一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,让高中教师能够快速的解决各种教学问题。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?以下是小编收集整理的“高二生物教案:《人和高等动物的神经调节》教学设计”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
【自学导引】
一、神经调节的基本方式
神经调节的基本方式反射。
1.概念:是指在中枢神经系统参与下,人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应。
2.种类
3.结构基础:反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。
二、兴奋的传导
1.神经元
2.兴奋的传导
(1)神经纤维上的传导
基本方式:刺激神经纤维某一部位产生兴奋,引起兴奋部位膜内外正负电位交替变化产生电位差形成局部电流,并进而刺激未兴奋段产生局部电流。
(2)细胞间的传递
②递质:化学物质(乙酰胆碱等)
③过程:神经冲动通过轴突传导到突触小体,其内的突触小泡释放递质到突触间隙作用于突触后膜使另一个神经元产生兴奋。
④特点:单向传递。即兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。
三、高级神经中枢的调节
1.高级神经中枢:大脑皮层
2.功能区:
(1)中央前回(躯体运动中枢)
(2)言语区(人类特有)
(3)内脏活动中枢:
①位置:皮层内侧面。
②功能:调节血压、呼吸和胃肠运动等。
3.神经调节与体液调节的区别与联系:
(1)区别:见下表
(2)联系
【思考导学】
1.艾滋病是危害人类的最严重疾病,现在人们不是“谈虎色变”,而是“谈艾色变”,试分析“谈艾色变”是属于什么反射?神经中枢是什么?感受器是什么?神经冲动的传导方式有哪些变化?
答案:“谈艾色变”是条件反射;神经中枢是大脑皮层;感受器是听觉感受器;神经冲动在传入、传出神经纤维上以局部电流的形式单向传导;在突触上以递质的形式单向传导
2.神经冲动的传导方向在生物体是单向传递,决定单向传递的结构是什么?
答案:在生物体内决定神经冲动单向传导的结构是突触。在突触传递中神经冲动只能由一个神经元的轴突的突触小体释放递质作用于另一个神经元的突触后膜(树突或细胞体膜),决定了神经冲动在突触上只能单向传递。
3.人的高级神经活动的方式是什么?低级神经冲动的方式是什么?神经中枢各是什么?听到铃声进教室、听老师讲课按老师的引导而思考问题并作出回答和吃酸杏流唾液各属于什么反射?
答案:人的高级神经冲动是条件反射;低级神经冲动是非条件反射;条件反射的神经中枢在大脑皮层,非条件反射的神经中枢在大脑皮层以下中枢(脊髓等);听到铃声进教室是条件反射,听老师讲课按老师的引导而思考问题是条件反射,吃酸杏流唾液是非条件反射。
【学法指导】
1.本节课需要对以下内容进行归纳和比较
(1)神经元、神经纤维和神经
神经元即神经细胞,由突起和细胞体两部分组成,突起分树突和轴突两种。
神经纤维是指神经元的轴突包括套在轴突外面的髓鞘或感觉神经元的长树突。
许多神经由神经纤维集结成束,外面包裹着结缔组织膜,就成为一条神经。
(2)条件反射和非条件反射
是反射的两种类型,条件反射是高级神经活动的方式,主要区别见下表:
条件反射与非条件反射的比较
比较项目
非条件反射
条件反射
区别
形成过程
先天具有的
后天形成的
刺激
非条件刺激
条件刺激(信号刺激)
神经联系
永久性的
暂时性的(可变的)
神经中枢
大脑皮层以下中枢
大脑皮层
联
系
条件反射的建立是在非条件反射的基础上的,没有非条件反射,就没有条件反射,条件刺激条件反射
(3)反射和反射中枢
反射活动都需要经过反射弧才能实现。但是不同的反射有不同的反射弧。非条件反射的反射弧是先天的、相对固定的,条件反射的反射弧是在后天的功能活动经过训练而逐渐形成的,是可以改变的。
在整个反射活动中,反射弧的中枢部分是最关键的环节,叫反射中枢,反射中枢位于中枢神经系统内,是由那些与某一项生理功能有关的神经细胞群组成,如呼吸中枢。不同的反射中枢,它们在中枢神经系统内分布范围以及所在的部位都不相同。非条件反射的反射中枢在大脑皮层以下,条件反射的反射中枢在大脑皮层。
(4)神经纤维传导的一般特征
①生理的完整性。神经纤维的传导要求在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断,冲动就不能通过断口继续向前传导;即使不破坏神经纤维结构上的连续性,而用机械压力、冷冻、电流和化学药品等因素使纤维的局部功能改变,也会中断冲动的传导。
②绝缘性。一条神经干内虽然包含许多条神经纤维,但是它们各自传导本身的冲动,而不波及邻近的神经纤维,这就叫绝缘性。正因为神经纤维具有这种特性,使许多神经纤维可以同时传导而互不干扰,从而保证了神经调节的精确性。
③双向传导性。刺激神经纤维的任何一点,所产生的冲动均可沿着纤维向两侧方向同时传导。
④相对不疲劳性。与肌肉组织比较,神经纤维相对不容易疲劳。例如,在适宜的条件下,用50~100次/秒电脉冲连续刺激神经纤维9~12 h,神经纤维仍保持着传导冲动的能力。神经纤维能够不断地接受刺激和传导冲动的能力,对于适应外界环境的变化有着重要的意义。
(5)突触传递的特点
突触传递由于要通过化学递质的中介作用,因此具有不同于神经纤维传导的特点:
①单向传递。由于递质只能由突触前膜释放,然后作用于另一个突触后膜,所以兴奋在突触上的传递只能向一个方向进行,就是从突触前神经末梢传向突触后神经元,而不能逆向传递。
②对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感,缺氧、CO2增加或酸碱度的改变等,都可以改变突触部位的传递活动。
