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文檔簡介

Word-60-人教版高二生物必修三教案優(yōu)秀8篇一、教材分析

新課標對光合作用的熟悉過程從原來的“了解”水平提高到了“說明”水平,教材中本部分內(nèi)容從回顧科學家對光合作用的探究歷程開頭,讓同學感知他們探究的科學精神和實事求是的科學態(tài)度,學習科學探究的一般方法和試驗設計的原則,并且得出光合作用的反應式。教材中具體描述了各探究試驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對同學的探究思維具有很好的啟發(fā)性。

二、教學目標

1、學問目標:

1、知道光合作用被發(fā)覺的基本過程

2、簡述出光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和反應場所。

2、力量目標:

1、重新走進科學家發(fā)覺光合作用的有關(guān)試驗,學會運用科學探究的手段發(fā)覺問題、解決問題,進展科學探究力量;

2、在試驗探究中把握科學探究的一般原則,重點是對比試驗原則和單因子變量原則

3、過讀書和師生的爭論活動,培育同學[此文轉(zhuǎn)于斐斐課件園]自學和主動探究新學問的技能、技巧。

3、情感、態(tài)度和價值觀目標:

1、體驗科學探究歷程,體會科學概念是在不斷觀看、試驗、探究和爭辯中形成;

2、認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要擅長汲取不同學科中的有關(guān)學問,還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度;

3、學會參加、合作和溝通探究的內(nèi)容和結(jié)果;

4、熟悉到技術(shù)的進展在科學討論中的作用,敬重科學且用進展的觀點看待科學、樹立辨證的科學觀。

三、教學重點難點

重點:光合作用的發(fā)覺及討論歷史過程中的各試驗設計、優(yōu)缺點和結(jié)論。

難點:光合作用的發(fā)覺過程中各試驗如何奇妙地連接起來,如何過渡,如何引導同學進行思索探究從而得出正確結(jié)論。

四、學情分析

同學在學校生物課中學習過有關(guān)光合作用的學問,而且生活實踐中也對光合作用有所了解。但是,對于光合作用的發(fā)覺歷史卻很生疏,關(guān)鍵對于我們這節(jié)課要達到的目標“科學探究的一般方法”知之甚少。高中同學具備了肯定的觀看和認知力量,分析思維的目的性、連續(xù)性和規(guī)律性也已初步建立,但還很不完善,對事物的探究奇怪???,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并對探究科學的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思索。在教學過程(本文來自優(yōu)秀教育資源網(wǎng)斐。斐。課。件。園)中,老師要盡量創(chuàng)設同學活動的機會,讓同學成為學習活動的主體,老師只是為同學的學習供應必要的指導和學問鋪墊。

五、教學方法

探究式教學,結(jié)合問題、爭論、比較、歸納多種教學方法,并配以多媒體幫助教學,引導同學再現(xiàn)科學發(fā)覺過程,并進行分析、爭論、歸納和總結(jié)。新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)懷疑→情境導入、展現(xiàn)目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習

六、課前預備

1、同學的學習預備

同學收集了解關(guān)于光合作用討論歷史。愛好小組做關(guān)于光合作用的探究實踐

高二生物人教版必修三教案篇二

《生命活動的主要擔當者──蛋白質(zhì)》說課稿

一、教學設計

(一)教學目標的確定

在課程標準的詳細內(nèi)容標準中,與本節(jié)內(nèi)容相對應的條目是“概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”,“概述”屬于理解水平,首先要理解蛋白質(zhì)的基本組成單位──氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,以及由氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程,要達成新課標的要求,確定本節(jié)的學問目標為:“說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程”、“概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”。

力量目標:教材中并沒有直接給出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,而是讓同學觀看4種氨基酸的結(jié)構(gòu),通過思索與爭論,找出氨基酸的共同特點,加深對氨基酸結(jié)構(gòu)的理解。這種讓同學通過主動探究得出結(jié)論的處理方式,是新教材的特點之一,是落實探究性學習課程理念的詳細體現(xiàn)。關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性,教材采納圖文并茂的形式,讓同學在獵取形象、豐富的信息內(nèi)容的同時,培育分析和處理信息的力量。

考慮到認同生命的物質(zhì)性對于樹立唯物主義觀點具有重要意義,而本節(jié)內(nèi)容恰好說明白生命活動的物質(zhì)基礎的重要方面──很多生命活動是靠蛋白質(zhì)來完成的,因此,在情感態(tài)度與價值觀方面,就確定了“認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要擔當者”。世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)的誕生,是我國科學家在生物學制造的奇跡。國際人類蛋白質(zhì)組方案,是繼人類基因組方案之后的又一項大規(guī)模的國際性科技工程,是我國科學家第一次領銜國際重大科研協(xié)作方案。科學史話和科學前沿分別介紹了這兩項重大科研成果,讓同學在了解蛋白質(zhì)討論有關(guān)的科學史和前沿進展的同時,培育愛國主義精神,增加民族自信念和驕傲感。

(二)教學內(nèi)容

1、教材內(nèi)容的地位、作用與意義

對細胞結(jié)構(gòu)和功能的了解,應建立在了解細胞的物質(zhì)組成的基礎之上。本節(jié)關(guān)于組成細胞的重要物質(zhì)蛋白質(zhì)的內(nèi)容,是學習本書其他章節(jié)的基礎,也是學習高中生物課程其他模塊的基礎。

2、教材的編排特點、重點和難點

特點:

(1)教材中并沒有直接給出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,而是讓同學觀看4種氨基酸的結(jié)構(gòu),通過思索與爭論,找出氨基酸的共同特點,加深對氨基酸結(jié)構(gòu)的理解。這種讓同學通過主動探究得出結(jié)論的處理方式,是新教材的特點之一,是落實探究性學習課程理念的詳細體現(xiàn)。

(2)關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性,教材采納圖文并茂的形式,讓同學在獵取形象、豐富的信息內(nèi)容的同時,培育分析和處理信息的力量。

(3)教材考慮到分子水平的內(nèi)容比較抽象,為了加強學習內(nèi)容與生活的聯(lián)系,提高同學的學習愛好,本節(jié)教材編入了一些聯(lián)系生活的內(nèi)容。

重點:

(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

難點:

(1)氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的緣由。

(三)教學對象

1、同學已有學問和閱歷

高一同學還沒有學習有機化學,缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學學問,而細胞的分子組成是微觀、抽象的內(nèi)容。教材考慮到分子水平的內(nèi)容比較抽象,為了加強學習內(nèi)容與生活的聯(lián)系,提高同學的學習愛好,本節(jié)教材編入了聯(lián)系生活的內(nèi)容。如:為什么食物中應添加必需氨基酸?為什么吃熟雞蛋比吃生雞蛋簡單消化?有關(guān)這些內(nèi)容同學都有肯定的閱歷基礎,假如利用同學的生活閱歷綻開教學,有助于增加教學內(nèi)容的親和力。

2、同學學習方法和技巧:探究性學習、合作性學習。蛋白質(zhì)的學問既是重點,又是難點,內(nèi)容比較多。在學習時根據(jù)一條主線來進行,即組成元素(C、H、O、N)→基本單位(氨基酸)→肽鏈→蛋白質(zhì)分子,再由結(jié)構(gòu)到功能循序漸進,從而逐步理解把握。

3、同學共性進展和群體提高

(四)教學策略

1、教學設計思路

由于同學缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學學問,細胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容,比較抽象,所以在教學時,應留意聯(lián)系同學的生活閱歷,利用圖解、課件和嬉戲等加強教學的直觀性,加強同學對微觀內(nèi)容的感性熟悉,使同學在主動獵取學問的過程中完成重點、難點學問的學習,提高思維力量,形成相應的觀點。

2、教學方法:引導同學探究性學習;利用圖解、多媒體課件和嬉戲等直觀教學法。

3、教學媒體的選擇與運用:利用圖解、多媒體課件和嬉戲等。

4、教學流程

在本節(jié)教學中,我們通過組織同學進行一個個好玩的嬉戲,模擬氨基酸的結(jié)構(gòu)和肽鏈的形成過程,讓同學在開心的學習環(huán)境中輕松地學習抽象、微觀的化學分子結(jié)構(gòu)和化學反應等科學學問。通過嬉戲模擬活動去突破本節(jié)課“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”的教學難點的。這次說課主要說說這方面的問題,其他內(nèi)容略。

1、課前預習與預備

盡管同學聽說過蛋白質(zhì)這一名詞,但并不知道其化學結(jié)構(gòu)和功能。因此,課前布置預習是特別必要的,通過預習同學能對將要學習的學問有一個大致的了解,同時會遇到一些問題,促使他們產(chǎn)生進一步熟悉蛋白質(zhì)的愛好,為進行有效的課堂教學打下良好的基礎。

(1)讓同學閱讀課本第一頁的關(guān)于鄒承魯?shù)热说谝粋€人工合成蛋白質(zhì),及本節(jié)的科學史話和科學前沿。

(2)讓同學通過閱讀課本初步了解氨基酸的結(jié)構(gòu),并制作氨基酸的結(jié)構(gòu)模型。這樣可增加同學的樂觀性。

2、利用問題探討引入課題

給出問題探討旁邊的圖片,然后提問:

(1)除此之外,同學們知道還有哪些食品中富含蛋白質(zhì)?

