王平 《酶活力的测定》教学设计
酶活力测定
酶活力测定
酶是一种能够催化生物体内化学反应的蛋白质,广泛存在于动植物、微生物、真菌等
生物体内。
酶在生理代谢、免疫系统、消化系统等方面扮演着重要的角色。
因此,对于酶
的活力测定十分重要。
下面将详细介绍酶活力测定方法。
酶活力测定的基本原理是通过测定一个给定反应体系下酶所催化的底物转化速度来确
定酶的活力。
酶活力的测定通常采用标准曲线法、比色法、荧光法、放射性同位素标记法、酶电极法等多种方法。
其中,比色法和荧光法是最为常用的两种方法。
二、比色法
比色法是通过反应体系中某一底物和产物的比色反应来测定酶的活力。
常用的比色反
应有蛋白质和氨基酸比色法、尿素酶测定法等。
以蛋白质和氨基酸比色法为例,其测定步骤如下:
1. 选定底物,例如眼镜蛇毒素,反应物为酸性的巴氏液
2. 选定测定时点,例如反应20分钟之后
3. 加入颜色试剂,例如Folin验液,使反应产生深色络合体
4. 测定吸光度,根据标准曲线计算出反应深度,从而计算出酶的活力值
三、荧光法
荧光法是通过酶催化的底物转化产生的荧光信号来测定酶活力。
荧光法具有高灵敏度、高精度、高速度、低误差等优点,越来越受到人们的关注。
1. 选择荧光素为底物,荧光素在激发光的作用下会发出荧光信号
2. 酶催化荧光素转化为羟基荧光素,生产出更强的荧光信号
四、注意事项
酶活力测定的过程中需要注意以下几个方面:
1. 选择适当的反应体系、底物和试剂
2. 在测定前保持合适的反应条件(例如pH、温度等)
3. 为了获得比较准确的测定结果,需要进行多次测定
4. 保证测定设备和试剂的质量和准确性。
高二生物 酶活力的测定
开 关
(1)酶活力单位是指在一定条件下,1min 内能转化 1μmol 底
物的酶量。测定过程中温度保持在 25 ℃,其他条件如pH 和
底物浓度等均应采用最适条件。
(2)测定方法
①一是测定完成一定量反应所需的时间,所需时间越短,说 明酶活力 越高 ;反之,酶活力 越低 。
学习探究区
第6课时
②二是测定在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速
学习探究区
第6课时
2.果胶酶可以将果胶水解成 β半乳糖醛酸,而半乳糖醛酸具有
还原性糖醛基,可用次碘酸钠法定量测量,其原理如下:碘
本 在碱性溶液中可以生成具有强氧化性的次碘酸盐,次碘酸盐
课 栏
能与醛糖反应,从而使醛糖氧化成糖酸盐。
目 开
RCHO+I2+3NaOH→RCOONa+2NaI+2H2O
关 醛糖
(2)为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装
在不同的试管中恒温处理?
本 答案 将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,可以保
课
栏 证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混
目
开 合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性的问题。
关
(3)该实验的自变量是 温度 ,根据单一变量原则,应确保各实
表示在温度为 a 的情况下生成物量与时间的关系图。则当温
度增加一倍时生成物量与时间的关系是
(B )
本 课 栏 目 开 关
A.曲线 1 B.曲线 2 C.曲线 3 D.曲线 4
解析 从图一可以看出,当温度由 a 变为 2a 时,酶促反应 速率提高,所以能在更短的时间内达到图二中的饱和值。
学习探究区
本 课 栏 目 开 关
《酶的制备及活力测定》 作业设计方案
《酶的制备及活力测定》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解酶的制备方法和原理,掌握常见酶的提取和纯化流程。
2、使学生学会运用不同的方法测定酶的活力,理解酶活力的概念和测定意义。
3、培养学生的实验操作技能和科学思维能力,提高学生分析和解决问题的能力。
