第一篇：酶與酶促反應教學設計

酶與酶促反應教學設計

李培花 靜待花開一生物學科工作坊

（作者簡介：李培花，女，漢族，生于1986年，現任教于橫山中學，二級教師。2009年7月畢業于延安大學，特崗教師，2010年開始擔任高中生物教學。性格開朗，心直口快；積極樂觀，勤勉刻苦；默默無聞；兢兢業業；治學嚴謹，教學有方，誨人不倦。）

一、教材分析

“酶與酶促反應”是蘇教版“分子與細胞”的第四章第一節內容。前面已學習已經認識了細胞的結構和物質基礎，但沒有接觸細胞的代謝。本節內容是在學生學習了酶的定義和ATP相關內容的基礎上進行的，進一步深入了解酶的高效性、專一性和酶的作用條件溫和。同時穿插實驗的設計、實驗變量的判斷、實驗設計的原則，并能簡單分析實驗現象，為下節課探究影響酶促反應速率的因素做鋪墊。

二、教學設計思路

運用舊知識導入法，讓學生回憶酶的定義和酶具有催化性實驗，提出問題：酶具有催化性，那么它的催化機理是什么呢？它還有什么性質呢？進入本節新課的研學。首先讓學生閱讀課本66頁的“知識海洋”結合導學案的6、7內容思考：

1、什么是活化能？

2、PPT中曲線中的CA和CB的含義是什么？然后師生共同分析得出酶具有催化的實質是降低了化學反應的活化能。同時質疑：無機催化劑和酶都有催化性，那么誰得催化效率更高呢？接著讓學生結合導學案8和PPT所示內容，分析實驗現象進而得出實驗結論：酶具有高效性。嘗試分析導學案9的曲線，師生總結得出高效性的實質和意義。其次開始講述酶的另一特性----專一性，結合課本的“酶具有專一性”實驗，設置問題，讓學生探討理解專一性的含義，最后以加酶洗衣粉的使用溫度得出酶的作用條件溫和這一特性。

三、教學目標

1、通過實驗認識酶的高效性和專一性，根據相曲線進一步理解酶高效性的實質。

2、通過學生閱讀教材、導學案相關內容，嘗試分析實驗中的自變量和因變量，初步掌握控制變量的方法并嘗試設計實驗。

3、將生物核心素養----科學探究的方法：觀察法、實驗法和資料分析法滲透在教學過程中。

四、教學重難點

1、教學重點：酶的高效性和專一性的實驗設計分析。

2、教學難點：酶的高效性實質的理解，專一性的實驗設計分析。

五、課前準備

PPT、導學案

六、教學過程

（一）、導課 舊知識導入法

利用學生已學習的酶的定義，共同回憶其來源、作用和本質以及驗證催化性的實驗過程，然后質疑：酶的催化機理是什么？進入新課研學

（二）、新課

1、酶的高效性

活動安排;(1)、學生閱讀66頁內容的“知識海洋”，結合導學案的6、7，明確活化能的含義，對照曲線：嘗試說出ca、cb、ba段的含義（圖一）

（2）教師引導學生得出酶催化性的機理是降低了化學反應的活化能。（圖二）

（3）教師PPT展示圖片及相關數據幫助學生理解酶的高效性

知識過度：我們都有這樣的體會：吃饅頭時，越嚼越甜，那是因為唾液中含有唾液淀粉酶可以使淀粉水解，所以饅頭變甜。但是吃肉時不小心把肉絲卡在牙縫里了，結果兩天后他還有被消化，為什么？導出酶的特異性（專一性）

2、酶的特異性

活動安排：（1）PPT展示酶的特異性的概念，學生閱讀66頁內容的理解特異性的含義。

（2）教師引導如何設計驗證酶的特異性實驗。

設計思路：酶相同底物不同或者底物相同酶不同

（3）學生閱讀課本65頁實驗，分析討論PPT所示的問題：

（4）老師根據學生的回答對其進行點評，補充，最后得出實驗結論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖不起作用，則酶具有特異性。

3、作用條件溫和

教師從學生熟悉的加酶洗衣粉作為切入點，詢問用怎樣的水溫洗的衣服更加干凈？然后PPT展示酶的另一個性質，作用條件溫和，以及其意義。酶需要在常溫、常壓和適宜的溫度，正好符合生物體內的生活環境。

（三）課堂小結

師生邊回憶邊完成知識框架

七、板書設計

二、酶的性質

1、催化性 活化能含義

2、高效性

實質：降低了反應的活化能

3、特異性（專一性）：（一種酶只催化一種底物的分解）

4、作用條件溫和

第二篇：【典型題】酶促反應速率問題的研究

[2003年上海高考生物第11題]下圖縱軸為酶反應速度，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應速度關系的是

命題者提供的參考答案是B。但在K12生物論壇的討論中，很多老師認為應該選A。也有老師說雖然知道應該選B，但總覺得理由不充分。筆者認為，要正確理解這道題目，首先是必須弄懂酶促反應速度（題目中如此，其實正確的說法，應該稱為“酶促反應速率”）的含義，其次要有酶促反應的動力學的有關知識作為基礎。下面，筆者先把那些認為應該選A的老師提出的理由整理出來，然后介紹酶促反應速率的含義以及酶促反應的動力學的有關知識，并在此基礎上闡述該題正確答案是B的理由。1 許多老師錯誤地選A的理由

先觀察A、B選項中任何一條曲線，曲線的前半段，隨橫坐標底物濃度的增加，縱坐標酶促反應速度也增加，說明底物濃度是此時反應速度增加的限制因素。此時，即使增加酶量也不會使反應速度也增加。而曲線的后半段反應速度不再隨底物濃度變化而變化，說明底物足夠，此時底物濃度已不是反應速度增加的限制因素了；此時，酶的數量則相對不足，此時增加酶量會使反應速度加快。綜上所述，正確的曲線應該是最初兩條曲線重合，底物濃度足夠多時才能體現出酶的數量對反應速度的影響。2 酶促反應速率的概念

酶促反應的速率（v），一般是以單位時間內底物被分解的量來表示的。假設x克蔗糖在t時間內被一定的蔗糖酶水解為葡萄糖和果糖，則x/t即為蔗糖酶反應的速率。

酶促反應在開始的初期速率較大，一定時間后，由于反應產物濃度逐漸增加，反應速率漸漸下降，最后完全停止。如果底物濃度相當大，而pH及溫度又保持恒定，則在反應初期的一定短時限內，酶的反應速率尚不受反應產物的影響，可以保持不變。故測酶的反應速率一般只測反應開始后的初速，而不是測反應達到平衡時所需要的時間。3 酶促反應的動力學（影響酶反應的因素）的相應知識

酶促反應的速率是受酶濃度、底物濃度、pH、溫度、反應產物、變構效應、活化劑和抑制劑等因素的影響的。下面僅討論與此題有關的酶濃度和底物濃度的影響。3.1 酶濃度的影響

在有足夠底物的情況下，而又不受其他因素的影響，則酶的反應速率（v）與酶濃度成正比。即

v=k[E]………………………………（1）k為反應速率常數，[E]為酶濃度。

因為有底物足夠的條件，因此，對任一酶濃度[E]，由（1）式求出的酶的反應速率v應當就是在該酶濃度下的最大反應速率Vmax。3.2 底物濃度的影響（米氏方程）

實驗證明：當酶濃度、溫度和pH恒定時，在底物濃度很低的范圍內，反應初速與底物濃度成正比；此后，隨著底物濃度的增加，反應速率的增加量逐漸減少；最后，當底物濃度增加到一定量時，反應速率達到一最大值Vmax，此時再增加底物濃度也不能使反應速率再增加。1931年，Michaelis與Menten根據中間產物理論提出了能表示整個反應中底物濃度與反應速率關系的公式，稱Michaelis-Menten方程或簡稱米氏方程： v=Vmax[S]/（Km+[S]）………………（2）