(2)氨基酸與蛋白質(zhì)有何關(guān)系?為什么有些食品中要添加某些氨基酸?

評價同學回答,引入討論主題:生命活動的主要擔當者──蛋白質(zhì)。

3、在開心的嬉戲中學習氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

高一同學抽象思維力量不是太強,以形象思維為主,所以在課堂上老師能以形象詳細的方式進行教學,同學的學習效果比較好。所以在這部分的教學中采納了這種方式進行。

(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

先給兩分鐘時間讓同學完成書中P20頁的思索與爭論。四人小組進行爭論后各組代表回答下列問題:

A.這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點?

B.“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有對應關(guān)系嗎?

同學自己通過探究總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

檢查同學所做模型,賜予恰當?shù)脑u價。然后請一位同學上講臺,伸開雙手,兩腳并攏,面對同學。問:為什么讓他做這個姿態(tài)?

同學與他們所做模型或書中的通式進行比較可說出:“他的兩只手相當于氨基和羧基,他的腳相當于氫基,頭相當于R基,軀干就相當于連接這四個基團的碳原子?!?/p>

我給出課件中的圖形,讓同學填入相應結(jié)構(gòu),對比剛才同學的姿態(tài)。

最終讓同學把思索與爭論中的四種氨基酸按通式的形式把各部分用方框畫出來。標出各種氨基酸的R來。(1分鐘)

問:什么的不同會導致氨基酸的不同?同學很簡單就明白了。

通過這種預習加課堂上的模擬形式,同學很簡單就可理解和把握氨基酸結(jié)構(gòu)通式這一重點內(nèi)容。

(2)氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程

氨基酸的脫水縮合反應及有關(guān)計算,是教學的一個難點。同樣利用同學的動作模擬及動態(tài)課件來關(guān)心同學進行學習。

請同桌的兩位同學留意,問:“假設你們就是兩個氨基酸分子,要形成一種物質(zhì)應當怎樣連接起來呢?”

同學思索后都手拉手。

問:兩只手分別代表什么?同學答:一個是氨基,另一個是羧基。

這兩個基團怎樣連接起來的?答:通過脫水縮合反應結(jié)合的。

握住的手的位置相當于什么?肽鍵。

對于同學正確的回答,要準時地賜予充分的確定,并要求同學閱讀教材中有關(guān)氨基酸脫水縮合反應的內(nèi)容,加深理解。

后提問:什么是二肽、多肽、肽鏈?

為了進一步加深同學對氨基酸形成肽鏈過程的理解,對此過程中氨基酸通過脫水縮合反應脫去的水分子數(shù)目和形成肽鍵的數(shù)目的計算,做如下嬉戲:

請一列七個同學起立,先兩個同學握手,問:兩個氨基酸結(jié)合脫去多少分子水?形成的肽鍵有多少個?(都是1個。)假如是三個、四個、……七個呢?(2個、3個……六個。)肽鍵數(shù)和失去的水分子數(shù)有什么關(guān)系?(相等。)同時讓同學一個接一個握手,同學可形象地進行觀看,并簡單得出結(jié)論。

要求同學用歸納法總結(jié)出假如是n個氨基酸連成一條肽鏈要脫去多少分子水和形成多少個肽鍵?同學很快說出:(n-1)個。

問:剛才幾個同學連成的這個隊伍叫什么?老師做手勢劃一條線。同學很簡單就明白了是一條多肽鏈。

強調(diào)這是多個氨基酸形成一條肽鏈的狀況,假如是幾條肽鏈又會是怎樣的狀況呢?

再請出另兩列共十四個同學,分別讓他們自由地排列成兩排、三排、四排(每排至少兩人),分別握手。用m代表肽鏈的數(shù)目,讓同學認真觀看并總結(jié)出計算水分子數(shù)與肽鍵數(shù)的公式。(n-m)個。

通過形象直觀的模擬,同學們特別簡單地把握了計算的方法和規(guī)律,最終給出練習,賜予準時的鞏固。

結(jié)論:蛋白質(zhì)是細胞和生物體中重要的有機化合物,是一切生命活動的主要擔當者。蛋白質(zhì)的多樣性是形形色色生物和絢麗多彩生命活動的物質(zhì)基礎。

(五)教學評價

由于只有一節(jié)課時間,課堂上對重點、難點學問的解析還不能做到舉一反三的深度,因此盡管同學課堂反應熱鬧,對學問點的接受程度也達到了預期的要求,但在做課后練習時,也會消失一些問題。所以傳統(tǒng)的講練結(jié)合還是要結(jié)合起來運用才能取得更好的效果。為此本節(jié)內(nèi)容需要2課時來完成。

二、教學反思

新課程提倡同學自主學習、合作學習和試驗探究,要求老師為同學供應自主學習的氛圍和機會。同學自主學習的過程可以是試驗探究、課外調(diào)查、閱讀教材、看電影或錄像、嬉戲、制作模型或者小組爭論等形式。我在新課程的教學過程中,特別注意這一教學理念,并且強調(diào)老師為同學供應的學習環(huán)境應當符合他們的學問結(jié)構(gòu)、認知特點和學習愛好,應當讓同學感到心情開心,這樣思維才能活躍,就能輕松地接受新學問,即讓他們進行“開心學習”。

本節(jié)課的教學設計就是在這種教學理念的指導下進行的。針對本節(jié)課內(nèi)容比較微觀、抽象,學問理解較為困難的特點,相應的教學方法也以“形象教學”為主關(guān)心同學理解抽象的學問。但教學過程中還要重視用抽象的方式再現(xiàn)和解釋學問,培育同學抽象思維的力量,引導同學進入到“抽象——詳細——抽象”的學習方法。對于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性的教學,要多與日常生活、現(xiàn)代相關(guān)科學相聯(lián)系,了解蛋白質(zhì)的應用價值,提高教與學的質(zhì)量

高中生物必修三全套教案篇三

教學目標

一、學問方面

1、使同學了解植物體吸水的部位及植物細胞的兩種吸水方式。

2、使同學理解滲透作用的原理。

3、理解植物體的水分代謝包括水分的汲取、運輸、利用和散失等過程。

4、理解蒸騰作用及其對植物的作用。

5、使同學了解合理澆灌在生產(chǎn)和生活實踐中的運用。

二、力量方面

1、通過細胞質(zhì)壁分別和復原的試驗,進一步訓練同學制作臨時裝片的技能,同時培育其分析試驗的力量。

2、通過分析滲透裝置得出滲透吸水原理,培育同學討論問題的力量,訓練其科學思維的力量。

三、情感、態(tài)度、價值觀方面

1、通過聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,如應用植物吸水原理進行合理的澆灌,培育同學理論聯(lián)系實際的理念。

2、通過同學對水資源現(xiàn)狀的了解,增加同學關(guān)懷、自覺愛護地球水資源的意識。

教學建議

教材分析

本節(jié)教材主要敘述了滲透作用的原理,植物細胞的吸水和失水,水分的運輸、利用和散失以及合理澆灌等方面的學問內(nèi)容。

1、滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水

教材選簡要介紹了一下植物汲取水分的器官(主要器官是根,葉等器官也可以汲取水分)、汲取水分的部位(主要是根尖的成熟區(qū)的表皮細胞)、植物根尖的結(jié)構(gòu)、以及植物汲取水的兩種主要方式,即吸脹吸水和滲透吸水,指出未成熟的植物細胞,還沒有形成大液泡,主要依靠吸脹作用吸水;而成熟的植物細胞,即有大液泡的細胞主要以滲透作用方式汲取水分。

為使同學更好地理解滲透吸水原理,教材通過分析滲透裝置,總結(jié)出:

(1)滲透作用的概念。即滲透作用是指水分子,或其他溶劑分子通過半透膜的集中。

(2)發(fā)生滲透作用的兩個條件。即一是具有半透膜,二是半透膜兩側(cè)的溶液之間具有濃度差。

接著分析為什么一個成熟植物細胞相當于一個滲透系統(tǒng),指出當成熟的植物細胞具備上述兩個條件時,就會發(fā)生滲透作用。

然后支配同學做《試驗九、觀看植物細胞質(zhì)壁分別與復原》,以驗證成熟植物細胞的確是一個滲透系統(tǒng)。

2、水分的運輸、利用和散失

水分是如何從根毛細胞最終進入植物體的每一個細胞的呢?

