降低化学反应活化能的酶教学设计（优选7篇）

降低化学反应活化能的酶教学设计（1）

教学目的

1、新陈代谢的概念

2、酶的发现过程和酶的概念。

3、酶的特性。

教学重点

1、酶的概念。

2、酶的特性。

教学难点

探索酶的专一性和高效性的实验。

教学方法

自学与实验探索相结合。

教学用具

实验五、实验六所需用具和药品（见课本），光合作用反应式、有氧呼吸和氨基酸缩合形成多肽反应式的投影片，酶的活性受温度影响的示意图投影片，胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影响的示意图投影片。

课时安排

2课时。

教学过程

引言：第二章中我们已经学习了有关细胞的一些知识。在第三章中，我们将学习生物新陈代谢的知识。新陈代谢是生物体进行生命活动的基础，只有在新陈代谢的基础上，生物体才会表现出其他生命活动。因此，新陈代谢是生物最基本的特征，那么，新陈代谢究竟是指什么呢？

提问：请一位同学说出叶绿体、线粒体、核糖体的生理功能是什么？

（回答：略。）

讲述：上面几种细胞器的生理功能我们都可以用化学反应式表示出来。

（教师放投影片：光合作用的反应式，有氧呼吸及氨基酸缩合形成多肽的反应式。）

讲述：上述反应都是在活细胞中进行的，这些化学反应发生的过程。就是生物体内进行新陈代谢的过程。因此，我们可以说，新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称。

讲述：生物体内这些化学反应，在生物体内温和的条件下（常温、常压）很快就能完成，这全靠生物体内的催化剂——酶的作用。那么，酶的本质是什么？又有哪些特征？

这些都是本节课重点探讨的问题。

下面，首先请同学们阅读课本中“酶的发现”。

阅读后，教师要求学生提出不懂的问题。

讨论后学生回答：

1、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼设计的实验，其巧妙之处在哪里？从这个实验中你能得出什么结论？

2、 20世纪30年代以来。科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶，这一事实说明酶的本质是什么？

3、 20世纪80年代，科学家又发现少数RNA也具有生物催化作用，这一发现使酶的概念又扩展成什么？

4、酶从具有催化作用的蛋白质，发展到有催化作用的有机物，导致酶概念发展的因素是什么？

（回答：略。）

讲述：从发现酶到认识酶的本质，都离不开科学实验，可见实验对科学的重要性。科学实验可导致科学的发展，生产实践同样可导致科学的发展。因此，我们不仅要重视实验，也要重视生产实践。

酶既是生物催化剂，它和无机催化剂相比，具有哪些不同的特点呢？下面我们通过实验来探索。

讲述：过氧化氢（H2O2）在 Fe3+的催化下，可分解成H2O和O2，动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。据测算，每滴氯化铁中的Fe3+数，大约是肝脏研磨液中过氧化氢分子数的25万倍。从数目上看，一滴含有催化剂的容液中，Fe3+数远远大于过氧化氨酶的分子数。如果现在我们想弄清楚Fe3+与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效率高，那么，我们应该如何设计这个实验？

（回答：略。）

讲述：要比较Fe3+和过氧化氢酶的催化效率，设计实验中的其他条件应该相同，如两个试管中过氧化氢溶液的量应该相同， Fe3+和动物肝脏也应尽可能同时加入两个试管中。

（学生按实验步骤分组实验。）

提问：

1、你在实验过程中观察到哪些实验现象？

（回答：略）。

2、从这个实验你可以得出什么结论？

（回答：过氧化氢酶的催化能力强。）

讲述：过氧化氢酶的催化效率和Fe3+相比，要高很多。事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 107～ 1013倍。上述实验说明了酶的一个特性——高效性。

酶还具有什么特性呢？让我们继续通过实验来探索。

讲述：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化下能水解为麦芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与一种叫做斐林的试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解？应该如何设计这个实验？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？