4、增强学生对生物化学这门学科的兴趣,培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
二、作业内容(一)酶的制备1、选择合适的酶源要求学生查阅资料,选择一种感兴趣的酶,并说明选择该酶的原因。
列举常见的酶源,如动物组织、植物组织、微生物等,并分析它们的优缺点。
2、酶的提取描述酶提取的基本原理和方法,如匀浆法、盐析法、有机溶剂沉淀法等。
让学生设计实验方案,从选定的酶源中提取酶,并记录实验步骤和注意事项。
3、酶的纯化介绍酶纯化的常用方法,如层析法、超滤法、电泳法等。
要求学生根据提取得到的酶粗提液,选择合适的纯化方法进行纯化,并分析纯化效果。
(二)酶活力测定1、酶活力的概念和单位解释酶活力的定义,即酶催化一定化学反应的能力。
介绍常见的酶活力单位,如国际单位(IU)、 Katal 单位等,并说明它们的换算关系。
2、酶活力测定方法列举常见的酶活力测定方法,如分光光度法、荧光法、电化学法等。
让学生选择一种测定方法,测定所制备酶的活力,并记录实验数据和结果。
3、影响酶活力的因素分析影响酶活力的因素,如温度、pH 值、底物浓度、抑制剂等。
设计实验,探究其中一个因素对酶活力的影响,并绘制曲线进行分析。
三、作业形式1、实验报告要求学生撰写实验报告,包括实验目的、原理、材料与方法、结果与分析、讨论等部分。
实验报告应书写规范、条理清晰、数据准确、图表规范。
2、小组汇报学生分组进行实验,每组选择一名代表进行汇报,汇报内容包括实验过程、结果、遇到的问题及解决方法等。
其他小组可以进行提问和讨论,教师进行点评和总结。
3、在线测试设计在线测试题目,考查学生对酶的制备和活力测定相关知识的掌握程度。
酶活力测定方法
空白和对照试验: 空白试验:是指杂质反应和自发反应引起
的变化量,它提供的是未知因素的影响。空 白值可以通过不加酶,或不加底物,或二者 都加(酶预先经过失效处理)。
对照试验:是指用纯酶或标准酶制剂测得 的结果,主要作为比较或标定的标准。
3)测定方法:
取样测定法:
酶变性剂:5% 三氯醋酸 3% 高氯酸 其它酸、碱、醇类
A1 - A2
0.003 : 1 =
:X
T
A1 - A2 0.003T
每mg供试品中含胰蛋白酶单位数为
A1 - A2
0.003TW
A1—A 2 P=
0.003 T W
重组人白细胞介素 11的胰蛋白酶切肽 图分析
肽图分析是评价重组产品蛋白质结构及其 生产工艺稳定性的重要方法,目前常用的方 法有CNBr裂解SDS-PAGE微量肽 图法和胰蛋白酶切RP HPLC肽图法。返回练习与思考
1.何谓:生化药物、生物技术药物、 基因工程药物和生物制品? 2.生化药物和基因工程药物各分哪 几种? 3.与化学合成药物的分析相比,生 物药物的分析有何特点?
返回
加热:使酶失效
酶反应
不同的时间取样
终止反应
测定
连续测定法:在反应过程中对反应系统进 行直接连续检测。
检测方法: 紫外-可见分光光度法 旋光法 荧光分光光度法 电化学测定法 酶偶联测定法 离子选择性电极测定法等。
示例:胰蛋白酶效价测定 胰蛋白酶 肽键、酰氨键、酯键(碱性氨基酸) 水解速率:酯键﹥酰氨键﹥肽键 供试品溶液:50~60单位/ml 底物溶液:N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯
2.酶活力测定法
1)基本原理: 酶活力是指酶催化一定化学反应的能力。酶
活力测定实质上是测定一个被酶所催化的化学 反应速度。酶反应速度越快所表示的酶活力越 高。
酶活力测定实验报告
酶活力测定实验报告一、实验目的酶活力测定实验的主要目的是了解酶的特性和作用机制,掌握测定酶活力的基本方法和原理,并通过实验数据的分析和处理,计算出酶的活力值,为进一步研究酶的性质和应用提供基础数据。
二、实验原理酶是一种具有生物催化活性的蛋白质或核酸分子,能够加速化学反应的进行。
酶活力是指酶催化一定化学反应的能力,通常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。
本次实验采用的是分光光度法测定酶活力。