2.正确理解兴奋的传导
首先要复习初中学过的神经元的结构,尤其是神经纤维的结构,如它的膜,有的还有髓鞘等。二是结合教材中神经纤维的传导模式图来理解兴奋时膜内外电位变化,即电位的变化是兴奋沿神经纤维传导的基本形式。兴奋传导的速度与神经冲动传导的速度相等。因此膜电位变化是神经冲动的表现。三是神经冲动在神经纤维中的传导速度低于电流在金属导线中的传导速度。
关于兴奋在神经元之间的传递,要通过图形看清突触的结构,特别是突触小体内存有大量突触小泡,化学递质含于小泡内;其次是当兴奋传导到突触小体时,突触小体内的突触小泡就将递质释放到突触间隙里;其三是突触后膜的相应受体接受递质的化学刺激,再引起膜电位的变化,兴奋传向下一个神经元。因此,连续起来是刺激——膜电位变化——突触递质——膜电位变化的一体过程。
兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号(局部电流)在传入神经纤维上单向传导,在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号(化学递质)在突触中单向传递。化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在传出神经纤维上传导,所以效应器接受的神经冲动是电信号。
【例题解析】
[例1](2001年上海高考题)下列是有关人体生命活动调节的问题。
(1)当人处于寒冷环境时,甲状腺激素分泌增多,这是由于______和______调节的结果。
(2)某运动员遵从教练的指导,一见灯亮就用力举起哑铃,附在手臂上的记录仪器经a时间后,测到肌肉活动的电位变化。在一次训练中,教练趁运动员不备,用针刺其手臂,运动员手臂收缩,经b时间后,测到肌肉活动的电位变化。请分析回答:
①在a时间内,神经冲动传递的途径是_______。在b时间内,神经冲动传递的途径是__________。
A.眼→传入神经→脊髓→传出神经→肌肉
B.眼→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→肌肉
C.皮肤→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→肌肉
D.皮肤→传入神经→脊髓→传出神经→肌肉
②a时间_______b时间。
A.> B.< C.= D.≥
解析:(1)人体之所以成为一个统一的整体,对来自身体内部和外界的各种刺激作出相应的反应,都是神经——体液调节的结果。当人处于寒冷环境时,首先通过神经系统感受外界环境(低温)的刺激,并作出相应的反应,然后通过中枢神经系统作用于甲状腺,使甲状腺分泌的甲状腺激素增多,物质的氧化分解速度加快,体温保持恒定。可见既有神经调节,又有激素调节。
(2)看见灯亮就举起哑铃这属于条件反射,需要大脑皮层的参与,因此其传导途径是:眼→传入神经→大脑→传出神经→脊髓→传出神经→肌肉。用针刺运动员的手臂,运动员发生缩手反射,属于非条件反射,反射的神经中枢位于脊髓内,因此其传导途径为:皮肤→传入神经→脊髓→传出神经→肌肉。由于两者的传导路径不同,前者的传导路径长于后者,故前者需要的时间长于后者。
答案:(1)神经 体液(或激素) (2)①B D ?②A?
错因:本题考查体液调节和神经调节的联系,条件反射、非条件反射的区别及反射弧的结构,以上知识点理解不清是答错的关键所在。
[例2](2002年上海高考题)2002年世界杯足球赛时,球员踢球瞬间,神经冲动在神经纤维上的传导形式是
A.静息电位 B.动作电位 C.突触传导 D.反射弧
解析:考查神经冲动在神经纤维上的传导方式。球员踢球的过程是一个条件反射的过程。球员看到球产生的神经冲动以电信号(局部电流)形式在传入神经纤维上传导通过突触时电信号转换成化学信号,化学信号通过突触又转换为电信号经神经纤维传到大脑皮层,经分析综合发生的神经冲动以电信号的形式经传出神经纤维传到效应器(骨骼肌)。在神经纤维上局部电流(电信号)的形成过程就是产生动作电位的过程。所以神经冲动在神经纤维上的传导形式是动作电位。答案:B
错因:解决本题的关键是局部电流的形成就是产生动作电位的过程。不理解局部电流的形成与动作电位的关系是答错的原因。
[例3](2002年上海高考题)下图为脊髓反射模式图,请回答:
(1)对反射弧结构的下列叙述,错误的是
A.①代表传出神经 B.③代表神经中枢的突触 C.M代表效应器 D.S代表感受器
(2)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的原因是
A.冲动在S中单向传导 B.冲动在②中单向传导 C.冲动在③中单向传导 D.冲动在①中单向传导
(3)在③中与兴奋传导有关的化学递质是_________。
(4)假设M是一块肌肉,现切断a处,分别用阈值以上的电流刺激Ⅱ、Ⅲ两处,则发生的情况是:刺激Ⅱ处,肌肉_______;刺激Ⅲ处,肌肉_______。
解析:考查反射弧的结构和功能;考查神经冲动在神经纤维上的传导和在神经元之间的传导。
(1)反射弧的结构包括感受器[S]、传入神经[①]、神经中枢[③]、传出神经[②]和效应器[M]。
(2)在反射弧中由于神经冲动通过突触时,只能由突触前膜释放递质进入突触间隙作用于突触后膜,引起另一神经元兴奋。所以神经冲动在突触上的传递是单向的,不可逆转的,决定了在反射弧中神经冲动只能是单向传递而不能逆转。
(3)神经元的轴突上的神经冲动传导突触小体时,电信号(神经冲动)转变为化学信号(递质),突触小泡释放递质(乙酰胆碱、单胺类),作用于突触后膜引起另一神经元兴奋或抑制。
(4)切断a处,刺激Ⅱ处产生的神经冲动传向M,引起M收缩。刺激Ⅲ处产生的神经冲动通过③但不能传向M,所以M不收缩,无?反应。?
