《2019-2020年高中生物 酶促反應(yīng)及影響酶作用速率的因素 第3課時示范教案 蘇教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高中生物 酶促反應(yīng)及影響酶作用速率的因素 第3課時示范教案 蘇教版（12頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2019-2020年高中生物酶促反應(yīng)及影響酶作用速率的因素第3課時示范 教案蘇教版 導(dǎo)入新課 教師呈示情景：出示細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖或讓學(xué)生觀察教材中的細(xì)胞圖，然后由學(xué)生回答線粒體、葉綠體、溶酶體與核糖體等細(xì)胞器的作用。并思考，為何相關(guān)的細(xì)胞代謝只能在相應(yīng)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中完成或進(jìn)行？ 推進(jìn)新課 板書： （三）酶促反應(yīng)與酶促反應(yīng)過程 教師引導(dǎo)： （1）根據(jù)我們前面所學(xué)的知識可以知道，細(xì)胞內(nèi)所有的代謝反應(yīng)都是在酶的催化下進(jìn)行的。細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的功能不同，其原因之一是它們的結(jié)構(gòu)中所含酶的種類各異。 （2）如：線粒體是有氧呼吸的主要場所，是由于徹底氧化分解有機(jī)物的酶分布于此；核糖體中有合成蛋

2、白質(zhì)的酶存在使其成為合成蛋白質(zhì)的場所；葉綠體內(nèi)有催化光合作用的酶系…… （3）細(xì)胞空間上酶分布的分隔性和酶的高效性、專一性、多樣性，使錯綜復(fù)雜的代謝反應(yīng)既各自獨(dú)立又相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 （4）我們把這種由酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)。 師 那么酶促反應(yīng)與一般的化學(xué)反應(yīng)有何區(qū)別呢？學(xué)生活動：學(xué)生小組討論、代表發(fā)言。 生甲 酶促反應(yīng)通常是在常溫、常壓、接近中性等溫和條件下進(jìn)行的。 生乙 酶的催化效率很高，因而生物體內(nèi)的酶促反應(yīng)速率很快。 生丙 酶促反應(yīng)中酶的催化往往具有專一性，即一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 師 在酶促反應(yīng)中，酶究竟是如何產(chǎn)生催化作用的？學(xué)生活動：自主學(xué)習(xí)課

3、文中“酶促反應(yīng)的相關(guān)知識”，注意觀察“酶促反應(yīng)示意圖”中a、b兩圖的區(qū)別，并進(jìn)行小組討論。 教師活動：打開自制的Flash課件，動態(tài)模擬酶在酶促反應(yīng)中的作用機(jī)制（我們建議在設(shè)置媒體技術(shù)時，要盡量符合“誘導(dǎo)—契合”模型，而非“鑰匙—鎖”模型）。 生酶在酶促反應(yīng)中能催化特定的底物反應(yīng)，與酶的活性中心有關(guān)。但是，什么是酶的活性中心呢？ -?個酶分子吸收兩個與JU&性部位恰相配介的皋質(zhì)分子，就像鑰匙插入鎖中一樣 基質(zhì)和酶結(jié)合在一起，它們相互作用生成產(chǎn)物 酚町立即吸引另外的展質(zhì)分子。它不受反應(yīng)的影響 師 ① 活性中心是指酶分子中直接和底物結(jié)合，并和酶的催化作用直接有關(guān)的部位。②酶的

4、活性中心一般位于酶分子的表面，呈裂縫狀。③酶活性中心一般是由兩部分組成的，一部分叫做結(jié)合基團(tuán)，主要起到與底物結(jié)合的作用；另一部分叫做催化基團(tuán)，直接參與催化反應(yīng)。少數(shù)酶分子中的基團(tuán)同時具有上述兩個作用。 師 酶在酶促反應(yīng)中究竟如何發(fā)揮作用呢？ 生甲 底物與酶的關(guān)系猶如鑰匙—鎖的關(guān)系。 生乙 酶的活性中心與底物分子在結(jié)構(gòu)上具有特殊的匹配關(guān)系，這種匹配可以通過酶與底物之間的誘導(dǎo)而產(chǎn)生；當(dāng)酶與底物結(jié)合的時候，便啟動化學(xué)反應(yīng)。 生丙在反應(yīng)過程中，形成了酶—底物的中間產(chǎn)物，然后，酶與底物脫離，同時底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物。 師 “酶促反應(yīng)示意圖”中a、b兩圖各表示酶在何種反應(yīng)中的催化作用？ 生

5、 “酶促反應(yīng)示意圖”中a圖表示酶在合成反應(yīng)中的催化作用，如酶可以催化兩個氨基酸脫水縮合生成二肽；“酶促反應(yīng)示意圖”中b圖表示酶在分解反應(yīng)中的催化作用，如麥芽糖酶可以催化麥芽糖水解為兩分子葡萄糖。 師 酶作用機(jī)理的假說到底有哪些？ （1）關(guān)于酶的活性中心和底物結(jié)合的機(jī)理，早在1890年，德國化學(xué)家費(fèi)休就提出了著名的“鑰匙—鎖”模型。他認(rèn)為底物和酶分子的關(guān)系，就像鑰匙和鎖相配一樣，一把鎖只能被一把鑰匙打開，或是被在構(gòu)象上相近的鑰匙打開。這一學(xué)說在一定程度上解釋了酶促反應(yīng)的特性。 （2）但實(shí)際上，酶的活性中心并不像這個模型中所顯示的那樣，是固定不變的；并且這個模型不能解釋可逆反應(yīng)，因?yàn)榈孜锖?/p>

