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高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì)(通用14篇)
作為一名教職工,總歸要編寫教學(xué)設(shè)計(jì),借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。那么應(yīng)當(dāng)如何寫教學(xué)設(shè)計(jì)呢?以下是小編精心整理的高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì),僅供參考,歡迎大家閱讀。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 1
一、酶的作用和本質(zhì)
1、概念:酶通常是指由活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊的蛋白質(zhì),又稱為生物催化劑。(少數(shù)核酸也具有生物催化作用,它們被稱為“核酶”)。
2、控制變量:
、偃藶楦淖兊淖兞糠Q作自變量。
、陔S自變量變化而變化的變量叫因變量
3、同無(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。
4、大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
二、酶的特性
酶的特性主要四點(diǎn):
1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般無(wú)機(jī)催化劑的'10的7次冪~~10的13次冪。
2、酶具有專一性;(每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。)
3、酶在生物體內(nèi)參與每一次反應(yīng)后,它本身的性質(zhì)和數(shù)量都不會(huì)發(fā)生改變(與催化劑相似);
4、酶的作用條件較溫和。
(1)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。
(2)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(huì)明顯降低。一般來(lái)說(shuō),動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間;植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間;動(dòng)物體內(nèi)的酶最適PH大多在6.5~8.0之間,但也有例外,如胃蛋白酶的最適PH為1.5;植物體內(nèi)的酶最適PH大多在4.5~6.5之間。
(3)過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。0℃左右時(shí),酶的活性很低,但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以升高。
酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性。
5、活性可調(diào)節(jié)性。
6、有些酶的催化性與輔因子有關(guān)。
7、易變性:大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì),因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 2
一、教材地位和作用
本節(jié)課主要講述酶在生物新陳代謝中的重要作用及其生理特性,教材對(duì)酶的本質(zhì)和特性作了重點(diǎn)介紹。本章本節(jié)課內(nèi)容是高二生物教材的重難點(diǎn)內(nèi)容。自然界中的一切生命現(xiàn)象皆與酶的活動(dòng)有關(guān)。在本章節(jié)中通過(guò)探索驗(yàn)證酶的特性的教學(xué)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)的思維方法和研究精神。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的特性。
(2)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)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
2.能力目標(biāo)
(1) 通過(guò)學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)探究的虛擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng),使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力。
(2)通過(guò)以小組為單位的學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會(huì)與人交流和合作的能力
3.情感態(tài)度價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)酶的生物活性及其特性的探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的態(tài)度和實(shí)事求是的精神。培養(yǎng)學(xué)生知難而進(jìn)、鍥而不舍的頑強(qiáng)的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)、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)
酶的特性探究、控制變量的科學(xué)方法
四、媒體運(yùn)用
本課使用的媒體主要為電腦投影和實(shí)驗(yàn)室儀器。本課的重難點(diǎn)都在于如何使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的原理,實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。由于人的認(rèn)知規(guī)律是由感性到理性的,所以本課插入了大量的圖片,圖表和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的動(dòng)畫軟件。酶的第一個(gè)特性使用動(dòng)畫直觀的顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。而第二個(gè)特性則應(yīng)用了模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程的方法,放手讓學(xué)生在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)上自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)軟件操作。通過(guò)小組討論,全班參與實(shí)驗(yàn)操作的評(píng)價(jià)等方法,讓學(xué)生加深對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的了解,學(xué)以致用。第三個(gè)特性則讓學(xué)生在第一、第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上自行在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作,并得出相應(yīng)的`實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
