5.1降低化学反应活化能的酶教案.docVIP

第5章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶 教学目标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2、 过程与方法目标1）通过有关的实验和探索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 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二、教学重点和难点教学重点1）酶的作用2）控制变量的科学方法教学难点1）酶降低化学反应活化能的原理2）控制变量的科学方法介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验斯帕兰扎尼讨论问题：斯帕兰扎尼他不清楚，却为人们研究提供了方法和思路1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质，解开胃的消化之谜。DNA损伤加速人体的衰老进程。水和氧气 2 H2O2→ 2 H2O + O2 这个反应在自然条件下反应的比较缓慢，但细胞中具有的物质却可以加速这个反应。 请学生仔细阅读78-79页实验内容（3min），思考以下问题并请学生回答。 实验中比较过氧化氢在不同条件下的分解，这里的“不同条件”指哪些? （2号:90度水浴加热；3号:加入3%的氯化铁；4号:加入20%肝脏研磨液） (2) 自变量、因变量、无关变量各是什么? （自变量：实验过程中可以人为改变的变量。本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。本实验中过氧化氢分解速率。 无关变量：除自变量外，其他可能对实验结果造成影响的因素。加入试剂的量;实验室的温度;氯化铁和肝脏研磨液的新鲜程度等。无关变量是误差的产生根源，我们要尽量减少无关变量对实验的影响，因此尽量①所有用生物材料要相同②所用实验器具要相同所用实验试剂要相同所用处理方法要相同 为什么要设计四组实验，1号组有什么作用? （除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。四组实验符合对照实验的要求，其中1号就是对照组） 教师可在教室或实验室进行实验操作，学生注意观察不同的条件下，过氧化氢的分解速率如何。记录现象并进行讨论： 与1号试管相比，2号出现什么不同的现象?这一现象说明什么? （2号放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。） 在细胞内能通过加热提高反应速率吗? （不能） 3、3号和4号未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么? （说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。） 4、3号与4号相比，4号试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要? （说明过氧化氢酶的催化速率比Fe3+高效得多。细胞内每时每刻都在进行着化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下进行，只有酶能够满足这样的要求进行催化，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。） 既然酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要，为什么酶可以在常温常压下高效地催化化学反应进行呢？我们可以先了解加热促进反应的原理，加热促使过氧化氢分解是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。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。 过氧化氢酶促使过氧化氢分解并未供给过能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。推而广之，酶促使反应进行，原因是酶能够降低化学反应活化能。对于这句话的理解可以阅读第80页内容，注意图5-1和5-2。 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。活化能越低，反应发生的速率越快。如果把发生化学反应比喻为驾驶汽车翻越一座高山，加温加压相当于加大油门，而催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。这就是催化剂所体现的优越性。而同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。 二、酶的本质 酶究竟是什么物质呢？我们现在已经知道了大多数的酶是蛋白质。但是酶的本质是怎样被揭示出来的呢？让我们共同来回顾这一段科学发展史。请阅读第81页资料分析，填写第82页基础题第一题。再尝试回答讨论中的5个问题。 1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ （巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。 （巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。 （毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 （萨姆纳历时