劉文先

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

一、酶的概念解讀

初中階段學習了許多種酶在食物中的消化作用，并做了“觀察唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”實驗，介紹了對酶開展的科學研究，其中包括20世紀80年代以來最新的科學研究成果，從而掌握酶的知識結(jié)構(gòu),形成酶的知識點、知識鏈、構(gòu)建酶的知識網(wǎng)，歸納出酶的概念.

酶的概念指出：酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物.該概念包括了三個要素（酶概念的內(nèi)涵）：酶是怎樣產(chǎn)生的，酶的化學本質(zhì)是什么，酶的生理作用是什么，并對概念的適用范圍（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.酶的實驗分析 教材安排了兩個實驗：《比較過氧化氫酶和Fe³⁺的催化效率》和《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用》，教材的編排方式符合學生由感性到理性的認知規(guī)律，有利于引導學生主動參與教學過程和學生多種能力的培養(yǎng)，進一步指導學生獲取知識和探究生命科學的基本方法.兩個實驗都有共性，都屬于探究性的定性實驗，要求學生在實驗中做到“一個了解，二個原則，三個必須，四個學會”，即：了解科學實驗的方法、步驟；實驗設(shè)計中遵循對照原則和單因子變量的原則；在實驗操作中，必須清楚生物實驗的原理，必須明白提供的實驗用具在實驗中的正確使用，必須知道生物實驗具有科學性；學會控制條件，學會使用各種生物儀器，學會觀察分析實驗方法，學會解釋實驗現(xiàn)象并得出相應的結(jié)論.事實上，實驗用具與實驗原理存在著內(nèi)在的有機聯(lián)系，設(shè)計一個生物實驗，必須具有科學性.同時，對照原則是不可缺少的，它增強了實驗結(jié)果的說服力，提高了實驗結(jié)果的可信度.教材中的二個實驗都使用了對照原則，都屬于相互對照.

2.酶的實驗假設(shè) 在設(shè)計實驗中，探索性實驗的結(jié)果預測，通常需要提出假設(shè).在第一個實驗中，未做實驗時，可預測有兩種結(jié)果：H₂O₂酶比Fe³⁺催化效率高，或有可能比Fe³⁺催化效率低；實驗中，有兩個觀察指標：一是氣泡產(chǎn)生量，二是衛(wèi)生香燃燒的程度.在第二個實驗中，實驗結(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）.本實驗的觀察指標為有無磚紅色沉淀現(xiàn)象的產(chǎn)生,通過嚴謹?shù)目茖W實驗，得出科學的結(jié)論，在合理安排實驗步驟的基礎(chǔ)上，通過對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的分析，就可以探究上述假設(shè)中，哪一個假設(shè)成立，就可以得出科學的結(jié)論.因此，在實驗中要樹立科學的態(tài)度和科學的精神，為進一步培養(yǎng)學生的科學態(tài)度打下良好的基礎(chǔ)，使實驗成為培養(yǎng)學生探究能力的最佳素材.

三、酶的知識拓展

酶能催化生物體內(nèi)的各種生化反應，“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反應，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)是一種有機物，易受溫度、pH的影響.現(xiàn)就酶的基本單位、酶的合成場所、酶的變性因素、蛋白酶的分解進行討論.

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.酶的合成場所的討論 根據(jù)酶概念的外延,酶的化學本質(zhì)是有機物,RNA或蛋白質(zhì).因為RNA主要分布在細胞質(zhì),既可以在細胞質(zhì)中合成,又可以在細胞核中合成，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：酶的合成場所是().

A.細胞核和細胞質(zhì)B.細胞質(zhì)或細胞核

C.細胞核、細胞質(zhì)或核糖體 D細胞質(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)變性的因素都會引起酶失去活性.物理因素中，如高溫，會破壞蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，使酶失去活性；化學因素中，強酸、強堿、重金屬也會破壞蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，同樣會使酶失去活性.

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，同樣會被蛋白酶分解.例如：胃液中的胃蛋白酶隨食物進入小腸中，強酸環(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.

［責任編輯：羅 艷］