公式中，v為反應速率，Vmax為最大速率，Km為米氏常數。

Km是酶的特征常數之一，在數值上等于酶促反應速率達到最大速率一半（v=Vmax/2）時的底物濃度，單位為mol/L。4 正確答案是B的理由

對于底物濃度較大時，增加酶量可以增大反應速率這一結論，大家都沒有異議?，F在大家爭議的焦點，就是在底物濃度很小時，增加酶量能否增大反應速率？對于這一問題的不同回答，決定上述高考題的答案選擇：如果回答是肯定的，那么此題的正確答案是B；反之，正確答案就是A了。下面筆者為大家仔細分析一下這個問題。

上述題目中只涉及一種酶，從上面引述的酶促反應的動力學的相關知識中我們看到，對于同一種酶來說，Km為定值。題目中涉及的酶濃度有2種，從上面引述的酶促反應的動力學的相關知識中我們看到，酶的最大反應速率Vmax與酶濃度[E]成正比。而根據米氏方程，酶的反應速率v與最大速率Vmax成正比。由此我們可以得出結論：在底物濃度一定時，酶促反應速率v與酶濃度[E]成正比。即使在底物濃度[S]很小時，酶的濃度不同，反應速率也不會相同。酶的濃度增加1倍，反應速率也會相應增加1倍。

這樣看來，上面這道題只能選B，不能選A，理由是很充足的哦！5 從中學生物范圍內怎樣理解這道題

從上述分析中我們看到，要透徹理解這道，需要有關酶促反應的動力學方面的基礎知識，而這些知識是中學教材中沒有涉及到的，甚至中學生物教師用書上也沒有。因此，盡管這道題并沒有什么錯誤（“反應速度”的提法不妥除外），但有超綱之嫌。

如果要求在中學生物知識的范圍內，對這一道題作出合理的解答，確實比較困難。下面推薦K12生物論壇中一些老師提出的解釋：這個題目中影響整體反應速度的因素有兩個：一是底物濃度，一是酶的濃度。所以當底物濃度不變時，酶的濃度決定反應速度；當酶的濃度不變時，底物濃度決定反應速度。兩個濃度都變時，共同決定反應速度。老實說，筆者盡管傾向于支持上述說法，但也覺得它無法圓滿解釋在底物濃度很低的情況下，為什么增加酶量能夠加快反應速度。所以筆者想，這可能也算是一個沒有辦法的辦法罷。12月19日補記：最近又有人在K12論壇上討論這個試題，網友“小黑?！碧岢隽讼铝杏^點，似乎有利于在中學知識范圍內解釋清楚這個試題：中間產物學說（E+S-----ES-------E+C+D）認為，酶也是反應物，只是在這樣的反應中，反應了的酶又能重新生成。由于酶也是反應物，所以增加反應物濃度或增加酶的濃度，反應速率都會增大。參考文獻： 鄭集：普通生物化學，人民教育出版社 張玉中、閻一林：基礎生物化學問答，科學普及出版社

（2011上海高考）下圖實線表示聯苯水解酶催化的反應速率與酶濃度的關系，虛線表示在其他條件不變的情況下，底物濃度增加一倍，反應速度與酶濃度的關系，能正確表示兩者關系的是（）

答案：B

第三篇：高一生物酶與酶促反應教學案016

4.1.2酶與酶促反應

高一生物教學案016 遭到破壞，而失去活性。課型：新授課 編號 016 時間 2012.10.24（2）該實驗中能否將斐林試劑改成碘液？

提示：該實驗中不能用碘液代替斐林試劑，因為碘液只能使淀

粉變藍，而與還原性糖沒有特殊的顏色反應，不能檢驗蔗糖是第 十一 周 第 二 課時 總第 016 課時

否被淀粉酶水解。

備課組長簽字： 宋雙鋒 段長簽字：（3）實驗中兩支試管保溫時，溫度應控制在什么范圍內？若改主備人：崔志民 一 年級 生物 備課組

A．生物體內的酶不是都由活細胞產生的B．活的生物體的任何一個細胞都能產生酶，酶只有在細胞內才能起催化作用 C．絕大多數酶是在核糖體上合成的，生物體缺乏某種酶就可能出現這種酶缺乏癥 D．同一生物體內的各種酶要求的催化條件都相同，其催化效率姓名： 層次：

一、學習目標

1、酶的作用和本質。

2、酶的特性。

3、酶促反應和影響酶促反應的因素。

二、學習重點

1、酶的作用和本質。

2、酶的特性。

3、酶促反應和影響酶促反應的因素。

三、學習難點

1、酶促反應和影響酶促反應的因素。

四、使用說明 1．自學課本，從第55頁到第58頁，用紅筆畫出疑難點，2.完成教學案填空內容，習題。

五、教學流程

課程導入：吃饅頭時我們會感到甜，而我們吃富含纖維素的蔬菜時卻感覺不到甜味，試分析其原因？

【自主學習A級】探究

一、酶的作用及本質

1.酶是指由活細胞產生的、具有催化活性的一類特殊蛋白質，生物體內所有化學反應都需要酶的參與，那么酶是否一定在細胞內發揮作用呢？

提示：不是。無論是在細胞內還是細胞外，只要條件適宜酶都能起催化作用。

2.請結合教材中酶具有催化性的實踐活動，思考下列問題：

（1）實驗中選用蒸餾水的目的是什么？

提示：實驗中設置加入蒸餾水的試管做對照組，目的是增強實驗結論的說服力。

（2）酶催化的反應中，酶能否使生成物的量增加？

提示：不能。酶只能降低化學反應的活化能，加快反應速度，縮短達到平衡的時間，但不會使生成物的量增加。

3.結合教材中酶具有特異性的實踐活動，討論下列問題：

（1）進行實驗時，要使用完全冷卻的淀粉溶液，而不能用剛煮沸的淀粉溶液，原因是什么？

提示：若用剛煮沸的淀粉溶液進行實驗，淀粉酶會因溫度過高

用唾液中的唾液淀粉酶來催化該反應，溫度控制范圍和前者相受溫度和pH的影響 同嗎？

解析

提示：兩支試管保溫時，應控制在60 ℃左右，因為60 ℃是該（1）酶是活細胞產生的具有催化活性的一類特殊蛋白質。種淀粉酶的最適溫度，低于或高于此溫度，都會降低化學反應（2）不同種類的酶作用條件是不同的，但只要它們的結構不變，的速率。若改用唾液中的唾液淀粉酶來催化該反應進行，溫度

且條件適宜，都能正常發揮作用。

就要控制在37 ℃左右，因為唾液淀粉酶的最適溫度是人的體A錯誤，酶是由活細胞產生的；B錯誤，活細胞能產生酶，有溫，即37 ℃左右。的酶在細胞內起作用（如呼吸酶），有的酶在細胞外起作用（如4.根據如圖曲線試總結酶與無機催化劑的相同點和不同點。

消化酶）；C正確，絕大多數酶屬于蛋白質，是在核糖體上合成 的，生物體缺乏某種酶就會影響機體內的某一化學反應，可能

出現這種酶缺乏癥，如缺少酪氨酸酶引起白化病；D錯誤，同提示：（1）相同點：都能加快化一生物體內不同的酶要求的催化條件可以不同，如胃蛋白酶、學反應的速率，縮短反應完成的胰蛋白酶所需的最適pH相差很大。

時間。

【自主學習B級】探究

二、影響酶促反應的因素

（2）不同點：酶與無機催化劑相

1． 在日常生活中，使用加酶洗衣粉要比使用普通洗衣粉更容比，催化效率更高。

易清除衣物上的奶漬、油漬，為什么？使用加酶洗衣粉時，最點撥

好用溫水浸泡，為什么?