以过氧化氢酶为例,过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解为水和氧气。
在一定条件下,加入适量的过氧化氢溶液,然后通过测定反应体系中剩余过氧化氢的量,间接计算出过氧化氢酶的活力。
三、实验材料与仪器1、实验材料新鲜的猪肝组织过氧化氢溶液(3%)磷酸缓冲液(pH 70)2、实验仪器分光光度计离心机恒温水浴锅移液器试管、量筒、烧杯等玻璃仪器四、实验步骤1、酶液的制备称取新鲜猪肝组织_____g,剪碎后放入研钵中,加入适量的磷酸缓冲液(pH 70),研磨成匀浆。
将匀浆转移至离心管中,在 4℃下以_____rpm 离心_____min,取上清液即为酶液。
2、绘制标准曲线取 6 支干净的试管,分别加入 0、01、02、03、04、05 mL 的过氧化氢标准溶液(10 mmol/L),然后用磷酸缓冲液(pH 70)补足至 1 mL。
向各试管中加入 2 mL 显色剂(4-氨基安替比林与酚的混合液),摇匀后在 37℃水浴中保温 15 min。
以第一支试管为空白对照,在分光光度计上于 510 nm 波长处测定各管的吸光度值。
以过氧化氢的浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。
3、酶活力的测定取 2 支干净的试管,分别标记为测定管和对照管。
向测定管中加入 1 mL 酶液和 1 mL 过氧化氢溶液(3%),立即摇匀,在 37℃水浴中反应 5 min。
向对照管中加入 1 mL 磷酸缓冲液(pH 70)和 1 mL 过氧化氢溶液(3%),在 37℃水浴中保温 5 min。
酶活力测定实验报告
酶活力测定实验报告一、实验目的酶活力测定实验的主要目的是了解酶的活性及其影响因素,掌握测定酶活力的基本方法和原理,以及学会使用相关仪器和试剂进行实验操作。
二、实验原理酶是生物体内具有催化作用的蛋白质或核酸。
酶活力是指酶催化一定化学反应的能力,通常用在一定条件下酶催化反应的速度来表示。
本实验采用分光光度法测定酶活力,其原理是基于酶催化反应所产生的产物在特定波长下具有光吸收特性,通过测定反应体系在该波长下吸光度的变化,可以计算出酶催化反应的速度,从而反映酶的活力。
以过氧化氢酶为例,过氧化氢酶能够催化过氧化氢分解为水和氧气。
在本实验中,通过加入一定量的过氧化氢溶液,使其与过氧化氢酶反应,然后使用高锰酸钾溶液滴定剩余的过氧化氢,根据高锰酸钾溶液的用量计算出过氧化氢酶的活力。
三、实验材料与仪器1、实验材料新鲜的猪肝或土豆等富含过氧化氢酶的组织。
过氧化氢溶液(3%)。
高锰酸钾溶液(002 mol/L)。
磷酸缓冲液(pH 70)。
2、实验仪器研钵。
离心机。
移液器。
分光光度计。
恒温水浴锅。
试管、量筒、容量瓶等玻璃仪器。
四、实验步骤1、酶液的制备称取新鲜的猪肝或土豆组织_____g,置于研钵中,加入适量的磷酸缓冲液(pH 70),研磨成匀浆。
将匀浆转移至离心管中,以_____rpm 的转速离心_____min,取上清液即为粗酶液。
2、酶活力的测定取_____支试管,分别标记为 1、2、3。
在 1 号试管中加入_____mL 磷酸缓冲液(pH 70)作为空白对照,在 2、3 号试管中分别加入_____mL 粗酶液。
向 1、2、3 号试管中分别加入_____mL 过氧化氢溶液(3%),立即摇匀,并同时开始计时。
在反应进行_____min 后,迅速向 1、2、3 号试管中分别加入_____mL 浓度为 2 mol/L 的硫酸溶液终止反应。
用移液器吸取_____mL 反应液,加入到另一支装有_____mL 高锰酸钾溶液(002 mol/L)的试管中,摇匀。
酶活力的测定
4. 抑制剂和激活剂
抑制剂和激活剂是影 响酶活力的其他因素 。抑制剂会抑制酶的 活性,而激活剂则会 增强酶的活性。在测 定酶活力时,需要排 除抑制剂和激活剂的 影响,并进行适当的 样品处理和数据处理 以确保实验结果的准 确性
酶活力的测定
酶活力的测定
三、实验步骤与操作要点
酶活力测定的实验步骤包括样品准备、反应体系配制、温度控制、时间记录、产物或底物 浓度测定等。在操作过程中需要注意以下几点
