2024-2025学年版高中生物 第三章 细胞的代谢 第三节 第1课时 酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率教学实录 浙科版必修1

2024-2025学年版高中生物第三章细胞的代谢第三节第1课时酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率教学实录浙科版必修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年版高中生物第三章细胞的代谢第三节第1课时酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率教学实录浙科版必修1教学内容分析1.本节课的主要教学内容为酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率。内容涉及浙科版必修1教材第三章“细胞的代谢”中第三节“酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率”的相关内容。通过本节课的学习，学生将了解酶的本质、特性以及酶在生物体内的作用。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的生命观念、科学探究和科学思维等核心素养。通过学习酶的发现和酶的催化特性，学生将发展对生命系统结构的认识，培养对科学探究过程的理解和运用科学思维分析问题、解决问题的能力。同时，通过实验探究活动，提升学生的科学探究素养，培养严谨求实的科学态度和合作交流的能力。学情分析高中生物课程对于学生来说是一个重要的学习阶段，特别是在学习酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率这一章节时，学生的知识、能力、素质和行为习惯等方面都会对学习效果产生影响。

首先，在知识层面，学生在初中阶段已经接触过生物科学的基础知识，对细胞、分子等概念有一定的了解。然而，酶这一概念较为抽象，学生在理解酶的本质和作用机制时可能会遇到困难。此外，学生对化学反应速率、催化剂等概念的理解程度也直接影响他们对酶催化效率的理解。

其次，在能力层面，学生需要具备一定的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。酶的发现和催化效率的实验探究需要学生能够准确观察实验现象，正确操作实验器材，并能够运用所学知识分析实验结果，得出结论。

再次，在素质方面，学生需要具备科学探究的精神和严谨求实的态度。酶的研究过程涉及到多次实验和观察，学生需要具备耐心和细致的观察力，以及面对实验失败时的反思和改进能力。

最后，在行为习惯上，学生需要养成良好的学习习惯，如主动预习、积极参与课堂讨论、认真完成课后作业等。这些习惯对于深入理解酶的特性和催化效率至关重要。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过讲解酶的基本概念和发现历程，引导学生思考酶的作用机制。同时，组织学生进行小组讨论，激发学生的思维和表达。

2.设计实验探究活动，让学生通过实验观察酶的催化作用，加深对酶催化效率的理解。实验包括酶活性测定、酶催化反应速率的比较等。

3.利用多媒体教学，展示酶的分子结构、酶催化反应的动画演示，帮助学生直观理解抽象概念。此外，通过在线资源，如视频、动画和互动软件，增强学生的参与感和学习兴趣。教学过程一、导入新课

（老师）同学们，我们上节课学习了细胞的能量转换，那么在细胞内部，还有许多化学反应在进行，这些反应的效率如何保证呢？今天我们就来学习细胞的代谢——酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率。