1．酶概念的三要素

提示：加酶洗衣粉中含有一部分酶，比如脂肪酶、蛋白酶等，（1）來源：活細胞產生的。死細胞不產生酶，凡是活細胞一定

它們能夠分解脂肪、蛋白質，使之變成小分子的物質，更加容都能產生酶。

易清洗。酶的作用需要適宜的溫度條件。

（2）生理作用：催化作用。酶是生物催化劑。

2.當人發燒時會感到全身不適、無力、食欲不振，試從酶的作用（3）化學本質：有機物。絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是

角度分析產生這些現象的原因。

RNA。

提示：高溫使體內酶（包括消化酶）的活性降低，消化能力減2.酶的作用部位

弱，所以食欲不振。

細胞內或細胞外。

3.酶的作用機理

酶在化學反應中起的催化作用，主要是降低了反應的活化能，酶在反應前后質量和性質不變化。酶只能催化原本能進行的反

應，而不能催化原本不能進行的反應。

4.在探究酶具有催化性的實驗中，判斷反應進行程度的兩種方法

（1）氣泡目測法：觀察反應產生的氣泡數量。

（2）火星復燃法：觀察帶火星衛生香復燃的劇烈程度。

例

1、下列關于酶的敘述中正確的是 1 【特別提醒】①低溫和高溫時酶的活性都降低，但兩者的性質A．特異性

不同。②在過酸或過堿環境中，酶均失去活性而不能恢復。③B．不具備催化劑的一般特征 同一種酶在不同pH下活性不同，不同的酶的最適pH不同。④C．高效性

反應溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。D．在溫和條件下進行

例

2、如圖曲線表示的是溫度和酶活性的關系，此曲線不能說(B)3.（2011·昆明高一檢測）酶具有很強的催化功能，其原因明的是 是（）

A.顯著降低了化學反應所需的活化能

B.增加了反應物之間的接觸面積

C.顯著提高了化學反應所需的活化能 A.不同的溫度D.減小了反應物之間的接觸面積

范圍內酶的活(B)4.多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，性不同

具有輔助消化的作用，其片劑是糖衣片，B.當溫度達到B時，酶的活性最高

這樣制作的目的是（）C.A點時，酶的催化活性很低，但隨著溫度升高，酶的活性可A.補充體內糖類物質的供應 以上升

B.防止胃液的消化作用

D.C點時酶的活性也很低，當溫度降低時，酶的活性也可以恢C.經唾液的消化作用后可迅速起作用 復上升 D.使其中各種酶緩慢地釋放

解析

(C)5.（2011·鹽城高一檢測）兩個學生在研究溫度對兩種天然解題時應明確高溫、低溫對酶活性的影響是不同的。低溫抑制酶（能催化同一種反應）的作用后繪制了如下數據圖。觀察他酶的活性，而高溫破壞了酶的結構，能使酶失活。

們的數據圖，回答問題： 從圖中可以看出隨著溫度的不斷升高，酶的催化活性在上升，等達到B點時，酶的催化活性達到最高，隨著溫度的繼續上升，酶的催化活性迅速下降。但是A點和C點相比，雖然酶的催化 活性都很低，但是A點是低溫條件，對酶分子結構無影響，隨 著溫度的上升，其催化活性可不斷上升，而C點是高溫條件，當溫度過高時，會破壞酶的分子結構，使酶的活性發生不可逆 的變化。

當堂檢測

(A)1.關于酶生理功能的敘述，下列哪一項是正確的（）

A.能為生物體內的化學反應提供能量

B.具有催化作用，比無機催化劑的催化效率高得多

C.酶與無機催化劑降低反應活化能的效率相同(1)酶A的最適溫度是_____，兩種酶催化的反應速率相等的溫D.能促進生物體內營養物質的運輸 度約是___________。

(2.)根據如圖所示過氧化氫(2)可能來自于熱泉中的細菌體內的酶是分解速率的曲線，說明酶的___________。

哪一特性（）(3)在0～80 ℃的溫度范圍內，隨溫度的升高，酶B 的活性___________。

(4)如果先將酶B置于100 ℃的溫度下，然后逐漸降

低溫度，反應速率不變，原

因是

____________________________。小結：

作業布置： 完成此教學案并上交

課后反思：（學生寫學后反思，教師寫教后反思）

1、成功之處

2、不足之處

3、改進措施

出勤情況：

板書設計：

復備區 復備人：

例1C 例2D

1、B

2、C

3、A

4、B

5、答案：（1）40 ℃

℃

（2）酶B（3）逐漸升高

（4）酶在100 ℃時已失活

第四篇：“酶的特性”教學設計

“酶的特性”教學設計

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中課程標準生物教科書 分子與細胞（必修1）》（人教版）第五單元第一節《降低化學反應活化能的酶》第二課時的內容，在學習了第1課時“酶的作用和本質”，以及初中人體內消化酶知識的基礎上，結合探究“影響酶活性的條件”實驗，進一步理解酶的三大特性，不僅鞏固了第一節的探究實驗方案設計中變量的控制內容，也為后面學習ATP的合成與分解，光合作用，細胞呼吸等重要內容奠定了堅實的基礎。關于酶的催化特性的特點，教材中首先安排了有關實驗，讓學生通過實驗，切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點。符合學生由感性到理性的認知規律。

二、教學目標

知識目標：概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。

能力目標：進行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標：養成勇于質疑、自主探究、合作學習的科學探究精神。

三、教學重點和難點

重點：建構酶的特性知識體系，探究影響酶活性的條件。難點：影響酶活性條件的實驗設計與實施。

四、教學過程

[教師引入]：酶是生物催化劑，它當然具有一般無機催化劑的特點。[學生回答]：酶和無機催化劑的相同點：

1、酶和無機催化劑在化學反應前后本身不發生化學性質和數量上的變化；

2、只能加快反應速率，縮短反應達到平衡所需要的時間而不能改變反應的平衡點。師：酶與無機催化劑相比，又有哪些不同之處？這是我們今天需要探討的問題。[新課]

1、酶的高效性

師：提問：通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究，同學們已經建構出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有專一性

向學生提供分析材料：①單獨咀嚼米飯一段時間后，感覺有甜味，試分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖，麥芽糖有甜味）

②早晨起床發現昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白質，唾液中無消化蛋白質的酶，所以無法將其分解。）探究實驗：

[教師提問]：假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改，實驗結果又將如何呢？①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學實驗探究①，3、4兩大組的同學實驗探究②。補充：實驗中要控制變量：

變量：實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應物的劑量；產生的氧氣量、環境的溫度、pH等

實驗變量：實驗中因實驗目的而確定，人為改變的變量稱作實驗變量。

教師指導學生分析本實驗中的實驗變量是什么？學生分析得出是催化劑的種類（過氧化氫酶和Fe3+）。

無關變量：指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件

教師指導學生分析本組實驗中無關變量有哪些？如何使無關變量在操作中要保持相同? 學生分析得出：無關變量有反應環境的溫度、pH；過氧化氫的劑量等、其各項應在分組實驗中保持相等、穩定、不變。

反應變量：隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應變量。通常，實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。[學生活動]分組實驗。

[教師活動]觀察學生實驗，若學生有關實驗操作不規范，如量取液體的方法不規范等，則予以糾正。同時啟發：加底物的量為多少？加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少？如何檢測淀粉是否分解？……用以指導學生的實驗操作。待學生實驗結束后，提問：探究的結果如何？ [學生活動]

1、2組“換成淀粉酶后不產生氣泡”，3、4組“換成淀粉后變藍色”。[教師活動]提問：由此得出的結論是什么？

[學生活動]不同的酶不能催化同一底物反應，同一種酶不能催化不同底物反應。[教師活動]總結：即每一種酶只能催化一種或一類化學反應。這就是酶的專一性。[教師活動]提問：有關酶的催化作用，除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外，同學們還有哪些需要進一步探究的問題呢？并提出要求：以小組為單位相互討論，將問題寫在紙上，然后大家一起交流。