答案:(1)A (2)C (3)乙酰胆碱或单胺类物质 (4)收缩 不收缩
错因:本题有两个易错点:一是反射弧的结构中传入神经的判断,传入神经必须通过传入神经元细胞体。二是神经冲动在反射弧中单向传递的原因是突触结构决定的。
[例4](2000年上海高考题)下图为反射弧示意简图,兴奋在反射弧中按单一方向传导,这是因为
A.在②中兴奋传导是单一方向的 B.在③中兴奋传导是单一方向的
C.在④中兴奋传导是单一方向的 D.以上说法都对
解析:首先识别图中反射弧的结构。由图中③不难看出是反射弧的神经中枢,由③中神经元之间的突触联系知②是传入神经纤维,则①一定是感受器,④是传出神经纤维。兴奋是由①感受器感受外界刺激后产生的。
其次分析兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传导。神经冲动在神经纤维上的传导可以进行双向传导,而神经冲动在神经元之间的传导是通过突触传递的,神经递质只能由突触前膜传到突触间隙再传到突触后膜,因而神经冲动在神经元之间的传导是单向传递的。这就决定了反射弧中神经冲动的传递只能由①→②→③→④而不能反向传递。答案:B
错因:本题考查反射弧的结构和兴奋在神经纤维及神经元之间的传导。解决本题的关键是弄清反射弧的结构和兴奋传导的特征,搞不清易出错。
[例5]某人能读书看报,也可以写文章,但是听不懂别人的说话,这表明他的大脑受到损伤。受损伤的区域是
A.大脑皮层运动区 B.大脑皮层言语区 C.大脑内侧面某一特定区域 D.间脑
解析:语言活动是人特有的高级神经活动。人类大脑皮层中与语言功能有关的区域称为大脑皮层言语区,分为S区和H区。当S区受损伤时,病人能看懂文字或听懂别人谈话,但却不会讲话,当H区受损伤时病人能看懂文字或会讲话会书写,却听不懂别人讲话。题干所述的病人正符合H区受损伤的特征,因此选B。答案:B
错因:了解大脑各部分的功能,尤其是大脑皮层各区域的功能是正确解答本题的关键。大脑皮层的运动区负责全身各器官的运动,一旦受损,手不能书写;大脑内侧面的特定区域受损,可以引起内脏器官活动的反应。以上知识不清楚易出错。
[例6]下列现象属于高级神经活动的是
A.婴儿吮奶 B.排便反射 C.谈虎色变 D.膝跳反射
解析:本题考查高级神经中枢的调节。神经调节的反射中枢分低级神经中枢(位于大脑皮层以下中枢)和高级神经中枢(位于大脑皮层)。低级神经中枢的调节方式为非条件反射,高级神经中枢的调节方式为条件反射。A、B、D三项均为非条件反射,所以属于低级神经中枢的调节,C项是人类对语言、文字刺激发生的反射活动,属高级神经中枢的调节,其神经中枢位于大脑皮层言语区。答案:C
错因:掌握高级神经中枢的调节,知道非条件反射和条件反射的神经中枢所处的地位是本题的关键,搞不清易答错。
【基础训练】
一、选择题
1.人体对环境能作出适应性反应,这主要是什么对人体机能进行调节的结果
A.神经 B.神经系统 C.反射 D.白质
解析:考查神经系统的调节功能。人体对体内和外界环境的各种刺激都会在中枢神经系统的参与下发生规律性的反应,即反射。答案:B
2.神经系统的基本结构单位和功能单位是
A.灰质 B.白质 C.神经元 D.轴突
答案:C
3.反射弧的神经中枢位于
A.神经节 B.周围神经系统 C.脑和脊髓 D.身体各处
答案:C
4.神经冲动在反射弧中的传导途径是
①感受器 ②效应器 ③神经中枢 ④传出神经 ⑤传入神经
A.①⑤③④② B.①②③④⑤ C.②④⑤③① D.①④③⑤②
答案:A
5.静息时和产生兴奋后,神经纤维细胞膜内外电位分别是
A.内正外负、内负外正 B.内负外正、内正外负
C.内负外正、内负外正 D.内正外负、内正外负
解析:考查神经冲动在神经纤维上的传导。静息时,神经纤维膜外正电荷多,膜内负电荷多。当神经纤维受刺激时,膜外由正电荷变成负电荷,膜内由负电荷变为正电荷,这样与未兴奋部位出现电位差,形成局部电流,使兴奋向前传导。答案:B
6.神经冲动在神经元与神经元之间是通过什么传递的
A.突触 B.突触小体 C.突触前膜 D.突触后膜
解析:考查兴奋在细胞间的传递。兴奋在细胞间的传递,实际是兴奋在神经元与神经元之间的传递,兴奋在神经元与神经元之间的传递是通过突触来传递的。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。答案:A
7.神经冲动在细胞间的传递途径是
①突触小体 ②递质 ③突触间隙 ④突触后膜 ⑤轴突
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤ C.⑤①②③④ D.⑤②④③①
解析:考查兴奋在细胞间的传递途径。当兴奋通过轴突传导到突触小体时,突触小体内的突触小泡就将递质释放到突触间隙里,然后作用于突触后膜,使后一个神经元发生兴奋或抑制。答案:C
8.神经冲动在神经元与神经元之间的传递方向是
A.树突→轴突B.树突→细胞体
C.轴突→轴突
解析:考查突触传递的方向。当兴奋传导到轴突的突触小体时,由于递质只存在于突触小体内,只能由突触前膜释放递质,然后作用于突触后膜上,使后一个神经元发生兴奋或抑制,所以神经元之间兴奋的传递只能是单方向的,就是说兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。
答案:D
9.高级神经调节的中枢位于
A.神经节 B.大脑皮层 C.脊髓 D.小脑
答案:B
10.下列关于神经调节与体液调节的特点,哪一项是不正确的
A.神经调节迅速、准确,作用时间短暂,但作用范围比较局限
B.体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间持久
C.神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,地位平等
D.神经调节和体液调节共同协调,相辅相成,而以神经调节为主
解析:考查神经调节和体液调节的区别与联系。神经调节迅速准确,作用时间短暂,作用范围比较局限。体液调节缓慢,作用范围广泛,作用时间比较持久。神经调节与体液调节共同协调,相辅相成,而以神经调节为主。
答案:C
11.兴奋的神经纤维上的传导媒介是
A.酶 B.激素 C.带电离子 D.递质