五、教學(xué)方法和手段
(1)探究式教學(xué)法:在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)參與酶的特性的討論探究活動(dòng),親身體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,領(lǐng)悟科學(xué)研究方法。
(2)多媒體輔助教學(xué)法:利用多媒體技術(shù),把酶的特性探究實(shí)驗(yàn)演示出來(lái),幫助學(xué)生形成正確、系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
(3)模擬實(shí)驗(yàn)操作法:學(xué)生利用計(jì)算機(jī),進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,把本小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案通過(guò)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
六、具體的教學(xué)過(guò)程
(1)引導(dǎo)探究:酶和無(wú)機(jī)的催化劑相比有什么特殊之處(2 min)
(2)觀看實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫,回憶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率(2 min)
(3)學(xué)生分組討論
a.為什么實(shí)驗(yàn)中要選用新鮮的肝臟
b.為什么要把肝臟研磨碎
c.實(shí)驗(yàn)中加入對(duì)比組會(huì)否更好如果會(huì),應(yīng)如何設(shè)置對(duì)比組(8 min)
教師注意引導(dǎo)學(xué)生想到酶具有生物活性這一概念,并鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、嘗試設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中理解實(shí)驗(yàn)的方法及設(shè)計(jì)過(guò)程是多樣的。
(4)提出問(wèn)題:既然實(shí)驗(yàn)的方法可以是多種多樣的,請(qǐng)同學(xué)們思考:如何運(yùn)用以下的實(shí)驗(yàn)材料及器材驗(yàn)證酶的專一性(組織學(xué)生進(jìn)行小組討論)(3 min)
(5)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的討論包括以下幾個(gè)方面:(25 min)
a.研究目的
b.作出假設(shè)
c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:實(shí)驗(yàn)器材選取、實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象的觀察與分析、結(jié)論
d.表達(dá)與交流(討論組的小組長(zhǎng)上臺(tái)發(fā)言,接受其他小組同學(xué)的提問(wèn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的修改,選出代表進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作。)
教師對(duì)小組的探究討論活動(dòng)給予鼓勵(lì)評(píng)價(jià),接著引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入探討:小組代表的操作使我們對(duì)酶的專一性有了較深的理解,但是我們還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)探討酶的一些其他的特性。
(6)在前一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,布置學(xué)生利用課余時(shí)間小組制定檢測(cè)酶的作用條件的實(shí)驗(yàn)方案。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的匯報(bào)。最后讓學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索酶的作用條件,并用圖表表示相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(30 min)
(7)多媒體展示酶需要適宜的條件:為彌補(bǔ)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的不足,教師要使用多媒體課件幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納整理,使學(xué)生對(duì)知識(shí)有一個(gè)全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的了解,在頭腦中形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。(10 min)
七、教學(xué)反思
1.這節(jié)課是根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)的。筆者在本節(jié)課中設(shè)計(jì)了三個(gè)不同方式、不同程度的探究實(shí)驗(yàn),一個(gè)是實(shí)驗(yàn)錄像的觀察,另一個(gè)是利用課件模擬酶的專一性實(shí)驗(yàn),第三個(gè)是實(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究。第二、第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生已掌握的實(shí)驗(yàn)一的方法后,在進(jìn)一步的思考與討論中開(kāi)展的。目的是做到既關(guān)注知識(shí)結(jié)論,更關(guān)注知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。
2.酶的專一性和酶所需的作用條件實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)比較靈活,需要和物質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,難度較大,宜以課題小組的形式進(jìn)行討論。另外,由于受儀器設(shè)備的限制,對(duì)于酶的催化作用的原理不宜探究過(guò)深。
3.新課標(biāo)的理念,在于突出發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,學(xué)習(xí)的過(guò)程,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力。而通過(guò)重現(xiàn)和虛擬手段模擬生命現(xiàn)象,是生物科學(xué)的一種重要研究方法。在本節(jié)課中,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)操作模擬酶的專一性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程,把抽象復(fù)雜的生命現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化為直觀具體、肉眼可見(jiàn)的過(guò)程,既有利于學(xué)生理解掌握,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和與人合作交流的能力。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 3