[學生活動]相互討論，羅列問題，并推代表交流問題。如：“會不會受溫度的影響”？“會不會受pH的影響”？“會不會受底物濃度的影響”？“會不會受酶濃度的影響” ？…… 從學生提出的眾多問題中，選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進一步探究的問題。

3、酶的作用條件較溫和

[教師提供]：資料一：實驗證明：用加酶洗衣粉時，溫水的洗滌效果要比冷水好； 資料二：人患感冒發燒時，常常不思飲食，其原因是什么？

資料三：閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。[教師活動]提出假設：a.酶的催化效率可能受溫度的影響

b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例：“溫度對酶活性的影響”實驗方案

[學生活動]完成有關PH值對酶活性影響的實驗設計。

1.布置學生動手實驗，各小組按確定的實驗方案進行實驗，仔細觀察、認真記錄實驗現象。2.師生互動交流實驗結果,培養學生主動獲取知識的能力；學會與人交流，提高語言表達能力。

①學生完成實驗后提問：

a.哪支試管中酶的活性最高？你是如何得出這一結論的？

b.實驗結果與你預期的結果是否一致？你作出的假設是否得到了確認？

c.通過這個探究，你們小組的結論是什么？請嘗試用酶的化學本質的知識解釋本小組的結論。

②各小組匯報實驗結果：

溫度、PH值變化會影響酶的活性，溫度和PH值偏高或偏低，酶的活性都會降低。③結論：酶的作用條件較溫和

教師分析、解釋：過酸、過堿或高溫，都會使酶分子的結構遭到破壞而失去活性。因為酶的化學本質是蛋白質或RNA，這些大分子物質都有其特定的空間結構，當環境中的溫度過高、PH值過高或過低時，這些有機物的空間結構就會發生改變，從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，沒有破壞酶的空間結構，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。

引導學生根據實驗結果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關系曲線的變化特征。訓練學生從函數圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達能力。

五、教師小結 板書設計

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有專一性

3、酶的作用條件較溫和（1）溫度影響酶的活性（2）PH影響酶的活性

二、探究實驗

六、教學感想

高中生物新課程提出了提高生物科學素養，面向全體學生，提倡探究式學習，注重與現實生活的聯系的基本理念，強調課堂教學要體現學生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學行為得以實現，因此，教師是推進新課改最關鍵的因素。那么，我們一線的教師不僅要在新課改理念下創新自己的教學行為，也應該協調好課改后課堂教學與高考的關系。我認為，可以從以下幾方面加以改進：

一、學：學習新課程理念，學習新的教學方法

課改已經進行，但我們仍然看到一部分教師仍然按照老一套的授課方式從頭講到尾，結果整堂課下來，學生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程，更新觀念是前提，這就要求我們一是要向書本學習，多讀心課標、優秀教案、教師用書、探究報告等，理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網絡學習。四要相互學習。

二、研：加強新課程教學研究，提高教學質量。例如：可以實行集體備課的方式，集中集體智慧，可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學方式等。

三、將新課改落到實處，提高學生科學素養的同時更要適應高考要求。如何檢測是否達到了提高學生科學素養的目的，考試仍然是一個重要的檢測手段。因此，我們在運用新的教學方式進行教學的同時，仍然要認真學習研究考綱和考試說明，明確考察重點，對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除，通過對近幾年考題的研究明確高考動向，重視書本，抓雙基，指導學生理清知識網絡，構建生物模型，全面復習，突出重點。

“酶的特性”教學設計

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中課程標準生物教科書 分子與細胞（必修1）》（人教版）第五單元第一節《降低化學反應活化能的酶》第二課時的內容，在學習了第1課時“酶的作用和本質”，以及初中人體內消化酶知識的基礎上，結合探究“影響酶活性的條件”實驗，進一步理解酶的三大特性，不僅鞏固了第一節的探究實驗方案設計中變量的控制內容，也為后面學習ATP的合成與分解，光合作用，細胞呼吸等重要內容奠定了堅實的基礎。關于酶的催化特性的特點，教材中首先安排了有關實驗，讓學生通過實驗，切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點。符合學生由感性到理性的認知規律。

二、教學目標

知識目標：概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。

能力目標：進行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標：養成勇于質疑、自主探究、合作學習的科學探究精神。

三、教學重點和難點 重點：建構酶的特性知識體系，探究影響酶活性的條件。

難點：影響酶活性條件的實驗設計與實施。

四、教學過程

[教師引入]：酶是生物催化劑，它當然具有一般無機催化劑的特點。[學生回答]：酶和無機催化劑的相同點：

1、酶和無機催化劑在化學反應前后本身不發生化學性質和數量上的變化；

2、只能加快反應速率，縮短反應達到平衡所需要的時間而不能改變反應的平衡點。師：酶與無機催化劑相比，又有哪些不同之處？這是我們今天需要探討的問題。[新課]

1、酶的高效性

師：提問：通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究，同學們已經建構出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有專一性

向學生提供分析材料：①單獨咀嚼米飯一段時間后，感覺有甜味，試分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖，麥芽糖有甜味）

②早晨起床發現昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白質，唾液中無消化蛋白質的酶，所以無法將其分解。）探究實驗：

[教師提問]：假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改，實驗結果又將如何呢？①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學實驗探究①，3、4兩大組的同學實驗探究②。補充：實驗中要控制變量：

變量：實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應物的劑量；產生的氧氣量、環境的溫度、pH等

實驗變量：實驗中因實驗目的而確定，人為改變的變量稱作實驗變量。

教師指導學生分析本實驗中的實驗變量是什么？學生分析得出是催化劑的種類（過氧化氫酶和Fe3+）。

無關變量：指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件

教師指導學生分析本組實驗中無關變量有哪些？如何使無關變量在操作中要保持相同? 學生分析得出：無關變量有反應環境的溫度、pH；過氧化氫的劑量等、其各項應在分組實驗中保持相等、穩定、不變。

反應變量：隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應變量。通常，實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。

[學生活動]分組實驗。

[教師活動]觀察學生實驗，若學生有關實驗操作不規范，如量取液體的方法不規范等，則予以糾正。同時啟發：加底物的量為多少？加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少？如何檢測淀粉是否分解？……用以指導學生的實驗操作。待學生實驗結束后，提問：探究的結果如何？ [學生活動]

1、2組“換成淀粉酶后不產生氣泡”，3、4組“換成淀粉后變藍色”。[教師活動]提問：由此得出的結論是什么？

[學生活動]不同的酶不能催化同一底物反應，同一種酶不能催化不同底物反應。

[教師活動]總結：即每一種酶只能催化一種或一類化學反應。這就是酶的專一性。

[教師活動]提問：有關酶的催化作用，除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外，同學們還有哪些需要進一步探究的問題呢？并提出要求：以小組為單位相互討論，將問題寫在紙上，然后大家一起交流。

[學生活動]相互討論，羅列問題，并推代表交流問題。如：“會不會受溫度的影響”？“會不會受pH的影響”？“會不會受底物濃度的影響”？“會不會受酶濃度的影響” ？…… 從學生提出的眾多問題中，選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進一步探究的問題。

3、酶的作用條件較溫和

[教師提供]：資料一：實驗證明：用加酶洗衣粉時，溫水的洗滌效果要比冷水好； 資料二：人患感冒發燒時，常常不思飲食，其原因是什么？

資料三：閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。[教師活動]提出假設：a.酶的催化效率可能受溫度的影響

b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例：“溫度對酶活性的影響”實驗方案

[學生活動]完成有關PH值對酶活性影響的實驗設計。

1.布置學生動手實驗，各小組按確定的實驗方案進行實驗，仔細觀察、認真記錄實驗現象。2.師生互動交流實驗結果,培養學生主動獲取知識的能力；學會與人交流，提高語言表達能力。