6、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是不同的。為什么這些不同的鑰匙能開同一把鎖？1958年，科仕蘭提出的“誘導(dǎo)一契合”模型克服了“鑰匙一鎖”模型的缺點(diǎn)。按照這一模型，酶與底物結(jié)合時，底物能誘導(dǎo)酶分子的構(gòu)象發(fā)生變化，使酶分子能與底物很好地結(jié)合，從而發(fā)生催化作用。酶的X射線衍射研究證明，酶與底物結(jié)合時，酶分子的構(gòu)象的確是發(fā)生了變化。 （3）酶和底物相互作用而產(chǎn)生酶—底物復(fù)合物這一過程十分重要。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行一個化學(xué)反應(yīng)，首先需要給以活化能，所以需要加熱。酶促反應(yīng)不需要加熱，不必給以活化能。 這是因?yàn)槊负偷孜锏南嗷プ饔靡尫乓恍┙Y(jié)合能，使酶—底物復(fù)合物穩(wěn)定。有了結(jié)合能的釋放，酶就可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能了。 師在我

7、們上一堂課中，進(jìn)行了這樣一個實(shí)驗(yàn)，在用稀硫酸和唾液淀粉酶催化淀粉水解時，在其他條件不變的情況下，假如對加入稀硫酸的試管進(jìn)行酒精燈加熱處理，再觀察其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，會發(fā)現(xiàn)淀粉水解的速率增加；而對加入稀釋的唾液進(jìn)行同樣的處理，卻發(fā)現(xiàn)被水解的速率顯著減慢，甚至完全不水解。說明了高溫加熱增加了H+的催化活性，卻顯著降低了淀粉酶的催化活性，甚至?xí)?dǎo)致淀粉酶失去催化活性。那么，溫度對酶的催化活性究竟有什么影響呢？溫度影響酶的催化活性的機(jī)理是什么呢？ 探究一：溫度對酶作用速率的影響 實(shí)驗(yàn)假設(shè)溫度影響酶作用速率。具體來說，在其他條件不變的情況下，一定范圍內(nèi)增加溫度，酶作用速率升高；超過一定的溫度范圍以后，再增加

8、溫度，酶作用速率下降，高溫導(dǎo)致酶失去活性。 實(shí)驗(yàn)器材冰箱，燒杯，試管，量筒，溫度計(jì)，酒精燈，淀粉溶液，稀釋的唾液、碘液等。實(shí)驗(yàn)步驟 ① 取8支試管，分別標(biāo)記為1、2、3、4、5、6、7、8；用量筒各量取2mL的可溶性淀粉溶液，分別加入上述8支試管；對上述8個試管分別進(jìn)行0°C、17°C、27°C、37°C、47°C、57°C、67°C、100C的溫度控制5分鐘；同時，取另一組8支試管，用量筒量取2mL稀釋的唾液也進(jìn)行同樣的溫度控制處理。 ② 取出上述兩組試管，將稀釋的唾液分別加入到對應(yīng)溫度的試管中，再水浴保持相應(yīng)溫度5分鐘。 ③ 取出試管，加入碘液2?3滴，觀察顏色變化，用“+”表示顏

9、色變化的深淺。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析 試“ 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)—官-號" 1 2 3 4 5 678 加入I后顏色變化 +++ ++ + - + +++++++++ 數(shù)據(jù)分析(酶作用速率) - + ++ +++ ++ --- 關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析說明：實(shí)驗(yàn)中，加入碘液后顏色變化越明顯，直接表明淀粉被水解的越少，間接證明酶在該溫度條件下的催化活性越低，酶作用速率降低；反之，則相反。 教師提出下列問題，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或討論： (1) 假如實(shí)驗(yàn)中將步驟③換成加入斐林試劑，后水浴加熱會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？學(xué)生探究結(jié)果：在試管4中出現(xiàn)的磚紅色沉淀最明顯，而

10、1、7、8試管幾乎無沉淀。 (2) 假如進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在步驟②之后，將實(shí)驗(yàn)中的試管1、7、8再置于37C的條件下水浴5分鐘，有何現(xiàn)象？ 學(xué)生探究結(jié)果：試管1中加入碘液無顏色變化(不顯藍(lán)色)；而7、8試管加入碘液顯藍(lán)色。 (3) 上述實(shí)驗(yàn)說明了什么？ 生 說明了在0C時，酶的活性會受到抑制，但在一定范圍內(nèi)溫度升高其活性會增加，說明這種低溫導(dǎo)致的酶活性的降低是可以被恢復(fù)的；而在57°C、67°C、100C時，酶的活性會受到抑制，并且隨著溫度的降低，其活性不再變化，說明高溫導(dǎo)致的這種活性的降低是不可以被恢復(fù)的。 （4）能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想，繪出唾液淀粉酶作用速率與溫度之間關(guān)系的函數(shù)示意