酶活力是指酶催化特定化学反应的能力, 通常以单位时间内转换底物的摩尔数来 表示
通过测定酶活力,可以了解酶的性质、 作用机制以及底物特异性等方面的信息一、酶活力测 定的基本原理
酶活力测定的基本原 理是利用酶催化的化 学反应速率与酶浓度 成正比的性质,通过 测定反应速率来推算 酶的浓度和活力。常 用的方法有终点法、 动力学法和连续监测 法
酶活力测定结果受到多种因素 的影响,包括温度、pH值、底 物浓度、抑制剂和激活剂等。 为了获得准确的测定结果,需 要严格控制实验条件,并进行 适当的样品处理和数据处理
酶活力的测定
1. 温度
温度是影响酶活力的 重要因素之一。大多 数酶在一定的温度范 围内具有最佳活性, 温度过高或过低都会 影响酶的活性。因此 ,在测定酶活力时, 需要选择适当的温度 ,并进行温度控制以 确保实验结果的准确 性
酶活力的测定
四、时间记录
时间记录是酶活力测定的关键步骤之一。在酶促反应过程中,需要准确记录反应时间,以 便计算反应速率和产物生成量。在时间记录过程中,需要注意控制反应时间,避免过长或 过短的反应时间对实验结果的影响
酶活力的测定
五、产物或底物浓 度测定
产物或底物浓度的测定是酶活力 测定的关键步骤之一。通过测定 产物或底物的浓度,可以计算出 酶的活性。在浓度测定过程中, 需要注意选择适当的测定方法, 并进行准确的浓度计算。常用的 浓度测定方法有分光光度法、色 谱法等
食品营养与检测《酶的活力测定》
〔3〕在一定条件下,将一定量的酶液与底物混合溶液混,混合均匀,适时记下反响开始的时间。 〔4〕反响到达一定时间,取出适量反响液,运用各种生化检测技术,测定产物的生产量或底物的减少 量,为了准确的反响酶促反响的结果,应尽量采用快速,简便的方法,立即测出结果,假设不能立即测 出结果的,要及时终止反响,然后再测定。
酶制剂
主要内容: 酶的活力测定。
第一页,共七页。
一、酶的活力测定
在酶的生产及应用过程中,经常要进行酶的活力测定,以确定酶量的多少及变化情 况,酶活力是指在一定条件下,酶所催化的反响速度,反响速度越大,说明酶活力 越高。
第二页,共七页。
国际生化联合会规定,在特定条件下〔25℃,或其他选用的温度,ol底物转化 为产物的酶量,定义为1个活力单位,这个单位称为酶的国际单位〔IU〕。如糖 化酶活力测定时,在ol葡萄糖的酶量,定义为一个活力单位。
第五页,共七页。
第六页,共七页。
内容总结
酶制剂。在酶的生产及应用过程中,经常要进行酶的活力测定,以确定酶量的多少及变化情况 ,酶活力是指在一定条件下,酶所催化的反响速度,反响速度越大,说明酶活力越高。如糖化酶活 力测定时,在ol葡萄糖的酶量,定义为一个活力单位。酶活力测定方法多种多样,总的要求是快速简 便,准确。〔2〕确定酶促反响的温度,pH等条件,温度可选在室温25℃,酶反响最适温度,最适ph 值,反响条件一经确定,在反响过程中尽量保持恒定不变
第七页,共七页。
第三页活力的上下,常常采用比活力这 一概念,酶的比活力指在特定条件下,每1mg酶蛋白所具 有的酶活力。
《酶活力的测定》课件
数据记录与整理
实验数据记录
在实验过程中,应准确、及时地记录实验数据,包括实验条件、实验步骤、实 验结果等。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表,便于分析和比较。数据整理时应确保数据的准 确性和完整性。
数据分析与处理
数据分析
对实验数据进行统计分析,包括平均值、标准差、误差等指 标的计算。
数据处理
对异常值或离群数据进行处理,如剔除、替换或修正,以确 保数据分析的准确性。
未来,酶活力测定技术的发展将更加注重高灵 敏度、高特异性和自动化方向,为生物工程领 域的研究提供更加精准和高效的工具。
感谢您的观看
THANKS
问题
实验操作复杂,耗时较长。
改进建议
优化实验流程,简化操作步骤,提高实验 效率。
酶活力测定在生物工程领域的应用前景
酶活力测定是生物工程领域中重要的研究手段 ,可用于研究酶促反应动力学、酶的抑制剂和 激活剂等方面的研究。
随着生物工程技术的不断发展,酶活力测定的 应用范围将不断扩大,如应用于生物制药、生 物能源和生物环保等领域。