(1)教材先分析了土壤溶液中的水分進入根尖以內(nèi)的導管的兩條途徑

①另一條途徑是通過滲透作用進入根尖成熟區(qū)的表皮細胞、并且通過成熟區(qū)表皮細胞以內(nèi)的層層細胞向內(nèi)滲入,最終進入導管。

②一條途徑是通過成熟區(qū)表皮細胞細胞壁,以及成熟區(qū)表皮細胞以內(nèi)層層細胞之間的細胞間隙向里滲入,最終進入導管。

(2)教材接著又簡潔介紹了水分如何通過根、莖、葉中的導管在值物體內(nèi)的運輸、以及少部分水被植物體利用和大部分水通過蒸騰作用散失掉的狀況

3、本節(jié)的最終教材聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,簡要敘述了合理澆灌的原理和應用。

教法建議

1、引言

課前可收集一些我國、世界有關(guān)水資源危機的事例或數(shù)據(jù);也可結(jié)合節(jié)水的需要收集一些人類所實行過的一些節(jié)水措施;或者是植被對水資源起到愛護作用的事例,這樣引入的目的是引導同學關(guān)注包括我國在內(nèi)的全世界面臨的重大問題,激發(fā)同學學習的樂觀性,同時也使同學對為什么要節(jié)水有一個深切的體會,同時在本節(jié)學習結(jié)束后也會對為什么要愛護植被、大力開展植樹造林有較深的體會。

2、滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水是本節(jié)的重點也是難點

植物的水分代謝包括水分的汲取、運輸、利用及散失。水分代謝對同學來說并不是很生疏,因此,老師可提出一些問題,以了解同學對水分代謝的理解程度,找出同學對水分代謝理解上的偏差和不足,從而進行有針對性的教學。

在使同學對水分代謝有了一個較全面的熟悉后,老師可用心與同學一起來處理滲透作用的原理和植物細胞的吸水和失水這一教學內(nèi)容。

(1)分析滲透裝置,總結(jié)出滲透作用的概念和滲透吸水的原理,這是本節(jié)的難點。

老師肯定要充分利用教材所給的滲透裝置,引導同學把與該裝置有關(guān)問題爭論透徹,這是一次很好的訓練同學思維力量的機會。

在滲透作用中,水分子總是從密度高的一側(cè)更多地向密度低的一側(cè)運動,由于在細胞中水是溶液的溶劑,因此從溶液的角度來說,水分是從溶液濃度低的一側(cè)更多地向濃度高的一側(cè)滲透,對此同學的理解不易明白,應留意解釋清晰。

細胞壁是全透性的,而細胞膜是半透性的(選擇透過性),二者在通透性上的差別,以及這種差別對滲透作用的影響、對植物細胞質(zhì)壁分別的產(chǎn)生,都需要同學很好的理解。

(2)引導同學爭論成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。

在搞清晰滲透系統(tǒng)滿意的兩個條件后,老師先引導同學分析一個成熟植物細胞(比如根尖成熟區(qū)表皮細胞)的結(jié)構(gòu),它的細胞壁是由纖維素和果膠構(gòu)成的、水分子和溶質(zhì)分子都可以通過的透性膜。原生質(zhì)層是水分子可以自由通過、被選擇的離子和小分子可以通過,而大分子則不能通過的選擇透過性膜。原生質(zhì)層包圍著具有肯定濃度的細胞液,這時肯定要引導同學區(qū)分一下原生質(zhì)與原生質(zhì)層這兩個不同的概念。

通過引導同學分析一個成熟的植物細胞,使同學意識到:滲透系統(tǒng)的兩個條件在一個成熟的植物細胞中都是存在的,從而得出結(jié)論,成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。

(3)同學做《試驗九、觀看植物細胞質(zhì)壁分別與復原》

在同學明確了成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)后,可以提出這樣一個問題:

“如何通過試驗來驗證成熟的植物細胞是一個滲透系統(tǒng)呢?”

鼓舞同學大膽地提出假設或自己的試驗設計,之后與書上的試驗九進行比較。

之后,同學做試驗九,試驗結(jié)束后,依據(jù)試驗結(jié)果可檢驗同學們提出的假設是否正確,同時引導同學分析為什么會消失質(zhì)壁分別的現(xiàn)象?為什么會發(fā)生質(zhì)壁分別的復原等問題。

3、水分的利用和散失,這部分最重要的教學內(nèi)容是蒸騰作用的生理意義,這是本課題的教學的重點。

同學可能在學校已經(jīng)知道,植物體汲取的水分中有99%是通過蒸騰作用散失到大氣中去了,據(jù)此,可以提出下面的問題:

蒸騰作用是對水分的鋪張嗎?

從而引出蒸騰作用對植物生活,以至整個生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。

4、合理澆灌這部分的教學可實行一邊列舉合理澆灌的實例,一邊讓同學分析該措施的生物學原理的方式,以強化同學對水分代謝學問點的理解。

高二生物人教版必修三教案篇四

一、教材地位和作用

《果實的形成》這部分內(nèi)容是本冊書的重點之一。它以中、低班級學過的有關(guān)植物學的學問為基礎,通過以桃花為例,使同學全面熟悉花的內(nèi)部構(gòu)造以及果實形成的過程,為后面學習植物繁殖的學問奠定基礎。

二、教學目的及重、難點分析

依據(jù)大綱的要求、教材的編寫意圖以及同學的年齡特點,我確定以下幾個教學目標:

(一)學問目標

1、熟悉花的內(nèi)部構(gòu)造。

2、熟悉果實是怎樣形成的。

(二)力量目標

培育同學依據(jù)已有的材料和信息進行自學、探究的力量。

(三)情感目標

1、培育同學思索,勇于探究的科學精神。

2、使同學體會到自然界中的事物是變化進展的。

這幾個教育教學目標,即體現(xiàn)了老大綱對學問的要求,又能體現(xiàn)新的課程標準對情感、態(tài)度、價值觀、方法、力量等要求。

其中,“熟悉花的內(nèi)部構(gòu)造、熟悉果實是怎樣形成的、培育同學自學、探究的力量”是教學重點,由于新的課程標準淡化了對學問目標的過分要求,提倡同學在活動中體驗學習的樂趣,學會探究的方法、提高學習的力量,養(yǎng)成良好的習慣……從而提高同學的科學素養(yǎng);“熟悉果實是怎樣形成的?”是難點,這是由五班級同學的心理特點、年齡特征、熟悉水平打算的。

三、課前預備

1、Authorware5制作的課件《果實的形成》

2、電腦多媒體網(wǎng)絡教室

四、課時支配

依據(jù)依據(jù)教材的重難點、同學的實際狀況以及多媒體課件傳遞信息量大的特點,本課我支配一課時完成。

五、教法學法

教法:現(xiàn)代教學手段中的電腦多媒體為自然課的觀看、試驗、演示供應了寬闊的天地。在本課教學中,作為一所城市學校讓同學人手一朵桃花進行解剖,觀看很不現(xiàn)實。因此,本課主要采納CAI教學,充分利用我校電腦多媒體網(wǎng)絡教室的先進設備和自制多媒體課件的交互功能,創(chuàng)設形象生動的教學氛圍,結(jié)合談話法、觀看法激發(fā)他們主動求知的欲望,努力培育他們的自學探究力量。

學法:在電腦多媒體網(wǎng)絡教室中,讓每個同學通過運行電腦CAI程序親自參加到學習當中,結(jié)合爭論法、人機對話等方式,變“要我學”為“我要學”,在寬松開心的環(huán)境中完成與老師、同學、電腦之間的信息溝通,真正實現(xiàn)在快歡樂樂中學習和探究。

六、教學過程

(一)創(chuàng)設情景,激發(fā)愛好

心理學討論表明,濃烈的顏色可以極大地刺激人的神經(jīng),引起人的留意。所以一開頭,我就用多媒體課件切入課題:用課件展現(xiàn)出一幅顏色濃烈各種果實的圖片,讓同學一邊觀賞一邊思索問題:圖上都有些什么果實呢?