①學生完成實驗后提問：

a.哪支試管中酶的活性最高？你是如何得出這一結論的？

b.實驗結果與你預期的結果是否一致？你作出的假設是否得到了確認？

c.通過這個探究，你們小組的結論是什么？請嘗試用酶的化學本質的知識解釋本小組的結論。

②各小組匯報實驗結果：

溫度、PH值變化會影響酶的活性，溫度和PH值偏高或偏低，酶的活性都會降低。③結論：酶的作用條件較溫和

教師分析、解釋：過酸、過堿或高溫，都會使酶分子的結構遭到破壞而失去活性。因為酶的化學本質是蛋白質或RNA，這些大分子物質都有其特定的空間結構，當環境中的溫度過高、PH值過高或過低時，這些有機物的空間結構就會發生改變，從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，沒有破壞酶的空間結構，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。

引導學生根據實驗結果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關系曲線的變化特征。訓練學生從函數圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達能力。

五、教師小結 板書設計

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有專一性

3、酶的作用條件較溫和（1）溫度影響酶的活性（2）PH影響酶的活性

二、探究實驗

六、教學感想

高中生物新課程提出了提高生物科學素養，面向全體學生，提倡探究式學習，注重與現實生活的聯系的基本理念，強調課堂教學要體現學生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學行為得以實現，因此，教師是推進新課改最關鍵的因素。那么，我們一線的教師不僅要在新課改理念下創新自己的教學行為，也應該協調好課改后課堂教學與高考的關系。我認為，可以從以下幾方面加以改進：

一、學：學習新課程理念，學習新的教學方法

課改已經進行，但我們仍然看到一部分教師仍然按照老一套的授課方式從頭講到尾，結果整堂課下來，學生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程，更新觀念是前提，這就要求我們一是要向書本學習，多讀心課標、優秀教案、教師用書、探究報告等，理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網絡學習。四要相互學習。

二、研：加強新課程教學研究，提高教學質量。例如：可以實行集體備課的方式，集中集體智慧，可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學方式等。

三、將新課改落到實處，提高學生科學素養的同時更要適應高考要求。如何檢測是否達到了提高學生科學素養的目的，考試仍然是一個重要的檢測手段。因此，我們在運用新的教學方式進行教學的同時，仍然要認真學習研究考綱和考試說明，明確考察重點，對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除，通過對近幾年考題的研究明確高考動向，重視書本，抓雙基，指導學生理清知識網絡，構建生物模型，全面復習，突出重點。

“酶的特性”教學設計

一、教材分析

“酶的特性”是《普通高中課程標準生物教科書 分子與細胞（必修1）》（人教版）第五單元第一節《降低化學反應活化能的酶》第二課時的內容，在學習了第1課時“酶的作用和本質”，以及初中人體內消化酶知識的基礎上，結合探究“影響酶活性的條件”實驗，進一步理解酶的三大特性，不僅鞏固了第一節的探究實驗方案設計中變量的控制內容，也為后面學習ATP的合成與分解，光合作用，細胞呼吸等重要內容奠定了堅實的基礎。關于酶的催化特性的特點，教材中首先安排了有關實驗，讓學生通過實驗，切身體會到酶的催化作用具有高效性的特點。符合學生由感性到理性的認知規律。

二、教學目標

知識目標：概述酶的特性和影響酶活性條件的知識體系。

能力目標：進行酶的特性、影響酶活性的條件、控制變量的實驗探究活動。情感目標：養成勇于質疑、自主探究、合作學習的科學探究精神。

三、教學重點和難點

重點：建構酶的特性知識體系，探究影響酶活性的條件。難點：影響酶活性條件的實驗設計與實施。

四、教學過程

[教師引入]：酶是生物催化劑，它當然具有一般無機催化劑的特點。[學生回答]：酶和無機催化劑的相同點：

1、酶和無機催化劑在化學反應前后本身不發生化學性質和數量上的變化；

2、只能加快反應速率，縮短反應達到平衡所需要的時間而不能改變反應的平衡點。師：酶與無機催化劑相比，又有哪些不同之處？這是我們今天需要探討的問題。[新課]

1、酶的高效性

師：提問：通過Fe3+、H2O2酶催化H2O2分解速率比較的實驗探究，同學們已經建構出酶具有什么特性？

生：酶的催化作用具有高效性。

2、酶具有專一性 向學生提供分析材料：①單獨咀嚼米飯一段時間后，感覺有甜味，試分析是什么原因。（唾液中含有淀粉酶，淀粉在酶的作用下水解成麥芽糖，麥芽糖有甜味）

②早晨起床發現昨晚夾在牙縫中的瘦肉絲依然存在，又是什么原因？（瘦肉的主要成分是蛋白質，唾液中無消化蛋白質的酶，所以無法將其分解。）探究實驗：

[教師提問]：假如將H2O2酶催化H2O2分解的實驗作如下更改，實驗結果又將如何呢？①更換酶──將豬肝研磨液換成淀粉酶。②更換底物──將H2O2換成淀粉液。并請1、2兩大組的同學實驗探究①，3、4兩大組的同學實驗探究②。補充：實驗中要控制變量：

變量：實驗過程中可以變化的因素都可以稱為變量。如選擇催化劑的種類和加入的劑量、反應物的劑量；產生的氧氣量、環境的溫度、pH等

實驗變量：實驗中因實驗目的而確定，人為改變的變量稱作實驗變量。

教師指導學生分析本實驗中的實驗變量是什么？學生分析得出是催化劑的種類（過氧化氫酶和Fe3+）。無關變量：指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件

教師指導學生分析本組實驗中無關變量有哪些？如何使無關變量在操作中要保持相同? 學生分析得出：無關變量有反應環境的溫度、pH；過氧化氫的劑量等、其各項應在分組實驗中保持相等、穩定、不變。

反應變量：隨著實驗變量的變化而變化的變量稱作反應變量。通常，實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。[學生活動]分組實驗。

[教師活動]觀察學生實驗，若學生有關實驗操作不規范，如量取液體的方法不規范等，則予以糾正。同時啟發：加底物的量為多少？加淀粉酶或豬肝研磨液的量為多少？如何檢測淀粉是否分解？……用以指導學生的實驗操作。待學生實驗結束后，提問：探究的結果如何？ [學生活動]

1、2組“換成淀粉酶后不產生氣泡”，3、4組“換成淀粉后變藍色”。[教師活動]提問：由此得出的結論是什么？

[學生活動]不同的酶不能催化同一底物反應，同一種酶不能催化不同底物反應。

[教師活動]總結：即每一種酶只能催化一種或一類化學反應。這就是酶的專一性。

[教師活動]提問：有關酶的催化作用，除剛剛探究的受底物的種類和酶的種類的影響外，同學們還有哪些需要進一步探究的問題呢？并提出要求：以小組為單位相互討論，將問題寫在紙上，然后大家一起交流。

[學生活動]相互討論，羅列問題，并推代表交流問題。如：“會不會受溫度的影響”？“會不會受pH的影響”？“會不會受底物濃度的影響”？“會不會受酶濃度的影響” ？…… 從學生提出的眾多問題中，選擇“酶的催化作用會不會受pH和溫度的影響”兩大問題作為進一步探究的問題。

