高一生物《新陳代謝與酶》教案
教案是教師為順利而有效地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),根據(jù)教學(xué)大綱 和教科書要求及學(xué)生的實(shí)際情況,以課時(shí)或課題為單位,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)和安排的一種實(shí)用性教學(xué)文書。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高一生物《新陳代謝與酶》教案,希望對(duì)大家有所幫助!
高一生物《新陳代謝與酶》教案
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)。
(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?
(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??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)?
(回答:略。)
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?
(回答:略)。
2.從這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憧梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論?
(回答:過(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?
(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。)
3. 實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么?
(回答:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。)
講述:上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了酶具有的又一個(gè)特性——專一性;需要說(shuō)明的是:生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近礦物質(zhì),如二肽酶,可似催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以,確切地說(shuō),酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)酶的專一性,催化蔗糖的水解,應(yīng)該是哪一種酶?
(回答:蔗糖酶。)
提問(wèn):做《探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用》的實(shí)驗(yàn)時(shí);為什么要將試管浸到60 ℃的溫水中?
(回答:我們使用的淀粉酶,在60 ℃左右時(shí),催化效率最高。)
講述:酶的催化效率的高低,又叫做酶的活性。從上面的實(shí)驗(yàn)可以知道,酶的活性與哪些條件有關(guān)?
(回答:溫度。)
(教師出示:酶活性受溫度影響示意圖投影片。)
提問(wèn):溫度與酶的活性有什么關(guān)系呢?
(回答:在最適溫度下,酶的活性最高,低于或高于最適溫度時(shí)酶的活性都降低。)
講述:溫度對(duì)酶促反應(yīng)速度有很大影響,如上圖所示,每種酶都有自己的最適溫度。在最適溫度的兩側(cè),反應(yīng)速度都比較低,所以我們看到的是~個(gè)鐘形的曲線。大部分酶在較高的溫度下(如 60℃以上)時(shí),會(huì)因?yàn)槊傅姆肿咏Y(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性。根據(jù)這個(gè)道理,我們?cè)谑褂眉用赶匆路蹠r(shí),用哪種水(如涼水、沸水、溫水)浸泡好呢?
(回答:溫水。)
(教師出示:胰、胃蛋白酶受PH影響的示意圖投影片。)
提問(wèn):酶的活性還受哪些條件的影響呢?
(回答:受pH的影響。)
pH與酶的活性有什么關(guān)系呢?
(回答:在最適的pH下,酶的活性最高。)
講述:因此,從上圖可以看出,酶促反應(yīng)不僅與溫度有關(guān),還與pH等條件有關(guān)。因?yàn)樵谶^(guò)酸、過(guò)堿的條件下,都會(huì)使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去恬性。下面哪位同學(xué)能夠總結(jié)出酶的第三個(gè)特性?
(回答:酶活性的發(fā)揮需要適宜的條件。)
講述:正確,其中溫度和pH與酶的活性有密切關(guān)系。
小結(jié):生物催化劑——酶和無(wú)機(jī)催化劑相比,具有高效性、專一性、并且需要適宜的條件。
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