為了更好地發(fā)揮同學的主動性,我緊接著問:“你能說一說想了解有關(guān)果實的哪些學問嗎?”讓同學提出想探究的問題,使學習的氣氛立刻深厚起來。

最終,用一句:“今日,我們就以桃為例來討論一下果實是怎樣形成的,好不好?”指出本節(jié)課的探究主題。(老師把課題寫在黑板上)

(二)學習、探究

1、大膽猜想,提出假設。探究的第一步驟是提出假設,為了發(fā)揮同學的主動性,我用提問:“你覺得,果實的形成與植物身體上的哪個部分有關(guān)?為什么?”同學爭論后,老師并不馬上進行對錯的評價,而是提出:“哪一個同學的說法更精確?????一些呢?請大家運行電腦程序查找答案?!睆亩龑瑢W進入CAI課件中,開頭自學探究。

2、自主探究,交互學習。在這個過程中,同學運行程序自行探究,老師則巡察指導。同學利用課件的交互功能,先作出自己的推斷,通過人機對話斷修正自己的觀點,最終得出正確的結(jié)論:“果實的形成與花有親密的聯(lián)系?!?/p>

接下來探究花的構(gòu)造,這是本課的重點,是熟悉果實形成的基礎。在這個主要的教學過程中,的特點是同學可以依據(jù)自己的力量,利用課件的交互功能選擇適合自己的學習進度。而老師在巡察過程中,可依據(jù)不同同學的不同問題作出相應的解答和關(guān)心,達到因材施教的目的。

練習是加深理解所學學問的手段,也是同學了解自己學習效果,老師了解同學狀況,準時調(diào)控教學的重要途徑。因此,在初步探究完成后,我提出“花的構(gòu)造,你們記住了嗎?”引導同學進入“計算機測查”。在這個過程中,同學利用課件中的“交互功能”主動掌握是否進入本階段的測查:若預備好了,就選擇進入測查;若還需復習,就選擇回到“熟悉花的構(gòu)造”,使課堂呈現(xiàn)出一種良好的自主環(huán)境,

測查完成后,計算機給出正確的答案,進行訂正和評價。老師也要對同學的學習效果進行評價,表揚學習效果好的同學,鼓舞有困難的同學。讓同學充共享受自主探究活動帶來的勝利感受,獲得情感上的滿意。

3、仿真模擬,突破難點。多媒體電腦具有仿真模擬功能,利用編程特性,能把一些抽象的概念、規(guī)律,通過動畫或VCD影片,顯示在屏幕上,展現(xiàn)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、事物演化過程等,變不行見為可見,為同學探究學問、解決問題創(chuàng)設了良好的外部條件。

在本課中,果實形成是一個長達幾個月的時間過程,在果實內(nèi)部發(fā)生著平常我們無法觀察的變化學習?!笆煜す麑嵉男纬蛇^程”就可以充分發(fā)揮CAI的以上優(yōu)勢,在課堂上能用有限的時間展現(xiàn)自然界中的這一簡單的變化過程,從而有效突破了難點,大大提高了課堂教學效益。

經(jīng)過電腦的仿真模擬,同學果實的形成過程就會有形象的感知,在老師的引導和同學的爭論中,大家形成最終的結(jié)論:果實的形成過程是由“傳粉→受精→結(jié)果”三大步驟組成。(同時形成板書)

(三)掃瞄資源庫,拓展視野

最終,將與本課有關(guān)的資源庫名稱或地址出示給同學,讓同學依據(jù)自己的愛好選擇深化了解的內(nèi)容。從而升華和拓展了本課的內(nèi)容,讓同學在意猶未盡中結(jié)束學習活動,體現(xiàn)了教學的開放性。

小結(jié):縱觀本課,充分發(fā)揮老師的主導作用,通過將人性化的課件與多媒體網(wǎng)絡的豐富資料充分融合,讓同學自主地學習,體現(xiàn)了人本主義和建構(gòu)主義理念,在制造性地教方面作了些探究,收到了事半功倍的效果。

高中生物必修三全套教案篇五

1、教學內(nèi)容

處于生活狀態(tài)下的細胞是一個開放的系統(tǒng),時刻與四周的環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換,并利用這些物質(zhì)和能量維持自身的各項生命活動,進行新陳代謝。酶作為生物催化劑,細胞內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換都離不開酶的催化作用。因此引導同學把握酶的概念和本質(zhì),理解酶在代謝中的作用就顯得非常特別重要。另外,同學已具備做科學的力量,在課堂中引導同學科學地思索,樂觀動手試驗,對于培育同學的科學精神非常有益,因此本節(jié)課初步引入對比試驗和掌握變量。

2、教學對象分析

同學通過初三、高一階段化學的學習,對于純化學反應已熟識,但是對于細胞內(nèi)部的化學反應及生物催化劑──酶的熟悉有限。工業(yè)制氨的化學反應是在高溫高壓催化劑下進行的,細胞內(nèi)部卻是常溫常壓溫柔狀態(tài),而細胞代謝包括一系列的化學反應,這些化學反應的進行應當有生物催化劑──酶的參加,才能使高效有序的進行,因此引入對酶相關(guān)學問的學習。

二、教學目標

1、學問目標

探討活細胞內(nèi)酶的本質(zhì)和作用、探究酶的高效性和專一性。

2、力量目標

①進行有關(guān)的試驗和探究,學會掌握自變量,觀看和檢測因變量的變化,以及設置對比組和重復試驗。

②在問題探討,有關(guān)試驗設計,資料分析等問題爭論中,培育運用語言表達的力量以及查閱資料、共享信息的力量。

3、情感目標

①通過回顧科學家對酶本質(zhì)的探究歷史,認同科學是在不斷的觀看、試驗、探究和爭辯中前進的。

②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要擅長質(zhì)疑,創(chuàng)新,和勇于實踐的科學精神與態(tài)度。

三、教學方法和教學手段

1、教學方法:試驗法、小組爭論法、鼓舞評價法、比較說明法、卡通圖片法,

2、教學手段:借助多媒體、設計試驗表格

四、教學流程

五、教學過程

老師活動

同學活動

設計意圖

細心設問,步步深化(5分鐘)

[新課導入]已近中午了,大家的肚子肯定餓了。為什么肚子會餓呢?食物是怎樣被消化的呢?

[問題探討]圖示1783年,斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的試驗,探討相關(guān)問題及試驗的奇妙之處。

[對比說明]工業(yè)制氨的條件是什么?

細胞內(nèi)是否具備這些條件?但是細胞內(nèi)的化學反應依舊高效有序的進行,緣由何在?

[提出課題]酶的作用和本質(zhì)

激發(fā)同學愛好,讓大腦快速進入思索狀態(tài)。

[小組爭論,得出結(jié)論]:

鳥類的胃不僅有物理性消化,還有化學性消化。

回答:

高溫、高壓、催化劑

推想:

細胞內(nèi)有生物催化劑。

為引入新課作鋪墊。

此試驗是開創(chuàng)了酶討論先河。其問題的提出,試驗方案,試驗設想,結(jié)論與推論等過程及創(chuàng)新思維的意識對同學有學習與借鑒的意義。

[新課]探究研討,引議釋疑(30分鐘)

一、酶在細胞代謝中的作用(20分鐘)

引導思索,設計試驗,驗證酶的高效性

[試驗原理及材料]我們知道過氧化氫可以在fe3+催化下,分解成水和氧。新奇的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。假如給你新奇的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的試驗用具,你能否設計試驗?

[提示1]酶的高效性是相對誰而言?

