【天成教育】2016年高中生物必修一教师用书 5.1.1酶的作用和本质 课下练
“酶的作用和本质”教学设计
“酶的作用和本质”教学设计1 教材分析“酶的作用和本质”是人教版高中《生物》必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的第一课时,酶作为生物催化剂,细胞内部的物质转换和能量转换都离不开它。
另外,这部分内容与选修模块的相关内容有着内在联系,例如,选修1中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质的提取和分离、生物净化原理和方法等,都是以“酶与代谢”的相关内容为基础的。
所以,只有真正理解了酶的作用和本质,才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及到的一系列酶促反应,也才能为选修部分的学习打下良好的基础。
2 教学问题诊断在教材中,“酶的本质”的科学探究历程中,大段的文字有时让学生缺乏学习兴趣,因此,将这一部分内容编排成一则短剧,调动学生的积极性,就能起到很好的效果。
“酶的作用”是通过“比较过氧化氢在不同条件下分解”的探究实验来论证的,在学生亲自动手实验的过程中,对变量的控制和对照的设置往往顾此失彼。
但是,只要教师能够恰当的“诱”(如:事先制作好实验过程和现象记录的表格,清晰明了,就不容易出错了。
),学生积极地“思”,就能够运用所学知识和已有的实验技能,通过合作、交流等达到预期的学习目标。
3 教法特点及预期效果分析本节课采用“自主合作、探究”的教学方法和建构教学法,让学生小组合作学习完成实验,经历与科学家研究相似的再发现过程,充分感知知识的形成过程,内化知识,形成能力、情感和价值观。
4 教学目标4.1知识目标说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
4.2能力目标学会实验探究基本方法;学会分析、设置实验自变量;观察和检测因变量以及对照设置方法等。
4.3情感态度与价值观目标通过回顾科学家对酶本质的探索历程,认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的。
5 教学重点与难点5.1教学重点1. 酶在细胞代谢中的作用、本质。
(酶作为生物催化剂,细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用,因此引导学生掌握酶的作用和本质,理解酶在代谢中的作用就显得非常重要)2. 控制变量的科学方法。
高中生物:5.1.1《酶的作用和本质》教案(4)(新人教版必修1)
酶的作用和本质1 教学目标的确定根据新课标的要求、教科书的内容和学生的实际,将本节课的三维教学目标确定为:1.1 知识目标:1.说出细胞代谢的概念。
2.说明酶在细胞代谢中的作用。
1.2 能力目标:1.通过有关的实验和探索,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,及设置对照组和重复实验。
2.提高学生观察、分析、判断的思维能力,提高学生的实验操作能力。
1.3 情感态度与价值观: 1.通过有关的实验和探索使学生体验实验成功的喜悦,并通过教师的引导,使学生领悟科学实验的基本方法。
2.培养学生的探索精神和合作意识。
2 教学重点和难点2.1 教学重点:1.酶的作用。
2.控制变量的科学方法。
2.2 教学难点:1.酶降低化学反应活化能的原理。
2.控制变量的科学方法。
3 教学实施的程序4 教学反思4.1本节课能体现新课标的探究性学习的教育理念,重过程、重体验、重实践,在教学过程中教师起主导作用,让学生通过实验,通过对问题的思索最后自己得出结论,充分体现了学生的主体地位,学生的学生热情高涨,教学效果显著,全面完成教学的三维目标,使学生的观察、分析、判断的思维能力,实验操作能力和探索精神得到培养,也使学生领悟了科学实验的基本方法。
在随后的测试反馈情况来看中,该部分的知识学生掌握牢固,知识迁移较好。
4.2本节课的课堂密度较大,要求学生讨论思考的问题较多,所以教师要控制好节奏、把握好时间,才能在有限的单位时间内完成教学任务,实现教学目标。
在学生实验时中,因第二号试管需要在90℃水中水浴,教师应提前准备好开水,以免因为加热而浪费时间。
4.3 如果时间、实验条件允许,在实验时可再增设2组装置,即5号试管滴加2滴煮熟肝脏研磨液,6号试管滴加2滴冰冻肝脏研磨液,使学生对酶的催化作用需要适宜温度这一知识能有直观、深刻的印象,也可为后面知识的学习做好铺垫。
5.1.1酶的作用和本质教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1
(3)网络资源:引导学生查阅网络资料,了解酶在生物技术中的应用,拓展学生的知识视野。
教学过程
第一课时
一、导入(5分钟)
1.复习导入:请同学们回顾一下我们之前学习的细胞的结构和功能,以及化学反应原理。这些知识为我们今天学习酶的作用和本质奠定了基础。
3.授课时间:20242025学年高一上学期
4.教学时数:2课时(90分钟)
5.1.1酶的作用和本质教学设计20242025学年高一上学期生物人教版必修1:
本节课将引导学生探索酶的作用和本质,以人教版必修1教材为基础,通过实验、案例分析等形式,让学生深入了解酶的来源、特性及其在生物体内的作用。教学过程中,将重点关注以下几点:
板书设计
①重点知识点:
酶的概念、来源和分类
酶促反应原理及其特点
酶活性的影响因素
酶在生物体内的作用及意义
②关键词:
特异性
活化能
温度、pH
生物催化
酶工程
食品工业
③重点句:
