基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)下的“酶專題”復(fù)習(xí)例析

陳 龍 （山東省新泰市教育局教研室 山東泰安 271200）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中規(guī)定的學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生通過(guò)高中生物學(xué)習(xí)而逐步形成的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，也是上一次課程改革提出的課程理念的升級(jí)版。雖然該課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的學(xué)科核心素養(yǎng)是指導(dǎo)2018級(jí)新生學(xué)習(xí)的綱領(lǐng)，但是在近兩年的高考真題中已有所體現(xiàn)，接下來(lái)兩屆理綜測(cè)試的命題會(huì)呈現(xiàn)一種過(guò)渡態(tài)。所以教師在高三復(fù)習(xí)備考中應(yīng)關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，現(xiàn)結(jié)合近兩年考題，以“酶專題”復(fù)習(xí)作分析供教師和學(xué)生參考。

1 核心素養(yǎng)之生命觀念

【例1】（2017課標(biāo)卷Ⅱ）下列關(guān)于生物體中酶的敘述，正確的是（ ）

A.在細(xì)胞中，核外沒(méi)有參與DNA合成的酶

B.由活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外沒(méi)有催化活性

C.從胃蛋白酶的提取液中沉淀該酶可用鹽析的方法

D.唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度和保存溫度是37℃

例題評(píng)析：本題考查酶的作用（含作用對(duì)象、場(chǎng)所和作用條件等）、提取及保存等知識(shí)，對(duì)考生的發(fā)散思維要求較高。DNA主要存在于細(xì)胞核中，但線粒體和葉綠體中也有少量DNA，所以三者均有參與DNA合成的酶；活細(xì)胞產(chǎn)生的酶在生物體外只要條件適宜仍可具有催化活性；胃蛋白酶的的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可用鹽析的方法分離純化；唾液淀粉酶催化反應(yīng)最適溫度是37℃，但保存條件是盡量保持低溫。

參考答案：C。

復(fù)習(xí)啟示：細(xì)胞代謝（細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多生化反應(yīng)）是細(xì)胞賴以生存的基礎(chǔ)。這些生化反應(yīng)需要相應(yīng)的酶的催化，決定了細(xì)胞中酶必須具有多樣性，酶結(jié)構(gòu)的多樣性決定了其功能的多樣性，這在分子水平上樹(shù)立了學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀。另外，研究某種酶的結(jié)構(gòu)和化學(xué)本質(zhì)可采用普通的化學(xué)方法，若研究酶的作用，需放在細(xì)胞這一基本的生命系統(tǒng)中，如酶的作用特點(diǎn)、酶的抑制劑等。

2 核心素養(yǎng)之科學(xué)思維

【例2】（2017天津卷）將A、B兩種物質(zhì)混合，T1時(shí)加入酶C。圖1為最適溫度下A、B濃度的變化曲線。敘述錯(cuò)誤的是（ ）

圖1 A、B兩種物質(zhì)濃度的變化曲線

A.酶C降低了A生成B這一反應(yīng)的活化能

B.該體系中酶促反應(yīng)速率先快后慢

C.T2后B增加緩慢是酶活性降低導(dǎo)致的

D.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度，T2值增大

例題評(píng)析：該題的命題著力點(diǎn)是影響酶促反應(yīng)速率的因素。加入酶C后，A濃度下降，B濃度上升，說(shuō)明酶C催化A生成B，降低了這一反應(yīng)的活化能；B物質(zhì)濃度變化曲線的斜率代表酶促反應(yīng)速率，據(jù)圖可知酶促反應(yīng)速率先快后慢；T2后，B增加緩慢是底物A濃度降低導(dǎo)致的；圖示為最適溫度下A、B濃度的變化曲線，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度后，酶的活性降低，反應(yīng)速率變慢，達(dá)到T2對(duì)應(yīng)的反應(yīng)所需時(shí)間延長(zhǎng)。

