來(lái)說(shuō),需要高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈的條件才能進(jìn)行。
二、問(wèn)題探討
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的問(wèn)題是:鳥(niǎo)類的胃是否只有物理性消化,沒(méi)有化學(xué)性消化?
2.是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。
3.提示:收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。
總結(jié):對(duì)于一個(gè)生物體來(lái)說(shuō)要進(jìn)行的生理活動(dòng)非常之多,構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過(guò)程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化。細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱就叫細(xì)胞代謝。
細(xì)胞生存的條件是很溫和的,那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效地進(jìn)行呢?在化學(xué)反應(yīng)中有沒(méi)有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?
三、過(guò)氧化氫在不同條件下的分解
實(shí)驗(yàn)前介紹:動(dòng)植物在代謝中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫,對(duì)機(jī)體是有毒的。機(jī)體通過(guò)過(guò)氧化氫酶,催化過(guò)氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應(yīng)。
2H2O2 H2O+O2
問(wèn):如何獲得過(guò)氧化氫酶?
答:新鮮肝臟中含有較多的過(guò)氧化氫酶,所以新鮮肝臟研磨液含有較多的過(guò)氧化氫酶。
按以下實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,對(duì)照實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。
問(wèn):上述實(shí)驗(yàn)分成了1、2、3、4號(hào)四支試管,哪些是四支試管共同的條件?兩兩比較不同的條件有幾個(gè)?
答:共同點(diǎn):都在試管中加入2 mL H2O2溶液,都在相同的壓力下進(jìn)行。
不同點(diǎn):1和2:只有溫度不同;1和3:3多了2滴FeCl3溶液;1和4:4多了2滴肝臟研磨液;3和4:加入的催化劑不同。
問(wèn):1號(hào)試管沒(méi)有加任何試劑,它起的作用是什么?
答:它起的是對(duì)照的作用。
結(jié)論:進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的其他因素相同,而只有其中某一因素不同,觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如果結(jié)果不同,那么影響該結(jié)果的`就是這一不同的因素。在上述實(shí)驗(yàn)3試管和4試管只有加入的催化劑不同,那么該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果3放的氧氣少,4放出氧氣多就是因?yàn)榧尤氲?號(hào)催化劑的催化效率比加入到3號(hào)的高。即酶具有高效性。
問(wèn):2和4試管現(xiàn)象基本相同,能否在生物體中也利用2的方法來(lái)解毒?
答:不能。加熱到這樣的溫度會(huì)造成生物的細(xì)胞死亡。
問(wèn):能否用同一滴管給3和4試管加FeCl3溶液和肝臟研磨液?
答:不能。共用滴管會(huì)讓肝臟研磨液(或FeCl3溶液)殘留在滴管內(nèi),難以判斷出過(guò)氧化氫的分解是哪種滴加液的作用,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確。
問(wèn):為何酶的催化效率會(huì)比無(wú)機(jī)催化劑更高呢?
答:酶降低了活化能;罨芫褪欠肿訌某B(tài)轉(zhuǎn)化變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量;罨茉酱螅磻(yīng)就越不容易進(jìn)行,反之就容易進(jìn)行。
四、總結(jié)
在生物體中,生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)每時(shí)每刻進(jìn)行著。以人為例:據(jù)估計(jì)人體細(xì)胞內(nèi)每分鐘大約要發(fā)生幾百萬(wàn)次的化學(xué)反應(yīng),這么多的化學(xué)反應(yīng)能在人體中順利而迅速地完成,完全是靠酶的催化作用。它和無(wú)機(jī)催化劑相比,具有更高的催化效率。
酶在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)變化過(guò)程中起著重要作用,這個(gè)作用是其他物質(zhì)無(wú)法代替的。它降低了化學(xué)反應(yīng)中的活化能,而自身卻沒(méi)有發(fā)生變化,所以是一種催化劑。它是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的,所以它也是細(xì)胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。
在醫(yī)院常用雙氧水作為身體出現(xiàn)小傷口的消毒用藥,能觀察到什么現(xiàn)象嗎?試解釋該現(xiàn)象。
能看到傷口有氣泡產(chǎn)生。原因是人體細(xì)胞中產(chǎn)生的酶將雙氧水分解成了水和氧氣。
課后小結(jié)