11、圖？你能否對該函數(shù)圖進(jìn)行解釋？ 酶的作用速率 T/°C 學(xué)生自主完成（見右圖）：學(xué)生解釋：說明酶的催化需要適宜的溫度范圍；并且特定的酶具有一個特定的最適宜溫度；在最適溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶作用速率增加；超過最適溫度范圍后，隨著溫度的升高，酶作用速率降低，最終失去活性；低溫對酶活性的抑制是可以被恢復(fù)的，而高溫導(dǎo)致酶的活性喪失是不可以被恢復(fù)的。為什么呢？ 師高溫導(dǎo)致了酶的空間結(jié)構(gòu)的破壞，而這種破壞是不可以被恢復(fù)的，因而酶的活性中心失去其催化活性；低溫僅抑制了酶的活性中心的催化能力，并沒有破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，所以這種酶活性的降低是可以被恢復(fù)的。 （5）有些細(xì)菌生活在火山噴發(fā)口，也

12、有一些生物生活在溫泉之中，你如何來解釋這種現(xiàn)象呢？ 小組討論、代表發(fā)言：生活在這些環(huán)境中的生物，其體內(nèi)的酶與人體內(nèi)的酶的種類是不同的，所以所需要的最適溫度與人的也不同。 （6）人體內(nèi)有許多種類的酶，這些不同的酶所需要的最適溫度都相同嗎？ 師 人體不同的酶所需要的最適溫度是有所不同的，但大多是37°C左右。具體情況，可以查閱相關(guān)資料。 探究二：pH對酶作用速率的影響 教學(xué)建議：可以參考探究一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)出一組呈梯度的pH環(huán)境，以研究不同的pH對酶作用速率的影響。 師 能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想，繪出HO酶作用速率與pH之間關(guān)系的函數(shù)示意圖？你能否對該函數(shù)圖進(jìn)行解釋？ 學(xué)生自

13、主完成（見下圖）： 生 說明酶的催化需要適宜的pH范圍；并且特定的酶具有一個特定的最適宜pH；在最適pH范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶作用速率增加；超過最適pH范圍后，隨著pH的升高，酶作用速率降低，并最終導(dǎo)致酶失去活性；過酸與過堿對酶活性的破壞都不可以被恢復(fù)。 師 你能否畫出不同的酶作用速率與pH之間的關(guān)系示意圖？并舉出相應(yīng)的例子。學(xué)生自主完成（見下圖）： 酶作用速率 如人體內(nèi)的胃蛋白酶需要的最適pH范圍是1.5?2.2之間，而胰蛋白酶需要的最適的pH范圍是8.0?9.0。 探究三：酶濃度對酶作用速率的影響 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 酶濃度影響酶作用速率。具體來說，在其他條件不變的情況

14、下，一定范圍內(nèi)增加酶濃度，酶作用速率升高；超過一定的濃度范圍以后，再增加酶濃度，酶作用速率不變。 實(shí)驗(yàn)器材 燒杯、試管、量筒、干酵母菌、過氧化氫、蒸餾水等。 實(shí)驗(yàn)步驟 ①取一定量的酵母菌配制成酵母菌溶液，用容量瓶（或量筒與燒杯）將上述鮮酵母菌溶液分別配制成稀釋10倍、100倍、100倍、1000倍的酵母菌稀釋液；另取4支試管，分別標(biāo)記為1、2、3、4,用量筒各量取3mL的過氧化氫溶液，分別加入上述4支試管。 ②將酵母菌稀釋液分別加入上述4支試管，觀察試管中氣泡逸出的速率與氣泡的大小。 加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率數(shù)據(jù)分析（酶作用的速率） 1 ++++ ++++ 2 3

15、 4 +++ ++ + +++ ++ + 關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析說明：實(shí)驗(yàn)中，加入酵母菌稀釋液后氣泡逸出的速率越快、氣泡越大，直接表明過氧化氫被分解得越多，間接證明酶作用的速率越大。 能否根據(jù)數(shù)學(xué)的函數(shù)思想，繪出HO酶作用速率與酶濃度之間關(guān)系的函數(shù)示意圖？你能否對該函數(shù)圖進(jìn)行解釋？ 學(xué)生自主完成（見下圖）： 酶作用速率 酶的濃短 生具體來說，在底物濃度一定，其他條件不變的情況下，一定范圍內(nèi)增加酶濃度，酶作用速率升高；酶的濃度超過一定的范圍以后，再增加酶濃度，酶作用速率不變。這主要與反應(yīng)容器中底物濃度的限制、產(chǎn)物濃度的抑制等因素有關(guān)。 探究四：底物濃度對酶作用