（回答：略，然后学生按设计步骤实验。）

提问：

1、哪个试管加入斐林试剂后再加热会出现了砖红色的沉淀？

（回答：在加入可溶性淀粉的试管中。）

2、出现砖红色沉淀的原因是什么？

（回答：略。）

降低化学反应活化能的酶教学设计（2）

一、教材分析

新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。

二、教学目标

1. 知识目标

（1）、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。

（2）、阐述细胞代谢的概念

2. 能力目标

（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。

（2）、通过有关的实验和探究，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。

（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

3. 情感态度与价值观目标

（1）、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。

（2）、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。

（3）、通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。

三、教学重点和难点

1、教学重点：酶的作用、本质

2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理

四、学情分析

学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。

五、教学方法

1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容

七、课时安排：1课时

八、教学过程

预习检查、总结疑惑，检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

导入新课

多媒体展示图片：多酶片、嫩肉粉、加酶洗衣粉、生物酶牙膏等，并请同学谈谈自己生活中接触过的酶还有哪些，谈谈对酶的了解。

降低化学反应活化能的酶教学设计（3）

一、教材分析

本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用及其生理特性,教材对酶的本质和特性作了重点介绍。本章本节课内容是高二生物教材的重难点内容。自然界中的一切生命现象皆与酶的活动有关。在本章节中通过探索验证酶的特性的教学过程，培养学生建立科学的思维方法和研究精神。

二、教学目标：

1、知识目标：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实验组。

2、能力目标：学会用准确的语言阐明实验探究的结果。

概述温度和pH影响酶的活性。

4、情感态度价值观：体验科学探究过程,领悟科学探究方法，体现团队合作精神。

三、教学难点：

确定和控制对照实验中的自变量和无关变量，观察和检测因变量的变化。

四、学情分析

学生通过上一节课的学习已经有了实验操作基础，这节课的三个实验是在前面的基础上完成的，所以学生对此并不陌生。

五、教学方法

1．实验法：比较过氧化氢在不同条件下的分解。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习。

六、课前准备

实验材料用具的准备、课件制作、学生预习有关内容

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：通过复习上节课的内容---酶的高效性的实验，导入新课。

提问：酶的催化效率如此高效，酶能否催化任意一个化学反应?

（三）合作探究、精讲点拨。

降低化学反应活化能的酶教学设计（4）

一、版本：

人教版高中生物必修1

二、设计内容：

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(第1课时——酶的作用)

三、设计理念

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。

四、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，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。利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

4.确定教学重、难点及解决方法

教学重点：酶的作用。

[解决方法]利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。通过实验、资料分析得出酶的作用。自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。在人体内，大约每分钟要发生几百万次的化学反应，这么多的化学反应之所以能在常温、常压下进行，完全是因为酶的作用，酶是一种什么样的物质?在化学反应中是怎样起作用的?显然应是本节课内容的重点。

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。

[解决方法]

①利用教材上形象，直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。

②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。活化能这个名词在高中生物教材体系中是第一次出现，无论是学生还是教师对这个名词都很陌生。化学反应之所以能进行，就是达到反应所需的活化能。在酶的作用下，原来不能进行反应的物质发生了反应，是增加了反应物的自由能，还是降低了反应所需的活化能?通过实验和类比，必需要让学生理解。在过去几年的高考中，虽然出现了实验设计，但在教材中没有关于控制变量的内容，在本节教材介绍了控制变量的系列名词，但对刚刚接触高中生物实验的学生而言，不能说不是一个难点。

五、设计思路

从物质跨膜运输方式──主动运输需要能量入手，引出第5章细胞的能量供应和利用。再从教材提供的问题探讨──斯帕兰札尼研究鹰的消化作用进入学习情境，是有趣的，并能和学生已有经验──对消化酶的了解结合起来。利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引导学生进入新课学习。既然学生们知道无机催化剂的作用，就让学生通过比较实验来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。教师在安排学生做实验时要注意学生对实验的理解，落实好本节课的目标。本节课的实验需要设置实验组和对照组，建议教师利用直观的手段(绘图或电子幻灯等)将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示，以增加学生实验操作和讨论的效率，或者采取分组实验进行实验讨论(此法效果很好)。