酶在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)變化過(guò)程中起著重要作用,這個(gè)作用是其他物質(zhì)無(wú)法代替的。它降低了化學(xué)反應(yīng)中的活化能,而自身卻沒(méi)有發(fā)生變化,所以是一種催化劑。它是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的,所以它也是細(xì)胞中具有高效催化效率的生物催化劑。它的作用就是降低活化能。
課后習(xí)題
完成課后練習(xí)題。
生物教案酶12
一、說(shuō)教材的地位和作用
《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》是人教版教材高一生物必修本第五章第 1 節(jié)第一課時(shí)內(nèi)容。上一章,學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)的是細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 ,這節(jié)開(kāi)始我們學(xué)習(xí)細(xì)胞的能量流動(dòng),而本節(jié)課的內(nèi)容是整章的基礎(chǔ),生命活動(dòng)離不開(kāi)酶。因此,本節(jié)內(nèi)容在 整章生物學(xué)習(xí) 中具有不容忽視的重要的地位。后面還將學(xué)習(xí)到酶的特性,所以學(xué)好本節(jié)的內(nèi)容可以為學(xué)好以后的生物知識(shí)打下牢固的理論基礎(chǔ)。本內(nèi)容包含的一些 單一變量控制科學(xué)方法 知識(shí),是以后生物學(xué)習(xí)中不可缺少的部分,也是今后高考的必考內(nèi)容。
二、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析,結(jié)合著高一年級(jí)學(xué)生他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其心理特征,我制定了以下的教學(xué)目標(biāo):
1、 認(rèn)知目標(biāo):識(shí)記:細(xì)胞代謝概念、活化能概念、酶在細(xì)胞中的作用理解
2、 能力目標(biāo):學(xué)會(huì)控制變量,觀察和檢測(cè)因變量變化,以及設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)
三、說(shuō)教學(xué)的重、難點(diǎn)
本著高一新課程標(biāo)準(zhǔn),在吃透教材基礎(chǔ)上,我確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):酶在細(xì)胞中的作用
教學(xué)難點(diǎn):控制變量的科學(xué)方法
難點(diǎn)的依據(jù):?jiǎn)我蛔兞靠刂品椒ㄝ^抽象;學(xué)生沒(méi)有這方面的基礎(chǔ)知識(shí)。
為了講清教材的重、難點(diǎn),使學(xué)生能夠達(dá)到本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),我再?gòu)慕谭ê蛯W(xué)法上談?wù)劊?/p>
四、 說(shuō)教法
我們都知道生物是一門培養(yǎng)人的實(shí)踐能力的重要學(xué)科。因此,在教學(xué)過(guò)程中,不僅要使學(xué)生“知其然”,還要使學(xué)生“知其所以然”。我們?cè)谝詭熒葹橹黧w,又為客體的原則下,展現(xiàn)獲取理論知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題方法的思維過(guò)程。
考慮到我校高一年級(jí)學(xué)生的現(xiàn)狀,我主要采取學(xué)生活動(dòng)的教學(xué)方法,讓學(xué)生真正的參與活動(dòng),而且在活動(dòng)中得到認(rèn)識(shí)和體驗(yàn),產(chǎn)生踐行的愿望。培養(yǎng)學(xué)生將課堂教學(xué)和自己的行動(dòng)結(jié)合起來(lái),充分引導(dǎo)學(xué)生全面的看待發(fā)生在身邊的現(xiàn)象,發(fā)展思辯能力,注重學(xué)生的心理狀況。
當(dāng)然教師自身也是非常重要的教學(xué)資源。教師本人應(yīng)該通過(guò)課堂教學(xué)感染和激勵(lì)學(xué)生,充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生參與活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題的渴望,并且要培養(yǎng)學(xué)生以理論聯(lián)系實(shí)際的能力,從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果。同時(shí)也體現(xiàn)了課改的精神。
基于本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn),我主要采用了以下的教學(xué)方法:
1、直觀演示法:教材中活化能概念的文字?jǐn)⑹龊艹橄,雖然加入了卡通式插圖和圖解,但仍然是平面的、靜止的,很難實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。而Flash動(dòng)畫是立體的、直觀的、動(dòng)靜結(jié)合的,并且能夠展示不同條件下的反應(yīng)情況,有利于在比較和歸納中得到正確的知識(shí)。
2、實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法——從反應(yīng)物、反應(yīng)條件、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象記錄和分析、歸納得出結(jié)論等方面,引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并嘗試改良實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從具體到抽象、從實(shí)踐到理論來(lái)深化科學(xué)探究思想,培養(yǎng)學(xué)生的小組協(xié)作能力和科學(xué)探究能力。