二、新课导入

（老师）首先，我们来看一下课本上的引言部分，它介绍了酶的发现历程。同学们，谁能分享一下关于酶的发现历程的故事？

（学生）酶的发现是一个漫长而有趣的过程，最早可以追溯到19世纪，科学家们通过实验发现了一些物质可以催化化学反应。

（老师）很好，酶的发现确实是一个充满好奇和探索的过程。接下来，我们将深入探讨酶的本质和特性。

三、酶的发现

（老师）首先，我们来了解一下什么是酶。同学们，谁能告诉我酶的定义？

（学生）酶是一种生物催化剂，它能够加速化学反应的进行。

（老师）回答得很好。那么，酶是如何被发现的呢？让我们一起回顾一下课本中的内容。

（老师）在19世纪末，德国科学家费歇尔通过实验发现了一种特殊的蛋白质，这种蛋白质能够催化淀粉的水解反应。这就是酶的最早发现。

四、酶是生物催化剂

（老师）了解了酶的发现，接下来我们来探讨酶的本质。同学们，酶的本质是什么？

（学生）酶的本质是一种蛋白质。

（老师）正确。酶是一种特殊的蛋白质，它具有催化作用。那么，酶是如何发挥催化作用的呢？

（老师）课本上提到，酶通过降低化学反应的活化能，从而加速反应的进行。这就是酶的催化机理。

五、酶的催化效率

（老师）了解了酶的催化机理，接下来我们来探讨酶的催化效率。同学们，什么是酶的催化效率？

（学生）酶的催化效率是指酶催化反应的速率。

（老师）回答得很好。那么，影响酶催化效率的因素有哪些呢？

（老师）课本上提到，影响酶催化效率的因素有温度、pH值、酶的浓度等。我们将通过实验来探究这些因素对酶催化效率的影响。

六、实验探究

（老师）下面，我们将进行一个实验探究活动。同学们，请按照课本上的步骤进行实验。

（老师）实验过程中，请观察并记录以下数据：在不同温度、不同pH值条件下，酶催化反应的速率。

（学生）好的，老师。

七、实验结果分析

（老师）实验结束后，请同学们将实验数据整理成表格，并进行分析。

（老师）通过分析实验数据，我们可以得出以下结论：

1.酶的催化效率受温度影响，在一定温度范围内，酶的催化效率随着温度的升高而增加，但过高或过低的温度都会使酶的活性降低。

2.酶的催化效率受pH值影响，不同酶的最适pH值不同，偏离最适pH值会使酶的活性降低。

3.酶的催化效率受酶浓度影响，在一定范围内，酶的催化效率随着酶浓度的增加而增加。

八、课堂总结

（老师）今天我们学习了酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率。通过本节课的学习，我们了解了酶的本质、特性以及影响酶催化效率的因素。

（老师）同学们，在今后的学习中，请关注以下内容：

1.深入了解酶的催化机理，掌握酶的特性。

2.探究影响酶催化效率的因素，为实际应用提供理论依据。

3.关注酶在生物体内的作用，了解酶在生物代谢过程中的重要性。

九、课后作业

（老师）同学们，请完成以下作业：

1.阅读课本相关内容，总结酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率。

2.查找资料，了解酶在生物体内的应用。

3.思考：如何提高酶的催化效率，为人类生产生活带来便利？拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《生物化学》中关于酶的化学本质和结构特点的章节，可以让学生深入了解酶的分子结构和功能域。

-《分子生物学》中关于酶活性调控的章节，介绍酶的激活和抑制机制，以及酶活性的调节在细胞信号传导中的作用。

-《生物技术》中关于酶工程的应用，探讨酶在工业生产、医药和环境保护中的重要作用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试设计实验，探究不同酶在不同条件下的催化效率，如温度、pH值、底物浓度等对酶活性的影响。

-通过查阅资料，了解不同生物体内的酶在代谢过程中的具体作用，例如，人体内消化酶的作用机制和功能。

-探讨酶工程在生物制药、食品加工和环境保护中的应用实例，思考如何利用酶的特性解决实际问题。

3.知识点全面的内容：

-酶的化学本质和结构特点，包括酶的活性中心、辅助因子和酶的三维结构。

-酶的催化机理，如酸碱催化、底物诱导契合假说等。

-酶的活性调控，包括酶的激活、抑制和酶原的激活过程。

-酶工程的基本原理和技术，如酶的分离纯化、酶的固定化等。

-酶在生物体内的代谢途径中的作用，如糖酵解、三羧酸循环等。

4.实用性强的内容：

-通过学习酶的催化效率，学生可以了解如何在工业生产中优化酶的使用，提高生产效率和降低成本。

-研究酶在医药领域的应用，如开发新的药物和治疗方法，提高治疗效果。

-探讨酶在环境保护中的作用，如生物催化降解污染物，减少环境污染。

5.课后探究建议：

-学生可以尝试制作酶的模型，通过手工制作或使用软件模拟酶的三维结构，加深对酶结构特点的理解。

-组织学生进行小组讨论，分享各自对酶在生物体内作用的理解，促进知识的交流和深化。

-鼓励学生参与学校的科学实验活动，如生物实验室的开放日，亲身体验酶的提取和活性测定实验。重点题型整理1.题型一：酶的化学本质

-问题：酶的本质是什么？它与普通蛋白质有何区别？

-答案：酶的本质是一种特殊的蛋白质，与普通蛋白质相比，酶具有更高的催化效率和专一性，其活性中心的结构和化学性质对底物有高度的特异性。

2.题型二：酶的催化机理

-问题：酶是如何催化化学反应的？

-答案：酶通过降低化学反应的活化能，从而加速反应的进行。这包括酸碱催化、底物诱导契合假说等机制。

3.题型三：酶的活性调控

-问题：什么是酶的活性调控？它有哪些方式？

-答案：酶的活性调控包括酶的激活和抑制，激活方式有酶原的激活、化学修饰等，抑制方式有竞争性抑制、非竞争性抑制等。

4.题型四：酶工程的应用

-问题：酶工程有哪些应用？举例说明。

-答案：酶工程的应用包括生物制药、食品加工、环境保护等领域。例如，利用酶进行蛋白质水解制备氨基酸，或利用酶催化降解环境污染物。

5.题型五：酶的催化效率影响因素

-问题：影响酶催化效率的因素有哪些？

-答案：影响酶催化效率的因素包括温度、pH值、酶的浓度、底物浓度等。例如，在一定温度范围内，酶的催化效率随着温度的升高而增加，但过高或过低的温度都会使酶的活性降低。