在学生获得感性知识的基础上要求学生体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验，再通过对实验中自变量改变训练学生在实验设计中如何控制变量。显然，这种编排有助于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。

学生通过亲身感知酶的作用，顺理成章引入酶在化学反应中能够降低化学反应的活化能知识点。教材利用卡通式插图、图解和文字叙述，指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。通过形象、直观的图解和文字说明以及绘制“没有催化剂、无机催化剂、酶的催化效率曲线”的比较，进一步让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能(酶催化作用更加显著)，利于学生理性认识。

六、教学用具：

ppt幻灯片、实验材料、器材

七、课前准备：

分组实验(“比较过氧化氢在不同条件下的分解”)材料用具的准备;ppt课件制作。

降低化学反应活化能的酶教学设计（5）

一、教学目标：

【知识】：说明酶在代谢中的作用、本质和特性

【情感】：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。

【技能】：进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

二、教学重难点：

酶的作用、本质和特性（重点）；酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）

三、教学用具：

ppt幻灯片、实验器材

四、课前准备

五、教学过程：

教学活动教师活动学生活动

（一）引入问题探讨

提出问题：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点（条件温和、效率高）；在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？阅读问题探讨内容，进行相关的讨论。

思考教师提出的问题

（二）实验幻灯片展示：酶的本质学生阅读《资料分析》部分，完成讨论，并进行交流。

（三）酶的本质方案一：指导学生完成实验

方案二：指导学生阅读实验实验，提出问题：

1. 2号管发生了什么现象，说明了什么（引出活化能的概念）

2. 3、4号管中，fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了）

3. 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题（说明酶具有高效性）

方案一：学生进行实验

方案二：阅读相关的课文内容，展开讨论，并回答问题。

（四）酶的特性

1.复习实验，指出酶的高效性，也可以给出一些数据加以证明

2.用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙－锁“学说

（五）探究活动：影响酶活性的条件指导学生完成探究活动的设计和操作

揭示酶促反应的条件：最适温度和最适ph完成探究活动，并进行交流和表达

（六）小节让学生画概念图

练习略

第2节细胞的能量“通货”——atp

一、教学目标：

【知识】：简述atp的化学组成和特点

写出atp的分子简式

解释atp在能量代谢中的作用

二、教学重难点：

atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；atp和adp的相互转化。

三、教学用具：

ppt幻灯片

四、课前准备：

让学生到药店了解atp药品的性状、功效。

五、教学过程：

教学内容教师活动学生活动

（一）引入、问题探讨提出问题：前面学习过的能源物质有那些？这些能源物质被细胞分解后，以什么形式提供为细胞提供能量呢？

问题探讨：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫为什么能发光？一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。回答问题（如糖类、葡萄糖、脂肪）

（二）atp分子简介以及atp和adp的转化展示atp的分子结构式，讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。

由atp脱去最远离a的磷酸放出能量引入，讲述adp可以和pi结合，吸收能量，形成atp的过程。，用幻灯片或板书辅助。adp转化为atp所需要的能量的来源：动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用。学生随教师的讲授作出回应，特别是atp和adp相互转化过程中，能量的变化。

（三）atp的利用理解：吸能反应与atp合成想联系；放能反应与atp水解相联系。

（四）小结及例题什么是atp

atp与adp的转化，及其能量的变化

第3章atp的主要来源——细胞呼吸（2课时）

一、教学目标：

【知识】：说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。（理解）

说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。（理解）

【技能】：设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

二、教学重难点：

有氧呼吸的过程及原理（重点）；

细胞呼吸的原理和本质，探究酵母菌的呼吸方式（难点）

三、课前准备：

知道两个小组学生分工完成探究酵母菌细胞的呼吸方式。

四、教学用具：

ppt幻灯片

五、教学过程

教学内容教师活动学生活动

（一）引入回顾atp的生理功能，糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题：有机物进入细胞后以什么方式分解的呢？在体外，有机物与氧气发生燃烧反应，放出大量能量。而生物学家发现，有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。