16、速率的影響教學(xué)建議：可以參考探究三的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)出一組呈濃度梯度的過氧化氫溶液環(huán)境，以研究不同的底物濃度對酶作用速率的影響。 學(xué)生探究：進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。并畫出底物濃度與酶作用速率關(guān)系的函數(shù)圖。 底物的濃施 生 在其他條件不變的情況下，一定范圍內(nèi)增加底物濃度，酶作用速率升高；超過一定的溫度范圍以后，再增加底物濃度，酶作用速率不變。這主要與反應(yīng)容器中酶濃度的限制、產(chǎn)物濃度的抑制等因素有關(guān)。 師 那么，反應(yīng)產(chǎn)物的濃度對實(shí)驗(yàn)中酶作用的速率有何影響呢？教師活動：引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡的角度來分析問題。 生反應(yīng)產(chǎn)物對實(shí)驗(yàn)中酶作用的速率具有抑制作用，隨著反應(yīng)產(chǎn)物濃度的增加，抑制

17、作用越明顯。 課堂小結(jié) 酶促反應(yīng)的速率受到多種因素共同影響；單單考慮一種因素而忽略另一種因素都是不可取的；研究其中一種因素的作用，要注意控制變量。 引導(dǎo)學(xué)生閱讀“放眼社會”的“酶與疾病”，讓學(xué)生了解酶和疾病的關(guān)系，如先天性酶缺陷病、酶的活性變化而導(dǎo)致疾病的產(chǎn)生、酶在診斷和治療疾病中的應(yīng)用，更重要的是理解酶是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝的重要物質(zhì)。教師還可鼓勵學(xué)生收集社會生活中，尤其是醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中有關(guān)酶的應(yīng)用的例子。 用作輔助消化劑的多酶片，含有淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶等，盡管胃內(nèi)酸度較高，不適合大多數(shù)酶發(fā)揮作用，但人們可以將某些酶制劑做成腸溶劑型，如糖衣片和膠囊等，讓酶到達(dá)腸內(nèi)后再

18、被釋放出來發(fā)揮作用，從而治療消化不良和食欲不振等癥。 學(xué)生活動：閱讀“酶與疾病”并利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館、報(bào)刊等途徑，通過資料收集與整理、實(shí)地走訪與考察等多種方法，寫出一篇有關(guān)“酶與疾病”的調(diào)查報(bào)告。 板書設(shè)計(jì) 3. 酶促反應(yīng) 4. 影響酶促反應(yīng)的因素 （1）溫度 （2）pH （3）酶的濃度 （4）底物濃度 活動與探究 “探究胃蛋白酶進(jìn)入小腸后是否能發(fā)揮活性”的活動建議： 探究原理： 酶的活性受pH的影響，在過酸或過堿的環(huán)境下酶的活性都會喪失。在活性范圍內(nèi)，酶的活性隨著pH的變化而有所變化。由于人體的胃蛋白酶由胃腺細(xì)胞分泌產(chǎn)生，并在胃中催化蛋白質(zhì)分解的反應(yīng)，然后隨食糜進(jìn)入小腸

19、，這時pH由2.0變成7.8，對胃蛋白酶的活性產(chǎn)生了影響。 實(shí)驗(yàn)材料： 胃蛋白酶溶液，精肉塊，鹽酸，NaOH,pH試紙等。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）配制pH=2.0和pH=7.8的液體； （2）在兩試管中分別加入等量pH=2.0和pH=7.8的液體； （3）加入兩塊相同形狀的等重量的精肉塊； （4）向兩試管中同時滴入胃蛋白酶溶液； （5）定時觀察，記錄； （6） 習(xí)題詳解 1. 解析：ATP又可以稱作三磷酸腺苷，分子結(jié)構(gòu)可簡寫為A—P?P?P。含有兩個高能磷酸鍵；而高能磷酸鍵容易斷裂而釋放能量；ATP與ADP在一定條件下容易相互轉(zhuǎn)化；ATP是生命活動的能量“貨幣”——生命活動的

20、直接能源物質(zhì)。 答案：A 2. 解析：在動物細(xì)胞中，營養(yǎng)物質(zhì)在氧氣參與的情況下，分解產(chǎn)生二氧化碳和水，同時產(chǎn)生能量，一部分能量以熱能形式向外界散失；另外一部分能量與ADP、Pi形成ATP，能量轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能；當(dāng)動物細(xì)胞需要能量時，ATP水解，形成ADP、Pi，同時釋放能量，用于動物細(xì)胞的各種生命活動：生物合成（DNA復(fù)制或蛋白質(zhì)合成）、神經(jīng)傳導(dǎo)、細(xì)胞分裂（如染色體運(yùn)動）、細(xì)胞生長、肌細(xì)胞收縮、吸收與分泌（主動運(yùn)輸、分泌激素等）。 答案：能量（化學(xué)能）Pi能量神經(jīng)傳導(dǎo)細(xì)胞生長肌細(xì)胞收縮 3?解析：酶的催化需要適宜的pH、適宜的溫度，過酸、過堿與高溫均將導(dǎo)致酶失去其活性；面包酶