通过实验,我们掌握了酶活力测定的基本原理和方法,学会了如何设置实验条件和 操作实验。
实验过程中,我们观察到了酶促反应的动力学特征,如米氏方程的适用性和酶促反 应的速率常数。
实验中存在的问题与改进建议
问题
改进建议
实验过程中存在误差,如温度控制不精确 、底物浓度不均匀等。
采用更精确的仪器和设备,如恒温控制器 和磁力搅拌器,以提高实验的准确性和可 重复性。
米氏方程是描述酶促反应速率与底物浓度关系的方程,其形式为V=Vmax[S]/(Km+[S]),其中V代表反应速率,Vmax代表 最大反应速率,[S]代表底物浓度,Km代表米氏常数。
酶活力的测定实验报告
酶活力的测定实验报告酶活力的测定实验报告引言:酶是一类生物催化剂,能够加速生物体内化学反应的速率。
酶活力的测定是生物学实验中常见的实验之一,通过测定酶活力的大小,可以了解酶在不同条件下的催化效果,进而研究酶的特性及其在生物体内的作用机制。
本实验旨在通过测定过氧化氢酶的活力,探究酶活力与温度、酶浓度和底物浓度的关系。
材料与方法:1. 实验所需材料包括过氧化氢酶溶液、过氧化氢底物、缓冲液、显色剂等。
2. 实验仪器包括分光光度计、试管、移液器等。
3. 实验步骤:a. 准备一组不同温度下的试验样品,分别将过氧化氢酶溶液和过氧化氢底物按照一定比例混合,并加入适量的缓冲液。
b. 在不同温度下,将试验样品分别放入预先恒温的水浴中反应一定时间。
c. 取出反应后的试验样品,加入显色剂,并在分光光度计中测定吸光度。
d. 重复上述步骤,分别改变酶浓度和底物浓度,进行实验。
结果与讨论:通过实验测定,我们得到了不同条件下的酶活力数据,并进行了分析和讨论。
1. 温度对酶活力的影响:在实验中,我们分别将试验样品置于不同温度下进行反应,结果发现酶活力随温度的变化呈现一定的规律性。
当温度较低时,酶活力较低,随着温度的升高,酶活力逐渐增加,但当温度超过一定范围后,酶活力开始下降。
这是因为酶是一种蛋白质,其结构在高温下容易受到破坏,从而导致酶活力的降低。
2. 酶浓度对酶活力的影响:在实验中,我们分别改变了酶的浓度,结果发现酶浓度对酶活力有着明显的影响。
当酶浓度较低时,酶活力较低,随着酶浓度的增加,酶活力逐渐增加,但当酶浓度超过一定范围后,酶活力开始趋于饱和,增加酶浓度对酶活力的提高效果不明显。
这是因为酶浓度的增加会导致底物与酶结合的速率增加,但酶分子之间的竞争也会增加,从而限制了酶活力的提高。
3. 底物浓度对酶活力的影响:在实验中,我们分别改变了底物的浓度,结果发现底物浓度对酶活力也有着明显的影响。
当底物浓度较低时,酶活力较低,随着底物浓度的增加,酶活力逐渐增加,但当底物浓度超过一定范围后,酶活力开始趋于饱和,增加底物浓度对酶活力的提高效果不明显。
-酶活力的测定
二、酶活力的测定
在使用离子选择电极法测定某些酶的酶活力时,
用氧电极可以测定一些耗氧的酶反应。如葡萄糖
氧化酶的活力就可用这个方法很方便地测定。
张晓静 2009.09
二、酶活力的测定
5.其他方法
除上述方法外,还有一些测定酶活力的方
法,例如旋光法、量气法、量热法和层析法
等,但这些方法使用范围有限,灵敏度较差,
酶单位的定义:在一定条件下,一定时间内将一定 量的底物转化为产物所需的酶量。这样酶的含量就可 以用每克酶制剂或每毫升酶制剂含有多少酶单位来表 示,即 “U/g” 或 “U/mL” 。
世界各地实际应用的酶活力单位的定义各不相同。 同一种酶往往有几种不同的单位。
例如,1IU=lμmol/min;1Kat = 1mol/s
张晓静 2009.09
二、酶活力的测定
1.分光光度法
分光光度法主要利用底物和产物在紫外光或可见光
部分的光吸收度的不同,选择一适当的波长,测定反
应过程中反应进行的情况。其优点是简便、节省时间
和样品,可检测到nmol/L水平的变化。该方法可以连 续地读出反应过程中光吸收的变化,已成为酶活力测
定中一种重要的方法之一。几乎所有的氧化还原酶都
2.荧光法
荧光法主要是根据底物或产物荧光性质的差别来进行测 定。由于荧光方法的灵敏度往往比分光光度法要高若干个 数量级,而且荧光强度和激光的光源有关,因此在酶学研 究中越来越多地被采用,特别是一些快速反应的测定方法。