引出细胞呼吸的概念回顾旧知识，受教师的问题所引导，进入新课。

（二）探究酵母菌细胞呼吸的方式对引导其他学生对参加实验的学生进行提问，并进行归纳。（问题如：为什么选用酵母菌作为实验材料，而不选用小白鼠等；naoh溶液的作用是什么）

总结出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2；无氧呼吸产生酒精和co2对实验的设计、结果进行交流和表达，并回答老师和其他学生提出的问题

（三）有氧呼吸提出问题：在学习细胞器的内容中，和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么？阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进行观察和表述，以问题作为引导：

1.线粒体是由多少层膜组成；

2.外膜和内膜在形态上有什么区别，内膜的特点如何与线粒体的功能相适应；

3.内膜和基质上有什么物质。

以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。提出问题：有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较，有什么区别呢？

简单介绍有氧呼吸能量的转化效率，可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25％左右，而生物有氧呼吸的能量效率为40％左右，其余60％左右转变为热能。回答问题（线粒体）

观察线粒体的结构，并回答相关问题，并把多个问题的答案进行整合，得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。学生阅读相关内容，填写表格，并进行分组讨论后，分别讲述有氧呼吸三个阶段。比较两者的区别分析有机物产伤的热能的生理意义。

（四）第一课时小结及练习用幻灯片展示半成品的概念图，指导学生完成

（五）无氧呼吸提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗？师生共同列举一些无氧呼吸的例子

（六）细胞呼吸原理的应用指导学生进行资料分析和讨论。进行讨论，或者自由发言，利用无氧呼吸的知识，解释教材中相关的实例

（七）小结及练习

第4节能量之源——光与光合作用（3课时）

一、教学目标：

【知识】：说出绿叶中色素的种类和作用（了解）

说出叶绿体的结构和功能（了解）

说明光合作用以及它的认识过程（理解）

研究影响光合作用强度的因素

【情感态度】：通过了解光合作用的探索过程，认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

【能力、技能】：进行有关的探究和实验，学会提取、分离绿叶中的色素，在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

二、教学重难点：

重点：绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现和研究历史；光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。

难点：光反映和暗反应的过程；探究影响光合作用强度的环境因素。

三、教学用具：

实验材料；ppt课件

四、课前准备：

五、教学过程

教学内容教师活动学生活动

（一）引入光合作用对自然界的意义：生成氧气，进而紧接形成地球的臭氧层；直接或间接为其他生物提供能源；促进碳的循环。

（二）光合色素实验：探究光合色素的的种类

讲述光合色素的种类、吸收光谱

（三）叶绿体的结构通过图片和问题的引导，讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。对恩格尔曼的两个实验进行讨论，并进行表达交流

（四）光合作用的探究历程利用学生初中学过的关于光合作用的反应式，利用填空的方式，展示光合作用的定义。

引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读，并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验

（五）光合作用的过程光反应：以光合色素捕获的光能的用处入手，并辅以板话，能量的是水脱氢，并放出氧气和产生[h];并且使adp生成atp。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。

暗反应：目的是二氧化碳获得h，被还原成为葡萄糖。二氧化碳与c5化合物结合（二氧化碳的固定），成城2分子c3；一部分c3获得了[h]被还原为葡萄糖；一部分c3形成c5继续参与循环。

归纳光合作用的本质：把利用光能，产生[h]，把二氧化碳还原为葡萄糖，并把光能储存在更加稳定的糖类中。以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。