酶是具有生物催化功能的有机物质,主要由蛋白质组成。
酶通过与底物结合,降低反应的活化能,加速化学反应。
酶活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度等因素影响。
(2)酶活性受pH影响:在适宜的pH值下,酶活性最高;偏离最适pH值,酶活性降低。
四、课堂小结(5分钟)
本节课我们学习了酶的作用和本质,通过实验探究了酶的特异性和活性影响因素。下节课我们将进一步学习酶在生物体内的具体作用。
第二课时
一、复习导入(5分钟)
1.复习上节课的内容:酶的基本概念、特点、活性及其影响因素。
1.讲解过程中,部分学生对酶的概念、来源和分类理解不够深入,需要我在今后的教学中加强引导和讲解。
高中生物必修1优质课:5.1.1 酶的作用和本质
酶具有极强的催化功能,主要原因就是降低了化学反应的活化能。同无机催 化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。正确选项A。
应用探究
2. 如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产 物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是( D)
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 称为活化能(activation energy)。
酶的作用机理:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著, 催化效率更高。
应用探究
1.(经典题)酶具有极强的催化功能,其原因是( A )
A. 降低了化学反应的活化能 B. 增加了反应物之间的接触面积 C. 提高了反应物分子的活化能 D. 酶提供使反应开始所必需的活化能
碱基 CH2 O
O HH
H
H
OH OH
应用探究
1.(经典题)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的
关系如图所示。下列分析错误的是( B )
A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B. 甲酶不可能是具有催化功能的RNA C. 乙酶的化学本质为蛋白质 D. 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析:乙酶用蛋白酶处理后,随时间的推移,酶的活性降低,说明乙酶 的本质是蛋白质,故C项正确,不符合题意。蛋白酶催化乙酶水解使乙酶分 子结构改变,从而降低了乙酶的活性,故D项正确,不符合题意。
酶的本质
酶到底是什么物质呢?19世纪以前,人们还不知道酶为何物。19世纪以后, 随着对酿酒中发酵过程的深入研究,科学家才逐渐揭开了酶的“面纱”。
1. 酶的本质:大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。 2. 合成场所 3. 基本单位
【天成教育】2016年高中生物必修一教师用书 5.1.2酶的特性
一、酶的高效性和专一性1.高效性(1)含义:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
2.专一性(1)含义:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)意义:使细胞代谢有条不紊地进行。
二、酶的作用条件较温和1.酶活性(1)含义:酶对化学反应的催化效率。
(2)影响酶活性的主要因素:温度和pH。
2.探究影响酶活性的条件阅读教材P83~P84[探究],将下列实验过程补充完整。
(1)探究影响酶活性的因素:试管1 1′2 2′3 3′步骤淀粉溶液 2 mL / 2 mL / 2 mL / 淀粉酶溶液/ 1 mL / 1 mL / 1 mL 不同温度下100_℃(或0_℃) 60 ℃0_℃(或100_℃) 处理5 min将同一温度下的两种物质混合后保温5_min滴加碘液1滴1滴1滴结果(现象) 变蓝不变蓝变蓝酶的催化作用需在适宜的温度下进行,温度过高或过低都会影响酶的活结论性(2)pH对酶活性的影响:①取8支洁净的试管编号,分别加入等量新鲜的肝脏研磨液。
②用盐酸或NaOH溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。
④用点燃但无火焰的卫生香来检测氧气的生成情况。
3.温度和pH对酶活性的影响下列是温度和pH对酶活性的影响示意图,请写出其中某点或某段表示的含义。
温度(t/℃) 酸碱度(pH)(1)P点:最适温度;Q点:最适pH。
(2)偏离P点或Q点:酶的活性降低。
一、酶的高效性和专一性实验验证1.怎样设计实验验证酶具有专一性?(写出实验思路)提示:(1)同一种反应物+不同的酶→检测反应物是否发生变化;(2)不同反应物+同一种酶→检测反应物是否发生变化。
2.怎样设计实验验证酶具有高效性?(写出实验思路)提示:(1)H2O2+新鲜肝脏研磨液→观察产生气泡的多少、大小;(2)H2O2+Fe3+→观察产生气泡的多少、大小。
人教版高中生物必修一 5.1.1 酶的作用和本质 教学设计 (3)
酶的作用和本质一、教学内容分析酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,具有显著降低化学反应活化能的能力。
本节课是第五章第一课,重点阐明了酶的本质和作用,细胞内外的物质转换和能量转换与酶的作用密切相关。