[提示2]反應物怎么選擇呢?

[提示3]因變量是什么?

[提示4]觀看那些現(xiàn)象可以得出結(jié)論?

[提示5]試驗預期和結(jié)果爭論。

提問:為什么酶具有高效性?

[此試驗為特殊補充內(nèi)容]

設計試驗,驗證酶的專一性

[過渡]細胞代謝包括許多化學反應,不僅反應速度快,而且有條不紊地進行,這說明酶作為催化劑,不僅具有高效性,還具有專一性。

提示:怎樣理解專一性?

我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶,嫩肉粉中也含有蛋白酶制劑,假如給你木瓜榨汁,嫩肉粉,牛奶、豆?jié){、淀粉溶液、碘液、斐林試劑、雙縮脲試劑,請根椐需要選擇合適的試劑和的試驗用具,能否設計試驗驗證酶的專一性?

[小結(jié)]酶的高效性和專一性。

[同學試驗一]

[小組爭論]

設計試驗方案

設計表格記錄試驗現(xiàn)象及結(jié)果

回答:無機催化劑

思索:是讓無機催化劑和酶各自催化一種呢?還是催化同一種物質(zhì)呢?

回答:過氧化氫分解速度

回答:

氣泡的多少及產(chǎn)生速度

點燃的衛(wèi)生香復燃狀況

結(jié)果:過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高,說明酶具有高效性。

回答:降低了活化能。

參考教材利用卡通式插圖,結(jié)合文字敘述,形象描述。

[同學試驗二]

[小組爭論]:應當體現(xiàn)在酶只能催化某種特定的反應,而對其它反應沒有催化作用。

[小組爭論試驗方案]

選取何種酶?選取何反應物?如何設計對比?如何鑒定結(jié)果?猜測結(jié)果?

理解關(guān)于變量、自變量、因變量、無關(guān)變量、對比試驗

觀看試驗現(xiàn)象,感性熟悉過氧化氫酶的高效性。

培育語言表達力量,將感性學問上升到理性學問。

[試驗一]是用兩種不同的催化劑來催化同一種物質(zhì)[試驗二]是用同一種酶來催化兩種不同的物質(zhì),讓同學了解設計試驗的思路是怎樣的?怎樣選材?怎樣設計對比?從而加強試驗技能的訓練。

老師特意設置二個小陷阱,①是讓同學自行選取擇蛋白質(zhì)的鑒定試劑,鞏固其使用方法。②材料豐富,依據(jù)試驗需要,懂得取舍,不行貪多。

二、酶的本質(zhì)(10分鐘)

1、從人物的角度來看

2、從討論結(jié)果的角度來看

從觀看到到問題,從問題到猜想,從猜想到試驗,從不完善到完善,這是做科學的必定步驟,也是科學進展的必定規(guī)律。

[補充]

(1)如四膜蟲的rrna前體具有催化活性。(2)目前已有發(fā)覺具催化活性的dna的報道。

3、引導與激勵

結(jié)合酶本質(zhì)的探究歷程及薩姆特歷時9年獲得諾貝爾獎的過程,談談馬克思的話的理解。

[小結(jié)]酶的本質(zhì)

[資料閱讀,探究酶的本質(zhì)]

完成課本82頁基礎題一,體會幾位科學家的觀點之間的規(guī)律關(guān)系。

分析每位科學家的科學結(jié)論中可取之處與不足之處。

[小組爭論發(fā)言]

在酶的發(fā)覺歷程中,由胃的物理性消化→胃的化學性消化→從胃液中提出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)→脲酶結(jié)晶的提取→證明脲酶是一種蛋白質(zhì)→提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶→指出酶是具催化作用的蛋白質(zhì)→少數(shù)rna也具有生物催化作用→進一步完善了酶的概念。

[小組感言]

科學無坦途。

科學的苦與甜。

[小組總結(jié)]

酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是rna。

培育同學繼承、創(chuàng)新、實事求是和大膽實踐等科學精神和態(tài)度。

引導同學從兩種不同角度分析這一過程,實際上就是提高同學分析與推理力量的過程。

激勵性評價:科學學問都不是一承不變的,是一個不斷進展的過程,唯有上下求索,才能做到科研無止境。你也可以將來科學一顆閃亮的星星。

促進同學樂觀轉(zhuǎn)變學習方式,培育同學主動建構(gòu)學問。

[課后進一步探究](5分鐘)

請依據(jù)下列材料設計一個證明酶是蛋白質(zhì)的試驗:

試驗材料:5%的naoh溶液、3%的cuso4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。

試驗原理:

試驗步驟:

試驗結(jié)論:

理解酶的本質(zhì)

訓練試驗思維。

五、教學小結(jié)

細胞作為開放性的生命系統(tǒng),不斷地與四周的環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換,并在此基礎上實現(xiàn)新陳代謝。酶作為生物催化劑,對于細胞高效有序地完成各種生理作用起著特別重要的作用。隨著科學的不斷進展,有關(guān)酶的本質(zhì)的探究也處于不斷不斷完善中。近年來,酶工程的進展為生產(chǎn)和生活帶來巨大的活力,而這點點滴滴的進步既歸功于大膽的猜想,又歸功于科學而奇妙的試驗設計,因此,同學們在日常生活中要學會發(fā)覺問題,提出問題,然后通過推理和試驗去解決問題,那么你會有意想不到的驚喜,無形中發(fā)覺你解決問題的力量和科學試驗的力量大大提高了,盼望明天的科學之星就是你。

六、教學反思

本節(jié)課根據(jù)課標要求,提倡探究性教學,以小組互助的方式組織教學,能引導同學主動參加學問構(gòu)建過程。本節(jié)課不僅較好地利用了教材上的試驗,而且擅長從現(xiàn)實生活中查找更加敏捷的典型例子,奇妙地引導同學從不同角度考慮問題,一正一反,相互輝映,使同學充分體會什么是自變量、因變量、無關(guān)變量以及什么是對比試驗,有利于引導同學學會確認和掌握變量,有助于培育同學的科學探究力量。本節(jié)課大量采納鼓舞性評價機制,發(fā)揮同學潛能,留意培育同學敢于質(zhì)疑,敢于創(chuàng)新,大膽猜想的科學精神和態(tài)度價值觀。不足之處是:時間較緊,使得一部分試驗留待課后操作。

人教版高二生物必修三教案篇六

一、設計理念

新課程提出,教學要“面對全體同學,提高生物科學素養(yǎng),提倡探究性學習”?;谡n改理念,我在教學中注意以同學為主體,促進同學的各種力量的培育。通過“目標引領、自主學習、老師釋疑、當堂反饋”的教學模式,給同學充分展現(xiàn)的時間和空間,讓同學真正成為學習的主體,學會科學探究的方法、技能,培育科學探究的力量。

二、教材分析

本章有兩方面的內(nèi)容:一是生物的特征,一是調(diào)查我們身邊的生物。這一節(jié)是在前一節(jié)熟悉了生物的基本特征的基礎上,對我們身邊的生物進行實地調(diào)查。旨在通過調(diào)查,熟悉我們身邊的生物,進一步了解生物有別于非生物的共同特征。

《課程標準》提倡探究學習,而調(diào)查是科學探究常用的方法之一,通過對身邊生物的調(diào)查,力求使同學熟悉并把握調(diào)查的一般方法,使之具有科學性、合理性,便于后續(xù)探究活動的進行。

初一同學對生物的了解有肯定基礎,但對生物種類的識別及科學的調(diào)查方法缺少肯定的閱歷,本節(jié)內(nèi)容也是對同學把握科學調(diào)查方法的一次指導與訓練。

三、教學規(guī)劃

_教學目標

學問與技能:說出調(diào)查的一般方法,初步學會做調(diào)查記錄,并將你所知道的生物進行歸類;描述身邊的生物和它們的生活環(huán)境;培育調(diào)查實踐以及和同學分工合作的力量。

