第三章 第1节 酶和ATP在新陈代谢中的作用(教案）-《生物学全一册》（人民教育出版社）同步精品课堂

《生物学全一册》教案 课 题 生物的新陈代谢 课 型 专业课 课 时 2 授课班级 一年级 授课时间 第一节 授课教师 教材分析 本本节课选自人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第一节《ATP与新陈代谢》。本节内容主要介绍了酶的催化作用、特性以及ATP在新陈代谢中的作用。通过学习本节内容，使学生了解生物体内化学反应的快速进行以及生物体能量的供应机制。 学情分析 学生在初中阶段已经学习了生物学的基本知识，对生物体的新陈代谢有所了解。但学生对酶的本质、特性以及ATP的功能和转化过程尚不明确。因此，本节课旨在引导学生深入理解酶和ATP在新陈代谢中的作用。 学习目标 1、理解酶在新陈代谢中的催化作用及特性（高效性、专一性、多样性）。 2、掌握酶作用的条件（温度、pH）及其对反应的影响。 3、认识ATP的结构、功能及其在细胞能量代谢中的核心作用。 4、了解酶工程的应用及其与生产生活的联系。 学习重难点 教学重点 1、酶的特性及作用条件。 2、ATP的结构与功能。 3、实验设计与现象分析。 教学难点 1、酶降低活化能的机制。 2、ATP与ADP循环的动态平衡。 3、实验变量控制。 教学方法 讲授法：讲解酶和ATP的基本知识。 案例分析法：通过具体实例，引导学生探讨ATP与ADP的相互转化过程 课前准备 准备萌发和未萌发的小麦种子、斐林试剂、过氧化氢等。 预习教材，了解酶和ATP的基本知识。 教学媒体 多媒体 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 通过提出问题“人发高烧时为什么食欲会下降？这与体内的化学反应有关吗？”通过实验和理论，探索生命活动的‘催化剂’——酶，以及细胞能量的‘货币’——ATP，看看它们如何驱动新陈代谢。 利用PPT展示ATP与ADP的相互转化过程引发学生兴趣。 培养学生的观察和思考能力 活动二： 调动思维 探究新知 一.酶在新陈代谢中的作用 新陈代谢的过程是极其复杂的，它包括生物体内全部的化学反应。生物体内每时每刻都进行着成千上万种化学反应，正是因为生物体内具有酶，种类繁多的化学反应才能够迅 速而顺利地进行下去。 酶是生物催化剂分别尝一下萌发的和未萌发的小麦种子，就会感觉到萌发的小麦种子具有甜味。这是什么原因呢?原来，萌发的小麦种子中的淀粉转化成了麦芽糖。在这一化学变化中，小麦淀粉酶起到了生物催化剂的作用。但是，酶的催化作用是需要一定的外界条件的。 将2～6号试管的下半部浸到盛有35℃清水的大烧杯中。为了保持35℃的温度，要 随时向大烧杯中添加适量的热水。与此同时，将1号试管的下半部浸到盛有冰水的大烧 杯中。 5 min以后，同时取出这6支试管，并且分别向每支试管内加入2 mL 斐林试剂①。 轻轻振荡这6支试管，使试管内的物质混合均匀。将6支试管的下半部浸到盛有开水的烧  杯中煮沸5～10 min 。观察各试管中颜色的变化，并且将观察结果填入下表中。 这个演示实验证明，小麦淀粉酶只有在适宜的温度和pH 等条件下，才能促使淀粉迅 速水解成麦芽糖。因此，只有2号试管内的淀粉转化成了麦芽糖，所以，遇到斐林试剂出 现大量的砖红色沉淀。酶在适宜的条件下，能够使生物体内复杂的化学反应迅速而顺利地 进行，而酶本身并不发生变化，因此，酶是生物催化剂。 酶发生催化作用的本质是降低了 化学反应的活化能(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，称为 活化能)。 