21、能分泌淀粉酶；酶具有專一性，蔗糖酶不能催化淀粉的水解。 答案：（1）高溫、強(qiáng)酸等使酶的活性喪失（2）唾液和面包霉中都含有淀粉酶，因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍裕?）棕黃只能催化蔗糖不能催化淀粉（4）一方面37°C是酶活性的最適溫度 2019-2020年高中生物酶的特性第2課時示范教案蘇教版 （提示：本節(jié)課建議安排在實(shí)驗(yàn)室；教師可以在每個實(shí)驗(yàn)桌上預(yù)先準(zhǔn)備3.5%的FeCl3溶液，20%的新鮮豬肝提取液，馬鈴薯的組織提取液火 導(dǎo)入新課 課件展示： （1）巴斯德是一位偉大的微生物學(xué)家，是微生物學(xué)的奠基人。他對酵母菌在酒精發(fā)酵中的作用的機(jī)理研究、乳酸發(fā)酵的微生物學(xué)原理的研究以及澄清生物的自然發(fā)生等方面作

22、出了卓越的貢獻(xiàn)。 （2）1854年9月，法國教育部委任巴斯德為里爾工學(xué)院院長兼化學(xué)系主任，在那里，他對酒精工業(yè)發(fā)生了興趣，而制作酒精的一道重要工序就是發(fā)酵。當(dāng)時里爾一家酒精制造工廠遇到技術(shù)問題，請求巴斯德幫助研究發(fā)酵過程，巴斯德深入工廠考察，把各種甜菜根汁和發(fā)酵中的液體帶回實(shí)驗(yàn)室觀察。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵液里有一種比酵母菌小得多的球狀小體，它長大后就是酵母菌。巴斯德繼續(xù)研究，弄清發(fā)酵時所產(chǎn)生的酒精和二氧化碳?xì)怏w都是酵母菌使糖分解得來的。 當(dāng)時大家普遍相信酒精是由糖發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生，并沒有生物參與，而巴斯德的研究結(jié)果顯現(xiàn)發(fā)酵需有酵母菌的存在才得以進(jìn)行。此理論深深地震撼當(dāng)時的社會，也引

23、起許多人士的質(zhì)疑，經(jīng)巴斯德不斷地探究、推導(dǎo)，終于向世人證明他的理論是正確的。 （3）1897年德國學(xué)者畢希納發(fā)現(xiàn)酵母菌的無細(xì)胞提取液能與酵母一樣具有發(fā)酵糖液產(chǎn)生乙醇的作用。 師當(dāng)你對上述材料閱讀以后，思考以下幾個問題，假如不成熟，可以與你的伙伴討論，假如你覺得你的想法不錯，不妨與你的伙伴分享： ① 你覺得巴斯德在研究酒精發(fā)酵中，獲得成功的原因有哪些？ ② 酵母菌發(fā)酵，將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳；酵母菌的無細(xì)胞提取液能與酵母一樣具有發(fā)酵糖液產(chǎn)生乙醇的作用。那么，畢希納的發(fā)現(xiàn)是否說明沒有酵母菌的作用，酒精發(fā)酵仍舊可以發(fā)生呢？假如答案是否定的，那么，發(fā)酵過程中的糖具有怎樣的作用？酒精和二氧化碳

24、是如何產(chǎn)生的呢？ 生甲 巴斯德成功的原因是他堅(jiān)持不懈的努力與細(xì)心的觀察。 生乙巴斯德成功的原因是他有比較科學(xué)的研究方法；還有，他具有比較好的化學(xué)知識背景；還有，他不迷信、不盲從。 生丙從信息材料中我們可以看出，似乎酒精發(fā)酵不是一種生命特有的現(xiàn)象。但是，若沒有酵母菌的無細(xì)胞提取液，仍舊不能使糖液發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，因此，通常情況下的酒精發(fā)酵仍舊離不開酵母菌的作用。 生丁糖是酵母菌發(fā)酵的一種原料；酒精和二氧化碳是由糖經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來的。 師我們通過討論，似乎可以得出這樣一個意見，將糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，是一種生物體內(nèi)的化學(xué)變化。在特定的條件下，酵母菌細(xì)胞內(nèi)的這種變化在高速、有序地發(fā)

25、生著。那么，這種反應(yīng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里是否容易發(fā)生呢？假如答案是否定的話，為什么在酵母菌細(xì)胞內(nèi)容易發(fā)生這種轉(zhuǎn)變？是什么物質(zhì)在這一過程中起了關(guān)鍵性的作用呢？ 學(xué)生活動：小組討論。 生 在實(shí)驗(yàn)室中一般不容易將糖轉(zhuǎn)化成為酒精與二氧化碳；在酵母菌細(xì)胞內(nèi)，能快速、有序地將糖轉(zhuǎn)化成為酒精與二氧化碳，可能與酵母菌細(xì)胞內(nèi)的某種物質(zhì)有關(guān)，這種物質(zhì)的功能類似于唾液淀粉酶對淀粉水解的催化功能;而酵母菌的無細(xì)胞提取液也能使糖轉(zhuǎn)化為酒精與二氧化碳，是因?yàn)樘崛∫褐幸埠羞@類物質(zhì)。 推進(jìn)新課 板書： 二、酶與酶促反應(yīng) 師要回答這些問題，我們需要學(xué)習(xí)酶的相關(guān)知識；而對于此類問題更多的理解，則需要我 們通過多種途徑

