高一生物催化劑酶的高效性和專一性教案
使學生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶使活性的因素，學生理解酶在生物新陳代謝中的作用。一起看看高一生物催化劑酶的高效性和專一性教案!歡迎查閱!
高一生物催化劑酶的高效性和專一性教案1
教學目標
知識方面
1、使學生理解新陳代謝的概念及其本質
2、使學生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素
3、使學生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導學生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，初步訓練學生的邏輯思維能力，分析實驗現(xiàn)象能力及設計實驗的能力，。
情感、態(tài)度、價值觀方面
通過讓學生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程，使學生體會實驗在生物學研究中的作用地位;通過討論酶在生產、生活中的應用，使學生認識到生物科學技術與社會生產、生活的關系;體會科學、技術、社會之間相互促進的關系，進而體會研究生命科學價值的教育。
教學建議
教材分析
1、酶的發(fā)現(xiàn)
教材簡單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史，從1783年意大利科學家斯巴蘭讓尼設計的巧妙實驗到20世紀80年代科學家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA，使學生對酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通過安排了有關的學生實驗，讓學生通過實驗，發(fā)現(xiàn)酶的三個特性，這樣的編排方式符合學生由感性到理性的認知規(guī)律，有利于引導學生主動參與教學過程，并且有利于培養(yǎng)學生的多種能力。酶的高效性特點，是通過比較《實驗五、肝臟內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《實驗六、探索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)教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件，通過《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。
本節(jié)內容的最后，安排了課外讀“造福人類的酶工程”，以開闊學生的視野，同時又有助于加強學生對本節(jié)基礎知識的理解，使學生體會科學、技術在改變人類生活質量中的作用。
教法建議
1、使學生在理解細胞水平上的新陳代謝概念及其本質是本節(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。其實學生已不是第一次接觸新陳代謝的概念，在初中生物課和高中生物課緒論中，學習已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關系等與新陳代謝有關的知識，但那是在生物個體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內容是對以往知識的深化和展開，教學教師要有意識地從細胞和分子水平引導學生分析出生物體是如何自我更新的，合成與分解是如何進行的，及其二者的關系，從而使學生更深刻地理解什么是生命。
例如，為使學生理解"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話，教師可結合前一章細胞的物質基礎與結構基礎的相關知識，引導學生分析活細胞中發(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，使學生對"新陳代謝是活細胞中全部化學反應的總稱"這句話有一個感性認識。
2、使學生理解酶的概念是本節(jié)的重點。在本節(jié)教學中如何組織學生完成酶具有專一性的實驗并實施有效的討論是本節(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可能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行，而必須在常溫、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，即酶的原因。
高一生物催化劑酶的高效性和專一性教案2
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的概念、酶在生物新陳代謝中的作用
【課時安排】1課時
【教學手段】板圖、多媒體課件、實驗
【教學過程】
1、引入新陳代謝的概念及本質
(1)學生在初中生物學課本、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)有了一定的認識，首先，教師應了解學生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設計一些問題，引導學生以自身為例，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營養(yǎng)?腦細胞中產生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?
②進入腦細胞的營養(yǎng)物質是如何被利用的?
③學生如何理解同化作用、異化作用，物質代謝、能量代謝，它們之間有何關系?
④想一想，人體的身體有哪些系統(tǒng)參與了新陳代謝過程，各是如何參與的等等?
(2)學生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)境之間進行物質和能量的交換，在此基礎上，教師應把討論引向微觀水平，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，通過什么途徑轉化成為你自身的蛋白質?
②你吃下的淀粉類食物，通過什么途徑為你提供能量?等等
通過分析、討論，使學生理解：細胞的結構和生命活動的維持，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賴于細胞內發(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，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
在學生理解新陳代謝的本質后，可以利用學生已有的化學知識，分析出無機化學反應過程中所需的條件一般是很激烈的，再讓學生分析出生物體細胞生存的條件是很溫和的，可以提問，如：
(1)細胞生存的條件是很溫和的，那么細胞內數(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，迅速高效的進行呢?