只有真正理解酶的作用,才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及的一系列酶促反应,也才能为选修部分的学习打下良好的基础。
教学目标1.了解细胞代谢的概念,阐述酶在细胞代谢中的作用和本质;2.通过实验,引导学生自己分析酶的作用,并在实验过程中关注控制自变量、观察和检测因变量、对对照组和实验组的判断等基本实验知识;3.通过让学生了解科学家对酶的认识逐步深化的探究过程,体验科学家透过现象看本质的思维方式和认识过程,激励学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
教学重点和难点教学重点:酶的作用和本质教学难点:(1)酶降低化学反应活化能原理的理解。
(2)相关变量和控制变量法的理解和应用。
教学对象分析高一学生通过初三、高一阶段的化学学习,对细胞外的纯化学反应中的催化剂如MnO2,给试管加热等操作的作用较熟悉,但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识少之又少。
从《标准》的要求看,学生需要对酶的作用、本质和特性达到理解水平,即能够阐述并解释酶的概念、说明酶在细胞代谢中的作用。
因此,教学需要通过实验和生活生产实践中的实例让学生体会到新陈代谢是生命活动的基础,而新陈代谢都是在酶的催化下进行的。
教学过程中有两大难点:一是如何让学生主动分析出酶促使细胞代谢快速进行的原理──显著降低化学反应所需的活化能,二是理解在实验中如何科学地控制变量。
二、教学设计思路“降低化学反应活化能的酶”是必修1第5章第1节的内容,包括“酶的作用和本质”“酶的特性”两部分。
关于酶的作用,教材安排了实验──比较过氧化氢在不同条件下的分解;关于酶的本质,教材以“资料分析”的形式介绍了科学家对酶本质的探索历程。
本节课主要由两部分组成。
高中生物新教材必修第一册教案讲义:酶的作用和本质
降低化学反应活化能的酶酶的作用和本质[学习目标] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。
2.阐明酶发挥作用的原理。
3.通过对有关酶实验的分析,学会控制实验的变量和设置对照实验。
一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢(1)概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
(2)条件:需酶的催化。
(3)意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2.酶的作用原理(1)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。
(2)原理:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中,因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,使反应顺利进行。
(3)无关变量会对实验结果造成影响,因此,对无关变量的处理要求是相同且适宜。
任务一:比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O +O 2 2.实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用。
3.实验过程和现象试管编号1 2 3 4 第一步H 2O 2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步反应条件 常温 90 ℃ FeCl 3溶液 肝脏研磨液剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果气泡产生 不明显 少量 较多 大量 卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4.讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢?提示 观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。
【天成教育】2016年高中生物必修一教师用书 5.1.2酶的特性 课下练
(时间:25分钟;满分:50分)一、选择题(每小题3分,共21分)1.下列关于酶的叙述,错误的是( )A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物解析:选B有些酶是生命活动所必需的,如呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能降低酶的活性,不会破坏其空间结构,B错误;酶的作用实质即为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速率,C正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解,D 正确。
2.如图表示一个酶促反应,它所能反映酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是( )A.高效性蛋白酶蛋白质多肽B.专一性麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖C.专一性淀粉酶淀粉麦芽糖D.高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸解析:选C由图示可知,图中A在反应前后不变化,则可推断是酶分子,B是反应物,C是产物;反应物与酶分子上的特有结构相吻合,说明酶具有专一性。