過程與方法:明確調(diào)查的目的后,小組進行實地調(diào)查,最終進行溝通和展現(xiàn)。

情感態(tài)度與價值觀:同學通過學習能關(guān)注生物的生存狀況,從而增加愛護生物資源的意識,熟悉到愛護環(huán)境要從愛護我們身邊的生物開頭。

_教學策略

本節(jié)課是一節(jié)調(diào)查課。在調(diào)查之前,老師先引導同學爭論什么是調(diào)查?怎樣開展調(diào)查?調(diào)查的目的是什么?然后針對調(diào)查的目的小組確定調(diào)查對象、調(diào)查范圍、制定調(diào)查方案、設計調(diào)查表,然后小組分頭進行調(diào)查、記錄,撰寫調(diào)查報告,最終在全班溝通、展現(xiàn)。

_教學重點

說出調(diào)查的一般方法,初步學會做調(diào)查記錄;培育同學調(diào)查實踐以及和同學分工合作的力量。

_教學難點

描述身邊的生物和它們的生存環(huán)境;如何引起同學關(guān)注四周生物的生存環(huán)境,從而留意愛護生物資源。

_教學方法

目標引領、自主學習、老師釋疑、當堂反饋。

_學習方法

小組合作探究、溝通。

_課時支配:2課時

四、教學過程

_課前預備:預備筆、本、放大鏡、照相機等。

_導入:

一個好的導言是打算同學能否上好課這節(jié)課的關(guān)鍵。所以,我通過媒體播放圖片并配以解說:“同學們,在我們身邊有很多種生物,它們與人類朝夕相處。有些是我們所熟識的,如:催人晨起的公雞;看家護院的愛犬;陽臺上五顏六色的花草等等;有些卻沒有引起我們的留意。為了更好地了解它們,讓我們一起來做一次調(diào)查。”通過身邊熟識的生物讓同學感到親切,同時又引起了同學的奇怪???:什么生物我還沒留意呢?奇怪???心有了,自然就引起了同學的留意力。

_目標引領

調(diào)查是科學探究常用的方法之一。以人口普查為切入點,引導同學們依據(jù)閱歷說出我國在進行人口普查時都做了哪些比較具體的工作,分析出什么是調(diào)查?然后讓小組爭論制定調(diào)查我們身邊的生物的方案,歸納出調(diào)查的一般方法有哪些?調(diào)查時應留意些什么?設計出調(diào)查表。

_自主學習

帶著目標,小組同學依據(jù)閱歷,分析出我國在進行人口普查時,都做了哪些工作(或說我國是如何進行人口普查的),從而明確什么是調(diào)查。歸納出調(diào)查的一般方法及留意事項;設計出調(diào)查表并與書上的方法步驟相比較,確定本組的調(diào)查目標和方法。

這種同學自己選擇調(diào)查方案,并設計實施的做法,有利于擴高校生自主探究的空間,促進了同學學習方式的轉(zhuǎn)變,變被動接受為主動索?。皇顾麄兂蔀檎n堂的主體,變“一言堂”為“群言堂”。

_實地調(diào)查

各小組依據(jù)本組制定的調(diào)查目標和方法進行實地調(diào)查。

1、進行校內(nèi)生物調(diào)查。同學留意熟悉他們身邊的生物名稱,并留意發(fā)覺問題準時解決,尤其是愛惜生物資源。

2、進行社區(qū)生物種類調(diào)查。調(diào)查中留意平安問題是第一的,同學留意對生物資源的愛惜。遇到不會的問題向社區(qū)管理員請教。

3、進行農(nóng)田生物種類調(diào)查。同學留意愛惜農(nóng)田是我們每個人共同的責任。遇到不會的問題向農(nóng)夫師傅請教。

4、各組同學依據(jù)分工,仔細收集材料(作調(diào)查記錄,拍照)

5、各組同學共同整理資料,對生物進行歸類、書寫調(diào)查報告。

_展現(xiàn)、溝通調(diào)查報告,進行反饋。

1、各組制作出PPT課件進行展現(xiàn),并敘述各自的調(diào)查報告,并與其他小組進行報告溝通。

2、選擇2—3種生物,說說它們的生活環(huán)境有哪些不同?

3、有沒有原本常見的生物現(xiàn)在不見了?

引導同學進行溝通,并對同學進行環(huán)保教育、愛護生物資源的教育。

_總結(jié)調(diào)查的意義

通過調(diào)查,同學學會了調(diào)查的一般方法,會做調(diào)查記錄;對所知道的生物能夠進行歸類;描述身邊的生物和它們的生活環(huán)境;培育了同學調(diào)查實踐以及和同學分工合作的力量。此時,我引導同學進行了愛護環(huán)境的教育,增加了同學的環(huán)保意識。

_技能訓練

對看上去相像的生物,要留意觀看它們的不同之處。通過觀看圖片,找出馬與驢在形狀上的不同之處;馬與牛在形狀上的相同之處。培育同學的觀看力量。這也是對同學科學探究力量的培育。

_課堂延長

請同學們課下完成一篇校內(nèi)(或社區(qū)、農(nóng)田)生物的調(diào)查報告

高二生物人教版必修三教案篇七

教學目標

學問方面

1、使同學理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)

2、使同學了解酶的發(fā)覺過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素

3、使同學理解酶在生物新陳代謝中的作用

力量方面

在引導同學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程中,初步訓練同學的規(guī)律思維力量,分析試驗現(xiàn)象力量及設計試驗的力量,。

情感、態(tài)度、價值觀方面

通過讓同學了解酶的發(fā)覺過程,使同學體會試驗在生物學討論中的作用地位;通過爭論酶在生產(chǎn)、生活中的應用,使同學熟悉到生物科學技術(shù)與社會生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會科學、技術(shù)、社會之間相互促進的關(guān)系,進而體會討論生命科學價值的教育。

教學建議

教材分析

1、酶的發(fā)覺

教材簡潔介紹酶的發(fā)覺歷史,從1783年意大利科學家斯巴蘭讓尼設計的奇妙試驗到20世紀80年月科學家發(fā)覺少數(shù)的酶是RNA,使同學對酶的討論歷史中的一些重大發(fā)覺有了一個大致了解。

2、酶的特性

酶的特性主要是通過支配了有關(guān)的同學試驗,讓同學通過試驗,發(fā)覺酶的三個特性,這樣的編排方式符合同學由感性到理性的認知規(guī)律,有利于引導同學主動參加教學過程,并且有利于培育同學的多種力量。酶的高效性特點,是通過比較《試驗五、肝臟內(nèi)的過氧化氫酶比無機催化劑的催化效率》切入;酶的專一性的特點,是通過比較《試驗六、探究淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》切入;

3、影響酶活性的因素

本節(jié)教材主要敘述酶的催化作用需要相宜的條件,通過《試驗七、探究影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。

本節(jié)內(nèi)容的最終,支配了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊同學的視野,同時又有助于加強同學對本節(jié)基礎學問的理解,使同學體會科學、技術(shù)在轉(zhuǎn)變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。

教法建議

1、使同學在理解細胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點與難點

新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱,這是在細胞水平上對新陳代謝的描述。其實同學已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在學校生物課和高中生物課緒論中,學習已接觸到諸猶如化作用、異化作用及其關(guān)系等與新陳代謝有關(guān)的學問,但那是在生物個體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內(nèi)容是對以往學問的深化和綻開,教學老師要有意識地從細胞和分子水平引導同學分析誕生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進行的,及其二者的關(guān)系,從而使同學更深刻地理解什么是生命。

例如,為使同學理解新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱這句話,老師可結(jié)合前一章細胞的物質(zhì)基礎與結(jié)構(gòu)基礎的相關(guān)學問,引導同學分析活細胞中發(fā)生的各種化學反應,如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學過程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機物的化學過程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學過程等,使同學對新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱這句話有一個感性熟悉。

2、使同學理解酶的概念是本節(jié)的重點。在本節(jié)教學中如何組織同學完成酶具有專一性的試驗并實施有效的爭論是本節(jié)的難點。

生命體隨時隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學反應,同時又是一個穩(wěn)定的,開放的系統(tǒng)。細胞中發(fā)生的各種化學反應不行能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行,而必需在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進行的,這就要盡可能地降低化學反應能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的緣由。

酶的概念和酶的發(fā)覺可結(jié)合一起在讓同學爭論,這樣可讓同學充分體會生產(chǎn)實踐和科學試驗對科學進展的促進作用。酶的特性這部分內(nèi)容,可先組織同學依次完成試驗,然后再由同學來爭論和總結(jié)。

在引導同學分析酶的特性時,引導同學與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來,可使同學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)系親密。

3、使同學理解酶具有高效性、專一性和需要相宜條件是本節(jié)的重點,如何組織同學完成影響酶活性因素的選做試驗并分析、爭論試驗是本節(jié)教學的難點。

在組織同學操作、分析、爭論《試驗七、探究影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎上,引導同學分析兩個坐標曲線圖,讓同學概括酶的催化作用需要相宜的溫度和pH。

教學設計示例

【課題】第一節(jié)新陳代謝與酶

【教學重點】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

【教學難點】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

【課時支配】1課時

【教學手段】板圖、多媒體課件、試驗

【教學過程】

1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)

(1)同學在學校生物學課本、高中緒論課的學習或通過各種媒體的介紹,對新陳代謝已經(jīng)有了肯定的熟悉,首先,老師應了解同學對新陳代謝是如何理解的。為此老師可設計一些問題,引導同學以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節(jié)的學習,如:

①人體的腦細胞是通過什么途徑獲得養(yǎng)分?腦細胞中產(chǎn)生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?