（六）影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系设计情景，引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子，分析呼吸作用和光合作用的关系。

（七）化能作用自养生物；异氧呼吸的概念，并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。

降低化学反应活化能的酶教学设计（6）

【教学目标】

1.知识目标:说明酶在细胞代谢中的特性。

2.能力目标:进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量变化以及设置对照组。

3.情感态度价值观:养成勇于质疑、自主探究、合作学习的科学探究精神;培养学生关注社会科技发展和学以致用的意识。

【教学重点和难点】

1. 教学重点：说明酶的特性。

2.难点：酶的特性探究、实验中控制变量的科学方法。

【教学方法】

探究式教学法，讲授法，演示法。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

【导入】

让学生观看视频：“生物酶牙膏”的广告，并展示课前找到的生活中所用的加酶产品。教师总结导入新课：酶已悄悄融入到我们的日常生活中，它的应用如此广泛肯定跟其特性有密切联系。那么它究竟有什么特性呢?让我们来一起研究吧。

(一)酶具有高效性

教师：引导学生回忆“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，从这个实验你可以得出什么结论?

学生：过氧化氢酶的催化效率比Fe3+高许多，说明酶具有高效性。

教师：大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍;正是因为酶的这一特性才使其在生产中得到广泛应用：如在洗衣粉中加入0.2%-0.5%的酶制成合成洗涤剂——加酶洗衣粉，其去污能力大大增强。

设疑:酶还有什么特点呢?

(二)酶具有专一性

教师出示资料：

无机催化剂催化的化学反应的范围比较广，比如酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉的水解;

多酶片是消化酶制剂，常用于治疗消化不良症，每片含胃蛋白酶不得少于48单位，含胰蛋白酶不得少于160单位，含胰淀粉酶不得少于1900单位，含胰脂肪酶不得少于200单位。

学生阅读后，讨论回答：

为什么许多加酶产品中的酶有多种类型?这说明酶还有什么特性?

学生：酶还具有专一性。

教师：专一性的具体含义是什么?

学生：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

教师肯定学生的回答，并举例解释酶的专一性。

知识应用：小方早晨起来发现昨晚塞进牙缝里的瘦肉丝依然存在，为什么瘦肉丝还没被分解呢?

学生：……。

教师进一步设疑：许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或者强碱条件下催化化学反应，酶起催化作用需要怎样的条件呢?引入探究课题： “影响酶活性的条件”，酶活性就是指酶对化学反应的催化效率。

(三)酶的作用条件较温和

由学生阅读加酶洗衣粉背面的使用说明：用温水浸泡后洗涤效果更佳。

教师：通过这个现象，你能提出什么问题?

学生：温度会影响酶的活性吗?

教师：请根据所学知识作出假设。

学生：酶的活性可能受温度的影响。

教师：如何检验做出的假设是否正确呢?

学生：设计实验进行检验。

教师：大家说的很对。接下来就请大家分组讨论，设计该实验方案的。

用幻灯片展示实验材料及用具，让学生6-8人为一组，根据实验材料及用具讨论详细实验方案并将讨论的结果记录下来。期间教师可根据学生的实际情况给予适当提示：该实验中的自变量是什么?如何控制?因变量是什么?如何检测?

讨论结束后教师可选择其中有典型错误的实验方案分析，引导学生讨论、质疑并寻找错误，最终完善该实验方案。

请学生根据此实验结论尝试构建数学模型：绘制温度影响酶的活性函数曲线，并用语言来描述温度变化与酶活性的关系。

知识应用：水果、蔬菜在冰箱中保鲜的原理是什么?

学生：……。

教师出示资料：

经测定，唾液的pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5，小肠液的pH为7.6。

口腔温度和体温差不多，那么当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，唾液淀粉酶还具有催化淀粉分解的功能吗?胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后还具有催化功能吗?