26、與方法去學(xué)習(xí)、去理解。我們先可以進(jìn)行這樣一組實(shí)驗(yàn)。 教師布置學(xué)生實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1) 取A、B、C兩支試管，各加入2mL的可溶性淀粉溶液。 (2) 向A、B、C三支試管各加入2mL的蒸餾水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的稀硫酸、稀釋的唾液,37°C水浴2分鐘。 (3) 向上述三支試管中加入3滴碘液，觀察其顏色變化，以“+”的多少表示碘液遇淀粉后顏色變化的深淺。 師 說出你所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 生 在C試管內(nèi)為何加入碘液后不變色？而在A、B兩支試管內(nèi)為何加入碘液后顯藍(lán)色？A試管為“++”、B試管為“+”說明了什么？ 學(xué)生活動：學(xué)生小組討論，也可利用實(shí)驗(yàn)桌上的實(shí)驗(yàn)器材重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

27、 學(xué)生小組討論，小組代表回答，記錄數(shù)據(jù)如下：A試管為“++”、B試管為“+”、C試管為“-”。 師 實(shí)驗(yàn)中設(shè)置A試管的作用？實(shí)驗(yàn)中37C水浴的目的是什么？ 生 設(shè)置A試管是對照作用；37C水浴的目的是提供反應(yīng)適宜的溫度。 師 請你嘗試分析你所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 生 C試管內(nèi)加入碘液后不變色的原因是C試管內(nèi)的淀粉全部被水解了；而A、B兩支試管內(nèi)加入碘液后顯藍(lán)色是因?yàn)槠渲羞€有淀粉，且A試管中剩余的淀粉多，B試管中剩余的淀粉相對少，所以A試管為“++”、B試管為“+”。 師 假如我們在其他條件不變的情況下，對B試管進(jìn)行酒精燈加熱處理,再觀察其實(shí)驗(yàn)結(jié)果,會如何？為什么？說明了什么

28、？ 學(xué)生活動：根據(jù)教師提示，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 學(xué)生小組討論后回答：發(fā)現(xiàn)B試管的顏色變化相對于沒有加熱前的變化不明顯。說明，加熱以后淀粉被水解的量更多，剩余的淀粉更少。說明了在H+存在的條件下，加熱有利于淀粉的水解。 師 假如我們在其他條件不變的情況下，對C試管進(jìn)行酒精燈加熱處理,再觀察其實(shí)驗(yàn)結(jié)果,會如何？為什么？說明了什么？ 生 發(fā)現(xiàn)C試管的顏色變化相對于沒有加熱前的變化要明顯。說明，加熱以后淀粉被水解的量變少，剩余的淀粉多。說明了在唾液存在的條件下，加熱抑制了淀粉的水解。 師 你已有的知識是否能告訴你，B試管中的H+在淀粉水解中扮演怎樣的角色？具有怎樣的作用？C

29、試管中的唾液能促使淀粉水解，究竟是唾液中的什么物質(zhì)？從我們這個實(shí)驗(yàn)來看，這種物質(zhì)在催化淀粉水解中有何異同？ 學(xué)生活動，討論并回答問題： 生甲 H+在淀粉水解中是一種催化劑，起到了降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，改變了化學(xué)速率，當(dāng)然，其作用不能改變化學(xué)平衡。 生乙在初中生物學(xué)中，我們知道了是唾液中的唾液淀粉酶催化了淀粉的水解。 生丙 從這個實(shí)驗(yàn)來看，我們可以認(rèn)為，唾液淀粉酶與H+—樣能夠催化淀粉水解，二者都起到了催化劑的作用；這說明H+是一種無機(jī)催化劑，一定的加熱會有影響，但是，加熱會促進(jìn)H+的催化作用，而使唾液淀粉酶的催化能力下降。 板書： （一）酶的定義 師同學(xué)們的推測相當(dāng)準(zhǔn)確。生物

30、體內(nèi)，每時每刻都在進(jìn)行著許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生物體內(nèi)這些化學(xué)反應(yīng)，在生物體內(nèi)溫和的條件（常溫、常壓）下、迅速而有規(guī)律地進(jìn)行，這都與生物體內(nèi)的催化劑——酶的作用有關(guān)。酵母菌細(xì)胞內(nèi)，能快速、有序地將糖轉(zhuǎn)化成為酒精與二氧化碳，就與酵母菌細(xì)胞內(nèi)存在的相應(yīng)酶的催化有關(guān)；C試管中的淀粉水解，與唾液中的水解淀粉的酶有關(guān)。那么什么是酶呢？ 課件展示： （1）1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)了一個巧妙的實(shí)驗(yàn)：為了研究消化液對于消化的作用,他將肉塊放在小巧的金屬籠子內(nèi)，然后讓鷹吞入籠子,這樣肉塊的消化可以不受胃的物理性消化作用的影響,而胃液可以流進(jìn)籠子。一段時間以后,他將小籠取出，發(fā)現(xiàn)肉塊消失了。這個實(shí)