该法缺点:易受其他物质干扰,有些物质如蛋白质能吸 收和发射荧光,这种干扰在紫外区尤为显著,故用荧光法 测定酶活力时,应尽可能选择可见光范围的荧光进行测定。
《酶的制备及活力测定》 学历案
《酶的制备及活力测定》学历案一、学习目标1、了解酶的来源和制备方法。
2、掌握酶活力测定的基本原理和方法。
3、学会使用相关仪器设备进行酶的制备和活力测定实验。
4、培养科学思维和实验操作能力。
二、学习重难点1、重点(1)酶的制备流程和关键步骤。
(2)酶活力测定的原理和常用方法。
2、难点(1)如何优化酶的制备条件以提高酶的产量和纯度。
(2)在酶活力测定中,准确控制实验条件和处理数据。
三、知识准备1、酶的基本概念酶是一种具有生物催化功能的蛋白质或 RNA 分子,能够显著降低化学反应的活化能,加快反应速率。
2、酶的特性(1)高效性:酶的催化效率比无机催化剂高得多。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件温和:酶在温和的条件下发挥作用,如适宜的温度、pH 等。
四、酶的制备1、材料选择选择富含目标酶的生物材料,如动物肝脏、植物组织、微生物等。
考虑材料的易得性、酶含量、成本等因素。
2、细胞破碎(1)机械破碎法:使用捣碎机、研磨器等将细胞破碎。
(2)化学破碎法:利用化学试剂(如表面活性剂、有机溶剂等)使细胞膜通透性增加或溶解。
(3)酶解法:使用溶菌酶、纤维素酶等酶类分解细胞壁。
3、提取在适当的缓冲液中,将破碎后的细胞内物质溶解出来。
缓冲液的选择要考虑酶的稳定性和溶解性。
4、分离纯化(1)沉淀法:通过加入盐、有机溶剂等使酶沉淀。
(2)层析法:如离子交换层析、凝胶过滤层析等,根据酶的性质差异进行分离。
(3)电泳法:利用酶在电场中的迁移率不同进行分离。
5、浓缩与保存采用超滤、真空冷冻干燥等方法浓缩酶液,并选择合适的条件(如低温、添加保护剂等)保存酶。
五、酶活力测定1、酶活力的定义酶活力是指酶催化一定化学反应的能力,通常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示。
2、测定原理根据酶催化反应的特点,选择一种可检测的物质(底物或产物),通过测定其浓度的变化来计算酶活力。
3、常用测定方法(1)分光光度法利用底物或产物在特定波长下的吸光度变化来测定酶活力。
酶活测定高中生物教案
酶活测定高中生物教案教学目标:1. 了解酶的作用和原理。
2. 掌握酶活性的测定方法。
3. 学会使用比色法进行酶活性测定。
教学重点:1. 酶活性的测定方法。
2. 比色法的应用。
教学难点:1. 比色法的操作和数据处理。
2. 理解酶活性的计算方法。
教学准备:1. 实验室设备:比色计、试管、移液器等。
2. 实验试剂:酶、底物、缓冲液、显色底液等。
3. 实验操作步骤的教学材料。
教学步骤:1. 酶的作用和原理介绍(10分钟)教师简要介绍酶是生物体内的一种蛋白质,能够加速生物化学反应的进行,并且具有高度的专一性。
2. 酶活性测定方法讲解(10分钟)教师介绍酶活性的测定方法,包括比色法、滴定法等。
重点介绍比色法的原理和步骤。
3. 实验操作演示(20分钟)教师进行实验操作演示,展示如何进行酶活性测定实验,包括制备实验试剂、操作步骤等。
4. 学生实验操作(30分钟)学生根据教师的演示,自行进行酶活性测定实验操作,记录实验数据。
5. 数据分析和讨论(15分钟)学生整理实验数据,计算酶活性,并与同学讨论实验结果和可能存在的误差。
6. 总结和反思(10分钟)教师和学生共同总结本节课的实验内容,反思实验中的问题和改进方案。
教学延伸:1. 对其他酶活性的测定方法进行探讨。
2. 探究酶活性与温度、pH值等因素的关系。
教学评估:1. 实验报告:学生根据实验数据和分析结果撰写实验报告。
2. 实验操作表现评价:评估学生在实验操作中的表现和技能掌握情况。
教学反馈:根据学生实验报告和实验操作表现,及时给予反馈和指导,帮助学生提高实验技能和科学研究能力。
