劉文先

酶的知識(shí)是歷年來高考的重點(diǎn)內(nèi)容，生物的新陳代謝是發(fā)生在生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)變化的總稱.化學(xué)變化的有序進(jìn)行，說明了生命的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的.這些化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是在酶催化下的一系列酶促反應(yīng)，體現(xiàn)了酶在新陳代謝中的重要性.

一、酶的概念解讀

初中階段學(xué)習(xí)了許多種酶在食物中的消化作用，并做了“觀察唾液淀粉酶對(duì)淀粉的消化作用”實(shí)驗(yàn)，介紹了對(duì)酶開展的科學(xué)研究，其中包括20世紀(jì)80年代以來最新的科學(xué)研究成果，從而掌握酶的知識(shí)結(jié)構(gòu),形成酶的知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)鏈、構(gòu)建酶的知識(shí)網(wǎng)，歸納出酶的概念.

酶的概念指出：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物.該概念包括了三個(gè)要素（酶概念的內(nèi)涵）：酶是怎樣產(chǎn)生的，酶的化學(xué)本質(zhì)是什么，酶的生理作用是什么，并對(duì)概念的適用范圍（概念的外延）作了界定：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，即核糖核酸已具有生物催化劑的功能.酶的高效性和專一性，受溫度和pH的影響，都是酶概念的外延.

二、酶的特性研究

1.酶的實(shí)驗(yàn)分析 教材安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：《比較過氧化氫酶和Fe³⁺的催化效率》和《探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用》，教材的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程和學(xué)生多種能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí)和探究生命科學(xué)的基本方法.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都有共性，都屬于探究性的定性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中做到“一個(gè)了解，二個(gè)原則，三個(gè)必須，四個(gè)學(xué)會(huì)”，即：了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法、步驟；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中遵循對(duì)照原則和單因子變量的原則；在實(shí)驗(yàn)操作中，必須清楚生物實(shí)驗(yàn)的原理，必須明白提供的實(shí)驗(yàn)用具在實(shí)驗(yàn)中的正確使用，必須知道生物實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)性；學(xué)會(huì)控制條件，學(xué)會(huì)使用各種生物儀器，學(xué)會(huì)觀察分析實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)會(huì)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出相應(yīng)的結(jié)論.事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)用具與實(shí)驗(yàn)原理存在著內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，設(shè)計(jì)一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)，必須具有科學(xué)性.同時(shí)，對(duì)照原則是不可缺少的，它增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度.教材中的二個(gè)實(shí)驗(yàn)都使用了對(duì)照原則，都屬于相互對(duì)照.

2.酶的實(shí)驗(yàn)假設(shè) 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，探索性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)，通常需要提出假設(shè).在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，未做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可預(yù)測(cè)有兩種結(jié)果：H₂O₂酶比Fe³⁺催化效率高，或有可能比Fe³⁺催化效率低；實(shí)驗(yàn)中，有兩個(gè)觀察指標(biāo)：一是氣泡產(chǎn)生量，二是衛(wèi)生香燃燒的程度.在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以有三種假設(shè)：淀粉酶可以分解淀粉，不能分解蔗糖（現(xiàn)象：前者有磚紅色沉淀，后者無）；淀粉酶可以分解淀粉，也能分解蔗糖（現(xiàn)象：兩者都有磚紅色沉淀）；淀粉酶不能分解淀粉，可以分解蔗糖（現(xiàn)象：前者無磚紅色沉淀，后者有）.本實(shí)驗(yàn)的觀察指標(biāo)為有無磚紅色沉淀現(xiàn)象的產(chǎn)生,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)，得出科學(xué)的結(jié)論，在合理安排實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，就可以探究上述假設(shè)中，哪一個(gè)假設(shè)成立，就可以得出科學(xué)的結(jié)論.因此，在實(shí)驗(yàn)中要樹立科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的精神，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度打下良好的基礎(chǔ)，使實(shí)驗(yàn)成為培養(yǎng)學(xué)生探究能力的最佳素材.

三、酶的知識(shí)拓展

酶能催化生物體內(nèi)的各種生化反應(yīng)，“新陳代謝”的本質(zhì)就是生物體內(nèi)由酶催化的一系列化學(xué)反應(yīng)，無論是胞內(nèi)酶，還是胞外酶，都是生物催化劑.由于酶的本質(zhì)是一種有機(jī)物，易受溫度、pH的影響.現(xiàn)就酶的基本單位、酶的合成場(chǎng)所、酶的變性因素、蛋白酶的分解進(jìn)行討論.

1.酶的基本單位的討論 由于在酶的概念中,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,組成RNA的基本單位是核糖核苷酸,故酶的基本單位可以確定.可以編成一例原創(chuàng)新題,即：酶的基本單位是().

A.氨基酸B.核糖核苷酸

C.氨基酸或核糖核苷酸 D氨基酸和核糖核苷酸

答案：C.

2.酶的合成場(chǎng)所的討論 根據(jù)酶概念的外延,酶的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物,RNA或蛋白質(zhì).因?yàn)镽NA主要分布在細(xì)胞質(zhì),既可以在細(xì)胞質(zhì)中合成,又可以在細(xì)胞核中合成，而蛋白質(zhì)是在核糖體中合成的,因此,絕大多數(shù)酶的合成場(chǎng)所是在核糖體中.故可以編成一例原創(chuàng)新題,即：酶的合成場(chǎng)所是().

A.細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)B.細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核

C.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)或核糖體 D細(xì)胞質(zhì)和核糖體

答案：C.

3.酶的變性因素討論 因絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，凡是引起蛋白質(zhì)變性的因素都會(huì)引起酶失去活性.物理因素中，如高溫，會(huì)破壞蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，使酶失去活性；化學(xué)因素中，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬也會(huì)破壞蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，同樣會(huì)使酶失去活性.

4.蛋白酶的分解 蛋白酶是一種特殊的蛋白質(zhì)，在一定的條件下，同樣會(huì)被蛋白酶分解.例如：胃液中的胃蛋白酶隨食物進(jìn)入小腸中，強(qiáng)酸環(huán)境變成中性環(huán)境，在胰蛋白酶作用下，變成多肽，再在肽酶作用下變成氨基酸.因此，同樣可以編成一例原創(chuàng)新題,即：下列物質(zhì)中，能分解蛋白酶的酶是().

A.淀粉酶B.脂肪酶

C.蛋白酶 D.肽酶

答案：C.

［責(zé)任編輯：羅 艷］