3、啟發(fā)式教學(xué)法——以設(shè)問(wèn)和疑問(wèn)層層引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生動(dòng)機(jī),啟發(fā)學(xué)生積極思考,逐步從常識(shí)走向科學(xué),將感性認(rèn)識(shí)提升到理性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力
由于本節(jié)內(nèi)容與社會(huì)現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)系比較密切,學(xué)生已經(jīng)具有了直觀的感受,可以讓學(xué)生自己閱讀課本并思考,并例舉生產(chǎn)實(shí)踐上存在的一些有關(guān)的 酶的作用 (佳美洗衣粉) 現(xiàn)象,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行討論,然后進(jìn)行歸納總結(jié),得出正確的結(jié)論。這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)的認(rèn)知更清晰、更深刻。
五、說(shuō)學(xué)法
高中生具有的認(rèn)知發(fā)展水平以及初中生物和化學(xué)基礎(chǔ),我在教學(xué)過(guò)程中特別重視學(xué)法的指導(dǎo)。讓學(xué)生從機(jī)械的“學(xué)答”向“學(xué)問(wèn)”轉(zhuǎn)變,從“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”轉(zhuǎn)變,成為真正的學(xué)習(xí)的主人。這節(jié)課在指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面主要采取以下方法:思考評(píng)價(jià)法、分析歸納法、自主探究法、總結(jié)反思法。
學(xué)習(xí)方法指導(dǎo):
1、跟隨老師的問(wèn)題,積極思考,將原有的知識(shí)應(yīng)用到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中,完成知識(shí)的遷移。
2、小組內(nèi)合理分工,協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作、記錄和匯報(bào),培養(yǎng)觀察、分析、判斷的思維能力和實(shí)驗(yàn)操作能力,培養(yǎng)科學(xué)探究精神和合作精神。
3、結(jié)合書本的文字?jǐn)⑹、圖片和老師展示的動(dòng)畫,提高分析、歸納能力。
最后我具體來(lái)談?wù)勥@一堂課的教學(xué)過(guò)程:
六、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
在這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中,我注重突出重點(diǎn),條理清晰,緊湊合理。各項(xiàng)活動(dòng)的安排也注重互動(dòng)、交流,最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性。
1、導(dǎo)入新課:(3—5分鐘)
聯(lián)系生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣——————————開(kāi)動(dòng)思考,活躍課堂
斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用實(shí)驗(yàn) 激發(fā)學(xué)生好奇心
導(dǎo)語(yǔ)設(shè)計(jì)的`依據(jù):一是概括了舊知識(shí),引出新知識(shí),溫故而知新,使學(xué)生能夠知道新知識(shí)和舊知識(shí)之間的聯(lián)系。二是使學(xué)生明確本節(jié)課要講述的內(nèi)容,以激發(fā)起學(xué)生的求知欲望。這是生物教學(xué)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2、講授新課:(30分鐘)
教學(xué)程序 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情景
導(dǎo)入新課 針對(duì)“斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用的實(shí)驗(yàn)”提出問(wèn)題:
、胚@個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題?
⑵為什么要將肉塊放入金屬籠內(nèi)?
、侨鈮K為什么會(huì)消失?
、葟倪@個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論? 思考回答問(wèn)題
、寮(xì)胞代謝 回顧在葉綠體、線粒體、核糖體等細(xì)胞器中發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都發(fā)生著很多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。
細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 運(yùn)用已有知識(shí),集體回答問(wèn)題,體會(huì)細(xì)胞代謝這一概念的含義。
、婷冈诩(xì)胞代謝中的作用
1、實(shí)驗(yàn):比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解 介紹過(guò)氧化氫和肝臟研磨液,提出相關(guān)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。
講述:細(xì)胞代謝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫,這是一種對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì),幸而細(xì)胞內(nèi)含有生物催化劑————過(guò)氧化氫酶,能將過(guò)氧化氫分解。但它們之間的效率一樣嗎?