同时,鼓励学生对酶活性的研究进行深入探讨和思考。
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《酶活力的测定》教学设计
一、教材分析:
苏教版选修1“生物技术实践”主要为实验课,其第三章第一节《酶的制备和应用》安排了《酶活力的测定》和《洗涤剂中常用的酶制剂》两大内容。
《酶活力的测定》是该节内容的重心所在,其教学内容以“制备果胶酶并观察其作用”实验教学设计为主线。
而这一内容所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结果分析,既是对必修1酶特性知识的延续和进一步理解,又能使学生理解酶在社会生活生产中的应用,同时又是培养学生生物科学研究素养非常好的内容,对学生学习与研究生命科学的兴趣将产生较大的影响。
二、教学目标:
1.知识目标:验证酶的存在,学会简单的制备方法,探讨酶在食品制造方面的应用。
2.能力目标:运用酶的基础知识,通过共同准备实验材料、协调操作等过程,获得合作和交流的能力,并且进一步了解生物实验的一般方法和过程。
3.情感态度和价值观目标:通过边做边学活动,培养勇于探索的科学精神。
开拓学生视野,理解科学技术和生产生活、社会发展的关系。
三、教学重点:验证酶的存在和果胶酶的简单制备和应用。
四、教学难点:果胶酶的简单制备过程。
五、教学方法:
为了高效完成教学目标,突破教学重难点,我将采取“引导---探究式”教学方法,即启发式讲解、互动式讨论、实验探索、分析与归纳。
即在教师的引导下,让学生主动参与,在实验中发现问题、提出问题、解决问题,从而突出学生学习的主体地位,使学生达到对知识理解与掌握的目标。
为了直观地展示实验设计的一般步骤和实验方案的完善过程,本节采用 PPT课件。
六、教学设计意图:
本节课的设计着重体现新课程倡导的探究性学习和以学生为主体的理念。
从动手小实验开始,引导学生联系已学知识,再进行新知识的学习。
通过课前预习,归纳整理试验流程,再通过师生讨论明确实验原理,然后在分组实验中,促使学生获得合作学习和交流表达的能力,并且进一步了解生物实验的一般方法和过程
七、教学过程:
(一)设置情境,导入教学
教师在课前准备好淀粉溶液、碘液和含有淀粉酶的试剂瓶(标记为甲瓶)。
在课堂导入部分指导学生取2mL淀粉溶液置于试管中,然后滴加碘液至蓝色,接着再滴入3滴甲瓶内的溶液,观察实验现象。
学生进行实验活动,观察并且回答实验现象。
(蓝色又逐渐退去)
教师:这说明甲瓶里面的溶液有什么作用?
学生:使淀粉完全被水解掉。
教师:请同学们推测甲瓶里面可能存在什么物质?
学生:淀粉酶
教师引导学生回顾生物必修1第四章第一节中酶的概念。
学生活动:思考、回忆、讨论、回答问题。
(酶通常是指活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊蛋白质,又称为生物催化剂)
教师总结:生物体内具有催化功能的蛋白质称为酶。
酶是两性电解质,能在电场中移动。
酶的水溶液具有亲水胶体的性质,不能透过半透膜。
酶具有温和性,是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。
如果条件不合适,酶促反应速率会下降。
回顾以前的知识,有哪些因素会影响酶促反应速率?
学生活动:思考、回答问题。
(PH、温度)
教师总结:酶分子易受到一些物理因素(如热和紫外线等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂等)的作用而变性,从而丧失活力。
酶活力也称为酶活性,是指酶催化一定化学反应的能力。
酶活力的大小可用在一定条
件下,酶催化某一化学反应的速度来表示,酶催化反应速度愈大,酶活力愈高,反之活力愈低。
测定酶活力实际就是测定酶促反应的速率。
酶促反应速度可用单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量来表示。
教师引导学生思考问题:在生产实践中,测定单位时间内、单位体积中底物的减少量或产物的增加量,哪种测定方式更加方便?
