51降低化学反应活化能的酶-导学案.doc

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1、第五章　　细胞的能量供应和利用　　　　　导　学　案第1节　降低化学反应活化能的酶一、问题探讨1773年，斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。讨论1：斯帕兰札尼设计的实验巧妙之处在哪里？设计了一个小巧的金属笼子，让鸟胃不能磨到笼内的肉，但胃液可以进入笼内消化食物。讨论2：这个实验要解决什么问题？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。讨论3：是什么物质使肉块消失了？胃内的化学物质将肉块消化了。讨论4：这个实验证明了什么？推断胃液中有消化肉块的物质，即说明胃具有化学性

2、消化的作用。讨论5：怎样才能证明你的推测？收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。二、酶的发现及酶的本质阅读教材P81资料分析，讨论。讨论6：巴斯德的观点是什么？造酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，如果没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。讨论7：李比希的观点又是什么？　　认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。讨论8：结束这一争论的是谁？　是德国化学家毕希纳。讨论9：巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性?巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些

3、物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的讨论10：科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起了什么作用？巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢讨论11：从毕希纳的实验可以得出什么结论？毕希纳的实验说明，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，就像在活酵

4、母细胞中一样。讨论12：萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔奖。你认为他成功的主要原因是什么？萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人讨论13：在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质？主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。讨论14：你能给酶下一个较完整的定义吗？酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其中绝大数是蛋白质，少数是RNA。讨论15：给你一份某种酶的结晶，你能设计实验鉴定它是不是蛋白质吗？可用鉴定蛋白质的方法。三、酶的催化作用细胞代谢　是细胞生命活动的基础。（一）相关概念1．酶促反应

5、：酶所催化的化学反应称为酶促反应。2．底物：在酶促反应中被酶催化的物质。3．产物：经酶催化所产生的物质。4．酶的活性：酶所具有的催化能力。5．酶的失活（酶失活）：酶失去催化能力。6．活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（二）酶具有催化作用★实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．实验原理：过氧化氢在加热、化学催化剂Fe3+,生物催化剂酶的作用下，可以分解为水和氧气。化学反应式如下：　　　________________________________________________2．材料用具：略3．实验步骤：试管号3%的过氧化氢溶液控

6、制变量点燃的卫生香检测实验处理气泡多少12mL22mL90℃左右水浴加热很少32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴较多燃烧但不猛烈42mL滴加20%肝脏研磨液2滴很多燃烧猛烈　　　讨论16：与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？　　　2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。　讨论17：为什么加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率？加热起了什么作用？　　加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。讨论18：在细胞内能通过加热来提高反应速率吗？　　　　　不能。体内的生化反应需在常温、常压下高效

7、率地进行。我们生病发热时医生总是想方设法首先降温。讨论19：3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。讨论20：3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的进行至关重要？　　4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。四、酶的特性（一）特性

8、：（1）高