图示中产物是有两个小分子组成的物质,而B是由多个小分子单位组成的大分子,由此可推断B可能是淀粉,C是麦芽糖,A则是淀粉酶。
3.如图表示酶活性与温度的关系。
下列叙述正确的是( )A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重解析:选B本题曲线表示了酶活性随温度变化而变化的规律。
随着温度的升高,酶活性逐渐上升,当达到一定温度后,温度继续升高,酶活性反而下降,其中酶活性最高时所对应的温度称为最适温度。
反应温度由t1调到最适温度(也就是由低温调节到最适温度)时,酶活性上升。
保存酶时应该选择低温保存。
【天成教育】2016年高中生物必修一教师用书 5.1.1酶的作用和本质
第1节降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢(1)场所:活细胞内。
(2)实质:各种化学反应的总称。
(3)意义:细胞生命活动的基础。
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理:H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)实验步骤:编号 1 2 3 4步骤相同处理向4支试管中分别加入2_mL过氧化氢溶液并放在试管架上不同处理不处理放入90_℃左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液观察试管内产生的气泡数量试管内卫生香燃烧程度(3)实验中的相关变量:①自变量⎩⎨⎧含义:在实验中人为改变的变量实例:过氧化氢分解的不同条件②因变量⎩⎨⎧含义:随自变量变化而变化的变量实例:过氧化氢的分解速率③无关变量⎩⎨⎧含义:除自变量以外影响实验结果的变量实例:反应物的性质、浓度、肝脏的新鲜程度等(4)对照实验:①含义:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。
②原则:除了要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同。
二、酶的本质和作用原理1.本质(1)合成场所:活细胞中。
(2)化学本质:绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。
2.作用原理(1)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。
(2)原理:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
一、酶在代谢中的作用1.教材问题探讨与分析(1)仔细阅读教材P78~P79[实验]内容,思考并讨论下列问题:①讨论并交流:完成该实验依据的原理是什么?提示:a.2H2O2――→Fe3+酶2H2O+O2b .等量的两种溶液中分子数目之比为Fe 3+∶过氧化氢酶=250 000∶1。
②实验中为什么必须采用新鲜肝脏研磨液作材料?提示:a.肝脏如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用。
b .肝脏必须进行研磨,以便使过氧化氢酶释放出来,使过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子充分接触,加速过氧化氢的分解。
人教版高中生物必修一习题5.1.1酶的作用和本质含解析
第16课时酶的作用和本质[目标导读] 1.通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,归纳酶的作用,并在此基础上学会控制自变量、观察和检测因变量,并掌握设置对照实验的基本方法。
2.阅读教材P81~82图文,了解酶的发现历程,归纳酶的本质。
[重难点击] 1.酶降低化学反应活化能的原理。
2.控制变量的方法。
一酶在细胞代谢中的作用细胞代谢离不开酶,请结合教材实验探讨酶在代谢中的作用。
1.细胞代谢是细胞生命活动的基础。
细胞的主动运输需要能量,细胞内有机物的合成需要能量,外界能量输入细胞并被细胞所利用,都要经过复杂的化学反应。
(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
(2)生物体内的化学反应需要酶的参与。
2.结合教材,通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验来认识酶在细胞代谢中的作用。
(1)实验原理:2H2O2―→2H2O+O2过氧化氢在自然条件下分解缓慢,让过氧化氢在加热、加入Fe3+或者加入新鲜的肝脏研磨液(含过氧化氢酶)的不同条件下分解,通过观察气泡数目和比较对卫生香的助燃程度可以了解过氧化氢酶的作用。
(2)实验步骤(1)实验时要选用新鲜的肝脏。
肝脏如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解,造成肝脏中酶的数量减少,且活性降低。
(2)肝脏要制成研磨液。
因为研磨液能加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解。
(3)滴入肝脏研磨液和FeCl 3溶液时,不能共用一个滴管,否则滴入的FeCl 3溶液中会含少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性。
(4)检测试管内产生的气体。
将点燃的卫生香(无火焰)插入试管时,不要碰触到气泡或插入液面以下,以免卫生香因潮湿而熄灭。