31、驗(yàn)說明了胃具有化學(xué)性消化作用。 （2）1836年，施旺從胃液中提取了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)，從而揭開了胃的消化之謎。 （3）20世紀(jì)30年代以來,科學(xué)家相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，這一事實(shí)說明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 （4）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)使酶的概念又一次得到了擴(kuò)展。 師在化學(xué)課程中，同學(xué)們也學(xué)習(xí)過有關(guān)催化劑的知識，那么一般的催化劑都有哪些性質(zhì)呢？通過對上述材料的閱讀，你能談?wù)剬γ傅恼J(rèn)識嗎？ 學(xué)生小組討論，小組成員各自寫出一個自己對于酶的理解后，小組共同協(xié)商提出一個受到大多數(shù)成員認(rèn)同的觀點(diǎn)，進(jìn)行班級交流： （1）化學(xué)催化劑具有用量少而催化效

32、率高、反應(yīng)前后不發(fā)生變化、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)迅速進(jìn)行等性質(zhì)。通常的化學(xué)催化劑發(fā)生催化作用時，往往需要極端條件，如高溫、高壓等，而酶的催化卻往往在溫和條件（常溫、常壓和接近中性的條件）下發(fā)生作用。 （2）酶的發(fā)現(xiàn)與其本質(zhì)的認(rèn)識是一個不斷發(fā)展的過程，是一批堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)家不斷探索的結(jié)果。成功屬于不畏艱苦的人。 （3）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，可以在細(xì)胞內(nèi)起到催化作用，也可以在活細(xì)胞外發(fā)揮作用，如唾液淀粉酶以及酵母菌無細(xì)胞提取液中的酶。酶是一種催化劑，并且它是一種生物催化劑。 （4）大多數(shù)酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的成分是RNA。 （5）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的一類有機(jī)物，絕大多數(shù)的酶是

33、蛋白質(zhì)，一小部分的酶是RNA。 師 酶作為生物催化劑，除了具有上述一般催化劑的性質(zhì)外，還具有哪些特征呢？ 板書： （二）酶的特性 學(xué)生活動：學(xué)生閱讀書本邊做邊學(xué)，根據(jù)課本及圖43中所要求的實(shí)驗(yàn)操作步驟，完成實(shí)驗(yàn)一，思考實(shí)驗(yàn)后討論提出的問題。 師 HO在室溫情況下，會自然分解成了HO、O，但是其分解速率很慢，不易被觀察到。假如要測定H2O2的分解速率，我們一般測定$的生成速率，其原因是$微溶于水，因而只要測定單位時間O的生成量即可；我們也可以通過觀察容器中氣泡的大小與逸出速度來簡單表示HO的分解速率；另外，由于。2的助燃性，我們也可以用帶火星的衛(wèi)生香插入試管觀察其是否復(fù)燃及燃燒劇烈

34、程度來粗略表示H2O2的分解速率。 學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)中，加入新鮮酵母菌的提取液的試管中氣泡大，氣泡逸出速度快，插入的衛(wèi)生香燃燒劇烈；而加入蒸餾水的試管中氣泡小，氣泡逸出速度慢，幾乎不易被觀察到，插入的衛(wèi)生香不能復(fù)燃。 師實(shí)驗(yàn)中采用新鮮酵母菌的提取液的主要原因是什么？用放置時間較長的提取液可以嗎？為什么？ 生 實(shí)驗(yàn)中采用新鮮酵母菌的提取液的主要原因是在其中含有催化HO分解的生物活性物質(zhì)——屯。?酶；用放置時間較長的提取液是不可以的；這可能因?yàn)镠O酶放置在試管中的時間太長，會失去催化活性。 師 你們在生活中是如何來保藏生物的呢？是否可以用類似的方法來處理提取液，從而延長保藏時間呢

35、？ 學(xué)生活動：學(xué)生思考，小組討論。 生甲 我們可以把提取液放置在冰箱里保藏。 生乙 我們可以把HO酶制成酶的制劑，干燥以后低溫保藏。 師 實(shí)驗(yàn)中另一試管加入蒸餾水的目的是什么？ 生 起到了實(shí)驗(yàn)的對照組的作用。 師實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明了什么？生 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明了新鮮的酵母菌的提取液中含有HO酶，HO酶能催化HO分解。 222222 師 假如我們把新鮮的酵母菌的提取液稀釋10倍，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，會發(fā)現(xiàn)怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？ 學(xué)生活動：按照教師實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，完成實(shí)驗(yàn)步驟，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析。學(xué)生討論后交流：實(shí)驗(yàn)中加入稀釋10倍以后新鮮的酵母菌的提取液的試管中氣泡依舊很大，氣泡逸出仍舊很