一、教材分析
“酶的特性”是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)生物教科書 分子與細(xì)胞(必修1)》(人教版)第五單元第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》第二課時(shí)的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)了第1課時(shí)“酶的作用和本質(zhì)”,以及初中人體內(nèi)消化酶知識(shí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合探究“影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解酶的三大特性,不僅鞏固了第一節(jié)的探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中變量的控制內(nèi)容,也為后面學(xué)習(xí)ATP的合成與分解,光合作用,細(xì)胞呼吸等重要內(nèi)容奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)于酶的催化特性的特點(diǎn),教材中首先安排了有關(guān)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),切身體會(huì)到酶的催化作用具有高效性的特點(diǎn)。符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):概述酶的特性和影響酶活性條件的知識(shí)體系。
能力目標(biāo):進(jìn)行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。 情感目標(biāo):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。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):建構(gòu)酶的特性知識(shí)體系,探究影響酶活性的條件。 難點(diǎn):影響酶活性條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施。
四、教學(xué)過(guò)程
[教師引入]:酶是生物催化劑,它當(dāng)然具有一般無(wú)機(jī)催化劑的特點(diǎn)。
[學(xué)生回答]:酶和無(wú)機(jī)催化劑的相同點(diǎn):
1、酶和無(wú)機(jī)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后本身不發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量上的變化;
2、只能加快反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間而不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 師:酶與無(wú)機(jī)催化劑相比,又有哪些不同之處?這是我們今天需要探討的問(wèn)題。
1、酶的高效性
師:提問(wèn):通過(guò)Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實(shí)驗(yàn)探究,同學(xué)們已經(jīng)建構(gòu)出酶具有什么特性?
生:酶的催化作用具有高效性。
2、酶具有專一性
向?qū)W生提供分析材料:
、賳为(dú)咀嚼米飯一段時(shí)間后,感覺(jué)有甜味,試分析是什么原因。(唾液中含有淀粉酶,淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖,麥芽糖有甜味)
、谠绯科鸫舶l(fā)現(xiàn)昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在,又是什么原因?(瘦肉的主要成分是蛋白質(zhì),唾液中無(wú)消化蛋白質(zhì)的酶,所以無(wú)法將其分解。) 探究實(shí)驗(yàn):
[教師提問(wèn)]:假如將H2O2酶催化H2O2分解的實(shí)驗(yàn)作如下更改,實(shí)驗(yàn)結(jié)果又將如何呢?
、俑鼡Q酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。
、诟鼡Q底物──將H2O2換成淀粉液。并請(qǐng)1、2兩大組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究
、3、4兩大組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究
、 補(bǔ)充:實(shí)驗(yàn)中要控制變量:
變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應(yīng)物的劑量;產(chǎn)生的氧氣量、環(huán)境的溫度、pH等
實(shí)驗(yàn)變量:實(shí)驗(yàn)中因?qū)嶒?yàn)?zāi)康亩_定,人為改變的變量稱作實(shí)驗(yàn)變量。
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)變量是什么?學(xué)生分析得出是催化劑的種類(過(guò)氧化氫酶和Fe3+)。
無(wú)關(guān)變量:指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的.影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件
教師指導(dǎo)學(xué)生分析本組實(shí)驗(yàn)中無(wú)關(guān)變量有哪些?如何使無(wú)關(guān)變量在操作中要保持相同? 學(xué)生分析得出:無(wú)關(guān)變量有反應(yīng)環(huán)境的溫度、pH;過(guò)氧化氫的劑量等、其各項(xiàng)應(yīng)在分組實(shí)驗(yàn)中保持相等、穩(wěn)定、不變。
反應(yīng)變量:隨著實(shí)驗(yàn)變量的變化而變化的變量稱作反應(yīng)變量。通常,實(shí)驗(yàn)變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系。 [學(xué)生活動(dòng)]分組實(shí)驗(yàn)。
[教師活動(dòng)]觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn),若學(xué)生有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范,如量取液體的方法不規(guī)范等,則予以糾正。同時(shí)啟發(fā):加底物的量為多少?加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少?如何檢測(cè)淀粉是否分解?……用以指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。待學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,提問(wèn):探究的結(jié)果如何? [學(xué)生活動(dòng)]
1、2組“換成淀粉酶后不產(chǎn)生氣泡”,3、4組“換成淀粉后變藍(lán)色”。
[教師活動(dòng)]提問(wèn):由此得出的結(jié)論是什么?
