1、教材 普通高中課程標準實驗教科書生物I分子與細胞 人民教育出版社第四章細胞的能量供應與利用課時二關于薛本質(zhì)的探索（1課時）教學目標：一、知識目標：1.概述酶的本質(zhì)°二、能力目標：1 .通過分析酶本質(zhì)的探究歷程，進行實驗設計的技能訓練；2 .通過分析酶本質(zhì)的探究歷程，進行歸納總結(jié)的思維訓練。三、情感態(tài)度價值觀目標：1 .認同科學發(fā)展是在不斷地探索和爭論中進行的，養(yǎng)成自覺發(fā)現(xiàn)問題，討論問題的習慣：2 .認同科學的發(fā)現(xiàn)需要質(zhì)疑、創(chuàng)新、勇于實踐、合作的科學態(tài)度。教學重點.1 .概述嬴的本質(zhì)；2 ,進行實驗設計和歸納總結(jié)的技能訓練。教學難點：1.進行實驗設計和歸納總結(jié)的技能訓練。教學過程教學環(huán)

2、節(jié)教師行為預設學生行為教學意圖、教學 策略和媒體一、復習 舊知識， 導入新課通過上一節(jié)課的學習，同學們已經(jīng)知道酶是 通過降低反應的活化能，讓反應快速高效的進行 來實現(xiàn)它的催化作用的。提問：酶到底是什么物質(zhì)呢？科學家是怎么 知道的呢？學生回憶、傾聽、 思考。以學生熟悉的 知識點導入，引 起注意，關注課 堂。、L提出問 題2.作出 假設回到課本，引出酶的探索和釀葡萄酒有關： 在19世紀，由于釀出的葩萄酒經(jīng)常變酸，受這 一問題困擾，科學界非常重視對發(fā)酵過程的研 究。當時已經(jīng)知道釀酒就是讓糖類變成酒精和二 氧化碳，這個過程被稱為發(fā)酵。提問：發(fā)酵是怎樣產(chǎn)生的呢？條件是什么 呢？早期許多化學家發(fā)酵是一個純

3、化學過程，與 生命活動無關。真的是這樣嗎？請同學們閱讀課 文第三段。法國著名微生物學家巴斯德提出質(zhì)疑，并于 1854年開始研究酒精工業(yè)，他將發(fā)酵中的液體 帶回實驗室，進行實驗、觀察，并大膽將顯微技 術觀察運用到發(fā)酵的研究中，進而發(fā)現(xiàn)了酒中含 有酵母菌。學生傾聽、思考。學生聯(lián)系課文， 回答：當時的許 多化學家認為這 是一個純化學過 程，與生命活動 無關。帶著問題閱讀課 文。認真聽講，并思 考科學家的實驗 及其過程。以科學史引起 學生的興趣，在 積極思考的過 程中體會科學 探究的一般過 程.指導讀書P81 充分發(fā)揮學生 自主學習的能 力，訓練學生從 材料中提煉有 效信息的能力， 培養(yǎng)學生主動 思考

4、的習慣.因此，他提出了一個大膽的假設：發(fā)酵過程 與酵母菌的生長和增殖有關。經(jīng)過了三年實驗，巴斯德提出了他的觀點： 釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細胞的存在，沒有活細 胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。即發(fā)酵與 細胞生命活動有關。但是，細胞生命活動又是如何影響發(fā)酵過程 的呢？而同一時期的德國化學家李比希提出了自 己的觀點：引起發(fā)酵的是酵母菌中的某些物質(zhì)， 但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能 發(fā)揮作用。請同學們結(jié)合多媒體提供的表格比較這兩 個科學家對發(fā)酵本質(zhì)提出的觀點，四人為一組進 行交流討論，四分鐘后請同學上臺分享討論結(jié) 果，多媒體展示比較表格。教師巡視。學生疑惑思考學生回憶，歸納， 探索問題答案

5、。引導學生認同 科學發(fā)展是在 不斷探索、爭論 中進行的，培養(yǎng) 學生勇于質(zhì)疑、 敢于創(chuàng)新的科 學態(tài)度。利用自制多媒 體輔助教學課 件展示表格，充 分發(fā)揮學生自 主學習的能力， 培養(yǎng)學生比較 歸納的能力，訓 練學生從材料 中提煉有效信 息的能力。巴斯德李比希主要 觀點發(fā)酵與酵母菌活 細胞生命活動有 關發(fā)酵與死亡裂解 的酵母細胞內(nèi)的 某些物質(zhì)有關有長 各所學生傾聽、思考有短 各所教師評價,對兩位科學家的觀點進行分析比 較.從巴斯德的研究領域，他主要強調(diào)生物體或 細胞的整體作用，著重發(fā)酵與細胞生命活動有 關，但是未具體說明是酵母菌的哪種物質(zhì)導致了 發(fā)酵過程；從李比希的研究領域來看，他傾向于 從化學的角