学生:用测定单位时间内、单位体积中产物的增加量来表示酶促反应速率较为合适,因为,在一般的酶促反应体系中,底物往往是过量的,测定速度时,底物减少量占总量的极少部分,不易准确检测,而产物则是从无到有,只要测定方法灵敏,就可以准确测定。
教师:在实验规定的条件下,现有一定量的果胶酶在10 min内催化果胶生成了0.5μmol半乳糖醛酸,则该果胶酶的活力是多少?请同学们计算一下。
学生:0.05μmol/min 。
(设计意图:通过小实验,创设学习情境,激发学生学习兴趣;强化已学过的内容,为本节新课内容做好铺垫)
(二)边做边学,进行探究
生物体内酶的种类很多,怎么从中提取出酶呢?这节课的主要内容之一就是尝试果胶酶的提取。
教师在课前已经布置学生预习了课本上P.46 “制备果胶酶并观察其作用”的内容,课堂上请一位同学用最精炼的语言,归纳出制备果胶酶的4个步骤,并且通过板书展示。
第一步:50g新鲜的蔬菜或水果+50mL 质量分数为10%的NaCL溶液,在预冷的研钵中研磨成为匀浆液。
第二步:过滤匀浆液,收集滤液。
第三步:4000r/min的转速,离心15min。
第四步:取上清液,用0.1 mol/L冰醋酸调pH 至3~4 。
教师引导学生对以下问题进行讨论:
【问题1】在第一步和第四步中,两次提到了低温:预冷的研钵还有冰醋酸。
低温对制备果胶酶有什么影响?
学生活动:思考、讨论、回答问题。
(温度会影响酶的活力)
【问题2】环境因素会影响酶的活力,刚才归纳的实验步骤中还有没有哪一步骤考虑到了这个方面?
学生活动:思考、讨论、回答问题。
(第四步:取上清液,用0.1mol/L 冰醋酸调 pH 至3~4 。
这是考虑到了pH会影响酶的活力)
【问题3】实验第一步中加入50mL 质量分数为10%的NaCL溶液有什么作用?
学生活动:思考、讨论、回答问题。
(NaCL溶液是果胶酶的激活剂,以提高果胶酶的活力)
教师总结:酶活力的高低会受到温度、pH、激活剂等多种因素的影响。
酶的提取一般选择在低温和适宜的pH下进行,有时还要加入酶的激活剂以提高酶活力。
从植物材料中提取果胶酶是在低温、偏酸性提取液和NaCL溶液作激活剂的条件下进行的。
教师指导学生通过分组实验,制备果胶酶。
(设计意图:通过关键问题的指引,帮助学生理解并明确实验流程,理解实验的原理。
教师充分给予学生自主学习和合作学习的机会,能养成学生严谨的科学态度)
(三)合作交流,继续探究
果胶酶已经制备完成,教师组织学生讨论问题:可以从哪些生物材料中获得果胶呢?为什么?
学生活动:思考、讨论、回答问题。
(果胶是植物细胞壁的组成成分,所以可以从植物组织中获得)
教师总结:果胶广泛存在于高等植物特别是水果和蔬菜组织中,是植物细胞间质和细胞壁的重要成分,在植物的细胞和组织间起黏合作用,它的分解将会引起细胞之间的离散。
果胶溶于水形成黏稠状液体,新鲜苹果汁由于含果胶而浑浊。
如果用果胶酶将其中的果胶分解掉,苹果汁就会变得澄清。
下面我们就来亲眼见证一下这个神奇的过程。
教师在课前给学生准备了榨取的苹果汁,并且提前置于90℃恒温水浴
中保温4 min,冷却后收集了滤液。
教师指导学生根据课本P.47表3-1,完成实验,并填写表格。
教师指导学生分组实验,并且讨论实验现象。
(设计意图:使学生学会评价,学会表达,通过评价的激励机制和导向作用使学生自主合作能力得到提升;及时的梳理和反馈有利于学生对知识点的把握和巩固)
(四)课堂小结,拓展升华
教师:通过这节课,我们收获了哪些知识?
学生:通过实验学习了果胶酶的制备,观察了果胶酶的作用,了解了果胶酶在果汁加工方面的应用。
教师:现实生活中,人们的以、食、住、行及其他方面的新技术几乎都离不开酶。
下面请同学们举一些例子。
学生:消化不良时可以吃多酶片、肉类烹饪时用的嫩肉粉、洗涤剂中添加各种酶类等等。
教师:通过同学们举出的事例,我们发现生物学知识和我们的日常生活生产的联系是多么的紧密。
下节课,我们要进一步学习洗涤剂中的酶。
(设计意图:通过师生对话,小结本课学习内容;引导学生理解科学技术和生产生活、社会发展的关系;激发学生学习下节课内容的兴趣)。