[學(xué)生活動(dòng)]不同的酶不能催化同一底物反應(yīng),同一種酶不能催化不同底物反應(yīng)。 [教師活動(dòng)]總結(jié):即每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就是酶的專一性。 [教師活動(dòng)]提問(wèn):有關(guān)酶的催化作用,除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外,同學(xué)們還有哪些需要進(jìn)一步探究的問(wèn)題呢?并提出要求:以小組為單位相互討論,將問(wèn)題寫在紙上,然后大家一起交流。
[學(xué)生活動(dòng)]相互討論,羅列問(wèn)題,并推代表交流問(wèn)題。如:“會(huì)不會(huì)受溫度的影響”?“會(huì)不會(huì)受pH的影響”?“會(huì)不會(huì)受底物濃度的影響”?“會(huì)不會(huì)受酶濃度的影響” ?…… 從學(xué)生提出的眾多問(wèn)題中,選擇“酶的催化作用會(huì)不會(huì)受pH和溫度的影響”兩大問(wèn)題作為進(jìn)一步探究的問(wèn)題。
3、酶的作用條件較溫和
[教師提供]:
資料一:實(shí)驗(yàn)證明:用加酶洗衣粉時(shí),溫水的洗滌效果要比冷水好;
資料二:人患感冒發(fā)燒時(shí),常常不思飲食,其原因是什么?
資料三:閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。
教師活動(dòng)
提出假設(shè):
a.酶的催化效率可能受溫度的影響
b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。 示例:“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)方案
[學(xué)生活動(dòng)]完成有關(guān)PH值對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
1.布置學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),各小組按確定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2.師生互動(dòng)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的能力;學(xué)會(huì)與人交流,提高語(yǔ)言表達(dá)能力。
、賹W(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后提問(wèn):
a.哪支試管中酶的活性最高?你是如何得出這一結(jié)論的?
b.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果是否一致?你作出的假設(shè)是否得到了確認(rèn)?
c.通過(guò)這個(gè)探究,你們小組的結(jié)論是什么?請(qǐng)嘗試用酶的化學(xué)本質(zhì)的知識(shí)解釋本小組的結(jié)論。
②各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
溫度、PH值變化會(huì)影響酶的活性,溫度和PH值偏高或偏低,酶的活性都會(huì)降低。 ③結(jié)論:酶的作用條件較溫和
教師分析、解釋:過(guò)酸、過(guò)堿或高溫,都會(huì)使酶分子的結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。因?yàn)槊傅幕瘜W(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,這些大分子物質(zhì)都有其特定的空間結(jié)構(gòu),當(dāng)環(huán)境中的溫度過(guò)高、PH值過(guò)高或過(guò)低時(shí),這些有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生改變,從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,沒(méi)有破壞酶的空間結(jié)構(gòu),在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系大致變化曲線圖。用語(yǔ)言來(lái)描述溫度和PH值變化與酶活性的關(guān)系曲線的變化特征。訓(xùn)練學(xué)生從函數(shù)圖像中提取信息、分析信息的能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。
五、教師小結(jié) 板書設(shè)計(jì)
一、酶的特性
1、酶具有高效性
2、酶具有專一性
3、酶的作用條件較溫和
(1)溫度影響酶的活性
。2)PH影響酶的活性
二、探究實(shí)驗(yàn)
六、教學(xué)感想
高中生物新課程提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,提倡探究式學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系的基本理念,強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)生的“主體性”。這些理念最終都要通過(guò)教師的課堂教學(xué)行為得以實(shí)現(xiàn),因此,教師是推進(jìn)新課改最關(guān)鍵的因素。那么,我們一線的教師不僅要在新課改理念下創(chuàng)新自己的教學(xué)行為,也應(yīng)該協(xié)調(diào)好課改后課堂教學(xué)與高考的關(guān)系。我認(rèn)為,可以從以下幾方面加以改進(jìn):
一、學(xué):
學(xué)習(xí)新課程理念,學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法
課改已經(jīng)進(jìn)行,但我們?nèi)匀豢吹揭徊糠纸處熑匀话凑绽弦惶椎氖谡n方式從頭講到尾,結(jié)果整堂課下來(lái),學(xué)生和老師都感覺(jué)身心疲憊。實(shí)施新課程,更新觀念是前提
這就要求我們一是要向書本學(xué)習(xí),多讀心課標(biāo)、優(yōu)秀教案、教師用書、探究報(bào)告等,理解新課程理念。
二是要多聽(tīng)教改專家和特級(jí)教師的課。