②進入腦細胞的養(yǎng)分物質(zhì)是如何被利用的?

③同學如何理解同化作用、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)參加了新陳代謝過程,各是如何參加的等等?

(2)同學一般只能從生物個體、器官或系統(tǒng)水平上,說明生物體與外界環(huán)境之間進行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎上,老師應把爭論引向微觀水平,即細胞和分子水平的代謝過程。如可以設問:

①你吃下的肉類蛋白質(zhì),通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?

②你吃下的淀粉類食物,通過什么途徑為你供應能量?等等

通過分析、爭論,使同學理解:細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的維持,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程完全依靠于細胞內(nèi)發(fā)生的生物化學反應,從而在細胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),即“新陳代謝是活細胞中全部有序的化學變化的總稱”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在同學理解新陳代謝的本質(zhì)后,可以利用同學已有的化學學問,分析出無機化學反應過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓同學分析誕生物體細胞生存的條件是很溫柔的,可以提問,如:

(1)細胞生存的條件是很溫柔的,那么細胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學反應如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,快速高效的進行呢?

(2)在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?

這樣可順當?shù)匾龌罴毎a(chǎn)生的生物催化劑,即酶。

3、酶的發(fā)覺史

這部分的教學,老師可讓同學自己閱讀,也可發(fā)給同學相應的補充資料,尤其是某種酶的討論過程方面的資料,目的是讓同學對酶的討論過程、方法有一個較為全面的了解,讓同學切身體會到生物學的試驗討論對生物學發(fā)覺的重要作用。

同學閱讀后,可提問:酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做肯定的說明。

酶是活細胞所產(chǎn)生的具有催化力量的一類特別的蛋白質(zhì)。酶是細胞中促進化學反應速度的催化劑。現(xiàn)已發(fā)覺的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細胞中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應,使生物化學反應在常溫、常壓、水溶液等溫柔的條件下就可順當進行。

許多年來,人們始終認為全部的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學家的試驗證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發(fā)覺原生動物四膜蟲的26SrRNA前體在沒有蛋白質(zhì)的狀況下進行內(nèi)含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當時由于只是了解它有這種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。

1983年Atman和Pace分別報導了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。假如除去蛋白質(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,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。

“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學事實再一次有力地證明白試驗在科學進展中所起到的舉足輕重的作用,同時也讓我們看到,科學是進展的,探究是無止境的,而真理是相對的,現(xiàn)在的科學事實可能在今后會被修正,甚至_。

另外,酶、激素、維生素之間的區(qū)分值得一提,同學在以后的學習中簡單把這些物質(zhì)和它們的作用搞混。可就高中生物學水平做一簡潔比較:

酶激素維生素

從化學本質(zhì)上看蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(如生長素、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反應的速度,是一種生物催化劑。激素又稱“化學信使”,是特定細胞合成的,能使生物體發(fā)生肯定反應的有機分子。它的作用力很強,很低的濃度就能引起很強的反應,但在細胞中不能積累,很快就會被破壞。維生素經(jīng)常與酶結(jié)合,是較簡單酶的組成成分之一。自然?食物中含量極少,但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必需從食物中攝取。

可把酶的發(fā)覺史與酶的特性這兩部分教學內(nèi)容結(jié)合起來,這樣可使同學用試驗方法探究酶的特性順理成章。

4、酶的特性

在進行酶的特性教學時,老師可提問:

酶作為生物催化劑,與無機催化劑相比,有何特點?

為解決這個問題,老師可演示有關(guān)試驗,也可支配相應的同學試驗,引導同學通過對試驗現(xiàn)象的觀看,分析得出結(jié)論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。

(1)酶的高效特性試驗,試驗前有必要簡潔介紹兩項內(nèi)容:

一是過氧化氫這種物質(zhì),它是動植物在代謝中產(chǎn)生的,對機體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶,催化過氧化氫快速分解成水和氧氣而解毒。無機催化劑三價鐵離子也可催化這一反應;二是本試驗的試驗步驟。

試驗后,讓同學爭論得出過氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結(jié)論,在此基礎上,老師可列舉其他實例,概括酶的高效性。老師還應強調(diào)正是由于酶的存在及其高效性,所以很多代謝反應在體外很難發(fā)生,在體內(nèi)卻可快速進行。

(2)酶的專一性特性

試驗前可提問:“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)?”

本試驗所涉及的顏色反應要在試驗前跟同學說明清晰。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,與斐林試劑反應會有磚紅色沉淀物質(zhì)產(chǎn)生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進而推想淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基礎上,老師通過進一步實例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;

(3)酶的多樣性原理,可在同學理解酶的專一性原理基礎上,結(jié)合蛋白質(zhì)的多樣性讓同學分析得出。

5、影響酶活性的因素

有條件的學校,應盡量讓同學做《試驗七、探究影響淀粉酶活性的條件》,這對于訓練同學分析試驗力量,理解對比試驗的設計方法等都是很關(guān)心的。

在同學通過試驗分析得出影響酶活性的因素后,可適當結(jié)合同學的生活實際,引導同學分析、爭論一些與之相關(guān)的生活常識。如可提問:“持續(xù)高燒不退或嚴峻腹瀉有時甚至會危及人的生命,同學知道其中的緣由嗎?”

人的正常體溫是37℃,體溫上升到38℃,雖然體溫只是上升了1℃,但人已感覺特別沒有精神,假如上升到39℃甚至40℃以上,而且持續(xù)高燒,就會消失一系列嚴峻的反應,如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到許多因素的影響,如溫度、pH值、有機溶劑、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特別敏感的,影響因素發(fā)生很小的變化的,酶活性就會發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當人體體溫高于或低于這個溫度時,機體中酶活性就會大大降低,細胞內(nèi)的各種生物化學反應不能正常進行了。

霍亂是一種烈性傳染病,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弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時產(chǎn)生腸毒素引起猛烈腹瀉造成快速而嚴峻的脫水,血容量明顯削減,因而消失微循環(huán)衰竭,使細胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導致肌肉痙攣;細胞得不到碳酸氫根離子而導致細胞內(nèi)pH值發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變,酶活性即相應大大降低,嚴峻的會消失代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應地補充水就是這個道理;嬰幼兒自身調(diào)整力量差,嬰幼兒腹瀉經(jīng)常引起嚴峻后果,就是這個道理。

或者問:“當人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后,有一種應急措施,就是抓緊給病人大量喝牛奶或豆?jié){,同學知道這是為什么嗎?”