解析:兴奋在神经纤维上以局部电流的形成向前传导,电流的形成就是带电离子的移动。?答案:C
12.兴奋在突触中的传导媒介是
A.酶 B.激素 C.带电离子 D.递质
解析:兴奋在神经纤维上以电信号(局部电流)的形式向前传导,通过突触时,电信号转变为化学信号(递质)单向传递。答案:D
13.当一个脊髓上部受到严重损伤,针刺其大腿时,该患者
A.能产生缩腿反射,并感到疼痛 B.能产生缩腿反射,但不感到疼痛
C.不产生缩腿反射,但能感受疼痛 D.不产生缩腿反射,不感到疼痛
解析:脊髓上部受到严重损伤,切断上行传导神经纤维,使大脑皮层不能接受脊髓下部的神经冲动,失去感觉。脊髓下部神经中枢未破坏,所以可以发生非条件反射,如缩腿反射,但不会有感觉。答案:B
14.下列哪项既有感受器的功能,又有效应器的功能
A.角膜 B.骨骼肌 C.膀胱 D.韧带
答案:C
15.手偶然碰到针尖后,会发生缩手反射。下列叙述中正确的是
A.先感到疼痛后缩手 B.先缩手后感到疼痛
C.缩手和痛感同时发生 D.此反射属于条件反射
解析:缩手反射属于非条件反射,属于低级神经活动,神经中枢在脊髓,神经冲动的传导通过反射弧完成。缩手反射产生的神经冲动经脊髓上行传导束传导到大脑皮层,产生疼觉,因路径长,所以痛觉产生晚。答案:B
16.在哺乳动物调节体温方面,皮肤作为
A.感受器 B.效应器 C.感受器和效应器 D.协调中枢
答案:C
17.下列属高级神经活动的是
A.对具体事物发生反应的反射活动 B.对具体信号发生反应的反射活动
C.对语言文字发生反应的反射活动 D.除A项外,其余两项均正确
解析:高级神经活动是由大脑皮层参与,对信号刺激发生反应的反射活动。信号刺激包括具体信号和语言文字。
答案:D
18.盲人学习盲文时,哪一中枢与学习无关
A.视觉中枢 B.语言中枢 C.躯体感觉中枢 D.躯体运动中枢
答案:A
19.(2000年上海高考题)完成呼吸、排尿、阅读反射的神经中枢依次位于
A.脊髓、大脑、大脑 B.脑干、脊髓、大脑 C.大脑、脊髓、大脑 D.脊髓、脊髓、脑干
答案:B
20.(2001年广东高考题)高处坠落造成人高位截瘫(颈椎损害),以下四种表现不符合实际的是
A.大小便失禁 B.触觉完全丧失 C.躯干冷温觉丧失 D.躯干痛觉丧失
解析:高位截瘫,截断了颈椎以下上、下行传导束,颈椎以下的感觉丧失,颈椎以上的感觉仍然存在。颈椎以下的反射活动失去了大脑的控制。
答案:B
21.(2001年广东高考题)当一个人突然遇见很危险的情境时,血中肾上腺素的含量立即上升,产生多种生理反应,这一调节过程属于
A.神经调节 B.体液调节 C.神经——体液调节 D.激素调节
解析:看到危险情境产生的反射属于神经调节,肾上腺分泌肾上腺素引起的生理反应属于体液调节。答案:C
22.(2000年上海高考题)下列反应属于条件反射的是
A.见到话梅就分泌唾液 B.一粒糖放入口中,就分泌唾液
C.手一碰到火就缩回来 D.婴儿一出生就会吮奶
解析:条件反射是大脑皮层参与的高级神经活动,是对信号刺激产生反应的反射活动。
答案:A
23.大脑皮层中央前回有
A.语言中枢 B.躯体感觉中枢 C.躯体运动中枢 D.内脏运动中枢
答案:C
24.下图表示人脑及部分脊髓下列组合,为部分正确命名的是
脊髓
大脑
小脑
延髓
A
3
1
2
4
B
4
2
3
1
C
2
3
4
1
D
3
2
1
4
答案:A
25.在反射活动中能够起分析综合作用的部分是
A.传出神经 B.传入神经 C.神经中枢 D.感受器
答案:C
26.下列人体部位在大脑皮层中央前回内的代表区范围最大的是
A.躯干 B.下肢 C.上肢 D.颈部
答案:C
27.聋哑人理解同伴的“手语”哪一项中枢最为关键
A.视觉中枢 B.语言中枢 C.躯体感觉中枢 D.躯体运动中枢
答案:A
二、非选择题
28.据研究,人在阴天容易出现情绪低落,这与一个叫松果体的腺体分泌的某种激素增多有关。
(1)这项研究表明,_______调节受_______调节的控制,因为__________________。
(2)人体进行神经调节是通过______完成的,在此题中,人体完成有关反射活动的感受器是______,神经中枢是______,效应器是______。
答案:(1)激素 神经 人首先通过神经系统感知天气变化,然后控制松果体分泌激素(2)反射弧 眼球 大脑皮层 松果体
29.如下图显示人类大脑的左半球皮层外侧面的言语区,请据图回答:
(1)临床发现,损伤中央前回底部的S区,病人能看懂文字和听懂别人的谈话,但却不能讲话。该区域为______言语功能区。
(2)损伤额中回后部接近中央前回的W区,病人讲话很慢,也能看懂文字和听懂别人的谈话,但不能写字。该区域为______言语功能区。
(3)抽伤颞上回后部的H区,病人会讲话和写字,能看懂文字,但听不懂别人的谈话。该区域为______言语功能区。
(4)损伤角回的V区,病人看不懂文字的意义,但视觉良好,其他的言语活动功能健全。该区域为______言语功能区。
解析:考查大脑皮层言语区的调节。语言活动是人类特有的高级神经活动。人类的语言功能与大脑皮层的某些区域有关,这些区域叫做言语区。大脑皮层言语区包括以下功能区。运动性语言中枢,位于S区;听觉性语言中枢,位于H区;书写语言中枢,位于W区;视觉语言中枢,位于V区。大脑皮层言语区的S区受损伤时,病人能看懂文字和听懂别人谈话,但却不会讲话,不能用词语表达自己的思想,这种情况叫运动性失语症。大脑皮层言语区的H区受损伤时,病人会讲话,会书写,也能看懂文字,但却听不懂别人的谈话,这种情况叫听觉性失语症。大脑皮层言语区的W区受损伤时,病人讲话很慢,也能看懂文字和听懂别人的谈话,但不能写字,这种情况叫失写症。大脑皮层言语区的V区受损伤时,患者看不懂文字的含义,但其视觉却是良好,其他语言活动功能仍健全。这种情况叫失读症。答案:(1)运动性 (2)书写 (3)听觉 (4)视觉
30.阅读下面文字并回答问题:
当血液中氧分压下降时,颈动脉等化学感受器发生兴奋,通过传入神经将信息传至呼吸中枢导致中枢兴奋,再通过传出神经使呼吸肌运动加强,吸入更多的氧使血清中氧分压回升,维持内环境的稳定。
跳高运动员在助跑前就做深呼吸运动,以便吸收更多的氧来满足跳高时的需要。
(1)两者分别属于什么反射活动?
(2)两者的感受器分别是什么?
(3)两者的效应器有何不同?