參考答案：C。

復(fù)習(xí)啟示：酶促反應(yīng)速率除受底物和生成物濃度的影響外，還受到pH和溫度的影響，另外酶的作用還具有專一性。具體分析某一問(wèn)題時(shí)，需根據(jù)提供的坐標(biāo)曲線、表格信息，分析數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)及施加某種影響的起點(diǎn)和終點(diǎn)，再結(jié)合酶促反應(yīng)原理進(jìn)行分析，探索問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。教師分析問(wèn)題要做到有理有據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

3 核心素養(yǎng)之科學(xué)探究

【例3】（2016課標(biāo)卷Ⅰ）若除酶外所有試劑均已預(yù)保溫，則在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，下列操作順序合理的是（ ）

A.加入酶→加入底物→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

B.加入底物→加入酶→計(jì)時(shí)→加入緩沖液→保溫→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

C.加入緩沖液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

D.加入底物→計(jì)時(shí)→加入酶→加入緩沖液→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量

例題評(píng)析：本題考查考生對(duì)酶的特性知識(shí)的理解，兼顧考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析能力。在測(cè)定酶活力的實(shí)驗(yàn)中，需保證pH和溫度均適宜，故緩沖液應(yīng)在加入酶之前加入，只有C選項(xiàng)符合要求。加入緩沖液→加入底物，此時(shí)底物已預(yù)保溫，即溫度適宜，再加入酶，保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量。

參考答案：C。

復(fù)習(xí)啟示：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析類題目均是對(duì)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的考查。從教材文本內(nèi)容實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)來(lái)講，教師要教會(huì)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、設(shè)置自變量、排除無(wú)關(guān)變量、選擇因變量及外化。就具體的實(shí)驗(yàn)來(lái)講，有的需注意保持酶的活性，如保證適宜的溫度（保溫）、保證適宜的pH（加入緩沖液）；有的因變量選取后需通過(guò)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)來(lái)外化，該化學(xué)反應(yīng)也要保證應(yīng)有的條件。

4 核心素養(yǎng)之社會(huì)責(zé)任

【例4】（2017江蘇卷）固定化單寧酶應(yīng)用于茶飲料加工，可消除其中的苦澀味。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）

A.在單寧酶純化時(shí)可采用透析法去除雜蛋白

B.化學(xué)結(jié)合法比吸附法對(duì)單寧酶活性影響更小

C.溫度、pH和重金屬離子都可能影響固定化單寧酶活性

D.酶的高效性決定固定化單寧酶不會(huì)降解茶飲料中的有益成分

例題評(píng)析：本題主要考查固定化酶的知識(shí)，要求學(xué)生理解固定化酶純化的方法，明確溫度、pH和重金屬鹽會(huì)影響酶的活性。透析法是利用膜的選擇透過(guò)性去除混合物中的小分子物質(zhì)，不能去除雜蛋白；物理吸附法比化學(xué)結(jié)合法對(duì)單寧酶活性影響更小；溫度、pH和重金屬離子都會(huì)影響酶活性；酶的專一性決定了單寧酶不會(huì)降解茶飲料中的有益成分。

參考答案：C。

復(fù)習(xí)啟示：“社會(huì)責(zé)任”是指學(xué)生基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，做出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問(wèn)題。酶在生活中的應(yīng)用廣泛，如加酶洗衣粉、含酶牙膏、溶菌酶的抗菌消炎作用、多酶片助消化等，這些應(yīng)用的注意事項(xiàng)要結(jié)合酶的特性具體分析。另外，固定化酶技術(shù)生產(chǎn)高果糖漿和果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用指引著人們?cè)谡莆彰傅幕咀饔迷砘A(chǔ)上更好地利用酶為生產(chǎn)服務(wù)。

以上是根據(jù)新課程學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求對(duì)“酶專題”的復(fù)習(xí)方法做的剖析。當(dāng)然，每個(gè)考題對(duì)考生核心素養(yǎng)的要求可能具有復(fù)合性，本文只能就題干情景或相關(guān)選項(xiàng)有側(cè)重地分析，希望學(xué)生在以后的復(fù)習(xí)中少走彎路，快出成績(jī)。