51降低化学反应活化能的酶学案.docx

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51降低化学反应活化能的酶学案

5.1降低化学反应活化能的酶学案

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

班级姓名

【一】酶的作用和本质

教学目标：

1.知识目标

细胞代谢的概念

酶的作用和本质

提高学生观察、分析、判断的思维能力。

通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系；体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值。

在实验能力提高的基础上，提高学生运用预言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。

2.情感态度与价值观

通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。

通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。

教学重点：

〔1〕比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并引导学生得出结论——酶的高效催化作用〔酶的作用〕。

〔2〕酶的本质。

教学难点：

〔1〕酶的活化能降低的原理。

〔2〕实验中控制变量的科学方法。

教学过程：

情景创设人不吃饭行吗？

食物进入人体内发生了怎样的变化？

这些问题在现在来说都已经十分清楚了。

这些变化过程在其他生物中有没有呢？

早在二百多年前科学家就对此进行了探索。

实验介绍：

1773年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼子中，然后让鹰吞下，过了一段时间，将笼子取出，肉块不见了。

提出问题：

为什么要将肉块放在笼子中？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

对肉起消化作用的是什么物质？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

细胞代谢的概念：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿统称为细胞代谢。

对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随着能量的变化。

〔一〕、酶在细胞代谢中的作用

实验：

比较过氧化氢在不同条件下的分解

播放实验过程

实验相关信息：

实验过程中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为变量，其中称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿自变量，上述实验中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿都属于自变量，随着自便量的变化而变化的变量称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，上述实验中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿就是因变量。

出自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。

对照实验是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

思考：

上述实验分成了1、2、3、4号四支试管，比较其共同条件和不同条件；

1号试管没有加任何试剂，它起的作用是什么？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2号和4号试管现象基本相同，能否在生物体中页利用2号的方法解毒？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

讨论回答课本79页1－4题后写出本实验结论：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

活化能：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

与无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

〔二〕、酶的本质

关于酶本质的探索

巴斯德之前

：

酶的本质：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

记忆节节清：

〔一〕、酶在细胞代谢中的作用

细胞代谢：

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

活化能：

分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

催化剂的作用机理：

降低化学反应所需要的活化能。

酶：

同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显著，因而催化效率更高。

〔二〕、酶的本质：

活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。

习题巩固：

1.下例关于酶的表达不正确的选项是〔〕

A.酶是具有催化能力的蛋白质或RNA

B.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

C.食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不许要酶催化

D.绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA

2.酶的基本组成单位是〔〕

A.氨基酸B.核糖核苷酸C.葡萄糖D.A或B

3.不能催化过氧化氢生成H2O和O2的是〔〕

A.FECL3中的FE3＋B.FECL3中的CL—

C.肝脏中的过氧化氢酶D.马铃薯苗中的过氧化氢酶

4.同一个体的各类活细胞所含酶的〔〕

A.种类有差异，数量相同B.种类有差异，数量不同

C.种类无差异，数量相同D.种类无差异，数量不同

5.以下关于生物体内酶的表达中正确的选项是〔〕

①是由分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的在体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用

A、①②⑤B、②③⑦C、③④⑧D、④⑤⑥

6.关于酶的表达中，正确的选项是〔〕

A、酶只有在生物体内才能起催化作用B、酶都有消化作用

C、调节新陈代谢的物质不一定是酶D、酶都是在核糖体上合成的

7（一〕为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2ML体积分数3％的H2O2溶液；再向A管滴入2滴3.5％FECL3溶掖，向B管滴入2滴质量分数20％的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。