答案:(1)前者是非条件反射,后者属于条件反射。(2)前者是化学感受器,后者是眼。(3)两者效应器都是呼吸肌
31.神经调节的结构基础是_______,神经调节的基本方式是_______,神经系统结构功能的基本单位是_______。
答案:反射弧 反射 神经元
32.神经元的基本功能是接受_______,产生_______和传导_______。在神经系统中,兴奋是以_______的形式进行传导。
答案:刺激 兴奋 兴奋 神经冲动
33.如下图所示突触的亚显微结构模示图,据图回答:
(1)注出①~⑥的名称:
①_______,②_______,③_______,④_______,?⑤_______?,⑥_______。
(2)当神经冲动通过②_______传导到_______时,_______就释放递质到_______,然后
作用于_______,使后一个神经元发生兴奋。
(3)兴奋只能从一个神经元的_______,传递给另一个神经元的_______或_______,而不
能向相反方向传递。
解析:考查神经元之间的神经冲动的传导。神经冲动在神经元之间传递是通过突触传递。当神经冲动由一个神经元的轴突传到突触小体时,突触小体内的突触小泡就释放递质通过突触前膜释放到突触间隙作用于突触后膜,引起另一个神经元的兴奋或抑制。由于递质的释放只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以神经冲动在突触上的传递是单向的。
答案:(1)线粒体 轴突 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 (2)轴突 突触小体 突触前膜 突触间隙 突触后膜(3)轴突 细胞体 树突
34.下图表示反射弧的模式图,请据图回答:
(1)反射弧是由[ ]_______、[ ]_______、[3]神经中枢、[ ]_______和[ ]_______组成的。
(2)神经纤维在未受刺激时,细胞膜的内外电位表现为_______。当神经纤维的某处受刺激产生兴奋时,表现为_______,因而与邻近未兴奋部位间形成了_______,使兴奋依次向前传导。
(3)兴奋在神经元之间是通过_______来传递的。该部位又由_______、_______、_______三部分组成。神经元之间兴奋的传递方向只能是__________。
答案:(1)1 感受器 2 传入神经 4 传出神经 5 效应器 (2)外正内负 外负内正 局部电流
(3)突触 突触前膜 突触间隙 突触后膜 单向的
【应用创新】
1.人体和高等动物生命活动的调节过程很复杂,如下图示4种不同的生理调节过程。请据图鉴别下列生命活动的调节方式(在横线上填入相应的字母)。
(1)刺激实验动物的摄食中枢,会引起实验动物的血糖浓度降低,这时血糖浓度的调节方式属于_______过程。
(2)猫听到鼠夹闭合发出的响声,会迅速扑向放置鼠夹的地方,猫的这种行为属于_______过程。
(3)冬季的鸡舍中,每天用较强的光线照射14 h以上,能促使母鸡提早产卵。这种调节属于_______过程。
(4)人进食后血糖调节的过程是__________。
(5)狗吃了食物,分泌唾液的过程是_______。
(6)当人饮水不足或吃的食物过咸时,体内水平衡的调节方式属于_______过程。
解析:(1)刺激实验动物的摄食中枢,引起的反射属于神经调节,神经调节使胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,使血糖浓度降低,属于激素调节,所以应选C项。
(2)猫听到鼠夹闭合发出的响声引起的条件反射属于神经调节,应选A项。
(3)光照鸡舍刺激鸡的视觉器官引起的反射属于神经调节,神经调节作用于垂体分泌促性腺激素,作用于性腺,促使母鸡的卵巢产卵提早,这属于激素调节。所以应选D项。
(4)人进食过程属于神经调节;进食后血糖的调节属于激素调节。所以应选BC项。
(5)狗吃食物分泌唾液属于非条件反射,属于神经调节,所以应选A项。
(6)当人饮水不足或吃食物过咸时,就会通过大脑皮层产生渴觉;通过下丘脑分泌抗利尿激素使尿量减少,所以应选AC。
答案:(1)C (2)A (3)D (4)BC (5)A (6)AC
2.用插管插入蛙心的心室腔中,制备带神经的搏动的离体蛙心(见下图)。插管内的液体是任氏液(能够维持蛙心跳动的生理溶液),心脏内的血液已被任氏液代替,插管内的任氏液液面随蛙心的收缩与舒张而上下移动。请回答:
(1)刺激支配蛙心(甲)的神经,心跳减慢减弱,起这种作用的神经的变化是_________。
(2)现提供2支吸管、2个带有与甲相同装置的离体蛙心(乙和丙)、任氏液。
利用上述材料,设计一个简单实验,证明神经受刺激后,心室腔内存在引起蛙心博动变化的某种“物质”。
解析:本题考查了植物性神经的作用特点,还考查了使用恰当的方法验证简单的生物学事实并对结果进行解释和分析的能力。副交感神经兴奋使心脏减慢减弱。题目给出了部分条件,要求设计一个简单的实验,证明神经受到刺激后,心室腔中存在引起蛙心搏动变化的某种“物质”。根据设计实验的对照性原则,在乙和丙中应分别加入神经受刺激前、后蛙心内的溶液,观察蛙心搏动情况,从而证明:神经受刺激后,心室腔中确实存在引起心脏博动变化的某种“物质”。
答案:(1)电位变化由外正内负变为内正外负 (2)吸取任氏液或刺激神经前的蛙心甲内的任氏液,加入到离体蛙心乙中,蛙心搏动没有变化。吸取刺激神经后的蛙心甲内的任氏液,加入到离体蛙心丙中,引起蛙心丙的搏动减慢减弱。由此证明,神经受刺激后,心室腔内确实存在(或产生)着引起心脏搏动变化的某种“物质”。
【备课资料】
帕金森氏症——震颤麻痹病
2000年10月9日瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,把2000年诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德及埃里克·坎德尔,以表彰他们在神经细胞间特殊的信号传导形式——慢突触传递上所作的开创性工作,并在“人类脑神经细胞间信号的相互传递”方面获得的重要发现。他们的发现对“理解大脑的正常功能,以及信号转导中的紊乱会如何引发神经或精神疾病至关重要”。他们的发现使人认识到了帕金森氏症和精神分裂症等疾病的病因。找到病因是治疗疾病的开始。借助于三位科学家的发现,人们已经成功地研制出一种新药,用于治疗帕金森氏症和精神分裂症等疾病。
人的大脑中有上亿个神经细胞,这些细胞的交谈方式是一个神经细胞向下一个神经细胞传递某种化学物质。目前已知有100多种这类特殊的化学物质,而多巴胺是最先发现的介质之一。他们的发现使人们认识到了大脑特定部位中多巴胺缺乏会引起帕金森症和精神分裂症,从而研制出治疗这种疾病的有效药物。
帕金森氏症,就是通常所说的震颤麻痹病,首先由英国医生兼地质学家James Parkinson于1817年首先在其经典著作《震颤麻痹论》一书中给于精辟描述。他记载了一些病人具有静止性震颤、驼背、步态异常以及容易跌倒的症状,这些病情将逐渐恶化,最终往往由于各种并发症而死亡。1868年法国医生Charcot JM又补充了一项重要体征——肌僵直,并明确为一个独立的疾病。为纪念Parkinson,正式命名为帕金森氏症。医学临床上往往以运动迟缓、运动减少、肌僵直、肢体不自主抖动和姿势障碍为特征作为诊断,是中老年人的常见病。帕金森氏症多见于50~60岁的男性,遗传的决定作用不大。
帕金森氏症(震颤性麻痹症)也是由于大脑中细胞受损变异所致,即大脑中黑质致密部神经元变性,使之丧失制造多巴胺能力,因此智力发生退变、运动障碍、肌肉僵瘫、四肢及其他部位震颤麻痹,口不能言,咽不能吞,渐形痴呆而死亡。目前一般是服用左旋多巴或美多巴,通过血脑屏障进入脑内再转化为多巴胺以满足人体的需要。但这种疗法的缺点在于左旋多巴未进入大脑之前,在人体内有很大部分起变化产生副作用损害器官;其二是长期食用使大脑自身制造多巴胺的能力每况愈下以至消失,而左旋多巴在体内的副作用与日俱增,导致进入大脑的量越来越少,使得最终服用无效。美国弗兰克用核酸代替疗法对帕金森症取得了成功的经验。
日本大阪大学和美国康奈尔大学的科学家在世界上首次把神经干细胞从人脑中分离出来,为治疗痴呆症等带来希望。
神经干细胞进一步发育会成为脑细胞。但是,学术界过去认为,脑细胞在成熟后只会死亡而不会再生。大阪大学教授冈野荣之通过研究发现,只要条件具备,成人脑内的神经干细胞会成长起来。
在谈到该方法的医学前景时,冈野教授举例说,在治疗因体内缺少多巴胺而引起的帕金森氏症时,可以培养神经干细胞,使其分化为产生多巴胺的神经细胞,然后将其移植到脑中。他认为,这种医疗方法有可在5~10年内研究开发出来。
俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高二生物教案:《细胞代谢》教学设计(二)”,相信能对大家有所帮助。
专题三 细 胞 代 谢
(一)酶与ATP
考试目标
知识内容要求
物质出入细胞的方式Ⅱ
酶在代谢中的作用Ⅱ
ATP在能量代谢中的作用Ⅱ
整理知识(关键词)
跨膜运输、半透膜、原生质层、质壁分离、质壁分离复原、选择透过性、糖被、流动性、欧文顿、桑格和尼克森、流动镶嵌模型、顺(逆)浓度梯度、被动运输(自由扩散。协助扩散)、载体蛋白、主动运输、细胞代谢、酶、自变量、因变量、无关变量、对照实验(对照组和实验组)、催化作用、活化能、高效性、专一性、最适温度、最适pH值、ATP、ADP、高能磷酸键、动态平衡、腺苷、直接能源、主要能源、最终能源、吸能反应、放能反应、ATP与ADP的相互转化中的能量来源、能量“通货”
【点拨提升】
课堂练习
1. 下列关于物质跨膜运输的叙述,错误的是
A.植物细胞累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
2.将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中。10分钟后离心,得到沉淀物和上清液,则上清液中K+含量最高的离心管内盛有
A.10%氯化钠溶液 B.0.9%氯化钠溶液 C.20%蔗糖溶液 D.蒸馏水
3.已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气,扎紧开口,将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中,下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是
4. 右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
5、嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂,就酶的作用特点而言,下列使用方法中最佳的是
A、炒肉的过程中加入
B、肉炒熟后起锅前加入
C、先用沸水溶解后与肉片混匀,炒熟
D、室温下与肉片混匀,放置一段时间,炒熟
6.在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成
A.ATP B.乳酸 C.三碳化合物 D.CO2