由学生做出猜想后，教师引导学生把问题转换成“pH能不能影响到酶的活性”。请大家在课下设计“pH对酶活性影响”的实验方案，并去实验室按照预定的方案进行实验。

通过理论分析及实验的预期结果，我们知道了酶的催化作用一般要在温和的条件下进行，这就是酶的第三个特性：酶的作用条件较温和。

总结：

今天我们主要学习了酶的三个特性：高效性、专一性及酶的作用条件较温和，同时还一起设计了“温度对酶活性的影响”的实验方案。在实验设计中一定要控制好变量，避免无关因素对实验结果造成干扰，这样才能得出正确的结果及结论。

【板书设计】

酶的特性

一、高效性

二、专一性

三、酶的作用条件温和

降低化学反应活化能的酶教学设计（7）

一、目的和要求

1.掌握盐析法初步分离纯化蛋白质的原理和方法；

2.掌握透析脱盐浓缩蛋白质的原理和方法。

3.掌握膜分离原理和方法

二、基本原理

1.蛋白质的盐析

蛋白质是亲水胶体，借水化膜和同性电荷（在PH值7.0的溶液中一般蛋白质带负电荷）维持胶体的稳定性。由于蛋白质分子内及分子间电荷的极性基团有着静电引力，当向蛋白质溶液中加入少量碱金属或碱土金属的中性盐类[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl或MgSO4等]时，由于盐类离子与水分子对蛋白质分子上。

的极性基团的影响，使蛋白质在水中溶解度增大，因此蛋白质、酶等在低盐浓度下的溶解质随着盐液浓度升高而增加，此时称为盐溶；当盐浓度不断上升并达到一定浓度时，蛋白质表面的电荷大量被中和，水化膜被破坏，于是蛋白质就相互聚集而沉淀析出，蛋白质和酶的溶解度又以不同程度下降并先后析出，称为蛋白质的盐析。

由盐析所得的蛋白质沉淀，经过透析或用水稀释以减低或除去盐后，能再溶解并恢复其分子原有结构及生物活性，因此由盐析生成的沉淀是可逆性沉淀。盐析法就根据不同蛋白质和酶在一定浓度的盐溶液中溶解度降低程度的不同而达到彼此分离的方法。盐析法对于许多非电解质的分离纯化都是适合的，也是蛋白质和酶提纯工作应用最早，至今仍广泛使用的方法。

2.透析脱盐的原理

蛋白质的分子很大，其颗粒在胶体颗粒范围（直径1～100nm）内，不能透过半透膜。选用孔径合宜的半透膜，使小分子物质能够透过，而蛋白质颗粒不能透过，这样就可使蛋白质和小分子物质分开。把蛋白质溶液装入透析袋中，袋的两端用线扎紧，然后用蒸馏水或缓冲液进行透析，这时盐离子通过透析袋扩散到水或缓冲液中，蛋白质分子量大不能穿透析袋而保留在袋内，通过不断更换蒸馏水或缓冲液，直至袋内盐分透析完毕。这种方法可除去和蛋白质混合的中性盐及其他小分子物质，是常用来纯化蛋白质的方法。透析需要较长时间，常在低温下进行，并加入防腐剂避免蛋白质和酶的变性或微生物的污染。

三、试验材料

1.培养基

种子培养基：牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g 可溶性淀粉 2g 葡萄糖1.5g /1000ml H2O 配100ml

发酵培养基：牛肉膏5g 蛋白胨10g NaCl 5g可溶性淀粉 2g /1000ml

2.酶活测定溶液

0.2mol/LpH6.8 PBS缓冲液 葡萄糖标准液1mg/mL DNS试剂（3,5-二硝基水杨酸试剂）

3.试剂

蛋白胨、牛肉膏、可溶性淀粉、(NH4)2SO4、NaOH、HCl、、Na2HPO412H2O、NaH2PO4H2O、EDTA

4.仪器或其它用具

微量移液器、移液器枪头、透析袋、恒温培养箱、摇床、紫外检测仪（分光光度计）、离心机、分析天平、pH计、量筒、250ml瓶、分装架、记号笔、纱布、酒精灯、灭菌锅、干燥箱、恒温水浴锅等；