三可以借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。四要相互學(xué)習(xí)。
二、研:
加強(qiáng)新課程教學(xué)研究,提高教學(xué)質(zhì)量。例如:可以實(shí)行集體備課的方式,集中集體智慧,可以通過(guò)不斷磨課的方式找出最好的教學(xué)方式等。
三、將新課改落到實(shí)處,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)更要適應(yīng)高考要求。如何檢測(cè)是否達(dá)到了提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的,考試仍然是一個(gè)重要的檢測(cè)手段。因此,我們?cè)谶\(yùn)用新的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)的同時(shí),仍然要認(rèn)真學(xué)習(xí)研究考綱和考試說(shuō)明,明確考察重點(diǎn),對(duì)于考試說(shuō)明沒(méi)有而教材有的要大膽刪除,通過(guò)對(duì)近幾年考題的研究明確高考動(dòng)向,重視書本,抓雙基,指導(dǎo)學(xué)生理清知識(shí)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建生物模型,全面復(fù)習(xí),突出重點(diǎn)。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 4
一、教材分析
本節(jié)課主要講述酶在生物新陳代謝中的重要作用及其生理特性,教材對(duì)酶的本質(zhì)和特性作了重點(diǎn)介紹。本章本節(jié)課內(nèi)容是高二生物教材的重難點(diǎn)內(nèi)容。自然界中的一切生命現(xiàn)象皆與酶的活動(dòng)有關(guān)。在本章節(jié)中通過(guò)探索驗(yàn)證酶的特性的教學(xué)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)的思維方法和研究精神。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)目標(biāo):學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化及設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。
2、能力目標(biāo):學(xué)會(huì)用準(zhǔn)確的語(yǔ)言闡明實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果。
概述溫度和pH影響酶的活性。
4、情感態(tài)度價(jià)值觀:體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程,領(lǐng)悟科學(xué)探究方法,體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作精神。
三、教學(xué)難點(diǎn):
確定和控制對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的自變量和無(wú)關(guān)變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化。
四、學(xué)情分析
學(xué)生通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)有了實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ),這節(jié)課的三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在前面的基礎(chǔ)上完成的,所以學(xué)生對(duì)此并不陌生。
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
(一)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。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
教師:通過(guò)復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容---酶的高效性的實(shí)驗(yàn),導(dǎo)入新課。
提問(wèn):酶的催化效率如此高效,酶能否催化任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?
。ㄈ┖献魈骄、精講點(diǎn)撥。
探究一:酶的專一性
教師演示“淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用”實(shí)驗(yàn),學(xué)生邊看邊做此實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察根據(jù)現(xiàn)象可知:淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解。說(shuō)明生物體內(nèi)某些酶只能催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì),而不能催化所有物質(zhì)。如二肽酶能水解任意兩種氨基酸組成的二肽。所以,每一種酶只能催化一種或一類化合物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出這樣的結(jié)論:酶的催化作用具有專一性。
提問(wèn):酶所催化的反應(yīng)是不是在任何條件下都能發(fā)揮作用呢?
探究二:溫度和PH值對(duì)酶活動(dòng)的影響
1.實(shí)驗(yàn)分組和實(shí)驗(yàn)材料的選擇
將學(xué)生分組,兩小組探究溫度對(duì)酶活性的影響,另兩組探究pH對(duì)酶活性的影響。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)酶材料進(jìn)行選擇。向?qū)W生展示α—淀粉酶(工業(yè)用酶,適宜溫度60℃),還有新鮮的肝臟研磨液,提問(wèn):肝臟研磨液里主要包含那種酶?