补充说明与举例：

1.酶的化学本质

-补充：酶的活性中心通常含有特定的氨基酸残基，这些残基可以与底物形成特定的化学键，从而催化反应。

-举例：胰蛋白酶的活性中心含有丝氨酸残基，能够特异性地催化蛋白质的水解。

2.酶的催化机理

-补充：酶的催化机理包括酸碱催化、底物诱导契合假说等，其中酸碱催化是指酶中的酸性或碱性氨基酸残基参与催化反应。

-举例：胃蛋白酶中的组氨酸残基在酸性环境下发挥酸碱催化作用。

3.酶的活性调控

-补充：酶的活性调控可以通过化学修饰、共价修饰、磷酸化等方式实现。

-举例：胰岛素原在胰蛋白酶的作用下被激活为胰岛素，从而发挥降血糖作用。

4.酶工程的应用

-补充：酶工程在生物制药领域的应用包括生产胰岛素、干扰素等药物。

-举例：利用基因工程技术改造微生物，使其产生具有特定催化活性的酶，用于生产药物。

5.酶的催化效率影响因素

-补充：酶的催化效率受多种因素影响，如温度、pH值、酶的浓度、底物浓度等。

-举例：在一定温度范围内，酶的催化效率随着温度的升高而增加，但超过最适温度后，酶的活性会降低。教学反思今天的课已经结束了，我想对今天的授课进行一下反思。首先，我想说的是，今天的课堂整体上还是比较顺利的。同学们对于酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率这一章节的内容表现出了较高的兴趣，课堂气氛活跃，学生们参与度也较高。

在教学内容方面，我尝试从以下几个方面入手：

1.**引入故事背景**：我通过讲述酶的发现历程，让学生了解到科学研究的艰辛和乐趣，同时也让学生对酶有了初步的认识。

2.**理论结合实验**：我设计了一系列的实验活动，让学生通过亲自操作来观察和验证酶的催化作用，这样既加深了学生对理论知识的理解，又提高了他们的实践能力。

3.**多媒体辅助教学**：我使用了多媒体课件，通过动画和图片的形式展示了酶的结构和作用过程，帮助学生直观地理解抽象的概念。

然而，在反思的过程中，我也发现了一些不足之处：

1.**学生的基础差异**：我发现学生在生物知识的基础上有一定的差异，有的同学对酶的概念理解得比较快，而有的同学则显得有些吃力。在今后的教学中，我需要更加关注学生的个体差异，提供更多的个别辅导。

2.**课堂讨论的深度**：在课堂讨论环节，我发现有些同学参与度不高，讨论的深度也不够。这可能是因为他们对某些概念理解不够深入，或者是缺乏自信。在接下来的教学中，我将鼓励更多的学生参与到讨论中来，并尝试引导他们深入思考。

3.**教学方法的多样性**：虽然我使用了多种教学方法，但可能还是不够多样化。有些学生可能对传统的讲授方式不感兴趣，或者更倾向于通过互动和合作学习来获取知识。因此，我需要在教学方法上更加灵活，结合学生的兴趣和需求来调整。

4.**实验环节的指导**：在实验环节，我发现有些学生对于实验步骤的理解不够清晰，操作过程中出现了错误。这说明我在实验指导上还需要更加细致，确保每个学生都能正确理解实验步骤，并能够独立完成实验。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了细胞的代谢——酶的发现、酶是生物催化剂及酶的催化效率。通过这节课的学习，我们掌握了以下关键知识点：

1.酶的本质：酶是一种特殊的蛋白质，具有催化作用，能够加速化学反应的进行。

2.酶的发现历程：从费歇尔发现淀粉酶开始，到后来的科学家们对酶的深入研究，我们了解了酶的发现历程。

3.酶的催化机理：酶通过降低化学反应的活化能，从而加速反应的进行，包括酸碱催化、底物诱导契合假说等。

4.酶的活性调控：酶的活性可以通过化学修饰、共价修饰、磷酸化等方式进行调控。

5.酶工程的应用：酶工程在生物制药、食品加工、环境保护等领域有广泛的应用。

当堂检测：

1.题目：请简述酶的本质和作用。

答案：酶是一种特殊的蛋白质，具有催化作用，能够加速化学反应的进行。

2.题目：列举两个酶的发现历程中的关键事件。

答案：费歇尔发现淀粉酶，萨姆纳发现脲酶。

3.题目：解释酶的催化机理。

答案：酶通过降低化学反应的活化能，从而加速反应的进行。

4.题目：什么是酶的活性调控？请举例说明。

答案：酶的活性调控是指通过化学修饰、共价修饰、磷酸化等方式调节酶的活性。例如，胰岛素原在胰蛋白酶的作用下被激活为胰岛素。

5.