四、试验路线

发酵培养→粗酶液制备→硫酸铵盐析→透析脱盐浓缩→浓缩酶液酶活测定

五、操作步骤

1.菌株发酵

将实验一中纯化的菌株接入种子培养基摇瓶培养24h，2% 的接种量接种到发酵培养基，37℃，180r/min，培养36h；

2.粗酶液的制备

发酵液在8000r/min离心20min，收集上清液即为粗酶液，测定酶活方法参见实验三DNS测淀粉酶活力。

3.硫酸铵盐析

3.1 盐析条件的确定

盐析步骤

1）发酵液上清分装至3支烧杯中，每个20ml；

2）加硫酸铵至3支烧杯中，对照25℃硫酸铵饱和度配置表，使其饱和度分别为40%、60%和80%。在加硫酸铵时需缓慢的加入，同时不断的轻柔搅拌（否则局部浓度过高会使酶失活）使硫酸铵完全溶解；

3）室温静置2h，出现白色沉淀

4）离心，分别取沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS缓冲液回溶。

4.透析脱盐浓缩

4.1 透析膜前处理

透析袋的预处理方法：

1）将透析袋剪成合适的长度；

2）在一只250 mL的玻璃烧杯中，加入200 mL的透析袋处理液，微波炉中预热；

3）将透析袋装入其中，电炉上煮沸10 min；

4）用蒸馏水彻底洗涤；

5）蒸馏水中煮10 min；

6）冷却后4℃存放，存放过程中透析袋应完全放入0.02mol/L磷酸酸缓冲液（pH7.0）中

7 用细线扎紧透析袋一端，注入清水检验不漏后加入不超过透析袋体积1/2的须透析溶液。

4.2 操作

1 沉淀用少量0.2mol/LpH6.8 PBS缓冲液回溶，移入透析袋中，经透析膜袋在20倍量0.02mol/L磷酸缓冲液（pH7.0）中在室温，36h透析脱盐（每过6h换一次透析液).

2 取各梯度脱盐沉淀5ml 8000r/min离心20min，取上清测酶活。（沉淀为变性蛋白质酶活很低。）

5.酶活力的测定

参照实验三中的酶活测定。

实验数据

粗酶液 540nm 0.291 0.314

盐析40%60% 80%

1.221 2.708 1.456

七、实验报告

1.实验结果

（1）测定粗酶液酶活；

粗酶液 540nm 0.291 0.314 （取平均值)

酶活力9.705

（2）测定透析后酶液的酶活力

40%60% 80%

540nm吸光度 1.221 2.708 1.456

酶活力36.63 81.24 43.68

2.实验结果分析

通过比较可知 在硫酸铵饱和度为 60%时分离纯化淀粉酶酶活力最高。经盐析，透析除盐后酶活力大大提高纯化后的酶活力约为粗酶活力的4~9倍。

八、注意事项

（1）硫酸铵饱和度计算及加入方式：在分段盐析时，加盐浓度一般以饱和度表示，所需达到饱和度较高而溶液的体积又不再过分增大时，可直接加固体硫酸铵，其加入量见附表。注意看清是25℃硫酸铵饱和度表

（2）清洗透析袋内外时，操作过程中应使用镊子或戴手套；

（3）蛋白质溶液用透析法去盐时，正负离子透过半透膜的速度不同。以硫酸铵为例，NH4＋的透出较快.在透析过程中膜内SO42-剩余而生成H2SO4，而使膜内蛋白

质溶液呈酸性，足以达到使蛋白质变性的酸度，因此在用盐析法纯化蛋白质做透析去盐时，开始应用0.1M的NH4OH透析，或者用缓冲液配制蛋白溶液。