3、酶的作用條件較溫和

[教師提供]：資料一：實驗證明：用加酶洗衣粉時，溫水的洗滌效果要比冷水好； 資料二：人患感冒發燒時，常常不思飲食，其原因是什么？

資料三：閱讀課文P83探究(影響酶活性的重要條件)第1到3段文字。

[教師活動]提出假設：a.酶的催化效率可能受溫度的影響

b.酶的催化效率可能受PH值的影響。并且不同的酶需要不同的PH條件。示例：“溫度對酶活性的影響”實驗方案

[學生活動]完成有關PH值對酶活性影響的實驗設計。

1.布置學生動手實驗，各小組按確定的實驗方案進行實驗，仔細觀察、認真記錄實驗現象。2.師生互動交流實驗結果,培養學生主動獲取知識的能力；學會與人交流，提高語言表達能力。

①學生完成實驗后提問：

a.哪支試管中酶的活性最高？你是如何得出這一結論的？

b.實驗結果與你預期的結果是否一致？你作出的假設是否得到了確認？

c.通過這個探究，你們小組的結論是什么？請嘗試用酶的化學本質的知識解釋本小組的結論。

②各小組匯報實驗結果：

溫度、PH值變化會影響酶的活性，溫度和PH值偏高或偏低，酶的活性都會降低。③結論：酶的作用條件較溫和

教師分析、解釋：過酸、過堿或高溫，都會使酶分子的結構遭到破壞而失去活性。因為酶的化學本質是蛋白質或RNA，這些大分子物質都有其特定的空間結構，當環境中的溫度過高、PH值過高或過低時，這些有機物的空間結構就會發生改變，從而使酶的活性降低甚至失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，沒有破壞酶的空間結構，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。

引導學生根據實驗結果繪出溫度和PH值變化與酶活性的關系大致變化曲線圖。用語言來描述溫度和PH值變化與酶活性的關系曲線的變化特征。訓練學生從函數圖像中提取信息、分析信息的能力和語言表達能力。

五、教師小結 板書設計

一、酶的特性

1、酶具有高效性

2、酶具有專一性

3、酶的作用條件較溫和（1）溫度影響酶的活性（2）PH影響酶的活性

二、探究實驗

六、教學感想

高中生物新課程提出了提高生物科學素養，面向全體學生，提倡探究式學習，注重與現實生活的聯系的基本理念，強調課堂教學要體現學生的“主體性”。這些理念最終都要通過教師的課堂教學行為得以實現，因此，教師是推進新課改最關鍵的因素。那么，我們一線的教師不僅要在新課改理念下創新自己的教學行為，也應該協調好課改后課堂教學與高考的關系。我認為，可以從以下幾方面加以改進：

一、學：學習新課程理念，學習新的教學方法

課改已經進行，但我們仍然看到一部分教師仍然按照老一套的授課方式從頭講到尾，結果整堂課下來，學生和老師都感覺身心疲憊。實施新課程，更新觀念是前提，這就要求我們一是要向書本學習，多讀心課標、優秀教案、教師用書、探究報告等，理解新課程理念。二是要多聽教改專家和特級教師的課。三可以借助網絡學習。四要相互學習。

二、研：加強新課程教學研究，提高教學質量。例如：可以實行集體備課的方式，集中集體智慧，可以通過不斷磨課的方式找出最好的教學方式等。

三、將新課改落到實處，提高學生科學素養的同時更要適應高考要求。如何檢測是否達到了提高學生科學素養的目的，考試仍然是一個重要的檢測手段。因此，我們在運用新的教學方式進行教學的同時，仍然要認真學習研究考綱和考試說明，明確考察重點，對于考試說明沒有而教材有的要大膽刪除，通過對近幾年考題的研究明確高考動向，重視書本，抓雙基，指導學生理清知識網絡，構建生物模型，全面復習，突出重點。

第五篇：高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

【學習目標】1．知道酶的發現過程。2．理解酶的性質(主要是高效性、專一性、酶需要適宜條件的特性)。

3．用實驗探究酶的高效性、酶的專一性。

【學習障礙】

1．理解障礙(1)如何理解酶與新陳代謝的關系？(2)如何理解酶的高效性、專一性等特性？

(3)如何理解影響酶催化作用的因素？

2．解題障礙(1)用酶的作用特性去解釋和說明一些生物學現象。(2)解影響酶的催化作用因素的圖表題。

(3)解有關的實驗設計題。

【學習策略】 1．理解障礙的突破(1)用“結構與功能相統一”等觀點理解新陳代謝與酶的關系。生命系統既是一個需要維持穩態的系統，又是一個瞬時就會發生一系列合成、分解的運動著的系統，這是一個矛盾的統一體。新陳代謝中的各種化學反應是在溫度、酸堿度等相對穩定的條件下進行的，這些化學反應不能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行，可是又要迅速、高效地進行反應，怎樣實現生命系統的這種功能？因此就必須有一種結構或物質存在，來行使其功能。這就是生物催化劑——酶。生物體內的物質代謝過程是極其復雜的，如人體從外界攝取的營養物質經過變化成為人體自身的組成物質，組成物質又經過氧化分解成為代謝的最終產物而排出體外，這些過程中包含著許許多多的生物化學反應。據估計，人體細胞內發生化學反應的頻率約為幾百萬次/min。這么多的化學反應之所以能夠在平常的溫度、壓力下迅速順利地完成，完全是依靠酶的催化作用。正因為這樣，生物體自我更新的速度是很快的。拿人體來說，體內血液中的紅細胞更新的速度通常為200萬/s以上，大約60 d左右全部紅細胞要更新一半；肝臟和血漿中的蛋白質，大約10 d左右要更新一半；皮膚、肌肉等組織中的蛋白質，大約150 d左右要更新一半。人在一生(按60年計算)中與外界環境交換各種物質的數量，大約水為50000 kg，糖類為10000 kg，脂質為1000 kg，蛋白質為1600 kg。物質交換的總重量大約相當于人體重量的1200倍，而實際上現在人類的壽命已經大大超過60歲了。所有這些復雜的代謝活動，只有在酶的參與下才能在常溫、常壓的條件下迅速有序地進行。因此生物體的新陳代謝過程，實際上是由一系列酶所催化的化學反應所組成的反應網絡，這就是功能與結構的和諧統一。

(2)用“遷移法”來幫助理解酶的特性。酶是生物催化劑，因而它既有與一般催化劑相同的性質，也有與一般催化劑不同的特點。酶和一般催化劑的共同點是：第一，酶在催化反應加快進行時，在反應前后酶本身沒有數量和性質上的改變，因而很少量的酶就可催化大量的物質發生反應。第二，酶只能催化熱力學上允許進行的反應，而不能使本來不能進行的反應發生。第三，酶只能使反應加快達到平衡，而不能改變達到平衡時，反應物和產物的濃度。因此，酶既能加快正反應進行，也能加快逆反應進行。酶促反應究竟朝哪個方向進行，取決于反應物和產物的濃度。酶與一般的催化劑相比又有其特點，最突出的是它的高效性和專一性。生物化學理論的遷移

A．用“酶的中間產物學說”來理解酶的高效性

酶具有強大的催化能力，酶的催化能力遠遠超過化學催化劑。例如，碳酸酐酶能夠催化下面的反應：

碳酸酐酶是目前已經知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子催化CO2水合作用形成相同數量的H2CO3的速度通常為6×10個/s。碳酸酐酶催化上述反應的速度比非酶催化的上述反應速度快10倍。如果沒有這種酶，CO2從組織到血液，然后再通過肺泡呼出體外的過程只能以極其緩慢的速度進行，遠遠不能滿足生物體生存的需要。酶具有這樣強大的催化能力，可以用酶的中間產物學說來解釋：酶在催化某一底物(被酶催化的物質)時，先與底物結合成一種不穩定的中間產物，這種中間產物極為活潑，很容易發生化學反應而變成反應物，并且放出酶。按照中間產物學說，酶促反應(需酶催化的反應)可以寫成下式：