問(wèn):如果選用過(guò)氧化氫酶來(lái)探究溫度對(duì)酶的影響,合適不合適?
教師補(bǔ)充:如果我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中設(shè)置高溫條件,溫度不僅會(huì)對(duì)酶的活性產(chǎn)生影響,還會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)本身的速率產(chǎn)生影響。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就不夠嚴(yán)密。建議用α—淀粉酶來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響,用過(guò)氧化氫酶來(lái)探究PH對(duì)酶活性的影響。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所選材料對(duì)要探究的問(wèn)題做出假設(shè)。
指出:控制好變量對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒖尚行詮?qiáng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)尤為重要。在大屏幕上列出思考問(wèn)題:
(1)你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?如何控制?
。2)實(shí)驗(yàn)的因變量是什么?反映因變量的指標(biāo)是?如何對(duì)其指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)?
。3)無(wú)關(guān)變量有哪些?如何進(jìn)行控制?
應(yīng)遵循的原則:對(duì)照原則
單一變量原則
等量原則和控制無(wú)關(guān)變量
2.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和討論
在學(xué)生討論、互評(píng)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出比較合理完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),將方案展示如下:
溫度組:
、湃×崈舻脑嚬,分別標(biāo)號(hào)1,2,3,4,5和6。
、葡1~3號(hào)試管中各加入1mlα—淀粉酶溶液,向4~6號(hào)試管中各加入2ml淀粉溶液。
、菍ⅲ碧(hào)和4號(hào)試管放入0℃冰水浴中,2號(hào)和5號(hào)試管放入60℃水浴中,3號(hào)和6號(hào)試管放入100℃沸水浴中,均保溫5分鐘。
⑷分別將置于相同溫度下的兩支試管中的溶液混合均勻,仍然分別在0℃、60℃、100℃條件下保溫,讓混合液反應(yīng)5分鐘。
⑸將反應(yīng)后的三支試管取出,分別加入等量碘液,震蕩搖勻,觀察溶液顏色變化,是否變藍(lán)及變藍(lán)程度,記錄下來(lái)。
pH組:
、湃×崈舻脑嚬埽謩e標(biāo)號(hào)1,2,3,4,5和6。
、葡1~3號(hào)試管中各加入2ml肝臟研磨液,向4~6號(hào)試管中各加入2mlH2O2溶液。
、窍颍碧(hào)和4號(hào)試管中各加入2滴5%的NaOH溶液,向2號(hào)和5號(hào)試管中各加入2滴蒸餾水,向3號(hào)和6號(hào)試管中各加入2滴5%的鹽酸溶液,靜置2分鐘。
⑷分別將1號(hào)和4號(hào)、2號(hào)和5號(hào)、3號(hào)和6號(hào)試管中的溶液混合,震蕩,觀察混合后的三支試管中氣泡產(chǎn)生的劇烈程度和氣泡生成量的多少,記錄。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的`分析和討論
如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,引導(dǎo)學(xué)生共同討論分析、總結(jié)原因。如:
、僭噭┝咳 ⒒旌系葘(shí)驗(yàn)步驟操作是否規(guī)范;
、谠谙群笕〔煌噭⿻r(shí),量筒有無(wú)清洗干凈;
③在酶與底物混合后,有無(wú)在與混合前相同的條件下給予充分的反應(yīng)時(shí)間。等等。
4.得出結(jié)論
每種酶都有發(fā)揮自己活性的最適溫度和最適pH,當(dāng)溫度過(guò)高或者是過(guò)低,酶的活性都會(huì)下降,且高溫可以使酶永久失活,pH過(guò)酸或者是過(guò)堿,酶的活性也都會(huì)下降。
5.拓展延伸:如果給一個(gè)未知的酶,如何測(cè)定它發(fā)揮活性的最適溫度和最適pH?