7.酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶,每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤,其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。
现有三种营养缺陷型突变体,在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表:
由上可知:酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是
A.酶A、酶B、酶C B.酶A、酶C、酶B
C.酶B、酶C、酶A D.酶C、酶B、酶A
8、下列有关ATP的叙述,正确的是
①人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
④人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
A、①② B、②③ C、③④ D、①④
9.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的是
A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源
B.有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
10.已知2H2O2=2H2O+O2↑ , 可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤,预测实验结果,得出结论,并回答问题。
实验材料与用具:适宜浓度的H2O2溶液,蒸馏水,3.5%FeCL3溶液,0.01%牛过氧
化氢酶溶液,恒温水浴锅,试管。
(1) 实验步骤:
1_________________________________________
2__________________________________________________________
3__________________________________________________________
(2)实验结果预测及结论:
整个实验中不同处理的试管中O2的释放速度从快到慢依次是 。
由此得出的结论是 。
(3)如果仅将实验中的恒温水浴改为800C,重做上述实验,O2释放的速度最快的是 ,原因是 。
DDBBD BDBB
(1)1取3支试管,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间 2分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 3观察各管中释放气泡的快慢
(2)加酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管,酶具有催化作用和高效性
(3)加FeCl3溶液的试管 在此温度下,FeCl3催化作用加快,而过氧化氢酶因高温变性而失去了活性
作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面是小编精心为您整理的“高二生物教案:《细胞代谢》教学设计(一)”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
专题三 细 胞 代 谢
(二)光合作用与细胞呼吸
考试目标
知识内容要求
光合作用的基本过程Ⅱ
影响光合作用速率的环境因素Ⅱ
细胞呼吸Ⅱ
整理知识(关键词)
细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵、对比试验、澄清石灰水、溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、松土透气、提倡慢跑、光合作用、光反应、暗反应、水的光解、CO2的固定、CO2的还原、C5的再生、类囊体、叶绿体基质、
色素提取和分离、纸层析法、层析液、无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙、滤液细线、叶绿素、类胡萝卜素、普利斯特利、恩格尔曼、萨克斯、同位素标记法、卡尔文、光合作用的强度、
影响光合作用强度的环境因素、化能合成作用
课堂练习
1.破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖,下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述,正确的是
A.无氧呼吸和体液免疫
B.无氧呼吸和细胞免疫
C.有氧呼吸和体液免疫
D.有氧呼吸和细胞免疫
2.按下表设计进行实验。分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是
A. 甲组不产生C02而乙组产生 B. 甲组的酒精产量与丙组相同
C. 丁组能量转换率与丙组相同 D. 丁组的氧气消耗量大于乙组
3.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量变化是
A.C3和C5都迅速减少
B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少
D.C3迅速减少,C5迅速增加
4.在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是
A.O2浓度过低 B.O2浓度过高 C.CO2浓度过低 D.CO2浓度过高
5. 下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.CO2的固定过程发生在叶绿体中,C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
6.下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正确的是
A.叶片反射绿光故呈绿色,因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
7.下列对有关实验的描述中,错误的是
A.分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同
B.用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
C.观察叶片细胞的叶绿体时,先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察
D.甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色
8.为证实叶绿体有效放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.光照、无空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
9.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下列分析正确的是
A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
10. 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案,探究不同光照强度对大豆植株高度的影响,并预测实验结果。
实验材料和用具:大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围0—10000Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。
(1) 实验方案:
(2) 实验结果预测:
BDCCD BBBA
10.实验方案:
实验材料:选出180粒大小一致的种子,分成6组,每组30粒,在培养皿中培养。
实验条件:光照强度0、2000、4000、6000、8000、10000lux;温度250C,培养一周。
测定指标:用直尺测量植株高度,计算每组的平均值;
结果预测:随光照强度增加,植株高度下降
专题三 细 胞 代 谢
主要题型分析与巩固
考试目标:
1.能理解所学知识的要点,把握知识之间的内在联系,形成知识的网络结构。
2.能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。
3.能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
本专题主要的典型习题分析:
1.坐标曲线题:
【例题】阅读下列与光合作用有关图像,请据图分析回答下列问题:
(1)若甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合作用速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃、光照强度大于 千勒克司时,光合作用速度不再增加。当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时,光合作用速度的限制因素是 。当温度为20℃时、光照强度大于L3千勒克司时光合作用速度的限制因素是___。
②根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司,温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合作用速度。
(2)若丙图表示A、B两种植物的光合作用速度与光照强度的关系。
①当A、B两种植物的总光合作用速度相同时,光照强度约为 千勒克司。
②A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12,H-1,O-16)
③A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于 千勒克司。
(3)若丁图表示温度与光合作用速度之间的变化曲线。
①该图中C点横坐标表示该光照强度条件下,光合作用的 。出现CD段的原因是 。
②请先依据丁图信息在甲图中绘制在50℃的条件下,植物光合作用速率变化的曲线。然后再根据甲图,在丙图中绘制光照强度为L1时,10℃~50℃之间光合作用速度变化的曲线。
方法小结:
2.图表题
【例题】为了探究植物体呼吸强度的变化规律,研究人员在不同的温度和不同的氧含量下,测定了一定大小的新鲜菠菜叶的二氧化碳释放量(表中为相对数量),其数据如下图所示:
0.1%1.0%3.0%10.0%20.0%40.0%
3℃ 6.23.61.24.45.45.3
10 ℃31.2 53.75.9 21.533.632.6
20 ℃46.435.26.438.9 65.567.2
30 ℃59.821.48.856.6100102
40 ℃48.217.37.142.474.273.5
(1)为了能使实验数据真实地反映呼吸强度的变化,在实验环境条件上应特别注意的是什么?为什么?