B．用“酶的誘導契合學說”來理解酶的專一性：酶具有高度的專一性，這就是說，一種酶只能作用于一種底物，或一類分子結構相似的底物，促使底物進行一定的化學反應，產生一定的反應產物。酶的這種高度的專一性，可以用“誘導契合學說”來解釋：酶對于它所作用的底物有著嚴格的選擇，酶和底物結合時，酶并不是事先就以一種與底物互補的形狀存在，而是在受到誘導之后才形成互補的形狀。這種方式如同一只手伸進手套之后才誘導手套的形狀發生變化一樣。底物一旦結合上去，就能誘導酶蛋白的空間結構發生相應的變化，從而使酶和底物契合而形成酶—底物絡合物，這就是科學家們普遍支持的“誘導契合學說”(見下圖)。

底物的結構和酶的活動中心的結構的這種互補形狀，使酶只能與對應的化合物契合，從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物，這就是酶作用的專一性。用來說明酶專一性催化作用的基本原理的學說還有“鎖和鑰匙學說”，見本節教材復習題二圖示，在此不再贅述。

(3)用“內外因法”來理解酶的催化作用受溫度、pH影響的機理。唯物辯證法認為外因是變化的條件，內因是變化的根據，外因通過內因而起作用。用此方法可以找出事物變化的根本原因。酶起催化作用所需條件雖然不象一般催化劑那樣苛刻，如要求高溫、高壓，但它還是需要一些特定的環境條件的。這些條件就是影響酶催化作用的外因，主要是溫度與pH；影響酶催化作用的內因是由酶本身的性質——蛋白質所決定的。我們主要研究其外因。①溫度：酶的催化效率又稱酶的活性或活力。酶促反應與普通的化學反應一樣，一般說來，環境溫度升高，酶的活性隨之提高，但不是無止境的。隨著溫度升高，酶的穩定性也越來越低，表現為酶的活性急速喪失。某種酶在某一溫度下能表現出最大的活性，這個溫度稱為該種酶的最適溫度。就大多數酶來講，最適溫度在40℃左右，溫度繼續升高，酶的活性會顯著下降，以致完全喪失催化能力。這是因為酶是一種蛋白質，蛋白質加溫到70℃~90℃就會變性沉淀，如雞蛋清在開水里一煮就凝固成白色固體一樣。各種酶能忍受高溫的限度不同，絕大多數酶在60℃～70℃的溶液中即受到很大破壞。酶的活性隨溫度變化的示意圖如下圖。

② 酸堿度(pH)：酸堿度對酶的催化作用有很大影響，主要體現在兩個方面：一是同一種酶在不同的pH下活性不同，如上圖。二是各種酶的最適pH不同，過酸或過堿都會降低酶的活性。例如胃蛋白酶在酸性(pH1．5)環境下活性最高，胰蛋白酶在微堿性(pH8)環境下活性最高，大部分酶在中性環境下活性最高。

[例1]在酶法生產葡萄糖時，pH先調到6，后調到4．5。這是因為最初以一種淀粉酶溶液為原料時，該酶的____________，繼后以糖化酶繼續作用，該酶的____________之故。

解析：用“內外因法”解。各種酶的最適pH不同，據題意，催化淀粉最終水解成葡萄糖最先需要淀粉酶后需要糖化酶，pH先調到6，后調到4．5，可見這分別是兩種酶的最適pH。

答案：最適pH為6 最適pH為4．5 2．解題障礙的突破

(1)用“系統化”和“具體化(對號入座)法”來解有關酶的特性的問題。

按系統化方法將酶的知識形成知識網絡如下圖。

具體化(對號入座)是把理論知識用于具體、個別場合的思維方法。在生物學學習中，適用具體化的方式主要有兩種：一是用所學知識應用于生活和生產實踐，分析和解釋一些生命現象；二是用一些生活中的具體事例來說明生物學理論知識。

[例2]能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是

A．淀粉酶 B．分解酶 C．水解酶 D．蛋白酶

解析：用“系統化”和“具體化(對號入座)法”解。題目告訴我們這主要是考查酶的功能特性，根據我們已建立的上述知識網絡將問題對號入座，很明顯題目具體是考查酶的專一性的特點，淀粉酶只能使淀粉水解成麥芽糖；分解酶是具有分解作用的所有酶的總稱；水解酶是催化有機物與水作用形成各類分解產物的酶，包括淀粉酶、蛋白酶等；蛋白酶是只能水解蛋白質的酶。唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質，由于酶的催化作用具有專一性的特點。因此，促使其水解的酶只有蛋白酶。答案：D [例3]新采摘的玉米果穗具有甜味，但放一段時間后甜味便降低，如果采摘后放在沸水中浸泡一段時間后再保存，甜味會保留較長一段時間，請回答：

(1)放一段時間后甜味降低的原因是___________________________。(2)沸水浸泡一段時間后再保存，甜味可保留較長時間的原因是_________________。

(3)通過

上

述

實

驗

可

以

證

明_______________________________________。

解析：用“系統化”和“具體化(對號入座)法”解。玉米的甜味是由某些單糖引起的，放一段時間后甜味便降低，顯然是單糖減少的緣故；如果采摘后放在沸水中浸泡一段時間后再保存，甜味會保留較長一段時間，即單糖減少的速度明顯減慢，單糖這種變化與溫度有關，綜合分析，不難看出這是酶的作用。

答案：(1)在酶的作用下，單糖分解或轉變成淀粉(2)高溫使酶失活，抑制了單糖的分解或淀粉的合成(3)酶的催化作用受到溫度的影響，高溫可使酶失活

(2)先用“圖文轉換法”，再用“層析綜合法”來解圖表類問題。

在解圖表類問題時，先進行圖文信息轉換，再對其分析。具體分析時，用“層析法”來找出變量間的因果關系。

[例4]下圖表示溫度對酶的催化效率的影響曲線。請據圖回答：

(1)曲線

中的AB

段

表

明__________________________________________________。

(2)曲線

中的B

點

表

示___________________________________________________。

(3)曲線

中的BC

段

表

明__________________________________________________。

(4)曲

線

總

體

說

明_______________________________________________________。

解析：用“圖文轉換法”、再用“層析綜合法”來解。本題首先必須看懂曲線圖中兩個變量—溫度與催化效率之間的因果關系。然后可以將此圖層析為三段：在AB段，曲線向上，說明隨著溫度的上升，催化效率加快，說明酶的活性隨溫度的上升而上升；曲線最高點B，就是酶的最適溫度；BC段，曲線下降，說明酶的活性隨溫度的上升而下降，溫度過高，酶的活性受到抑制。最后，綜合整個圖上的信息，說明酶的催化效率受溫度的影響。

答案：(1)在一定的溫度范圍內，酶的催化效率隨溫度的升高而升高(2)酶作用的最適溫度(3)如果溫度在達到酶作用的最適溫度后繼續升高，酶的催化效率就會下降(4)酶的催化效率受溫度的影響

(3)用“求異思維法”來解實驗及設計實驗的問題。

所謂“求異思維法”(或稱差異思維法)是從兩個場合的差異中尋求原因的方法。為了應用“求異思維法”來找出現象的原因，必須有兩個場合，即所研究的現象出現的正面場合和所研究現象不出現的反面場合。在這兩個場合中，其他情況都相同，只有一個情況在正面場合中出現，而在反面場合中不出現，那么，這個情況就是被研究現象的原因或部分原因。這種思維方法在生物學實驗中的具體體現主要就是單因子變量及對照實驗的原則。

解這類題一定要在實驗操作的基礎上去充分體會實驗的原理及方法，由感性認識上升到理性認識。也可用“求異思維法”來找出變量間的因果關系，從而掌握實驗及設計實驗的方法。

[例5] 在編號為1～4的4支試管內各注入10 mL 3%過氧化氫溶液，1號試管作為對照，在2號試管內迅速放入新鮮豬肝1～2小塊，3號試管內放入一枚銹鐵釘，4號試管內放入煮熟豬肝1～2小塊，根據實驗現象回答下列問題：