酶的特性科学实验表明，少量的酶就能够起到很强的催化作用。例如，碳酸酐酶是 目前已知的催化效率最高的一种酶。在1分子碳酸酐酶的催化作用下，每秒可以有10⁵个二 氧化碳分子与数目相同的水分子结合，形成碳酸。可见，酶的催化作用具有高效性的特点。 演示实验表明，小麦淀粉酶对于过氧化氢 (H₂O₂) 的分解不起催化作用。新鲜的肝 脏内含有过氧化氢酶，过氧化氢酶能够对过氧化氢起到催化作用，使过氧化氢分解成水和氧 ( 2H₂O₂—→2H₂O+O₂) 。 可见，酶的催化作用具有专一性的特点。 由于生物体内化学反应的种类繁多，而每种酶只能对一定的化学物质产生催化作用， 因此，生物体内酶的种类是非常多的。现在已经知道，生物体内的酶有8000种以上。可见，酶还具有多样性的特点。 ATP 在新陈代谢中的作用 我们知道，生物体内的能量是进行各项生命活动的动力。不论哪种生物，只有不断地 获得能量，才能够生存下去。 ATP 是细胞内普遍存在的一种储存着高能量的有机化合物，属于高能磷酸化合物。 细胞通过呼吸作用释放出的能量， 一部分以化学能的形式储存在ATP 中，其余的则以热 能的形式释放出来。对于生物体来说，细胞分裂、细胞生长、根吸收无机盐、肌肉收缩和 神经传导等生命活动，都需要 ATP 提供能量。因此，ATP 是驱动细胞生命活动的直接能 源物质。 ATP 在生物体内的转化是十分迅速的，在细胞内形成后一般不到1 min 就要发生转化。生物体内ATP 转化的数量是很大的。例如，一个人在静止状态下，24 h 内有40 kg 的 ATP 发生转化；当剧烈运动时，转化的ATP 多达0.5 kg/min。 总之，生物体根据自身的需要，时刻存在能量的储存和释放。我们可以形象地把这 种能量转化比喻成细胞内有一种能量“货币”在流通。正是由于生物体内这种能量 “货币”的流通，生物体的生命活动才能够及时得到能量供应，新陈代谢才能够顺利地 进行下去。 初步了解酶的催化作用和特性。 通过观察图片和视频，学习酶的专一性和高效性。 引导学生思考分析实验现象的能力，提高学生的实验操作技能。 活动三： 调动思维 探究新知 互动实践：组织学生进行小麦淀粉酶催化淀粉转化的实验，观察并记录实验现象。 功能探索：通过动画和图片，详细讲解讲解酶的催化作用和特性 特性提问：酶的催化作用和特性。 （4）解决问题：学生分组讨论，共同探讨如何了解这些问题。 （5）教师巡回指导，解答学生的疑问，并提供建议。 1. 学生回答ATP的功能及其在新陈代谢中的作用。 1. 激发学生的思维，引导他们观察酶的催化作用和特性。 提高学生的学习兴趣和互动能力。 同时，有助于培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。 活动四： 巩固练习 素质提升 实践题 1.设计一个实验，验证酶的专一性。 学生通过通过动画和图片，详细讲解直观地展示ATP的结构、功能及其与ADP的相互转化。 培养学生的观察和思考能力。 能够运用所学知识于实践中 课堂小结 作业布置 根据本节课所学内容: 1.酶的催化作用和特性。（重点） 2.ATP的功能及其在新陈代谢中的作用。（重点） 作业布置: 1.完成课后练习题。 2.复习本节课内容，整理笔记。 板书设计 1.酶的催化作用和特性。（重点） 2.ATP的功能及其在新陈代谢中的作用。（重点） 教学反思 通过本节课的学习，学生对知识点的掌握情况，及时调整教学进度和教学方法。 通 通过课后作业和课堂提问，了解学生的学习效果，为后续教学提供参考。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$