(5)H 2O 2有腐蚀性,使用时要小心,不要触及皮肤。
(3)实验现象与结果分析⎩⎪⎨⎪⎧自变量:实验过程中可以人为改变的变量。
因变量:随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。
无关变量:除自变量外,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。
高中生物人教版必修一学案:5.1.1 酶的作用和本质 -
第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质学习目标1.说出细胞代谢离不开酶的原因(重点)。
2.概述酶的作用和本质(重点)。
3.通过对有关酶实验的分析,学会控制实验的变量和设置对照实验(难点)。
|基础知识|一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢(1)场所:细胞中。
(2)实质:各种化学反应的总称。
(3)意义:细胞生命活动的基础。
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O +O 2。
二、酶的作用原理及本质 1.作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃所需要的能量。
(2)作用机制:降低化学反应活化能。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
2.酶的本质(1)产生场所:活细胞。
(2)本质:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA 。
|自查自纠|1.酶是具有催化作用的化合物。
( )2.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物。
( ) 3.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。
( ) 4.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。
( )5.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用既可发生在细胞内,也可以发生在细胞外。
( )6.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。
( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×|图解图说|★毕希纳将酵母细胞研磨后,过滤得不含酵母细胞的提取液;在这些提取液中加入葡萄糖,一段时间后,发现糖液发酵变成了酒。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________实验中为什么要选用新鲜的肝脏进行充分的研磨?提示:新鲜的猪肝中含有较多的过氧化氢酶。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、引言在我们生活的这个丰富多彩的世界里,从微小的细胞到庞大的生态系统,无数的化学反应在不断地发生着。
而在这众多的化学反应中,酶扮演着至关重要的角色。
酶就像是一位神奇的“魔法师”,能够加速化学反应的进行,使生命活动得以顺利进行。
那么,酶到底有怎样的作用?它的本质又是什么呢?接下来,让我们一起走进酶的奇妙世界。
二、酶的定义酶(Enzyme)是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或 RNA。
酶是一类极为重要的生物催化剂,它们能够在常温、常压和接近中性的条件下,极大地加快化学反应的速率。
三、酶的作用(一)加速化学反应酶的最主要作用就是加速化学反应的进行。
在没有酶的情况下,许多化学反应可能会非常缓慢,甚至在生物体内根本无法发生。
而有了酶的参与,这些反应可以在瞬间完成,从而满足生命活动的需求。
例如,在细胞呼吸过程中,葡萄糖的氧化分解需要一系列的酶来催化。
如果没有这些酶,葡萄糖可能需要在高温、高压等极端条件下才能被分解,而这显然是细胞无法承受的。
(二)降低反应的活化能酶能够加速反应的关键在于它能够降低反应的活化能。
活化能是指化学反应中,反应物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。
酶通过与底物结合,形成一种不稳定的中间复合物,从而改变了反应的途径,降低了反应所需的活化能,使反应能够更容易地进行。
(三)调控代谢过程细胞内的代谢过程是一个复杂而有序的网络,酶在其中起到了精细的调控作用。
通过调节酶的活性和含量,细胞可以控制各种代谢反应的速率和方向,从而适应不同的环境和生理需求。
例如,当细胞内的能量供应充足时,一些与能量生成相关的酶的活性会受到抑制,以避免过度产生能量;而当能量需求增加时,这些酶的活性会被迅速激活,加快能量的产生。
四、酶的特性(一)高效性酶的催化效率非常高,通常比无机催化剂高出 10^7 10^13 倍。
这使得细胞内的化学反应能够在极短的时间内完成,保证了生命活动的高效进行。
高中生物必修1教学设计1:5.1.1 酶的作用和本质 优质教案
酶的作用和本质
一、教学目标
1、知识目标
(1)说明酶在细胞代谢中的作用
(2)解释酶的催化机理
2、能力目标
(1)初步学会控制自变量,观察和检测因变量的变化
(2)学会设计对照实验,形成动手实践的能力
(3)尝试分析实验现象
3、情感态度与价值观目标
(1)认同酶在细胞代谢中的作用
