新陳代謝與酶

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1、新陳代謝與酶天津市第51中學(xué)郝捷【教學(xué)內(nèi)容】《生物》(必修)第一冊(cè)第三章“生物的新陳代謝”。【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課師：同學(xué)們，我們通過(guò)學(xué)習(xí)，知道了生物體內(nèi)各種有序化學(xué)變化的總稱叫做新陳代謝。大家學(xué)過(guò)化學(xué)，化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)催化劑的催化，那么生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)靠什么來(lái)催化呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，請(qǐng)看幻燈片。幻燈片一：材料1：1783年，意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼的實(shí)驗(yàn)──將肉放在金屬絲編的小籠內(nèi)，放在鷹的胃里，過(guò)一段時(shí)間后，觀察到肉塊不見(jiàn)了。幻燈片二：材料2：1836年，法國(guó)科學(xué)家施旺從胃液中提取出胃蛋白酶?；脽羝翰牧?/p>

2、3：1926年，美國(guó)科學(xué)家薩姆納通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，從刀豆中提取的脲酶是蛋白質(zhì)?；脽羝模翰牧?：有一種叫做RNaseP的酶，這種酶由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成，科學(xué)家們將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并且提高了Mg2+的濃度，他們發(fā)現(xiàn)留下來(lái)的RNA仍具有與該種酶相同的催化活性?；脽羝澹翰牧?：人體內(nèi)血液中的紅細(xì)胞每秒鐘更新20多萬(wàn)個(gè)，大約60天左右全部紅細(xì)胞要更新一半；肝臟和血漿中的蛋白質(zhì)，大約10天左右要更新一半；人在一生(按60年計(jì)算)中與外界環(huán)境交換各種物質(zhì)的數(shù)量：大約水為50噸，糖類為10噸，脂類為1噸，蛋白質(zhì)1

3、.6噸。物質(zhì)交換的總重量大約相當(dāng)于人體重量的1200倍，而實(shí)際上現(xiàn)在人類的壽命已經(jīng)大大超過(guò)60歲了。二、初步感知師：現(xiàn)在我們仔細(xì)分析一下，上述材料都說(shuō)明了什么問(wèn)題?生1：材料1說(shuō)明胃對(duì)食物除了物理性消化，還有化學(xué)性消化。生2：材料2說(shuō)明胃液中有消化蛋白質(zhì)的蛋白酶。生3：材料3說(shuō)明胃蛋白酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。生4：材料4說(shuō)明少數(shù)RNA也是酶。生5：材料5說(shuō)明人體細(xì)胞內(nèi)每分鐘約發(fā)生幾百萬(wàn)次化學(xué)反應(yīng)，這么多的化學(xué)反應(yīng)之所以能夠在常溫、常壓下迅速、順利完成，完全是依靠酶的催化作用。師：通過(guò)大家的分析，誰(shuí)能概括一下酶的概念?生：酶是活細(xì)

4、胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。師：大家想一想，酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?生1：蛋白質(zhì)。生2：RNA。［教師點(diǎn)撥1］師：把他們兩個(gè)人的答案加起來(lái)：大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。生物體內(nèi)的各種代謝活動(dòng)，只有在酶的參與下，才能在常溫、常壓的條件下迅速地進(jìn)行，所以將酶稱做是生物催化劑。那么現(xiàn)在看一看，生物催化劑與無(wú)機(jī)催化劑有什么區(qū)別呢?三、深入探究教師演示實(shí)驗(yàn)一：比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率。過(guò)程：(1)取2支試管并編號(hào)：1號(hào)、2號(hào)，各注入2mL的H2O2溶液；(2)向1號(hào)試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液，向2號(hào)試管滴入2滴FeCl

5、3溶液；(3)堵住試管口，輕輕震蕩兩支試管，使物質(zhì)混合均勻，觀察現(xiàn)象；(4)將點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香分別放在試管1、2的試管口，觀察。師：有什么現(xiàn)象?生：1號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，1號(hào)試管的衛(wèi)生香燃燒猛烈。師：說(shuō)明什么?生：肝臟研磨液中的酶的催化效率比FeCl3高。師：經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍。通過(guò)了解我們知道，酶具有高效性。大家想一想，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能否共用一個(gè)滴管?為什么?生：不能。如果共用一個(gè)滴管，就分不出是過(guò)氧化氫酶的作用，還是FeCl3的作用。師：非常正確，F(xiàn)eCl3分解過(guò)氧化氫過(guò)程

6、中起作用的是Fe3+。教師演示實(shí)驗(yàn)二：探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用。過(guò)程：(1)取兩支試管并編號(hào)，在1號(hào)試管注入2mL可溶性淀粉溶液，2號(hào)試管注入2mL蔗糖溶液，再分別注入2mL新鮮淀粉酶溶液；(2)振蕩搖勻后，將兩支試管下半部浸到60℃的水浴中保溫5min；(3)取出試管，分別加2mL斐林試劑；(4)將兩支試管放入水浴，煮沸1min，觀察。師：有什么現(xiàn)象出現(xiàn)?生：1號(hào)試管呈磚紅色沉淀，2號(hào)無(wú)變化。師：大家討論一下，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?生：淀粉酶催化淀粉分解為麥芽糖，麥芽糖是還原性糖，能與斐林試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，而

7、淀粉酶不能催化蔗糖的水解。［教師點(diǎn)撥2］師：通過(guò)分析我們知道，酶只能催化一種化合物或一類化合物的反應(yīng)?，F(xiàn)在已鑒定出的酶就有2000多種，習(xí)慣上，各種酶是根據(jù)其來(lái)源及其所催化的作用物(底物)來(lái)命名的，例如：唾液淀粉酶是唾液腺產(chǎn)生的催化淀粉分解成麥芽糖的酶，胃蛋白酶是胃腺產(chǎn)生的催化蛋白質(zhì)分解成多肽的酶。大家想一想，如果2號(hào)試管也出現(xiàn)磚紅色的沉淀，是什么造成的？生：說(shuō)明2號(hào)試管里也有還原性糖。師：那還原性糖是哪里來(lái)的呢?生：蔗糖放置時(shí)間久了，會(huì)分解成果糖和葡萄糖，它們都是還原性糖。師：非常好，下面我們來(lái)做一道練習(xí)題，看幻燈。四、

8、探究訓(xùn)練幻燈片：A試管加入2mL稀淀粉和2mL唾液，B試管中加入2mL稀淀粉和2mL人造胃液，每支試管加入2mL滴革蘭氏碘液，搖勻后，再將A、B兩支試管置于37～40℃水浴中放置15～20分鐘。問(wèn)題：(1)A試管內(nèi)顏色是(?)的，B試管內(nèi)顏色是(?)的。A.無(wú)色?B.藍(lán)色?C.紫色?D.橘紅色(2)A說(shuō)