(2)在化學反應中有沒有提高化學反應的方法呢?
這樣可順利地引出活細胞產生的生物催化劑，即酶。
3、酶的發(fā)現(xiàn)史
這部分的教學，教師可讓學生自己閱讀，也可發(fā)給學生相應的補充資料，尤其是某種酶的研究過程方面的資料，目的是讓學生對酶的研究過程、方法有一個較為全面的了解，讓學生切身體會到生物學的實驗研究對生物學發(fā)現(xiàn)的重要作用。
學生閱讀后，可提問：酶都是蛋白質嗎?并做一定的說明。
酶是活細胞所產生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質。酶是細胞中促進化學反應速度的催化劑?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)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、水溶液等溫和的條件下就可順利進行。
很多年來，人們一直認為所有的酶都是蛋白質。然而生物學家的實驗證明：RNA也可以是高活性的酶。早在1982年，T.Ceeh發(fā)現(xiàn)原生動物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質的情況下進行內含子的自我拼接，最終形成L19RNA。當時因為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%蛋白質和80%RNA組成的。如果除去蛋白質部分，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”，這一科學事實再一次有力地證明了實驗在科學發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用，同時也讓我們看到，科學是發(fā)展的，探索是無止境的，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)別值得一提，學生在以后的學習中容易把這些物質和它們的作用搞混?？删透咧猩飳W水平做一簡單比較：
酶 激素 維生素
從化學本質上看 蛋白質 蛋白質(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(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;維生素A是脂類物質(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)生一定反應的有機分子。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。 維生素常常與酶結合，是較復雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少，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，必須從食物中攝取。
可把酶的發(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學內容結合起來，這樣可使學生用實驗方法探索酶的特性順理成章。
高一生物催化劑酶的高效性和專一性教案3
1.教學內容
處于生活狀態(tài)下的細胞是一個開放的系統(tǒng),時刻與周圍的環(huán)境進行物質交換和能量交換，并利用這些物質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，細胞內部的物質轉換和能量轉換都離不開酶的催化作用。因此引導學生掌握酶的概念和本質，理解酶在代謝中的作用就顯得十分非常重要。另外，學生已具備做科學的能力，在課堂中引導學生科學地思考，積極動手實驗，對于培養(yǎng)學生的科學精神十分有益，因此本節(jié)課初步引入對照實驗和控制變量。
2.教學對象分析
學生通過初三、高一階段化學的學習，對于純化學反應已熟悉，但是對于細胞內部的化學反應及生物催化劑──酶的認識有限。工業(yè)制氨的化學反應是在高溫高壓催化劑下進行的，細胞內部卻是常溫常壓溫和狀態(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該有生物催化劑──酶的參與，才能使高效有序的進行，因此引入對酶相關知識的學習。
二、教學目標
1.知識目標
探討活細胞內酶的本質和作用、探究酶的高效性和專一性。
2.能力目標
①進行有關的實驗和探究，學會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設置對照組和重復實驗。
②在問題探討，有關實驗設計，資料分析等問題討論中，培養(yǎng)運用語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。
3.情感目標
①通過回顧科學家對酶本質的探索歷史，認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。
②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于質疑，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：實驗法、小組討論法、鼓勵評價法、比較說明法、卡通圖片法，
2.教學手段：借助多媒體、設計實驗表格
四、教學流程
五、教學過程
教師活動
學生活動
設計意圖
精心設問，步步深入(5分鐘)
[新課導入] 已近中午了，大家的肚子一定餓了。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”的實驗，探討相關問題及實驗的巧妙之處。
[對比說明]工業(yè)制氨的條件是什么?
細胞內是否具備這些條件?但是細胞內的化學反應依然高效有序的進行，原因何在?