(2)通过探究实验,形成科学的思维方法和研究精神。
二、教学重难点
1、教学重点:酶在细胞代谢中的作用,设计实验时需遵循的原则
2、教学难点:酶的催化机理、控制变量的科学方法
三、教学方法
探究法、实验法、讨论法、讲授法
四、教学过程。
《天成教育》2016年高中生物必修一教师用书5.1.2酶的特性课下练
(时间:25分钟;满分:50分)一、选择题(每小题3分,共21分)1.下列关于酶的叙述,错误的是( )A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物解析:选B有些酶是生命活动所必需的,如呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能降低酶的活性,不会破坏其空间结构,B错误;酶的作用实质即为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速率,C正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或者RNA酶降解,D正确。
2.如图表示一个酶促反应,它所能反映酶的一个特性和A、B、C最可能的物质依次是( )A.高效性蛋白酶蛋白质多肽B.专一性麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖C.专一性淀粉酶淀粉麦芽糖D.高效性脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸解析:选C由图示可知,图中A在反应前后不变化,则可推断是酶分子,B是反应物,C是产物;反应物与酶分子上的特有结构相吻合,说明酶具有专一性。
图示中产物是有两个小分子组成的物质,而B是由多个小分子单位组成的大分子,由此可推断B可能是淀粉,C是麦芽糖,A 则是淀粉酶。
3.如图表示酶活性与温度的关系。
下列叙述正确的是( )A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重解析:选B本题曲线表示了酶活性随温度变化而变化的规律。
随着温度的升高,酶活性逐渐上升,当达到一定温度后,温度继续升高,酶活性反而下降,其中酶活性最高时所对应的温度称为最适温度。
反应温度由t1调到最适温度(也就是由低温调节到最适温度)时,酶活性上升。
保存酶时应该选择低温保存。
高中生物必修1教学设计3:5.1.1 酶的作用和本质 优质教案
酶的作用和本质在实施新课程中,需要构建与新课程理念相适应的教学策略。
根据新课程理念,高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。
使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”,“引导──探究”发现式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以问题解决为中心的学习方式。
本节课以“引导....................──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念............。
符合《基础教育课程改革纲要(试行)》的要求:“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。
该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养,有利于培养学生的创新精神和实践能力,有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。
它不仅重视知识的获取,而且更加重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力。
在问题的推动下、在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想。
教材分析1.地位和作用“降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用和本质,主要探讨酶在细胞代谢中的作用。
该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。
学习本节利于“细胞代谢的学习”,利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。
2.教学目标(1)知识目标:说明酶在代谢中的作用 (Ⅰ)。
(2)技能目标:进行有关的实验和探索,按所设计的实验方案和步骤,正确完成相关的实验操作。
学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验(Ⅱ)。
(3)情感目标:①评价自己的实验结果,②参与交流,听取别人的正确意见,维护或修改自己的方案和意见。
3.过程与方法通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,感悟酶作为催化剂特点,及控制变量的方法。
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(时间:25分钟;满分:50分)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.如图为酶催化反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,其中表示酶的图形编号是( )
A.①B.②
C.③D.④