組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),提醒實(shí)驗(yàn)安全和注意事項(xiàng)。 思考回答問(wèn)題
分組完成實(shí)驗(yàn),匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2、控制變量的科學(xué)方法 引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)步驟表格,以問(wèn)題串形式帶領(lǐng)學(xué)生從本實(shí)驗(yàn)實(shí)例中總結(jié)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:?jiǎn)我蛔兞吭瓌t和對(duì)照原則。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出正確結(jié)論。體會(huì)什么是自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
3、酶的作用原理 通過(guò)分析對(duì)照實(shí)驗(yàn),詳細(xì)比較四種條件下過(guò)氧化氫分解的速率,引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生這種結(jié)果的原因,引出活化能的概念,并總結(jié)出各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)。 積極思考,討論,分析歸納出加熱、無(wú)機(jī)催化劑、酶提高化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)。
4、課堂小結(jié),強(qiáng)化認(rèn)識(shí)。(3—5分鐘)
課堂小結(jié),可以把課堂傳授的知識(shí)盡快地轉(zhuǎn)化為學(xué)生的素質(zhì);簡(jiǎn)單扼要的課堂小結(jié),可使學(xué)生更深刻地理解政治理論在實(shí)際生活中的應(yīng)用,并且逐漸地培養(yǎng)學(xué)生具有良好的個(gè)性。
板書設(shè)計(jì)
我比較注重直觀、系統(tǒng)的板書設(shè)計(jì),還及時(shí)地體現(xiàn)教材中的知識(shí)點(diǎn),以便于學(xué)生能夠理解掌握。
一、酶的作用和本質(zhì)
、寮(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝
㈡酶在細(xì)胞代謝中的作用
1、實(shí)驗(yàn):比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解
2、控制變量的科學(xué)方法
自變量
變量 因變量 單一變量原則
無(wú)關(guān)變量
對(duì)照組
對(duì)照實(shí)驗(yàn) 對(duì)照原則
實(shí)驗(yàn)組
3、酶的作用原理:顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率
5、布置作業(yè)。
針對(duì)高一年級(jí)學(xué)生素質(zhì)的差異,我進(jìn)行了分層訓(xùn)練,這樣做既可以使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),又可以使學(xué)有余力的學(xué)生有所提高,從而達(dá)到拔尖和“減負(fù)”的目的。
課堂作業(yè):完成師范課堂練習(xí)
結(jié)束:
各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們,本節(jié)課我根據(jù)高一年級(jí)學(xué)生的心理特征及其認(rèn)知規(guī)律,采用直觀教學(xué)和活動(dòng)探究的教學(xué)方法,以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”,教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”,以學(xué)法為重心,放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí),主動(dòng)地參與到知識(shí)形成的整個(gè)思維過(guò)程,力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認(rèn)識(shí)水平,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
生物教案酶13
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo):說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的特性。
2.能力目標(biāo):進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量變化以及設(shè)置對(duì)照組。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀:養(yǎng)成勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神;培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)科技發(fā)展和學(xué)以致用的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
1.教學(xué)重點(diǎn):說(shuō)明酶的特性。
2.難點(diǎn):酶的特性探究、實(shí)驗(yàn)中控制變量的科學(xué)方法。
【教學(xué)方法】
探究式教學(xué)法,講授法,演示法。
【教學(xué)過(guò)程】
1.導(dǎo)入
讓學(xué)生觀看視頻:“生物酶牙膏”的廣告,并展示課前找到的生活中所用的加酶產(chǎn)品。教師總結(jié)導(dǎo)入新課:酶已悄悄融入到我們的日常生活中,它的應(yīng)用如此廣泛肯定跟其特性有密切聯(lián)系。那么它究竟有什么特性呢?讓我們來(lái)一起研究吧。
2.新課
(一)酶具有高效性
教師:引導(dǎo)學(xué)生回憶“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn),從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論?
學(xué)生:過(guò)氧化氫酶的催化效率比Fe3+高許多,說(shuō)明酶具有高效性。
教師:大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍;正是因?yàn)槊傅倪@一特性才使其在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用:如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗滌劑——加酶洗衣粉,其去污能力大大增強(qiáng)。
設(shè)疑:酶還有什么特點(diǎn)呢?
(二)酶具有專一性
教師出示資料:
無(wú)機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)的范圍比較廣,比如酸既能催化蛋白質(zhì)的水解,也能催化脂肪水解,還能催化淀粉的水解;
多酶片是消化酶制劑,常用于治療消化不良癥,每片含胃蛋白酶不得少于48單位,含胰蛋白酶不得少于160單位,含胰淀粉酶不得少于1900單位,含胰脂肪酶不得少于200單位。
學(xué)生閱讀后,討論回答:
為什么許多加酶產(chǎn)品中的酶有多種類型?這說(shuō)明酶還有什么特性?
學(xué)生:酶還具有專一性。
教師:專一性的具體含義是什么?
學(xué)生:每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。
教師肯定學(xué)生的回答,并舉例解釋酶的專一性。
知識(shí)應(yīng)用:小方早晨起來(lái)發(fā)現(xiàn)昨晚塞進(jìn)牙縫里的瘦肉絲依然存在,為什么瘦肉絲還沒(méi)被分解呢?
學(xué)生:……。
教師進(jìn)一步設(shè)疑:許多無(wú)機(jī)催化劑能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿條件下催化化學(xué)反應(yīng),酶起催化作用需要怎樣的條件呢?引入探究課題:“影響酶活性的條件”,酶活性就是指酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。
(三)酶的作用條件較溫和
由學(xué)生閱讀加酶洗衣粉背面的使用說(shuō)明:用溫水浸泡后洗滌效果更佳。
教師:通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象,你能提出什么問(wèn)題?
學(xué)生:溫度會(huì)影響酶的活性嗎?
