资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一 学期 秋季
课题 酶催化细胞的化学反应
教科书 书 名：生物学必修1分子与细胞教材 出版社：上海科学技术出版社
教学目标
1.通过双氧水消毒伤口现象分析、初中所学的消化知识回顾、酶成分鉴定实验结果分析和科学家对酶的研究过程阅读等活动，认识酶的催化作用，归纳酶的化学本质。 2.经历酶与无机催化剂催化化学反应速率的比较探究，认识酶作用的高效性；通过痛风病理分析，理解适度的酶活性是生命活动正常进行的基本保障。 3.通过乳糖不耐症病理分析，从蛋白质结构与功能相适应的角度，解释酶作用的专一性。 4.通过工业生产葡萄糖方法变化的分析，认识酶知识的应用价值，知道酶活性受温度、pH的影响，关注酶在人类生产、生活和医药领域中的应用。
教学重难点
教学重点： 1.从相关生物学事实中归纳酶的概念。
2.基于生物学事实和证据，借助模型，认识酶作用的专一性与酶分子结构的关系，知道温度、pH等环境条件可通过改变酶分子结构来影响酶活性，发展结构与功能观。
教学难点： 解释酶功能与其分子结构的关系。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 显示图片：乳糖不耐症和痛风。 观看图片，了解病症，思考问题：①除乳糖酶外的多种酶都不能消化乳糖吗？②酶的功能是由什么决定的呢？ 创设主题情境，激发兴趣，引起思考，导入本节课题。
建构酶的概念 显示图片：①伤口处涂抹H2O2消毒液后产生大量气泡②倒在烧杯中的H2O2溶液几乎无气泡。 解释：这种物质是人体细胞产生的过氧化氢酶。 显示图片：消化系统和消化过程示意图。 比较两张图片呈现的信息，思考得出：人伤口处有一种物质能加快H2O2的分解。 回顾初中所学知识，复习消化酶的作用。 归纳得出：酶是生物体产生的具有催化作用的物质。 通过对照实验分析和已有知识回顾认识酶的催化作用。
显示图表：鉴定三种酶是否含有淀粉、还原糖、蛋白质、脂肪的实验结果记录表。 分享资料：科学家探究酶的历程。 总结：酶是活细胞产生的具有催化能力的生物大分子，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 分析图表，得出结论：过氧化氢酶、淀粉酶和蛋白酶都不含淀粉、还原糖或者脂肪，都含有蛋白质。 归纳得出：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。 用第二章所学的物质成分鉴定方法认识酶的化学本质。 通过科学史学习，认识科学知识的不断进步性。
探究酶的作用特点 播放视频：新鲜猪肝匀浆和FeCl3催化H2O2分解比较。 显示资料：单个过氧化氢酶分子在1s内可以催化四千万个H2O2分子分解，催化效率是Fe3+ 的1.4x108倍。 提出问题：是不是酶活性越高越好呢？ 显示图片、文字，说明痛风的病理。 观看对照视频、阅读资料，得出结论：酶具有高效性。 思考、感悟： ①旺盛的生命活动需要快速的化学反应作为基本保障。这得益于酶的高效性。 ②机体代谢有不同的状态，酶活性需要得到有效调控，以恰好满足机体不同状态下化学反应的需要。 通过直观的实验视频，认识酶的高效性。 结合实验结果、研究数据和疾病病理认识酶的高效性，知道适度酶活性对正常生命活动的意义。
显示图片、文字：乳糖不耐症病理，酶与底物的特异性结合。 提出问题：除乳糖酶外的多种酶都不能消化乳糖吗？ 显示资料：细胞中有很多种酶催化特定的反应。 思考，得出结论：底物只有与酶的活性中心契合时才能被催化。酶具有专一性。 思考、解决问题：如何帮助乳糖不耐症患者健康地喝上牛奶。 联系蛋白质结构多样性理解酶的多样性。 结合形象直观的示意图，从结构与功能角度理解酶的专一性和多样性。
理解酶的功能与其分子结构的关系 显示资料：上世纪六十年代以前，在100℃以上、用盐酸催化淀粉水解来生成葡萄糖。 提出问题：淀粉酶能否在上述条件下催化淀粉水解？ 小结：高温、强酸、强碱等改变蛋白质空间结构的环境因素，会影响酶的活性。 提出问题：①加酶洗衣粉可以洗涤任意材质的衣物吗？②如何增强加酶洗衣粉的去污效果？ 阅读资料，思考：能否用淀粉酶催化淀粉水解来提高效率降低成本。 思考，得出结论：不能，因为高温会改变酶活性中心空间结构，使酶失活。 思考，得出结论：加酶洗衣粉中有催化蛋白质分解的蛋白酶，故不能洗涤真丝、纯毛类衣物。使用温水可保持较高酶活性，增加浸泡时间也可增强洗涤效果。 学以致用：在生产实践中，尽可能降低能量消耗、减少环境污染，增强社会责任意识。 学以致用：改变条件调控酶活性，让生活更美好。
小结与作业 小结：今天这节课我们一起认识了酶和酶的催化特性、影响酶活性的因素。下节课我们还将通过设计、实施实验来定量研究温度对酶活性的影响。 阅读材料：认识青霉素的抑菌原理。 思考、探究： ①酶功能异常引起的疾病。 ②根据酶数量或活性进行的疾病诊断。 ③应用酶知识开发的药物或疾病疗法。 初识酶抑制剂，拓展视野，激发课下探究兴趣。

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