6、度考慮問題，著重于發(fā)酵與某些物質(zhì) 有關，但是窄化了物質(zhì)起作用的條件，否認了細 胞生命活動的重要性，由此可見，兩位科學家各有所見，他們所爭 論的焦點在于發(fā)酵的過程是否與細胞生命活動 有關。學生傾聽、思考。3.設計 實驗為此,德國化學家畢希納綜合了這兩位科學 家觀點的可取之處，提出：引起發(fā)酵的是酵母細 胞在生命活動過程中產(chǎn)生的某些物質(zhì)。那么，應該如何設計一組實驗來驗證假設 呢？教師問題引導（1）實驗該如何取材？ （2） 采用什么實驗方法？（3）反應變量如何設置？請同學四人為一組對畢希納提出的假說設 計一組實驗來驗證假說的合理性°教師巡視，5min后請甲小組派代表展示討 論結(jié)果。學生四人為

7、一 組，思考并交流 討論。甲小組代表表達 討論結(jié)果：實驗 材料采用活酵母對學生進行實 驗設計的技能 訓練，從而認同 科學的發(fā)展需 要質(zhì)疑、創(chuàng)新、 合作，以此使學 生養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問 題、討論問題的 習慣。教師評價總結(jié)，（1）實驗材料：活酵母細 胞（2）實驗方法：對比實驗 （3）反應變量： 不含活酵母細胞的提取液和活酵母細胞的提取 液教師引導學生分析畢希納的研究過程： 實驗：活酵母細胞T加水攪拌一加壓過濾一不含 活酵母細胞的提取液一加入葡萄糖此外，畢希納進行了對比實驗，在糖液中加 入活酵母細胞，釀成了酒。現(xiàn)象：冒出氣泡結(jié)果：酵母細胞提取液和活酵母細胞的作用一 樣。接著提出以下問題：（1）畢希納把酵母細

8、胞放在石英砂中用力研 磨，是為了什么？（2）為什么要加壓過濾，為什么他要得到不含 酵母細胞的提取液？教師評價總結(jié)，對學生的回答進行補充說 明。接著引導學生得出結(jié)論：引起發(fā)酵的是酵母 細胞在生命活動過程中產(chǎn)生的某些物質(zhì)。畢希納將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 釀隨，但是提取液中還含有許多其他物質(zhì)，無法 對釀酶直接鑒定。細胞。將酵母細 胞中的物質(zhì)分離 出來制成不含酵 母細胞的提取 液，加入葩萄糖 溶液。還需要補 充對比實驗：將 活酵母細胞直接 加入葡萄糖溶 液，觀察兩組實 驗結(jié)果是否一 樣。學生思考并分析 畢希納的實驗過 程。學生思考并回答 問題：（1）將活酵母 細胞的細胞結(jié)構(gòu) 破壞，將里面的 物質(zhì)

9、釋放出來。（2）加壓過濾是 為了濾去殘余的 細胞及其結(jié)構(gòu)。 要得到不含酵母 細胞的提取液是 要排除酵母細胞 對發(fā)酵過程的影 響，使實驗更為 嚴謹。利用教材所給 資料，合理設置 問題，引導學生 體驗科學家科 學研究的艱辛， 培養(yǎng)學生敢于 探索，勇于探究 的科學精神。利用自制多媒 體輔助教學課 件，展示實驗流 程。合理設置問題， 引導學生深入 思考實驗，培養(yǎng) 學生發(fā)現(xiàn)問題， 解決問題的能 力。4 .實施實 驗5 ,得出結(jié) 論1,提出 問題2.作出 假設3,設計實 驗4 .實施實 驗5 ,得出結(jié) 論雖然已經(jīng)確定了酶在物質(zhì)變化中的作用，但 酶到底是什么物質(zhì)仍是困擾大家的問題，要研究 酶是什么物質(zhì)，首先

10、就要獲得純度較高的酶，然 后才能作出鑒定。美國科學家薩姆納在研究酶究 竟是什么過程中作出了杰出貢獻:美國科學家薩姆納以刀豆種子中的麻酶入 手，著手研究服酶是什么物質(zhì)？與其他科學家相同，薩姆納推測麻酶是蛋白 質(zhì)。借助其他科學家的研究，薩姆納得知刀豆種 子中脈酶含量相當高，并且這種酶能使尿素分解 成氨和二氧化碳，便決定用刀豆種子為原料，提 取純酶。從1917年開始薩納姆嘗試了各種方法，歷 經(jīng)一次又一次的失敗° 1926年驚喜發(fā)現(xiàn)用丙酮 作溶劑的提取液中出現(xiàn)了結(jié)晶，說明提取物達到 一定的純度。教師提問：腺酶提取出了，根據(jù)材料如何證 明它就是腺酶，不是細胞中其他有機物呢？教師引導：那么根據(jù)你

