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第1节 降低化学反应活化能的酶 学习导航 1.学习目标 （1）说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 （2）通过观察“比较过氧化氢在不同的条件下的分解”的实验现象，体验酶与无机催化剂的区别；同时在实验探究中学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，学会如何设置对照组和重复实验。 （3）通过阅读分析《关于酶本质的探索》的资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。 （4）完成《影响酶活性的条件》的探究实验，通过观察实验现象，体验酶的特性和影响酶活性的条件及特点。 2．学习建议 （1）要结合已有的对消化酶的了解和经验，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，进而明确生命体随时发生着数量巨大的生物化学反应，同时又是一个稳定的、开放的系统。对细胞来说，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称细胞代谢，它是细胞生命活动的基础。 （2）要通过实验“比较过氧化氢在不同的条件下的分解”，追忆几种已知的无机催化剂的特点和作用，来认识酶的催化作用以及与无机催化剂的区别。在实验探究中要学会如何控制变量，掌握一般生物学实验的基本思路和原则，体会在对照实验中要遵循单因子变量原则的必要性；要通过对实验现象和结果的分析得出相关结论：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。 （3）可以结合教科书中的“走隧道需要的能量少”的插图，对生化反应的“有酶途径”和“无酶途径”进行直观的类比，化抽象为形象，从而突破“同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著”这一难点；并由此进一步理解细胞中发生的各种化学反应要在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的，就必需尽可能地降低化学反应的活化能，这正是新陈代谢离不开酶的原因。 （4）可通过自学阅读“资料分析”，尝试进行“角色转换”，如果我就是当时的科学家，我该怎么办？让自己的思维沿着科学家关于酶本质的探索历程跳跃、共振、发散，体会科学发现的艰辛曲折，总结出酶的定义，从而在分子水平上理解酶的化学本质。 （5）酶的特性都是在实验中比较分析得出的结论，深刻理解酶的特性就要“从实验中来，到实验中去”。联系上一课时的实验，过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率高得多，得出酶具有高效性的特性；也可尝试设计实验用唾液淀粉酶对淀粉、蔗糖等底物的水解催化效果，得出酶具有专一性的特性；从教材给的材料用具中选择实验材料，拟订实验方案，探究温度和酸碱度对酶活性的影响，进一步学会用什么方法控制自变量、怎样观察或检测因变量，同学之间可以比较谁的实验设计更有创意、更严谨，从对实验现象的解释中加深酶的活性受温度、pH等条件影响的特性。 （6）学习时，也可以从“一把钥匙开一把锁”的道理来形象地类推并理解酶的专一性。蛋白质分子具有特定的化学结构和空间结构，酶在其分子结构上有特定的活性部位，和底物之间具有“锁钥”关系，一种酶只能催化一种或一类化学反应；联系代谢反应过程的复杂性和蛋白质结构的多样性，就更能深刻地理解细胞代谢能互不干扰有条不紊的进行，与酶的多样性和专一性是分不开的。 （7） 由于大多数酶是蛋白质，而蛋白质在高温、强酸、强碱、重金属、辐射等作用下蛋白质的空间结构会发生变化使蛋白质变性，所以酶在同样的条件下当然也会变性而失去生物活性。从蛋白质的特性来考虑酶的特性，相关的化学知识可为你理解酶的特性打开另一扇窗口。 （8）学习过程中还要密切联系生产和生活中的实例，如恒温库中保存种子、低温保存疫苗或精子、“发烧”时厌食、加酶洗衣粉在温水中洗涤效果好等，来进一步加深理解酶的活性与温度、pH的关系。 (责任编辑：admin) |