。ㄋ模┓此伎偨Y(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、酶的專一性
二、酶的作用條件較溫和
十、教學(xué)反思
1、這節(jié)課是根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)“培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”而設(shè)計(jì)的。筆者在本節(jié)課中設(shè)計(jì)了三個(gè)不同方式、不同程度的探究實(shí)驗(yàn),一個(gè)是實(shí)驗(yàn)錄像的觀察,另一個(gè)是利用課件模擬酶的專一性實(shí)驗(yàn),第三個(gè)是實(shí)際的實(shí)驗(yàn)探究。第二、第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生已掌握的實(shí)驗(yàn)一的方法后,在進(jìn)一步的思考與討論中開(kāi)展的。目的是做到既關(guān)注知識(shí)結(jié)論,更關(guān)注知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。
2、酶的專一性和酶所需的作用條件實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)比較靈活,需要和物質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,難度較大,宜以課題小組的形式進(jìn)行討論。另外,由于受儀器設(shè)備的限制,對(duì)于酶的催化作用的原理不宜探究過(guò)深。
3、新課標(biāo)的理念,在于突出發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,學(xué)習(xí)的過(guò)程,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力。而通過(guò)重現(xiàn)和虛擬手段模擬生命現(xiàn)象,是生物科學(xué)的一種重要研究方法。在本節(jié)課中,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)操作模擬酶的專一性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程,把抽象復(fù)雜的生命現(xiàn)象,轉(zhuǎn)化為直觀具體、肉眼可見(jiàn)的過(guò)程,既有利于學(xué)生理解掌握,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和與人合作交流的能力。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 5
26日我校各學(xué)科骨干班成員在每個(gè)段各科召開(kāi)骨干教師匯報(bào)課,湯老師開(kāi)出了一節(jié)《酶的特性、實(shí)驗(yàn)探究》,本課題是高三年級(jí)第一輪復(fù)習(xí)課。這節(jié)課是在學(xué)本課堂的理念指導(dǎo)下整合了當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題與學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的一堂新穎的復(fù)習(xí)課,該節(jié)課經(jīng)過(guò)湯老師的精心設(shè)計(jì),取得了很好的課堂教學(xué)效果,個(gè)人認(rèn)為這節(jié)課之所以取得成功,原因可以歸納為如下幾個(gè)方面:
一、精心設(shè)計(jì),學(xué)生本體。
“興趣是最好的老師”,如果一節(jié)課的開(kāi)頭若能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,就會(huì)起到事半功倍的教學(xué)效果。湯老師課的開(kāi)始以出自學(xué)生的概念圖引入,提起了學(xué)生的興趣,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。接下來(lái)的`兩個(gè)表格和一個(gè)高考題的分析,巧妙地把酶的本質(zhì):專一性和高效性通過(guò)題目的講解和討論逐步復(fù)習(xí)鞏固。通過(guò)有效師生對(duì)話交流,強(qiáng)化了學(xué)生的無(wú)意注意,對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的總結(jié)回顧,起到了極大的促進(jìn)作用。
從湯老師的總體設(shè)計(jì)來(lái)看,花的時(shí)間較多,功在課前,選題考究,過(guò)渡自然,在師生的雙邊交流中將酶的專一性、高效性知識(shí)講解中提煉出控制變量法的一般要求,概括出實(shí)驗(yàn)的步驟,水到渠成一氣呵成。
二、變式思維、學(xué)教合一。
由表格一的淀粉和蔗糖的消化,通過(guò)表格分析,教師引導(dǎo)學(xué)生如果把本尼迪特試劑換成碘—碘化鉀試劑,能不能用,為什么?科學(xué)地由淺入深,變式思維,在原來(lái)的基礎(chǔ)上有所撥高,學(xué)教合一,體現(xiàn)學(xué)本課堂的精神。如果用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,老師僅靠一只粉筆一本書,一張嘴巴講到底。學(xué)生也許知道酶的特性是怎樣的一回事,但對(duì)控制變量的原則和實(shí)驗(yàn)步驟的提煉則是復(fù)習(xí)課的另一個(gè)目標(biāo),湯老師改變講授法,填鴨式的教學(xué)模式,注重以學(xué)生的個(gè)體發(fā)展為主,培養(yǎng)學(xué)生的探究概括能力,這種目標(biāo)在老師的這節(jié)復(fù)習(xí)課中也得到了充分的體現(xiàn)。
三、幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)。
本課結(jié)束總結(jié)時(shí)又用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋,前后呼應(yīng),設(shè)計(jì)完美;另外最后一題的設(shè)計(jì)中,將難題分層,降低難度,活躍了氣勢(shì),調(diào)動(dòng)了積極性,也培養(yǎng)了動(dòng)手能力;從提問(wèn)的面與次數(shù)來(lái)看,她也盡量照顧到學(xué)生的思想水平,評(píng)價(jià)語(yǔ)言豐富多樣,也促進(jìn)了三維目標(biāo)的達(dá)成;如此運(yùn)用,顯示出其教材的理解深度。
雖然湯老師在教學(xué)中,取得良好的教學(xué)效果,但個(gè)人感覺(jué)這節(jié)課還有些地方值得商榷。
1、課堂教學(xué)中,對(duì)細(xì)節(jié)的處理做得不夠到位,特別是引入時(shí),對(duì)學(xué)生概念圖的應(yīng)用花的時(shí)間較多,對(duì)PH對(duì)酶催化效率的影響講解完畢后,對(duì)溫度對(duì)酶催化效率的影響可以不講或一句帶過(guò),該簡(jiǎn)的簡(jiǎn),不必費(fèi)時(shí)過(guò)多。
2、作為學(xué)本課堂的示范課,師生交流僅限于講問(wèn)答,沒(méi)有書面練習(xí)呈現(xiàn),比較單一,從學(xué)生這頭來(lái)看也容易疲倦。