解析:选A从图中可以看出图形①参与催化反应,并在反应前后能保持结构和性质不变,故图形①应为酶。
2.下列有关酶的叙述,正确的是( )
A.组成酶的单体是氨基酸或脱氧核苷酸
B.冬季,人体内酶的活性随环境温度的下降而降低
C.底物充足,其他条件适宜,酶促反应速率与酶的浓度成正比
D.酶通过提供能量或降低活化能来提高反应速率
解析:选C组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸;冬季,人体内酶的活性不随环境温度的下降而降低,因为人是恒温动物;酶通过降低活化能来提高反应速率。
3.活细胞内合成酶的原料是( )
A.脂肪酸B.核苷酸
C.氨基酸D.氨基酸或核糖核苷酸
解析:选D绝大多数的酶是蛋白质,其基本单位是氨基酸;少数的酶是RNA,其基本单位是核糖核苷酸。
4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似,都不剧烈,可能的原因是( )
A.过氧化氢溶液配置时间过长
B.肝脏不新鲜
C.试管不干净
D.A、B都有可能
解析:选D由于实验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不剧烈,其原因有两个方面:一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长,自身已发生分解;二是使用的肝脏不新鲜,其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。
5.当某种RNA存在时,生物体内的某种化学反应能正常进行;当这种RNA被有关的酶水解后,此种化学反应立即减慢。
由此可以说明( )
A.RNA是核酸的一种
B.RNA有时也可称为遗传物质
C.RNA主要存在于细胞质中
D.RNA也可作为生物催化剂
解析:选D RNA被有关酶水解后,化学反应立即减慢,说明该酶催化此反应的进行,即RNA 也具有催化作用,故D项正确。
A、B、C三项从内容上讲均是正确的说法,但无法从题干信息中得出这些结论,故三项均错误。
6.关于酶生理功能的叙述,下列哪一项是正确的( )
A.能为生物体内的化学反应提供能量
B.具有催化作用,比无机催化剂的催化效率高得多
C.酶与无机催化剂降低反应活化能的效率相同
D.能促进生物体内营养物质的运输
解析:选B酶不能为化学反应提供能量,只能降低反应的活化能;酶的催化效率远高于无机催化剂;酶的作用原理是降低反应的活化能,催化效率高于无机催化剂;酶只具有催化作用,不能促进营养物质的运输。
7.在探究不同的温度对酶活性影响的实验时,温度和pH值分别属于( )
A.自变量和因变量B.因变量和无关变量
C.自变量和无关变量D.自变量和对照变量
解析:选C探究不同温度对酶活性影响的实验中,温度是自变量,pH等属于无关变量。
8.绝大多数酶在水解过程中,通常能得到多肽,最后能得到氨基酸,这说明( )
A.酶是由活细胞产生的
B.酶是生物催化剂
C.绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D.酶的基本组成单位是多肽
解析:选C绝大多数酶是蛋白质,而蛋白质水解后最终可得到氨基酸。
二、非选择题(共26分)
9.(11分)下表是有关H2O2的系列实验,回答有关问题。
序号反应物加入物质条件现象X
1 H2O2无室温几乎无气泡X1
2 H2O2氯化铁室温X2
3 H2O2土豆浸出液室温X3
4 H2O2新鲜唾液室温X4
(1)序号3的实验现象是________________。
(2)序号3的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是__________________,土豆浸出液能否重复使用?________(选填“能”或“不能”)。
(3)若表中X的内容是收集100
mL气体所需的时间,你预测X1、X2、X3、X4的大小关系是_________________________________ ___。
解析:(1)序号3中加入土豆浸出液,含有过氧化氢酶,产生大量气泡。
(2)酶可以重复使用。
(3)由于酶具专一性,4中是唾液淀粉酶,对H2O2分解不起催化作用,故X1≈X4>X2>X3。
答案:(1)产生大量气泡(2)过氧化氢酶能
(3) X1≈X4>X2>X3
10.(15分)美国科学家T.RCech和S.Altman发现将大肠杆菌中具有催化作用的物质中的蛋白质除去后,留下的RNA仍有催化作用,故称为核酶,因此而获得了诺贝尔化学奖,某实验小组为验
证该酶的化学本质为RNA,设计了如下实验,请完善实验过程。
(1)材料用具:核酶、核糖核酸酶、吡罗红染液、小试管、滴管等。
(2)实验步骤:
①取2支试管编号1、2,分别向其中加入1 mL的核酶。
②向1号试管加入1 mL的______,向______号试管加入1 mL的核糖核酸酶。
控制在适宜的温度下反应一段时间。
③再向2支试管中分别加入1 mL的____________。
④观察实验现象:1号试管出现__________________,2号试管不变色。
(3)实验结论:______________________________________________________________。
解析:本实验所依据的原理是RNA会被核糖核酸酶水解。
吡罗红染液会使RNA呈现红色,而不与RNA水解产物反应。
第②步依据对照原则应向1号试管中加入1 mL的清水。
第③步,向2支试管中均加入的是吡罗红染液,结果1号试管出现红色,2号试管不变色。
因此,可得出核酶的化学本质为RNA。
答案:(2)②清水2③吡罗红染液④红色(3)核酶的化学本质为RNA。