(2)研究人员在对数据分析时,发现在温度、氧含量分别为_______条件下所测数据最可能是错误的。
(3)图中数据反映出当氧含量从20%上升到40%时,植物的呼吸强度一般_______,其原因是______________ _______。
(4)就图中数据分析,蔬菜长期贮藏的最佳环境控制条件是______________。此条件下植物细胞内二氧化碳的产生场所是______________。
10. (1)遮光处于黑暗状态;防止叶片进行光合作用干扰呼吸强度的测定;(2)10℃,1.0% ;(3)保持相对稳定 酶的数量限制(或线粒体数量限制);(4)温度,氧含量分别为3℃,3.0% 细胞质基质,线粒体”)
方法小结:
练习巩固:
1。某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响,进行了甲、乙2组实验,实验装置如右图所示,除图中实验处理不同外,其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是
2. 把几百粒浸泡的豌豆播于松散、潮湿的锯木屑里,每隔5天取20粒切细并加热到恒重,把20粒幼苗的干重同生长时间作图。如图所示的哪一条曲线是所获得的结果(C)
3. 将等量且新鲜的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中,1小时后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,如下表:
变化量/O2浓度01%2%3%5%7%10%15%20%25%
O2吸收量/mol00.10.20.30.40.50.60.70.80.8
CO2释放量/mol10.80.60.50.40.50.60.70.80.8
下列有关叙述中正确的是(B)
A. 苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B. 贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C. O2浓度越高,苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛,产生ATP越多
D. 苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳
4.将生长状况相同的某种植物的叶片分成4等份,在不同的温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其质量的变化,得到如下数据。可以得出的结论是(B)
组别一二三四
温度(℃)27282930
暗处理后的重量变化(mg)-1-2-3-1
光照后与暗处理前的重量变化(mg)+3+3+3+1
A.该植物光合作用的最适温度是27℃
B.该植物呼吸作用的最适温度是29℃
C.27~29℃的净光合速率相等
D.30℃的实际光合速率为2 mg/h
5.下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。
(1)光合作用速度与呼吸作用,速度相等的时刻,a植物叶片出现在_________,c植物叶片出现在_________。
(2)在6:00-8:00时之间,单位时间内吸收CO2最多的是_________植物叶片。
(3)b植物叶片在晴天中午光照强烈时,光合作用速度出现了低谷,这一现象被称为光合作用的"午休现象"。产生这一现象的主要原因有___________________________。
(4)c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是_________________________。
(5)从图中结果推测,三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是______>______>______。
(6)在一定的CO2浓度和适宜温度下,把某植物叶片置于5千勒克司(光合作用速度 44mgCO2/100cm2叶·小时)光照下14小时,其余时间置于黑暗中(呼吸作用速度 6.6ngCO2/100cm2叶·小时),则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为__________。
【答案】37.(10分)(1)19:00、5:00 10:00、15:00(每格1分) (2)b('分)
(3)中午光照强烈,为减少体内水分散失,气孔关闭,通过气孔进入的cch量减少(2
分) (4)在10:00--15:00时之间,光合作用速度为负值,其余时间为正值.(2分)
(5)a>b.c(1分) (6)78(2分)
6.某班学生选取了一水体中的4种生物:棚藻(单细胞绿藻),水绵(多细胞绿藻),菹草(高等植物)和颤藻(蓝藻),用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下,A、B两组同时开展平行实验,进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。
(1)这4种生物中,含有叶绿体的有 。
(2)A组的实验结果如上图所示。据图推测,一年中最早出现生长高峰的生物可能是 ;夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是 。
(3)B组测得的棚藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现,两组实验条件的唯一差别是B组接种棚藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成,水中也不缺乏各种营养,造成B组棚藻净光合放氧率低的主要原因是 。
(4)在富营养化水体中,浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡,为种情形下,导致水体缺氧的主要原因有 和 。
答案:(1)栅藻、水绵和菹草 (2)菹草 颤藻 (3)栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足 (4)藻类呼吸的耗氧量增加 藻类死亡导致微生物增殖,耗氧量增加
高二生物《新陈代谢与ATP》教案
教学目标
知识方面
1、理解ATP的分子简式及其结构特点
2、理解ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义
3、理解ATP的形成途径
4、掌握ATP是新陈代谢的直接能源,并理解ATP作为"能量通用货币"的含义
能力方面
学生通过分析ATP与ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。
情感、态度、价值观方面
让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产实践中的价值,加强学生对身边的科学(RLS)这一理念的理解。
教学建议
教材分析
1、对于ATP的分子结构,教材首先介绍了ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,分子简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,T代表三个,P代表磷酸基,~代表高能磷酸键,然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和ATP释放能量的数值入手,使学生很信服地认识到ATP的确是一种高能磷酸化合物。
2、对于ATP与ADP的相互转化,教材中首先介绍了ATP水解和重新合成的过程:ATP与ADP的转化中,ATP的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端,能很快地水解断裂,于是ATP转换为ADP,能量随之释放出来以用于各项生命活动;同样,在提供能量的条件下,也容易加上第三个磷酸,使ADP又转化为ATP。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与,活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。
同时还介绍了ATP与ADP的这种相互转化是十分迅速的,ATP在细胞中的含量是很少的,如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2钞钟左右。从而易于引发学生讨论ADP-ADP循环的意义,同时可使学生加强ATP是生物体维持各项生命活动所需能量的直接来源的观点。
3、对于ATP的形成途径,教材是在介绍了ADP-ATP循环的基础上,从动物(包括人体)和绿色植物两方面进行了阐述。对动物而言,产生ATP途径是是氧化磷酸化,即呼吸作用;对植物而言,产生ATP的过程包括氧化磷酸化(呼吸作用)和光合磷酸化(光合作用)。
4、对于ATP的生理功能,教材先分析了生物体内糖类、脂肪等物质具有储存能量的特点,指出新陈代谢不仅需要酶,还需要能量,糖类是细胞的主要能源之一,脂肪是生物体内重要的储能物质,但这些有机物中的能量都不能直接被生物利用,它们的能量只有在细胞中随着有机物的逐步分解而释放出来,且储存到ATP中才能被生物体利用,从而使学生易于理解为什么ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。在本节的最后,教材还用ATP是流通着的"能量货币"这一形象的比喻,以加深学生对ATP的生理功能以及ADP-ATP相互转化的认识,即伴随着ATP的水解与合成的过程,发生着能量的释放与储存,从而推动新陈代谢顺利进行。
教法建议
本节教学内容中,ATP的分子简式、ATP的生理功能是重点,ATP与ADP的相互转变在新陈代谢中的作用,既是教学重点也是难点。
