高一生物新陳代謝與酶教案
(2)酶的專一性特性
實驗前可提問:“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質?”
本實驗所涉及的顏色反應要在實驗前跟學生說明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應會有磚紅色沉淀物質產生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進而推測淀粉和蔗糖是否被水解。
在此基礎上,教師通過進一步實例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;
(3)酶的多樣性原理,可在學生理解酶的專一性原理基礎上,結合蛋白質的多樣性讓學生分析得出。
5、影響酶活性的因素
有條件的學校,應盡量讓學生做《實驗七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對于訓練學生分析實驗能力,理解對照實驗的設計方法等都是很幫助的。
在學生通過實驗分析得出影響酶活性的因素后,可適當結合學生的生活實際,引導學生分析、討論一些與之相關的生活常識。如可提問:“持續高燒不退或嚴重腹瀉有時甚至會危及人的生命,學生知道其中的原因嗎?”
人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺非常沒有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續高燒,就會出現一系列嚴重的反應,如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、ph值、有機溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發生很小的變化的,酶活性就會發生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當人體體溫高于或低于這個溫度時,機體中酶活性就會大大降低,細胞內的各種生物化學反應不能正常進行了。
霍亂是一種烈性傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍亂弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時產生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴重的脫水,血容量明顯減少,因而出現微循環衰竭,使細胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導致肌肉痙攣;細胞得不到碳酸氫根離子而導致細胞內ph值發生較大的改變,酶活性即相應大大降低,嚴重的會出現代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應地補充水就是這個道理;嬰幼兒自身調節能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴重后果,就是這個道理。
或者問:“當人誤食了含有重金屬的食物或農藥后,有一種應急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆漿,學生知道這是為什么嗎?”
酶活性除了與溫度、ph有關外,還受有機溶劑、重金屬離子等的影響。有機溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學基團結合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機磷農藥、有機氯農藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。
牛奶和豆漿中含有大量的蛋白質,這些蛋白質可以和重金屬或有機物結合,而使這些金屬離子和有機物發生沉淀。當人誤食了含重金屬的食品或農藥后,大量飲用牛奶或豆漿可使這些有毒物質沉淀下來不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質與人體中正常的酶接觸的機會,而保護了這些酶的活性。當然,這只是應急措施,還要去醫院洗胃并進行進一步的治療。