教師:請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)作出假設(shè)。
學(xué)生:酶的活性可能受溫度的影響。
教師:如何檢驗(yàn)做出的假設(shè)是否正確呢?
學(xué)生:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
教師:大家說(shuō)的很對(duì)。接下來(lái)就請(qǐng)大家分組討論,設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)方案的。
用幻燈片展示實(shí)驗(yàn)材料及用具,讓學(xué)生6-8人為一組,根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料及用具討論詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方案并將討論的結(jié)果記錄下來(lái)。期間教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況給予適當(dāng)提示:該實(shí)驗(yàn)中的.自變量是什么?如何控制?因變量是什么?如何檢測(cè)?
討論結(jié)束后教師可選擇其中有典型錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)方案分析,引導(dǎo)學(xué)生討論、質(zhì)疑并尋找錯(cuò)誤,最終完善該實(shí)驗(yàn)方案。
請(qǐng)學(xué)生根據(jù)此實(shí)驗(yàn)結(jié)論嘗試構(gòu)建數(shù)學(xué)模型:繪制溫度影響酶的活性函數(shù)曲線,并用語(yǔ)言來(lái)描述溫度變化與酶活性的關(guān)系。
知識(shí)應(yīng)用:水果、蔬菜在冰箱中保鮮的原理是什么?
學(xué)生:……
教師出示資料:
經(jīng)測(cè)定,唾液的pH為6.2—7.4,胃液的pH為0.9—1.5,小腸液的pH為7.6.
口腔溫度和體溫差不多,那么當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后,唾液淀粉酶還具有催化淀粉分解的功能嗎?胃中的蛋白酶隨食糜進(jìn)入小腸后還具有催化功能嗎?
由學(xué)生做出猜想后,教師引導(dǎo)學(xué)生把問(wèn)題轉(zhuǎn)換成“pH能不能影響到酶的活性”。請(qǐng)大家在課下設(shè)計(jì)“pH對(duì)酶活性影響”的實(shí)驗(yàn)方案,并去實(shí)驗(yàn)室按照預(yù)定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
通過(guò)理論分析及實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果,我們知道了酶的催化作用一般要在溫和的條件下進(jìn)行,這就是酶的第三個(gè)特性:酶的作用條件較溫和。
總結(jié):
今天我們主要學(xué)習(xí)了酶的三個(gè)特性:高效性、專一性及酶的作用條件較溫和,同時(shí)還一起設(shè)計(jì)了“溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中一定要控制好變量,避免無(wú)關(guān)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾,這樣才能得出正確的結(jié)果及結(jié)論。
生物教案酶14
一、說(shuō)教材的地位和作用
《降低反應(yīng)活化能的酶》是人教版教材必修本第五章第 1 節(jié)第一課時(shí)內(nèi)容。上一章,們已經(jīng)的是細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 ,這節(jié)開(kāi)始我們細(xì)胞的能量流動(dòng),而本節(jié)課的內(nèi)容是整章的基礎(chǔ),生命活動(dòng)離不開(kāi)酶。因此,本節(jié)內(nèi)容在 整章 中具有不容忽視的重要的地位。后面還將學(xué)習(xí)到酶的特性,所以學(xué)好本節(jié)的內(nèi)容可以為學(xué)好以后的打下牢固的理論基礎(chǔ)。本內(nèi)容包含的一些 單一變量控制科學(xué) ,是以后生物學(xué)習(xí)中不可缺少的部分,也是今后的必考內(nèi)容。
二、說(shuō)教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析,結(jié)合著高一年級(jí)學(xué)生他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其特征,我制定了以下的教學(xué)目標(biāo):
1、 認(rèn)知目標(biāo):識(shí)記:細(xì)胞代謝概念、活化能概念、酶在細(xì)胞中的作用理解
2、 目標(biāo):學(xué)會(huì)控制變量,觀察和檢測(cè)因變量變化,以及設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)
三、說(shuō)教學(xué)的重、難點(diǎn)
本著高一新課程標(biāo)準(zhǔn),在吃透教材基礎(chǔ)上,我確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):酶在細(xì)胞中的作用
教學(xué)難點(diǎn):控制變量的科學(xué)方法
難點(diǎn)的依據(jù):?jiǎn)我蛔兞靠刂品椒ㄝ^抽象;學(xué)生沒(méi)有這方面的基礎(chǔ)知識(shí)。
為了講清教材的重、難點(diǎn),使學(xué)生能夠達(dá)到本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的教學(xué)目標(biāo),我再?gòu)慕谭ê蛯W(xué)法上談?wù)劊?/p>
四、 說(shuō)教法
我們都知道生物是一門培養(yǎng)人的實(shí)踐能力的重要學(xué)科。因此,在教學(xué)過(guò)程中,不僅要使學(xué)生“知其然”,還要使學(xué)生“知其所以然”。我們?cè)谝詭熒葹橹黧w,又為客體的原則下,展現(xiàn)獲取理論知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題方法的過(guò)程。
考慮到我校高一年級(jí)學(xué)生的現(xiàn)狀,我主要采取學(xué)生活動(dòng)的教學(xué)方法,讓學(xué)生真正的參與活動(dòng),而且在活動(dòng)中得到認(rèn)識(shí)和體驗(yàn),產(chǎn)生踐行的愿望。培養(yǎng)學(xué)生將教學(xué)和自己的行動(dòng)結(jié)合起來(lái),充分引導(dǎo)學(xué)生全面的看待發(fā)生在身邊的現(xiàn)象,發(fā)展思辯能力,注重學(xué)生的心理狀況。