[提出課題]酶的作用和本質
激發(fā)學生興趣，讓大腦快速進入思考狀態(tài)。
[小組討論，得出結論]：
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
推測：
細胞內有生物催化劑。
為引入新課作鋪墊。
此實驗是開創(chuàng)了酶研究先河。其問題的提出，實驗方案，實驗設想，結論與推論等過程及創(chuàng)新思維的意識對學生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)
引導思考，設計實驗，驗證酶的高效性
[實驗原理及材料]我們知道過氧化氫可以在fe3+催化下，分解成水和氧。新鮮的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液，以及必需的實驗用具，你能否設計實驗?
[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] 觀察那些現(xiàn)象可以得出結論?
[提示5]實驗預期和結果討論。
提問：為什么酶具有高效性?
[此實驗為特別補充內容]
設計實驗，驗證酶的專一性
[過渡]細胞代謝包括很多化學反應，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，如果給你木瓜榨汁，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實驗用具，能否設計實驗驗證酶的專一性?
[小結]酶的高效性和專一性。
[學生實驗一]
[小組討論]
設計實驗方案
設計表格記錄實驗現(xiàn)象及結果
回答：無機催化劑
思考：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呢?
回答：過氧化氫分解速度
回答：
氣泡的多少及產生速度
點燃的衛(wèi)生香復燃情況
結果：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，結合文字敘述，形象描述。
[學生實驗二]
[小組討論]：應該體現(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。
[小組討論實驗方案]
選取何種酶?選取何反應物?如何設計對照?如何鑒定結果?預測結果?
理解關于變量、自變量、因變量、無關變量、對照實驗
觀察實驗現(xiàn)象，感性認識過氧化氫酶的高效性。
培養(yǎng)語言表達能力，將感性知識上升到理性知識。
[實驗一]是用兩種不同的催化劑來催化同一種物質[實驗二]是用同一種酶來催化兩種不同的物質，讓學生了解設計實驗的思路是怎樣的?怎樣選材?怎樣設計對照?從而加強實驗技能的訓練。
教師特意設置二個小陷阱，①是讓學生自行選取擇蛋白質的鑒定試劑，鞏固其使用方法。②材料豐富，根據(jù)實驗需要，懂得取舍，不可貪多。
二、酶的本質(10分鐘)
1.從人物的角度來看
2.從研究結果的角度來看
從觀察到到問題，從問題到猜測，從猜測到實驗，從不完善到完善，這是做科學的必然步驟，也是科學發(fā)展的必然規(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)現(xiàn)具催化活性的dna的報道。
3.引導與激勵
結合酶本質的探索歷程及薩姆特歷時9年獲得諾貝爾獎的過程，談談馬克思的話的理解。
[小結]酶的本質
[資料閱讀，探索酶的本質]
完成課本82頁基礎題一，體會幾位科學家的觀點之間的邏輯關系。
分析每位科學家的科學結論中可取之處與不足之處。
[小組討論發(fā)言]
在酶的發(fā)現(xiàn)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的物質→脲酶結晶的提取→證實脲酶是一種蛋白質→提取出多種酶的蛋白質結晶→指出酶是具催化作用的蛋白質→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]
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，大多數(shù)的酶是蛋白質，少數(shù)酶是rna。
培養(yǎng)學生繼承、創(chuàng)新、實事求是和大膽實踐等科學精神和態(tài)度。
引導學生從兩種不同角度分析這一過程，實際上就是提高學生分析與推理能力的過程。
激勵性評價：科學知識都不是一承不變的，是一個不斷發(fā)展的過程，唯有上下求索，才能做到科研無止境。你也可以未來科學一顆閃亮的星星。
促進學生積極改變學習方式，培養(yǎng)學生主動建構知識。
[課后進一步探究] (5分鐘)
請根據(jù)下列材料設計一個證明酶是蛋白質的實驗：
實驗材料：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。
實驗原理：
實驗步驟：
實驗結論：
理解酶的本質
訓練實驗思維。
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