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4.2酶是细胞生化反应的催化剂（课时2）教学设计
课题
4.2酶是细胞生化反应的催化剂（课时2）
单元
必修1
学科
生物
年级
高中
教材分析
本节是高中教材第一册第4章细胞的生存需要营养物质和能量"中第2节
4.2酶是细胞生化反应的催化剂的内容。通过本节的学习让学生认识到在生物体的新陈代谢中酶是不可缺少的条件因此了解酶的本质、特性不仅有助于学生延伸对蛋白质功能、性质的理解，对理解细胞中复杂的代谢过程能井然有序地进行、理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进行有重要作用本节提出的有关实验的知识，对整个高中生物学实验教学有着非常重要的作用。
学习目标与核心素养
1知识目标（1）概述细胞的概念，说明酶在细胞代谢中的作用。（2）理解酶的本质。2能力目标通过自主学习与展示，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力通过图表比较、动画演示、动手游戏，以及教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能3情感目标（1）通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。（2）通过图表、动画、游戏等形式，并感受学习的快乐和分享的喜悦。生命观念：通过进行实验和讨论，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。科学思维：通过探究合作学习，能够感知科学的实验结论要有科学的研究方法，培养学生的理性思维和科学探究的素养。社会责任：通过探究合作学习进而增强团队协作意识。
重点
教学重点：酶的活化能降低的原理。
难点
教学难点：实验中控制变量的科学方法。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
第1课时1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉放进金属笼内，然后让鹰把肉吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出后，发现笼内的肉块消失了。1.1783年斯巴兰让尼的实验要解决什么问题？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？
学生思考并猜想，讨论回答。
通过有趣的案例实验引入课堂，激发学生兴趣，引发学生思考。
新课讲授绝大多数酶是蛋白质酶的作用酶的本质酶的高效性酶的专一性
德国动物学家施旺不仅是细胞学说的奠基人之一，而且还是一位杰出的生理学家。1834年，施旺经过实验和分析发现，胃腺中有一种物质，如果将其与酸混合，分解肉类食物的能力远比酸的单独作用大得多。1836年，施旺将这种物质从胃液中提取出来，并用氯化汞处理，终于制备出一种被证明是有效成分的沉淀物，后来该有效成分被称为胃蛋白酶。这是人类第次从动物体内提取出酶.酶的作用：1.酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多；2.酶能更显著地降低化学反应的活化能酶的催化机理是降低活化能：图像分析：如果把化学反应比作推石头越过山丘，加热相当于加大推力：加催化剂则相当于降低了山丘的高度：1.比较酶与普通催化剂的催化效率，探究酶催化作用的高效性。2.比较不同条件下过氧化氢酶的催化效率，探究酶的专一性和pH对酶活性的影响。酶的本质：1926年，美国科学家萨姆纳（J
Sumner）经过多次实验，从刀豆种子中提取到了脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。此后他与其他科学家又相继证明过氧化氢酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等几千种酶都是蛋白质。20世纪30年代，科学家一致认为，酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。1978-1982年，美国分子生物学家奥尔特曼（S.Altman）和切赫（T.Cech）发现，在特定条件下某些RNA也具有催化活性。科学家将酶的定义完善为酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，它能使生物体内的化学反应在一定条件下迅速地进行，而酶本身不发生变化。目前，科学家普遍认为绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的本质的探索总结：从前人的探索中，我们可以得出结论：酶是活细胞产生的具催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。一个细胞就相当于一个微型的“化工厂”，其能量的获取和利用都伴随着复杂的物质变化。在常温常压下，正是酶的作用才保证了细胞内复杂的生物化学反应有条不紊地进行。
学生观看课本与课件图文，了解酶的发现历程，及这其中的科学精神和坎坷，感受科学探究的精神。学生学习图文结合材料，复习酶的作用。学生观看课件图片，通过直观形象的展示，进一步理解酶对于化学反应的作用。学生阅读课本知识，继续了解科学家探索酶的结构的历程，不断接近酶的本质的探索与解密。学生了解学习酶的概念：酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。酶是蛋白质，少数酶是RNA。学生尝试总结酶的本质及其发现过程。了解酶对于细胞的意义。
通过对酶的发现和提取历程的梳理讲授，引导学生了解酶的探索过程，感受探究精神，落实学科的核心素养。通过图文结合引导学生复习酶的作用，从功能中思考酶的结构。图文直观展示并帮助学生巩固了酶的催化作用及其原理。通过直观的动画图示，趣味演示了酶对于化学反应的催化作用，帮助学生进一步理解酶的作用及其原理。通过继续了解科学家发现酶的结构的历程，带领学生重新感受科学探究的程序，引导学生一步步主动学习酶的本质。让学生带着问题去探究，帮助学生自主思考，发现和解决问题。通过对酶的本质的探索历程总结，培养学生的归纳总结能力。通过核心知识的意义学习，升华知识。
小试牛刀：1.