3、對(duì)控制變量和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和步驟的概括上,板書要精煉,實(shí)驗(yàn)步驟的講解上,老師要注意分組處理、共性處理、變量處理和結(jié)果處理的分析,突出學(xué)法。雖然有以上小毛病,但本節(jié)仍不失為一節(jié)精彩的復(fù)習(xí)課。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 6
【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。
【課時(shí)安排】
1課時(shí)
【教學(xué)過(guò)程】
【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。
(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。
【板書設(shè)計(jì)】
酶的特性
一、高效性
二、專一性
三、酶的作用條件溫和
【課堂練習(xí)】
小明剛放學(xué)回家,就看見(jiàn)奶奶拿著一袋洗衣粉往洗衣盆中倒了許多,然后拿著一暖瓶開(kāi)水倒入盆中,盆中立刻起了許多泡沫!澳@是干嗎?”“我給你洗洗你那個(gè)羊毛衫!毙∶饕豢此枧赃叿胖暗衽萍用赶匆路邸。
你覺(jué)得小明奶奶的做法對(duì)嗎?你想對(duì)她說(shuō)些什么?
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 7
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?
。ɑ卮穑郝。)
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)。
(教師放投影片:光合作用的反應(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?
。ɑ卮穑郝浴#
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?茖W(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卮穑郝浴#
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。現(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?
。ɑ卮穑郝,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?
(回答:在加入可溶性淀粉的試管中。)
2、出現(xiàn)磚紅色沉淀的原因是什么?
(回答:略。)
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 8
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
(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)。
(3)情感目標(biāo):
、僭u(píng)價(jià)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
、趨⑴c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,酶是一種什么樣的物質(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。
、诳刂谱兞康目茖W(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。
、谕ㄟ^(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;罨苓@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。化學(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。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 9
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。
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。
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。
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。
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
①與無(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
常溫下自然分解氧氣泡小而少
常溫下加入Fe3+氧氣泡小而稍多
常溫下加入鮮肝提取液氧氣泡大而極多
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
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 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。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 11
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。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 12
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:
、胚@個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題?
⑵是什么物質(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:
、呕瘜W(xué)反應(yīng)中無(wú)機(jī)催化劑的概念?
、茻o(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。
⑸這個(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。
⑶進(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】
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:
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)。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 13
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。活化能越大,反應(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。
高中生物酶的特性教學(xué)設(shè)計(jì) 14
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!睹傅淖饔煤捅举|(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)。
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