（1）本实验的主要目的是探索

（2）如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是。

（3）过氧化氢酶也能催化H2O2的分解，产生的O2能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。

（二）为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如下图所示实验。

参照上图所给信息，回答以下问题。

①3号试管内加入的物质是。

②设计2号试管作为对照的具体目的是。

③如果2号试管未产生颜色反应，那么出现橙红色沉淀的是第号试管。

知识拓展：

造福人类的酶工程

酶工程是指在盛有酶的容器——酶反应器中，利用酶的生物催化作用，生产出人类所需要产品的一门科学技术。

作为生物工程重要支柱之一的酶工程，可以说是造福人类，成果喜人。

蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜菜得到的。

但是，甘蔗和甜菜的种植范围有限，因此，蔗糖的产量也受到了影响。

能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢？

科学家利用A－淀粉酶等多种酶的催化作用，在酶反应器中将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的高果糖浆〔果糖含量高达70％－90％的糖浆〕。

现在，一些发达国家高果糖浆的年产量已经达到几百万吨，高果糖浆在许多饮料制造中已经逐渐替代了蔗糖。

胰岛素是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素，是由两条肽链组成的一种蛋白质：

一条由21个氨基酸组成，称为A链；另一条由30个氨基酸组成，称为B链。

胰岛素是治疗糖尿病的一种常用药物。

由于糖尿病患者很多，胰岛素的需要量很大，所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。

但是，猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别：

猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸，人胰岛素B链上一个氨基酸是苏氨酸。

因此，用猪胰岛素治疗人的糖尿病，容易使一些患者产生不良反应。

近些年来，科学家们采用酶工程的方法，利用专一性极高的酶，切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸，然后接上一个苏氨酸。

这样，猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了。

现在，科学家们正在研究如何修饰酶的化学结果，以便改善酶的性能；利用基因工程大量地生产酶，甚至设计酶的基因，以便人工合成出自然界中没有的酶来。

答案：

1－－－6CDBBCC

7、〔1〕酶的高效性〔过氧化氢酶和FE2＋催化效率的高低〕

（2）H2O2溶液放置时间过长而分解（3）2M1焦性没食子酸溶液，2MLH2O2溶液，2ML马铃薯块茎提取液②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响③3

5.1.2酶的特性

班级姓名

教学目标：

1、知识目标

〔1〕理解酶在细胞代谢中的特性；

〔2〕理解影响酶活性的条件；

2、能力目标：

〔1〕通过观察演示实验，掌握酶的高效性、专一性；

〔2〕通过观察演示实验，掌握酶的活性受温度、PH值的影响；

3、情感目标：

通过观察演示实验，感受科学的严谨性。

教学重点：

酶的特性；

教学难点：

酶的作用条件。

教学过程：

【一】回顾知识

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA等。

【二】以“本节聚焦”发问，引起学生的思考和注意。

1.酶有哪些特性？

2.酶的活性受哪些条件的影响？

【三】讲述——酶催化作用的特点

生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。

酶所催化的反应叫酶促反应。

酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。

经反应生成的物质叫做产物。

酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。

观察表格中的数据：

质量分数20％的新鲜肝脏研磨液1滴

质量分数为3.5％的氯化铁溶液1滴

过氧化氢酶所含酶的相对数量：

1

FE3＋的相对数量：

25万

2.回顾“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论：

氯化铁中的FE3＋和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率，但是过氧化氢酶比FE3＋的催化效率高得多。

结论：

酶具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3.举例：

淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白质分解。

结论：

酶具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

【四】演示实验——酶的作用条件较温和

许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。

酶起催化作用需要怎样的条件呢？

1、探究不同温度对酶活性的影响〔演示实验〕。

结果分析：

。

2、探究不同PH值对酶活性的影响〔演示实验〕。

结果分析：

。

记忆节节清：

酶的特性

高效性：

如酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，这说明酶的高效性

专一性：

每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的反应，如淀粉酶只能催化分解淀粉。

需要适宜的条件：

高温、低温及强酸强碱都影响酶的活性，高温、强酸、强碱破坏酶的结构，低温显著降低酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，所以酶制剂适于在低温〔0～4℃〕保存。

习题巩固：

1.加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用〔〕

A、适用低温下催化B、具有高效性

C、需适宜的温度D、具有专一性

2.人的血液中碳酸酐酶的1个分子，每分钟可催化1900万个碳酸分子，这说明酶具有〔〕

A、多样性B、专一性

C、