人教版 生物必修一 5.1降低化学反应活化能的酶
第2课时
一、教学目标
1．知识目标：
（1）说明酶在细胞代谢中的作用
（2）说明酶的化学本质
2．能力目标：
进行有关的实验和探究，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．情感目标：
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点难点
1．教学重点：酶的作用
2．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。
三、教学方法
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、资料分析、归纳
四、课时安排：3课时
五、教学过程
试管2产生气泡较多是因为加热所致，加热使H2O2分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。我们把这种转变所需要的能量称为活化能。
思考分析：
问题1 汽油在常温下会不会自发地起火?为什么？
在高温下，少数汽油分子获得了一定的能量而被活化,才能发生氧化反应。
问题2 为什么铁和过氧化氢酶能提高过氧化氢的分解反应的速率呢？
在20℃测得的过氧化氢分解的活化能,从图中你能得出什么结论?
条? 件
没在催化剂催化
用Fe3+催化
用过氧化氢酶催化
活化能/kJ·mol-1
75
54
29
?播放动画：活化能是障碍物，小球跳不过去。加热以后小球能跳得更高，有一小部分小球能跳过去。Fe3+来了，把障碍物降低，有大约60%的小球可以完成任务。最后过氧化氢酶将障碍物降得更低，几乎所有的小球都跳过去了。
如图abc中，代表正常条件下分子活化能是 __c___，
代表酶促反应所需活化能的是 ___b___；
代表酶所降低的活化能的是 ____a____。
通过实验我们已经知道了酶能够大大加快反应的速率，那么酶为什么会有如此神奇的功能呢？让我们一起来看教材80页的图5-1，如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。走隧道需要的能量少。
下面大家将手伸出来，左手在下，右手在上。现在，左手相当于常态，右手相当于活跃状态。那么两手之间的距离相当于什么？ 活化能。
两手相碰就能发生反应，刚才实验中的加热能使过氧化氢分子得到能量，相当于将左手上抬。那么此外还能有什么方法使两手相碰呢？ 右手下降。
右手下降，缩短两手之间的距离，起实质是降低了什么？ 活化能。
刚才的实验除了加热，还可以通过催化剂来提高反应速率，其实质就是降低反应的活化能。
二、酶的本质
阅读教材P81页，关于酶本质的探索
巴斯德和李比希观点的比较
巴斯德 李比希
通过显微镜观察： 通过对化学变化的研究：
发现发酵的过程中有酵母菌存在 认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论：没有活细胞，糖类不可能变成酒精 结论：在这个变化过程中，只有细胞
死亡之后放出了某些物质起了作用
问：从巴斯德研究 的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？
答：巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。
问：从李比希研究的领域来看，它得出结论的出发点主要是什么？
答：李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。
问：他们的争论被哪位科学家的研究成果平息了？
答：毕希纳。
请分析毕希纳研究的过程
实验：酵母细胞研磨——加水搅拌——加压过滤——含酵母细胞的提取液——加入葡萄糖。
现象：冒出气泡。
结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样。
酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
问：你认为毕希纳只凭上面的实验能不能说明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样？
答：不能。
问：那还应做怎样的实验？
答：对照实验。将酵母菌分成两等份，一半直接加入葡萄糖，另一半通过研磨、过滤等过程来进行，观察结果是否一样。
虽然已经确定了酶在物质变化中的作用，但酶到底是什么物质仍然是困扰大家的问题。要研究酶是什么物质，首先要得到纯度较高的酶，然后才能作出鉴定。美国科学家萨姆纳在研究酶究竟是什么过程中作出了杰出贡献。
萨姆纳的研究过程
问：萨姆纳研究哪种酶？是如何确定的？
答：脲酶。借助其他科学家的研究，知道刀豆种子中脲酶的含量比较高。
问：脲酶提取出了，根据你学过的知识如何证明它就是脲酶，不是细胞中其他的有机物呢？
答：在这个实验中首先可以证明是不是蛋白质。用双缩脲试剂这个特有反应来鉴定。
1926年萨姆纳的重要科学研究成果让人们知道脲酶就是蛋白质，后来其他科学家也提取了其他种类的酶，也证明是蛋白质，所以在以后一段较 长的时间，人们都认为酶就是蛋白质。
问：这样的结论到了20世纪80年代美国科学家的重要发现出现了什么变化？
答：美国科学家切赫和奥特曼发现了一种酶，它也有催化功能，但是它是RNA。
这样酶的定义就有了发展。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的是RN A。
酶作为生物催化剂，人们对它的认识经历了较长的时间，从酶究竟是在活细胞中能起作用还是释放出来起作用一直争论到到底是什么物质，每次争论的结果都让人们对酶的认识 更深入一步，更加准确，所以可以说酶的本质的发现过程也正是人们认识自然的一个真实写照。
六、板书设计
第2课时
二、酶本质的发现过程：
结论：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数为蛋白质。
课件10张PPT。1．下列关于过氧化氢的叙述中，正确的( )
A．在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气
B．过氧化氢和水一样无色无味，对细胞无害
C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解
D．从最终结果看，在有催化剂存在时，过氧化氢
分解反应会进行得更彻底课堂练习：C2.下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是( )
A．要设置对照组和实验组
B．自变量要始终保持相同
C．无关变量要始终相同且适宜
D．要遵循单因子变量原则
3．同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因A．降低反应的活化能的作用更显著
B. 能供给反应物能量
C．改变了反应的途径
D．能降低反应活化能ＢＡ作用机理：分子常态活跃状态那么，为什么酶会有如此神奇的功能 各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能如图abc中，代表正常条件下分子活化能是 ，
代表酶促反应所需活化能的是 ；
代表酶所降低的活化能的是 。abcbca二、酶的本质阅读教材P81页,关于酶本质的探索巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵与活细胞有关，发酵
是整个细胞而不是细胞中的某
些物质在起作用
引起发酵的是细胞中的某
些物质，但是这些物质只有在
酵母细胞死亡后才能发挥作用
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后
继续起催化作用，就象在活酵母细胞中一样 酶是蛋白质少数的RNA具有催化作用绝大多数酶是蛋白质，
少数的酶是RNA。 酶是活细胞产生的一类具有
生物催化作用的有机物。二、酶的本质