(1)立即出現大量氣泡的試管為______________號，這種氣泡是什么氣?_________。產生大量氣泡的原因是______________________________________。

(2)4號試管內有什么變化?____________。理由是________________________。

(3)2號和3號試管內都能產生氣體，就產生氣體的速度和數量不同，說明原因。

_________________________________________________________________。

解析：用“求異思維法”解。此題的設計就是本著求異法的邏輯原理將課本中的實驗進行延伸，增設了兩個實驗，1號試管作為對照，只在試管中加入10 mL 3%的過氧化氫溶液，結果沒有任何現象發生；2號試管加入10 mL 3%的過氧化氫溶液和新鮮豬肝1～2小塊，結果產生氣泡(O2)；兩種場合，其他情況都相同，只有一個因素不同，那就是2號試管加了新鮮豬肝，導致產生O2，即產生O2的原因就是豬肝中的過氧化氫酶的作用；這就是從兩個場合的差異中尋求原因的方法。這其中就體現了單因子變量及對照實驗的原理。同理，3號試管內放入10 mL 3%的過氧化氫溶液和一枚銹鐵釘，銹鐵釘是為了提供Fe，Fe作為催化劑也是將過氧化氫分解成水和O2原因；4號試管內放入10 mL 3%的過氧化氫溶液和煮熟的豬肝1～2小塊，煮熟的豬肝中的過氧化氫酶受高溫的影響，酶的結構被破壞從而失去活性，這樣過氧化氫不被分解，沒有任何現象發生。2號試管與3號試管相比，產生O2的速度不同，2號試管含有過氧化氫酶，能將過氧化氫迅速分解產生大量的O2，而3號試管內的Fe是一般的無機催化劑，雖然能分解過氧化氫，但反應速度很慢，2號和3號試管相比說明酶的催化作用具有高效性。答案：(1)2 O2 新鮮豬肝內的過氧化氫酶迅速催化過氧化氫，將其分解，產生大量O2(2)沒有 煮熟豬肝細胞內的過氧化氫酶被破壞，失去活性(3)酶(或過氧化氫酶)的作用具有高效性。點評：此實驗將銹鐵釘代替氯化鐵，體現了實驗材料選擇的多樣性，并且銹鐵釘方便易得，所以這也是實驗中可取方法，實驗中我們可以根據具體情況選擇一些經濟、方便的實驗材料，當然這應以不影響實驗結果為原則。另一方面，本題的實驗變量還可以擴展，但總體上應該注意單因子變量和對照。

【同步達綱練習】

1．在不損傷植物細胞內部結構的情況下，下列哪種物質適用于去除細胞壁

A．蛋白酶與脂酶 3＋3＋3＋

B．纖維素酶與果膠酶

C．鹽酸

D．淀粉酶 2．在唾液淀粉酶催化淀粉水解的實驗中，將唾液稀釋十倍與唾液原汁催化效果基本相同，這說明了什么?_____________________________________________。

3．下圖分別表示胃蛋白酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶在酶濃度一定時，溫度、pH對酶反應速度的影響，請根據圖回答下列問題：

(1)圖A中，a點所對應的溫度稱____________，a點到b點曲線急

劇

下

降，其

原

因

是______________________________。

(2)將裝有唾液淀粉酶與淀粉糊的甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中，20 min后取出轉入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內反應分別應為：甲__________________，乙____________。

(3)圖

B

中，c

點

表

示_______________________________________。

(4)在丙試管中裝入胰蛋白酶與淀粉糊，且將溶液的pH調整至9，而后放入37℃的水浴鍋中保溫20 min，試管內的反應為_________________，說明________________________。

4．為了驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響，做如下實驗。

操作步驟：

①在1～5號試管中分別加入0．5%淀粉液2 mL。

②加完淀粉液后，向各試管中加入相應的緩沖液3.00 mL使各試管中反應液的pH穩定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。

③分別向1～5號試管中加入0.5%唾液1 mL，然后放入37℃恒溫水浴中。

④反應過程中，每隔1 min從第3號試管中取出一滴反應液，滴在比色板上，加1 滴碘液顯色，待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結果。結果見下表：

表中“＋”表示藍色程度。

請回答：

(1)實驗過程中為什么要選擇溫?_______________________________。

37℃恒(2)3號試管加碘液后出現橙黃色，說明什么?___________________________。

(3)如果反應速度過快，應當對唾液做怎樣的調整? ____________________________。

(4)該實

驗

得

出的結

論

是

什么?__________________________。

5．下圖是小麥淀粉酶在不同溫度下的催化效率變化曲線，試根據圖回答：

(1)在35℃時，小麥淀粉酶的催化效率____________。

(2)在_________℃和_________℃時，催化效率都降為0，但在再回復到35℃時，僅_________的催化效率恢復，表明__________________________________。

【同步達綱練習】參考答案

1．解析：用“系統化和具體化(對號入座)法”來解。細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠。答案：B 2．解析：用“系統化和具體化(對號入座)法”來解。題目中的唾液稀釋液和唾液都含有淀粉酶，都能催化淀粉水解成葡萄糖和麥芽糖。區別在于，稀釋后的效果仍和唾液原汁的效果基本相同。由于唾液中的淀粉酶具有高效性的催化作用，稀釋只是使酶的濃度有所下降，但只要酶存在，它就具有高效的催化作用，所以，它們催化效果基本相同，應答酶具有高效性。答案：酶具有高效性

3．解析：先用“圖文轉換法”、再用“層析綜合法”來解。本題首先必須看懂曲線圖中幾個變量之間的關系。曲線的升降與反應速度的快慢有關。酶活性的強弱，與所催化的反應速度密切相關，酶活性越強所催化的反應速度就越快。因此通過本題，可以幫助我們加深對酶的特性的理解。A圖，三種酶所催化的反應與溫度的變化相關，在0℃至30℃之間，曲線向上，說明隨著溫度的上升，反應速度加快，說明酶的活性隨溫度的上升而上升；約在30℃至38℃之間是酶的活性最強的時候，其中曲線最高點a，就是酶的最適溫度；以后，曲線下降，說明酶的活性隨溫度的上升而下降，溫度過高，酶的活性受到抑制。因此甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中，20 min后取出轉入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內反應分別應為：甲試管反應速度加快，而乙試管無催化反應。B圖，三種酶的曲線分布有所不同，表明三種酶的最適pH是不同的。胃蛋白酶的最適pH為2左右，唾液淀粉酶的最適pH為7左右，胰蛋白酶的最適pH為9左右。所以，c點表示胃蛋白酶的最適pH為2左右。雖然丙試管中胰蛋白酶所處的pH、溫度都是最適值，但它不能催化淀粉的分解，這說明酶具有專一性。

答案：(1)酶的最適溫度 溫度過高，酶的活性受到抑制(2)試管反應速度加快 試管無催化反應(3)胃蛋白酶的最適pH為2(4)無催化反應 酶具有專一性

4．解析：用“求異思維法”來解。求異思維在實驗中主要體現在單因子變量的原則上，pH是實驗變量，酶的活性是反應變量，要排除其他變量的干擾，設法找出變量間的因果關系，從而得出正確答案。

答案：(1)37℃是唾液淀粉酶起催化作用的最適溫度，只有在恒溫的條件下，才能排除溫度因素對結果的干擾

(2)淀粉已完全水解

(3)提高唾液的稀釋倍數

(4)唾液淀粉酶的最適pH在6.8左右，高于或低于此pH時，酶活性逐漸降低，酶的活性受pH的影響

5．解析：先用“圖文轉換法”，再用“層析綜合法”來解。

答案：(1)最高(2)0 100 A 低溫不會破壞酶的結構，當溫度恢復時，酶的活性能夠恢復；高溫破壞了酶的結構而使其失活，不能再恢復

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