.
20世纪80年代，生物学家奥特曼和切赫发现了RNA的催化功能，并由此获得1989年的诺贝尔奖。下列有关叙述中，正确的是（ A ）A．酶的化学本质不一定是蛋白质B．RNA虽具有催化功能但不能叫作酶C．RNA催化功能的发现说明酶只是RNAD．酶都是在细胞的核糖体上合成的2.
在适宜的条件下用蛋白酶处理核酶后，结果发现核酶仍然能够在特定位点切断RNA，说明核酶的化学本质是（ D ）
A．蛋白质
B．DNA
C．脂肪
D．RNA
3.
关于酶本质的探索，相关叙述错误的是（ A ）
A．巴斯德提出发酵是纯化学反应，与生命活动无关
B．李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质
C．毕希纳从细胞中获得了含有酶的提取液
D．萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质
思考、回答问题
通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。
课堂小结
师（总结）：今天这节课我们了解了渗透作用。主要内容包括以下内容：
总结、归纳本课所学
师生共同总结回顾知识，强化重点知识，加深对知识的掌握
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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第四章
细胞的生存需要营养物质和能量
沪科版
必修1
4.2酶是细胞生化反应的催化剂
（课时2）
导入
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉放进金属笼内，然后让鹰把肉吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出后，发现笼内的肉块消失了。
1.1783年斯巴兰让尼的实验要解决什么问题？
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
讲授新课
绝大多数酶是蛋白质
德国动物学家施旺不仅是细胞学说的奠基人之一，而且还是一位杰出的生理学家。1834年，施旺经过实验和分析发现，胃腺中有一种物质，如果将其与酸混合，分解肉类食物的能力远比酸的单独作用大得多。1836年，施旺将这种物质从胃液中提取出来，并用氯化汞处理，终于制备出一种被证明是有效成分的沉淀物，后来该有效成分被称为胃蛋白酶。这是人类第次从动物体内提取出酶.
胃蛋白酶的分子结构示意图
结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多
更显著地降低化学反应的活化能
酶
酶的作用：
酶的催化机理是降低活化能
时间
加入酶
加入无机催化剂
未加酶
平衡点
图像分析
如果把化学反应比作推石头越过山丘，加热相当于加大推力。
有催化剂
无催化剂
加催化剂则相当于降低了山丘的高度。
酶的本质
1926年，美国科学家萨姆纳（J
Sumner）经过多次实验，从刀豆种子中提取到了脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。此后他与其他科学家又相继证明过氧化氢酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等几千种酶都是蛋白质
20世纪30年代，科学家一致认为，酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。1978-1982年，美国分子生物学家奥尔特曼（S.Altman）和切赫（T.Cech）发现，在特定条件下某些RNA也具有催化活性。
科学家将酶的定义完善为酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，它能使生物体内的化学反应在一定条件下迅速地进行，而酶本身不发生变化。
目前，科学家普遍认为绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
酶的本质的探索总结
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
争论
其他科学家
切赫和奥特曼
从前人的探索中，我们可以得出结论：酶是活细胞产生的具催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
一个细胞就相当于一个微型的“化工厂”，其能量的获取和利用都伴随着复杂的物质变化。在常温常压下，正是酶的作用才保证了细胞内复杂的生物化学反应有条不紊地进行。
小结
酶的作用和本质
细胞代谢的概念：
酶的发现：
酶的概念：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
发现过程
发现的意义
发现过程中的科学探究思想
1.
20世纪80年代，生物学家奥特曼和切赫发现了RNA的催化功能，并由此获得1989年的诺贝尔奖。下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．酶的化学本质不一定是蛋白质
B．RNA虽具有催化功能但不能叫作酶
C．RNA催化功能的发现说明酶只是RNA
D．酶都是在细胞的核糖体上合成的
A
课堂练习
2.在适宜的条件下用蛋白酶处理核酶后，结果发现核酶仍然能够在特定位点切断RNA，说明核酶的化学本质是（ ）
A．蛋白质
B．DNA
C．脂肪
D．RNA
D
课堂练习
3.关于酶本质的探索，相关叙述错误的是（ ）
A．巴斯德提出发酵是纯化学反应，与生命活动无关
B．李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质
C．毕希纳从细胞中获得了含有酶的提取液
D．萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质
A
课堂练习
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