1_5_1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、電白一中2009-2010學(xué)年度高三生物備課教案教案序號（ ）200 年 月 日課題：降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課時(shí)：2個(gè) 一、考綱要求1.說明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性；2.通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭論中前進(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，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)。二、教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容解決方法選講例題即時(shí)練習(xí)酶的作用、本質(zhì)和特性。1、 探究酶的本質(zhì)，要抓住課本介紹的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果或推測來理解酶的本質(zhì)的探究是曲折的過程；酶的定義。2、 酶的作用和特性，重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同的條件下的分解，

2、理解好什么是變量，什么是自變量，什么是因變量1課本P81頁閱讀資料分析，學(xué)生填表格，理解酶探究的過程，并且回答后面的5個(gè)小題；2、資料P57：例題：典例21資料P58練習(xí)題：1、2、3、4、5三、教學(xué)難點(diǎn)內(nèi)容解決方法選講例題即時(shí)練習(xí)（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。1、對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明酶是一種具有高效催化能力的物質(zhì)，對酶的特性進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)例題復(fù)習(xí)。影響酶活性的因素的探究，練習(xí)生活實(shí)例，結(jié)合資料例題復(fù)習(xí)資料P57：例題：典例31課本P86擴(kuò)展題：12資料P59-60 ：14、15四、教學(xué)過程四、教學(xué)過程四、教學(xué)過程一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)

3、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)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2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。3酶的催化效率高，是因?yàn)橥瑹o機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。4細(xì)胞代謝能在溫和的條件下快速進(jìn)行，是由于催化作用。5關(guān)于變量：變量是指實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。自變量是指人為改變的變量。因變量是指隨著自變量的變化而變化的變量。無關(guān)變量是指除自變量外，其它能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素。6對照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對照實(shí)驗(yàn)。它一般要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組。二、酶本質(zhì)的探索11857年，法國微生物學(xué)家巴斯德認(rèn)為：沒有活細(xì)

4、胞的參與，糖類不可能變成酒精。2德國化學(xué)家李比希認(rèn)為：引起發(fā)酵的物質(zhì)是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)。3畢希納把從酵母活細(xì)胞中提取出引起發(fā)酵的物質(zhì)叫釀酶。41917年，美國的薩母納第一個(gè)提取出脲酶，并證明酶是蛋白質(zhì)。520世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。三、酶的概念 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)。四、酶的種類 大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)酶，少數(shù)是RNA酶 五、酶的特性1高效性：Fe3+與過氧化氫酶的比較（效率是無機(jī)催化劑的1071013倍）2專一性：淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解（一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)）3多樣性：生物體內(nèi)

5、有種類繁多的酶六、酶的作用條件：溫度：從低溫到最適溫度（催化效率隨溫度升高而升高，過低酶活性降低）；從最適溫度到過高溫（催化效率隨溫度升高而減弱，溫度過高酶被破壞而失活）pH值：從低pH值到最適pH（催化效率隨pH的升高而增強(qiáng)）；從最適pH到高pH值（催化效率隨pH升高而降低），pH值超過一定值酶被破壞而失活。酶濃度：在適宜的范圍內(nèi)，催化效率隨酶濃度增加而直線增加。反應(yīng)物濃度：低濃度時(shí)，催化效率隨反應(yīng)物濃度增加而升高；濃度達(dá)到一定限度時(shí)，催化效率不隨反應(yīng)物濃度的增加而增加。3酶的催化特性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證特性原理對照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(結(jié)論)高效性過氧化氫酶Fe3+燃燒檢驗(yàn)酶催化強(qiáng)Fe3+催化弱H202水+

6、氧H202 水+氧專一性唾液淀粉酶唾液淀粉酶淀粉分解后磚紅色沉淀蔗糖無淀粉麥芽糖蔗糖無作用條件較溫和酶在最適溫度和pH范圍內(nèi)活性最高，超過此范圍其活性會(huì)降低甚至失活低溫、高溫下酶的催化情況過酸、過堿環(huán)境下酶的催化情況酶的催化需適宜的溫度和適當(dāng)?shù)膒H(一般中性)七酶的催化作用和高效性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析 控制變量點(diǎn)燃的試管號3過氧化氫量實(shí)驗(yàn)處理H202分解速度(氣泡多少)衛(wèi)生香檢測 結(jié)果分析 1 2mL 無助 燃性 H202自然 分解緩慢 2 2mL 90水浴加熱 很少有助燃性加熱能促進(jìn)H202分解3 2mL滴加3.5FeCl32滴 較多助燃性較強(qiáng)Fe3十能催化H202分解4

7、2mL滴加20肝臟研磨液2滴 很多助燃性更強(qiáng)過氧化氫酶有催化H202分解的作用，且效率高(2)實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)點(diǎn)燃衛(wèi)生香的時(shí)間一般為實(shí)驗(yàn)(加入試劑)后的23min，這一時(shí)間要因氣溫和試劑的新鮮程度而定，不可千篇一律。本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)用的肝臟要新鮮，肝臟必須進(jìn)行研磨，使過氧化氫酶釋放出來。H202有腐蝕性不要使其接觸皮膚。衛(wèi)生香不要插到氣泡中，以免衛(wèi)生香因潮濕而熄滅。(3)實(shí)驗(yàn)過程的理論分析 自變量 因變量 無關(guān)變量對照組實(shí)驗(yàn)組2號：90水浴加熱3號：加入35FcC132滴4號：加入20肝臟研磨液2滴H202分解速度，用產(chǎn)生氣泡的數(shù)目多少表示加入H202的量；實(shí)驗(yàn)室的溫度；FeCl3和肝臟研磨

8、液的新鮮程度1號試管2、3、4號試管(4)實(shí)驗(yàn)證明的結(jié)論 酶具有高效性。 酶的作用：通過降低活化能，使生物化學(xué)反應(yīng)盡快達(dá)到平衡點(diǎn)，并使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行。5“影響酶活性的條件”的探究分析 (1)溫度對酶活性的影響 原理解讀a淀粉-淀粉酶麥芽糖；麥芽糖-裴林試劑磚紅色。b溫度影響淀粉酶的活性，從而影響麥芽糖的生成量，滴加斐林試劑，根據(jù)生成沉淀的顏色深淺來判斷麥芽糖的生成量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考過程a取l0支試管編號b分別加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2的新配制的淀粉溶液c分別放入不同溫度(建議設(shè)置0、l0、20、30、40、50、60、70、80、l00)下維持5mind再取10支試管編號，分別加入等量

9、的淀粉酶溶液也在不同的溫度(如上建議)下維持5 mine分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自溫度5 rainf分別加入等量的斐林試劑，水浴加熱2 min9觀察并比較顏色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測在4050條件下加熱產(chǎn)生的磚紅色沉淀明顯，其他溫度條件下產(chǎn)生的磚紅色沉淀現(xiàn)象不明顯：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度會(huì)影響酶活性，酶活性有一定的最適溫度范圍。(2)pH對酶活性的影響原理解讀aH202-過氧化氫酶H20+02bpH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗(yàn)氧氣生成量的多少。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考過程取8支試管一分別加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3的過氧化氫溶液一用鹽酸或NaOH溶液調(diào)整出不同的pH(55、60、65、70、75、80、85、90)分別滴加等量的同種新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的肝臟研磨液用點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香來檢驗(yàn)氧氣的生成情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測在pH為6580之間，衛(wèi)生香的燃燒情況較好，其他pH條件下，燃燒情況較差。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：p