當(dāng)然自身也是非常重要的教學(xué)資源。本人應(yīng)該通過(guò)課堂教學(xué)感染和激勵(lì)學(xué)生,充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生參與活動(dòng)的積極性,激發(fā)學(xué)生對(duì)解決實(shí)際問(wèn)題的渴望,并且要培養(yǎng)學(xué)生以理論聯(lián)系實(shí)際的能力,從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果。同時(shí)也體現(xiàn)了課改的精神。
基于本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn),我主要采用了以下的教學(xué)方法:
1、直觀演示法:教材中活化能概念的文字?jǐn)⑹龊艹橄,雖然加入了卡通式插圖和圖解,但仍然是平面的、靜止的,很難實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。而Flash動(dòng)畫是立體的、直觀的、動(dòng)靜結(jié)合的,并且能夠展示不同條件下的反應(yīng)情況,有利于在比較和歸納中得到正確的.知識(shí)。
2、實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法——從反應(yīng)物、反應(yīng)條件、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象記錄和分析、歸納得出結(jié)論等方面,引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并嘗試改良實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從具體到抽象、從實(shí)踐到理論來(lái)深化科學(xué)探究思想,培養(yǎng)學(xué)生的小組協(xié)作能力和科學(xué)探究能力。
3、啟發(fā)式教學(xué)法——以設(shè)問(wèn)和疑問(wèn)層層引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生動(dòng)機(jī),啟發(fā)學(xué)生積極思考,逐步從常識(shí)走向科學(xué),將感性認(rèn)識(shí)提升到理性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的抽象
由于本節(jié)內(nèi)容與社會(huì)現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)系比較密切,學(xué)生已經(jīng)具有了直觀的感受,可以讓學(xué)生自己閱讀課本并思考,并例舉生產(chǎn)實(shí)踐上存在的一些有關(guān)的 酶的作用 (佳美洗衣粉) 現(xiàn)象,在的指導(dǎo)下進(jìn)行討論,然后進(jìn)行歸納總結(jié),得出正確的結(jié)論。這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)的認(rèn)知更清晰、更深刻 高中生物。
五、說(shuō)學(xué)法
生具有的認(rèn)知發(fā)展水平以及生物和化學(xué)基礎(chǔ),我在教學(xué)過(guò)程中特別重視學(xué)法的指導(dǎo)。讓學(xué)生從機(jī)械的“學(xué)答”向“學(xué)問(wèn)”轉(zhuǎn)變,從“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”轉(zhuǎn)變,成為真正的學(xué)習(xí)的主人。這節(jié)課在指導(dǎo)學(xué)生的和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面主要采取以下方法:思考評(píng)價(jià)法、分析歸納法、自主探究法、總結(jié)反思法。
學(xué)習(xí)方法指導(dǎo):
1、跟隨老師的問(wèn)題,積極思考,將原有的知識(shí)應(yīng)用到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中,完成知識(shí)的遷移。
2、小組內(nèi)合理分工,協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作、記錄和匯報(bào),培養(yǎng)觀察、分析、判斷的思維能力和實(shí)驗(yàn)操作能力,培養(yǎng)科學(xué)探究精神和合作精神。
3、結(jié)合書本的文字?jǐn)⑹、圖片和老師展示的動(dòng)畫,提高分析、歸納能力。
最后我具體來(lái)談?wù)勥@一堂課的教學(xué)過(guò)程:
六、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
在這節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中,我注重突出重點(diǎn),條理清晰,緊湊合理。各項(xiàng)活動(dòng)的安排也注重互動(dòng)、交流,最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性。
1、導(dǎo)入新課:(3—5分鐘)
聯(lián)系生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)----------開(kāi)動(dòng)思考,活躍課堂
斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用實(shí)驗(yàn) 激發(fā)學(xué)生好奇心
導(dǎo)語(yǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù):一是概括了舊知識(shí),引出新知識(shí),溫故而知新,使學(xué)生能夠知道新知識(shí)和舊知識(shí)之間的聯(lián)系。二是使學(xué)生明確本節(jié)課要講述的內(nèi)容,以激發(fā)起學(xué)生的求知欲望。這是生物教學(xué)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2、講授新課:(30分鐘)
教學(xué)程序 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
創(chuàng)設(shè)情景
導(dǎo)入新課 針對(duì)“斯帕蘭札尼研究鷹的消化作用的實(shí)驗(yàn)”提出問(wèn)題:
、胚@個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題?