11、所學過的知識，如何 證明服酶就是蛋白質(zhì)呢？教師總結(jié)：1926年薩姆納用丙酮作溶劑的 提取液中出現(xiàn)了結(jié)晶，這種結(jié)晶溶于水后能夠催 化尿素分解成緞和二氧化碳，因而說明該結(jié)晶為 腺酶。然后他又用多種方法證明了服酶是蛋白 質(zhì)。學生傾聽、思考學生思考并回 答：根據(jù)材料， 服酶能使尿素分 解成氨和二氧化 碳，來判定它是 否為服酶。學生回憶回答： 可以利用雙縮服 試劑的顯色反 應。學生傾聽。指導讀書P81 利用自制多媒 體輔助教學課 件展示設計原 理。合理設置問題， 引導學生深入 思考實驗，培養(yǎng) 學生發(fā)現(xiàn)問題， 解決問題的能 力，使同學體驗 酶本質(zhì)的探索。四、L進一 步發(fā)展1926年薩姆納的重要研究成果讓人

12、們知道 麻酶就是蛋白質(zhì)。從植物體（刀豆）中提取出的 酶是蛋白質(zhì)，從動物體提取的酶會是什么呢？后來的科學家又相繼獲得了胃蛋白酶、胰蛋 白酶等許多酶的結(jié)晶，并且證明這些酶都是蛋白 質(zhì)，所以在以后一段較長的時間，人們都認為酶 就是蛋白質(zhì)。那么，科學家為什么會得出這樣的 結(jié)論?教師引導：但是，這樣的結(jié)論到了 20世紀 80年代美國科學家的重要發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了變化：切 赫和奧特區(qū)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作 用o此外，1994年Breaker等利用體外選擇技術 首次發(fā)現(xiàn)了切割RNA的DNA分子，稱之為脫 氧核酶。教師提問：根據(jù)后來的研究，酶都是蛋白質(zhì) 嗎？回歸課本，學生 歸納：腺酶是蛋 白質(zhì)，胃蛋白酶 是蛋

13、白質(zhì)，胰蛋 白酶是蛋白質(zhì)。 學生總結(jié)：人們 發(fā)現(xiàn)的酶都是蛋 白質(zhì)，所以酶是 蛋白質(zhì)。學生回答：不都 是。酶絕大多數(shù) 是蛋白質(zhì)，少數(shù) 是 RNA、DNAo指導讀書P82 充分發(fā)揮學生 自主學習的能 力，訓練學生從 材料中提煉有 效信息的能力， 培養(yǎng)學生主動 思考的習慣.引導學生逐步 分析科學家探 究歷程，從個別 特征到一般規(guī) 律，旨在培養(yǎng)學 生歸納總結(jié)的 能力。五、歸納 總結(jié)教師提問：1 ,通過本節(jié)課的學習，酶是由什么產(chǎn)生的 呢？2通過上節(jié)課的學習，酶的作用是什么？3.根據(jù)以往的知識,我們將RNA和DNA稱 為核酸，那么蛋白質(zhì)、核酸這一類物質(zhì)又可以稱 為什么呢？教師引導：來為酶下一個較為完整的定

14、義：酶是 的具有的，其中絕 大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是核酸。學生回答：活細 胞學生回答：催化 作用學生回答：有機 物學生根據(jù)問題提 示，補充空格得 出完整的酶的定 義：酶是活細胞 產(chǎn)生的具有催化 作用的有機物, 其中絕大多數(shù)是 蛋白質(zhì)，少數(shù)是 核酸。以談話法，一問 一答，復習已有 知識，進一步鞏 固新知識。培養(yǎng) 學生歸納總結(jié) 的能力，使學生 真正理解酶的 本質(zhì)。利用自制多媒 體輔助教學課 件展示酶的定 義.板書設計：第一節(jié)降低化學反應活化能的酶課時二關于酶本質(zhì)的探索一、發(fā)酵的本質(zhì)1 ,提出問題：發(fā)酵的本質(zhì)是什么？2 .作出假設：畢希納推測引起發(fā)酵的是酵母細胞在生命活動過程中產(chǎn)生的某些物質(zhì)。3,設計實驗：（1）實驗材料：活酵母細胞（2）實驗方法：對比實驗（3）反應變量：不含酵母細胞的提取液和活酵母細胞的提取液4 .實施實驗：（1）活酵母細胞T加水攪拌一加壓過濾一不含活酵母細胞的提取液一加入葡萄糖 （2）活酵母細胞的提