酶活性除了與溫度、pH有關(guān)外,還受有機溶劑、重金屬離子等的影響。有機溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要緣由是有機溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學基團結(jié)合,使酶的活性完全丟失,這也是人誤食了有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的緣由。

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物結(jié)合,而使這些金屬離子和有機物發(fā)生沉淀。當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)沉淀下來不被消化道汲取,從而也就避開了這些有毒物質(zhì)與人體中正常的酶接觸的機會,而愛護了這些酶的活性。當然,這只是應急措施,還要去醫(yī)院洗胃并進行進一步的治療。

擴展資料

淀粉液遇碘變藍的緣由

淀粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈.淀粉具有遇碘變藍的特性,由于溶于水的直鏈淀粉借助分子內(nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個螺距有六個葡萄糖殘基組成。假如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,形成了一種絡合物,這種絡合物能夠比較勻稱地汲取波長范圍為400~750nm可見光,而反射的光是藍光,所以使淀粉溶液呈現(xiàn)出藍色來。

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),由于活細胞內(nèi)的生物化學反應,都是在酶的催化作用下進行的,沒有酶,新陳代謝就不能進行,生命也就會隨之停止。酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),這一熟悉直到20世紀80年月后才被科學修正過來。科學討論表明,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家將這種酶的蛋白質(zhì)除去,同時提高鎂離子的濃度,留下來的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來的科學試驗進一步證明其它某些RNA分子與那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣,也都是效率特別高的生物催化劑。

酶工程

細菌細胞直徑不足2μm,每時每刻卻發(fā)生著1500一2000個化學反應,由1000多種酶對這些反應進行催化和調(diào)制,生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì),1000多種核酸;而且細菌合成效率驚人,它合成每個肽鏈只需百分之三秒,而現(xiàn)代最先進的蛋白質(zhì)自動合成機器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠遠超過了人工合成;另外細胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶。現(xiàn)已發(fā)覺的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細胞的不同細胞器中,催化細胞生長代謝過程中各種不同的化學反應,使這些反應在正常溫度等條件下就可順當進行。

酶是細胞產(chǎn)物,但不肯定非要在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,在細胞外,即在非細胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀,人們已熟悉到酵母可以使葡萄糖發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,但是對于這一過程是如何進行的,當時主要有兩種觀點,而且始終未能達成全都。1857年,法國的細菌學家巴斯德認為酒精發(fā)酵需要有完整的細胞結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn);德國化學家李比西則認為酒精發(fā)酵要求的只是細胞中的某些物質(zhì),而不要求完整的細胞參加。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細胞,而用酵母汁進行酒精發(fā)酵獲得勝利,從而證明生物體內(nèi)的催化反應也可能在體外進行。

正是基于這點,人們可以利用細胞中的酶能催化體外的生化反應,這就是酶工程得以發(fā)覺的前提。

我們都用過加酶洗衣粉,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微生物生產(chǎn)出來的酶,因此,去除汗?jié)n和油污的力量比較強。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機物,是在活細胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么,人們是怎樣通過活細胞獲得這種酶并且在生產(chǎn)和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過酶工程來實現(xiàn)的。

所謂酶工程,就是在肯定的生物反應器中,利用酶的催化作用,將相應的原料轉(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,沒有酶的作用,任何生物工程技術(shù)都不能實現(xiàn)。概括地說,酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應用兩個方面組成的。

(一)酶制劑的生產(chǎn)

已知酶的種類大約有幾千種,實際已被運用于工業(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,占世界用量其次位。

早期酶制劑主要來源于動植物材料,而今酶的主要來源是微生物。酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分別純化和固定化。

1、酶的生產(chǎn)、提取和分別純化

(1)酶的生產(chǎn)

酶普遍存在于動物、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自微生物,這是由于同植物和動物相比,微生物具有簡單培育、繁殖速度快和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。人們供應必要的條件,利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酶。

(2)酶的提取和純化

從微生物、動植物細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,必需將提取液中的其他物質(zhì)分別,這就是酶的分別純化。經(jīng)過分別純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分別純化必需在相宜的條件下進行。人們多選擇不同種類和濃度的有機溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達到分別純化酶的目的。

2、酶的固定化

將分別純化的酶制成酶制劑進行干燥處理,再適量加入相應的穩(wěn)定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來催化生化反應。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;也很難讓酶制劑進行重復使用。怎么辦呢?科學家們想到了酶的固定化。

先將純化的酶連接到肯定的載體上(使酶固定化),使用時將被固定的酶投放到反應溶液中,催化反應結(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,它在肯定的空間范圍內(nèi)使用,產(chǎn)品的純度高,沒有酶的而且酶制劑可反復使用,這種技術(shù)是1969年日本首先研制勝利,現(xiàn)已方法應用到生產(chǎn)中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優(yōu)點:其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復使用;其三是產(chǎn)物純度高;其四是生產(chǎn)可連續(xù)化和自動化;其五是設備小型化以及可節(jié)省能源等。

我們知道,蔗糖幾乎全部來源于甘蔗或甜菜,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。能不能利用淀粉來生產(chǎn)類似蔗糖的甜味劑呢?科學家通過α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構(gòu)酶連接到離子交換樹脂上,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)達國家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達到幾百萬噸,高果糖漿在很多飲料的制造中已經(jīng)漸漸替代了蔗糖。

3、固定化細胞

利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時,先要把細胞打碎,才能將里面的酶提取出來,這就增加了工序和成本。人們設想直接固定那些含有所需胞內(nèi)酶的細胞,并且就用這樣的細胞來催化化學反應。20世紀70年月,科學家研制成固定化細胞,并且用于生產(chǎn)。例如,將酵母細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胞,可以用于酒類的發(fā)酵生產(chǎn)。

(二)酶制劑的應用

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)是胰臟中胰島細胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者許多,胰島素的需要量很大,所以很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結(jié)構(gòu)上有一處差別:豬胰島素B鏈上最終一個氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最終一個氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,簡單使一些患者產(chǎn)生免疫反應?,F(xiàn)在,科學家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個丙氨酸,然后接上一個蘇氨酸。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、肺動脈堵塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培育哺乳動物細胞得到的可以商業(yè)化的治療劑。但由尿或組織培育的產(chǎn)物中提取價格較高,1980年4月,科學家已經(jīng)通過質(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)酶開拓了道路;

青霉素是人們常常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對青霉素產(chǎn)生了抗藥性,為此,科學家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設法通過有關(guān)的酶制劑來改造青霉素的分子結(jié)構(gòu),進而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個母核和一個側(cè)鏈組成的??茖W家利用青霉素?;?,將母核和側(cè)鏈水解開,然后,利用化學合成的方法,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?,F(xiàn)在,制藥廠已經(jīng)能夠利用固定化青霉素酰化酶反應器,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,這一過程是在酶反器中進行的,酶反應器是指供酶制劑催化化學反應容器。酶反應器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細胞)的反應器叫做柱式酶反應器,柱式酶反應器是將含有底物的液體,以肯定的速度連續(xù)不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細胞)的容器,在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細胞)時,容器內(nèi)就發(fā)生催化反應并且生成產(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,需要對酶反應器溫度和pH等條件進行嚴格掌握;不同的是,酶反應器必需進行無菌操作。

食品加工業(yè)方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來澄清果酒和果汁,效果非常明顯;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。麥芽糖的甜味沒有葡萄糖濃,但很適口,且簡單發(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)由于采納了酶技術(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等簡單洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很簡單被破壞,然而酶工程可以解決這一技術(shù)難題。目前,市場上己經(jīng)消失了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉??茖W家通過對去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個氨基酸進行修改,提高了這種酶的反抗力。

化學工業(yè)方面酶制劑也得到了廣泛應用,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行加工。例如,自然?蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響自然?蠶絲的使用。過去,人們只能在高溫條件下用堿性物質(zhì)脫去自然?蠶絲上的絲膠。現(xiàn)在,人們可以在溫柔的條件下,利用蛋白酶對自然?蠶絲進行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。

3、化驗診斷和水質(zhì)監(jiān)測

依據(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氧化氫,過氧化氫在過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色的化合物氧化成有色的化合物,人們依據(jù)這個原理,將上述兩種酶和無色的化合物固定在紙條上,制成測試尿糖含量的酶試紙,當它與尿液相遇時,依據(jù)尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現(xiàn)出淺藍、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以便利地為自己化驗尿糖的狀況了??茖W家依據(jù)同一原理,還研制出能夠化驗血糖數(shù)值的血糖快速測試儀,具有靈敏度高和速度快等優(yōu)點。

酚是一類對人體有害的化合物,常常通過煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶傳感器,可快速測定出水中質(zhì)量分數(shù)僅有2×10—7的酚。

4、用于生物工程其他分支領域

基因工程離不開內(nèi)切酶和連接酶;植物體細胞雜交制備原生質(zhì)體時,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加速進行,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,它有著不同于化學催化劑的特性。

(1)酶具有高效性

酶的催化力量遠遠超過化學催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應:

碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子每秒能夠催化個,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的速度比非酶催化的上述反應速度快上倍。酶為什么會具有這樣強大的催化力量呢?酶的中間產(chǎn)物學說認為:酶在催化某一底物時,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)

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