⑵為什么要將肉塊放入金屬籠內(nèi)?
、侨鈮K為什么會(huì)消失?
、葟倪@個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論? 思考回答問(wèn)題
㈠細(xì)胞代謝 回顧在葉綠體、線粒體、核糖體等細(xì)胞器中發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都發(fā)生著很多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。
細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 運(yùn)用已有知識(shí),集體回答問(wèn)題,體會(huì)細(xì)胞代謝這一概念的含義。
、婷冈诩(xì)胞代謝中的作用
1.實(shí)驗(yàn):比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解 介紹過(guò)氧化氫和肝臟研磨液,提出相關(guān)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。
講述:細(xì)胞代謝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫,這是一種對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì),幸而細(xì)胞內(nèi)含有生物催化劑----過(guò)氧化氫酶,能將過(guò)氧化氫分解。但它們之間的一樣嗎?
組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),提醒實(shí)驗(yàn)安全和注意事項(xiàng)。 思考回答問(wèn)題
分組完成實(shí)驗(yàn),匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2.控制變量的科學(xué)方法 引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)步驟表格,以問(wèn)題串形式帶領(lǐng)學(xué)生從本實(shí)驗(yàn)實(shí)例中總結(jié)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:?jiǎn)我蛔兞吭瓌t和對(duì)照原則。 分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出正確結(jié)論。體會(huì)什么是自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量以及對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
3.酶的作用原理 通過(guò)分析對(duì)照實(shí)驗(yàn),詳細(xì)比較四種條件下過(guò)氧化氫分解的速率,引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生這種結(jié)果的原因,引出活化能的概念,并總結(jié)出各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)。 積極思考,討論,分析歸納出加熱、無(wú)機(jī)催化劑、酶提高化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)。
3、課堂小結(jié),強(qiáng)化認(rèn)識(shí)。(3—5分鐘)
課堂小結(jié),可以把課堂傳授的知識(shí)盡快地轉(zhuǎn)化為學(xué)生的素質(zhì);簡(jiǎn)單扼要的課堂小結(jié),可使學(xué)生更深刻解理論在實(shí)際生活中的應(yīng)用,并且逐漸地培養(yǎng)學(xué)生具有良好的個(gè)性。
4、板書設(shè)計(jì)
我比較注重直觀、系統(tǒng)的板書設(shè)計(jì),還及時(shí)地體現(xiàn)教材中的知識(shí)點(diǎn),以便于學(xué)生能夠理解掌握。
一、酶的作用和本質(zhì)
、寮(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝
㈡酶在細(xì)胞代謝中的作用
1.實(shí)驗(yàn):比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解
2.控制變量的科學(xué)方法
自變量
變量 因變量 單一變量原則
無(wú)關(guān)變量
對(duì)照組
對(duì)照實(shí)驗(yàn) 對(duì)照原則
實(shí)驗(yàn)組
3、酶的作用原理:顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率
4、布置作業(yè)。
針對(duì)高一年級(jí)學(xué)生素質(zhì)的差異,我進(jìn)行了分層訓(xùn)練,這樣做既可以使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),又可以使學(xué)有余力的學(xué)生有所提高,從而達(dá)到拔尖和“減負(fù)”的目的。
課堂作業(yè):完成師范課堂練習(xí)
結(jié)束:
各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們,本節(jié)課我根據(jù)高一年級(jí)學(xué)生的心理特征及其認(rèn)知規(guī)律,采用直觀教學(xué)和活動(dòng)探究的教學(xué)方法,以“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”,教師的“導(dǎo)”立足于學(xué)生的“學(xué)”,以學(xué)法為重心,放手讓學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí),主動(dòng)地參與到知識(shí)形成的整個(gè)思維過(guò)程,力求使學(xué)生在積極、愉快的課堂氛圍中提高自己的認(rèn)識(shí)水平,從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
生物教案酶15
實(shí)驗(yàn)假設(shè)
溫度影響酶作用速率。具體來(lái)說(shuō),在其他條件不變的情況下,一定范圍內(nèi)增加溫度,酶作用速率升高;超過(guò)一定的溫度范圍以后,再增加溫度,酶作用速率下降,高溫導(dǎo)致酶失去活性。
實(shí)驗(yàn)器材
冰箱,燒杯,試管,量筒,溫度計(jì),酒精燈,淀粉溶液,稀釋的唾液、碘液等。
實(shí)驗(yàn)步驟
①取8支試管,分別標(biāo)記為1、2、3、4、5、6、7、8;用量筒各量取2 mL的可溶性淀粉溶液,分別加入上述8支試管;對(duì)上述8個(gè)試管分別進(jìn)行0 ℃、17 ℃、27 ℃、37 ℃、47 ℃、57 ℃、67 ℃、100 ℃的溫度控制5分鐘;同時(shí),取另一組8支試管,用量筒量取2 mL稀釋的唾液也進(jìn)行同樣的溫度控制處理。
②取出上述兩組試管,將稀釋的唾液分別加入到對(duì)應(yīng)溫度的試管中,再水浴保持相應(yīng)溫度5分鐘。
、廴〕鲈嚬,加入碘液2~3滴,觀察顏色變化,用“+”表示顏色變化的深淺。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析
1 2 3 4 5 6 7 8
加入I2后顏色變化 +++ ++ + - + +++ +++ +++
數(shù)據(jù)分析(酶作用速率) - + ++ +++ ++ - - -
關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析說(shuō)明:實(shí)驗(yàn)中,加入碘液后顏色變化越明顯,直接表明淀粉被水解的越少,間接證明酶在該溫度條件下的催化活性越低,酶作用速率降低;反之,則相反。
教師提出下列問(wèn)題,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或討論:
。1)假如實(shí)驗(yàn)中將步驟③換成加入斐林試劑,后水浴加熱會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果?
學(xué)生探究結(jié)果:在試管4中出現(xiàn)的磚紅色沉淀最明顯,而1、7、8試管幾乎無(wú)沉淀。
。2)假如進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),在步驟②之后,將實(shí)驗(yàn)中的試管1、7、8再置于37 ℃的條件下水浴5分鐘,有何現(xiàn)象?
學(xué)生探究結(jié)果:試管1中加入碘液無(wú)顏色變化(不顯藍(lán)色);而7、8試管加入碘液顯藍(lán)色。
。3)上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么?
生
說(shuō)明了在0 ℃時(shí),酶的活性會(huì)受到抑制,但在一定范圍內(nèi)溫度升高其活性會(huì)增加,說(shuō)明這種低溫導(dǎo)致的酶活性的降低是可以被恢復(fù)的;而在57 ℃、67 ℃、100 ℃時(shí),酶的活性會(huì)受到抑制,并且隨著溫度的降低,其活性不再變化,說(shuō)明高溫導(dǎo)致的這種活性的`降低是不可以被恢復(fù)的。
。4)能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想,繪出唾液淀粉酶作用速率與溫度之間關(guān)系的函數(shù)示意圖?你能否對(duì)該函數(shù)圖進(jìn)行解釋?
學(xué)生自主完成:
學(xué)生解釋:說(shuō)明酶的催化需要適宜的溫度范圍;并且特定的酶具有一個(gè)特定的最適宜溫度;在最適溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,酶作用速率增加;超過(guò)最適溫度范圍后,隨著溫度的升高,酶作用速率降低,最終失去活性;低溫對(duì)酶活性的抑制是可以被恢復(fù)的,而高溫導(dǎo)致酶的活性喪失是不可以被恢復(fù)的。為什么呢?
師
高溫導(dǎo)致了酶的空間結(jié)構(gòu)的破壞,而這種破壞是不可以被恢復(fù)的,因而酶的活性中心失去其催化活性;低溫僅抑制了酶的活性中心的催化能力,并沒(méi)有破壞酶的空間結(jié)構(gòu),所以這種酶活性的降低是可以被恢復(fù)的。
(5)有些細(xì)菌生活在火山噴發(fā)口,也有一些生物生活在溫泉之中,你如何來(lái)解釋這種現(xiàn)象呢?
小組討論、代表發(fā)言:生活在這些環(huán)境中的生物,其體內(nèi)的酶與人體內(nèi)的酶的種類是不同的,所以所需要的最適溫度與人的也不同。
。6)人體內(nèi)有許多種類的酶,這些不同的酶所需要的最適溫度都相同嗎?
師
人體不同的酶所需要的最適溫度是有所不同的,但大多是37 ℃左右。具體情況,可以查閱相關(guān)資料。
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