36、快，插入的衛(wèi)生香燃燒劇烈。 師 這個實(shí)驗(yàn)說明了什么？ 生 這個實(shí)驗(yàn)直接說明了新鮮的酵母菌的提取液HO酶在被稀釋10倍以后，依然具有很高的催化h2O2分解的能力，間接說明了酶具有高效性。 師 書本實(shí)驗(yàn)一是否可以說明h2O2酶催化h2O2分解具有高效性呢？ 生 從本質(zhì)來看，并不能說明h2O2酶催化h2O2分解具有高效性。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)缺乏單一變量因子的控制。因而實(shí)驗(yàn)只能說明H02酶能催化HO分解，而不能說明HO酶催化HO分解具有高 22222222 效性。 師 從我們的化學(xué)知識可以知道，F(xiàn)e3+可以催化HO分解，那么，HO酶、Fe3+兩者共同催化HO分解，誰的催化效率更高？ 學(xué)

37、生活動：學(xué)生根據(jù)教師的提示，選擇合理的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后交流：實(shí)驗(yàn)中加入新鮮的酵母菌的提取液的試管中氣泡很大，氣泡逸出很快，插入的衛(wèi)生香燃燒劇烈；而實(shí)驗(yàn)中加入Fe3+的試管中氣泡小，氣泡逸出速度慢，插入的衛(wèi)生香通常不能復(fù)燃。 師 這個實(shí)驗(yàn)可以說明什么？ 生 酶作為生物催化劑，其催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于催化同一化學(xué)反應(yīng)的無機(jī)催化劑。 師 我們還可以用豬肝提取液、馬鈴薯的組織提取液等生物材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 師 酶催化反應(yīng)的速度比一般的無機(jī)催化劑高106?107倍，有的酶催化反應(yīng)速度極快，如碳酸酐酶催化二氧化碳與水合成碳酸的反應(yīng)是已知最快的酶催化反應(yīng)之一。

38、每一個酶分子在1秒鐘內(nèi)可以使105個二氧化碳分子發(fā)生水合反應(yīng)，因而酶的催化具有高效性。 師 從化學(xué)知識我們可以得知，MnO不僅可以催化KClO的分解，還可以催化HO分解；鐵粉不僅可以催化合成氨的反應(yīng)，還可以催化苯和液溴的反應(yīng)。那么，唾液淀粉酶是否也具有這樣的特性呢？ 學(xué)生活動：自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)二文本，著重通過對課本中表格的閱讀，完成對實(shí)驗(yàn)操作步驟的掌握，按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)操作，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合討論中列出的問題思考，與他人交換意見。 （教學(xué)建議：建議教師引導(dǎo)學(xué)生回憶麥芽糖、淀粉的鑒定實(shí)驗(yàn)）學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)中，1號試管內(nèi)加入斐林試劑，水浴加熱后出現(xiàn)了磚紅色沉淀；2號試管內(nèi)加入斐林試劑

39、，水浴加熱后沒有出現(xiàn)顏色變化。 師 請你對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析？ 生甲 1號試管內(nèi)加入斐林試劑，水浴加熱后出現(xiàn)了磚紅色沉淀，說明其中含有可溶性的還原糖；淀粉不具有還原性，因而可以推斷淀粉被水解后產(chǎn)生了一種新物質(zhì)。根據(jù)我們已有的知識可以推斷，這種物質(zhì)是麥芽糖，說明了淀粉被唾液中的淀粉酶水解了。 生乙 2號試管內(nèi)加入斐林試劑，水浴加熱后不出現(xiàn)磚紅色沉淀。說明其中不含有可溶性的還原糖；蔗糖不具有還原性，但蔗糖水解產(chǎn)生的葡萄糖與果糖具有還原性。由此可推斷，溶液中的蔗糖并未被水解。說明淀粉酶不能水解蔗糖。 師這個實(shí)驗(yàn)說明酶具有什么特性？這個實(shí)驗(yàn)中淀粉酶只能催化淀粉水解嗎？實(shí)驗(yàn)中能否將斐林試劑換

40、成碘液？實(shí)驗(yàn)中蔗糖放置時間太長對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？ 生甲可以說明酶的專一性。在這個實(shí)驗(yàn)中淀粉酶只催化淀粉水解。 生乙實(shí)驗(yàn)中不能將斐林試劑換成碘液。若換成碘液，則淀粉在淀粉酶的作用下完全水解后形成麥芽糖，遇碘液不變色，而蔗糖遇碘液亦不變色，導(dǎo)致無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的甄別。 生丙 放置時間太長后，蔗糖水解產(chǎn)生的葡萄糖與果糖遇到斐林試劑、水浴加熱后也出現(xiàn)了磚紅色沉淀，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 課堂小結(jié)酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解；麥芽糖酶只能催化麥芽糖的水解，不能催化蔗糖水解；而肽酶可以催化不同種氨基酸組成的二肽的水解。 板書設(shè)計(jì) 二、酶與酶促反應(yīng) 1. 酶的命名及化學(xué)本質(zhì) 2. 酶的特性 (1)酶具有高效性 (2)酶具有專一性