1.引入本节课时,首先要让学生明确以下事实,即生物体的生存不仅仅要依靠物质上的支持,同时还必须有能量的维持,在生物体内发生物质变化的同时,必定伴随着能量的获取、储存、释放、利用和散失。这样,引入ATP这一生物体直接能源就顺理成章了。
2.引出ATP这一高能化合物时,还是先从学生较为熟悉的能量形式入手比较容易被学生接受。比如,可先从宏观上引导学生分析绿色植物的光合作用过程把光能以化学能的形式储存在糖类、脂肪等有机物中;动植物又通过呼吸作用分解体内的有机物而获取生命活动所需的能量。在此基础上,引导学生进一步分析出:光能只有转化成一种活跃的化学能,才能被绿色植物利用;同样,动、植物通过呼吸作用分解有机物释放出的能量,除了一部分以热能的形式散失或维持体温外,其余的都要转化成一种活跃的化学能,才能用于各项生命活动。那么这种活跃的、随时可以利用的化学能是什么呢?这样自然而然地就引出ATP这一生物体的直接能源物质。
3.ATP的分子结构不宜讲授得过于深入。学生只要了解ATP中具有不稳定的高能磷酸键,ATP水解时释放其能量,形成ATP时需要能量就可以了,应把学生讨论的重点放在ATP释放出的能量用于哪些生理过程,及形成ATP的高能磷酸键时,能量来自哪些生理过程,以便使学生易于理解ATP和ADP的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。
4.ATP与ADP的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用,是本节学习的难点。为使学生的讨论顺利进行,教师应适时给学生以下提示:其一,细胞内ATP的含量是相对稳定的;其二,ATP在细胞内的含量是极少的,其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源;其四,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给ATP,且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,ATP是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的"通用货币"。
5.ATP的形成途径也不宜太深入,因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用,将光能转化成ATP中的化学能,并将ATP中的化学能最终储存在糖类等有机物中,即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的ATP的能量源泉。
教学设计示例
第二节新陈代谢与ATP
ATP的分子简式及其结构特点、ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、ATP的形成途径、ATP是新陈代谢的直接能源,能理解ATP作为“能量通用货币”的含义
ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATP作为“能量通用货币”的含义
1课时
板图、挂图、多媒体课件
1、引言
设计1:通过学生列举生活实例引入ATP这一高能化合物。
新陈代谢的物质变化过程中,必定伴随着能量的转化。为了使学生对能量的转化有一个感性的认识,教师应鼓励学生从自己的生活中找一些能量转化的实例,比如可以提问:
(1)“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的吸收储存、或能量的释放利用的例子来吗?”
(2)“绿色植物能把光能直接用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来,这些能量能直接被细胞利用吗?”
不能,光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成;有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后,也必须转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动,携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物,即ATP,这样很自然地引入了ATP这个概念。
设计2:从细胞中能量利用存在的矛盾入手,设计相关的问题串引入ATP这一高能化合物。
(1)“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的?”
线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量
(2)“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量?”
细胞分裂、细胞核中DNA的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等需要能量
(3)“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离,细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”
(4)“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物,这些有机物含有大量且稳定的能量,但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行,而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定,不易被生物体利用,细胞又是怎样解决这一矛盾的呢?”
这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
2、ATP的分子简式及其结构特点
在引导学生讨论ATP的分子结构简式及其特点时,可从ATP的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATP是高能化合物等方面入手,使学生易于理解ATP的结构特点及其生理作用。
需要向学生解释清楚高能化合物的概念,即高能磷酸键水解过程中,释放的能量是一般的共价键的2倍以上,如ATP末端磷酸水解生成ADP和磷酸时,释放出的能量约30.5kJ/mol上,而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键,常以“~”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析ATP的结构简式的含义,如ATP中两个磷酸基团之间(P和P之间用“~“表示)的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应,如呼吸作用常会伴随ADP转变成ATP;而耗能的反应,如蛋白质的合成等,需要用ATP水解成ADP再将能量释放出来,以推动需能代谢反应的进行。
ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中,且处于动态平衡之中。
3、ATP和ADP之间的相互转变及其意义
在引导学生讨论ATP和ADP之间的相互转变时,需强调细胞内ATP的含量是相对稳定的;ATP在细胞内的含量是极少的,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给ATP,且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,ATP是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的“通用货币”。
4、在讨论了ATP和ADP之间相互转变及其意义后,在小结ATP在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时,可结合本节所讲的内容,提一些与ATP有关的综合性问题供学生讨论,让学生在讨论中加深对ATP这一生物体直接能源物质的理解。比如,可以讨论下面几个问题:
(1)众多能源物质中,ATP这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源?
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等,这些都可作为生物体的能源物质,但生物体不能利用这些能源物质中的能量,这些物质中储存的能量必须要转移给ATP中。生物体直接从ATP中获得生命活动所需的各种形式的能量,如ATP可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
(2)为什么ATP是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质,成为生物的直接能源呢?
我们来看看葡萄糖和ATP分子中储存能量的差异就明白了。ATP末端磷酸基团水解时,释放出的能量是30.5kJ/mol,一般把水解时释放20.92kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物,可见ATP是高能化合物,而且其能量与某些高能化合物(如磷酸肌酸)相比,要低一些,因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后,释放出2870kJ/mol的能量。结果,存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱,而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”,它更容易在细胞中被使用,因此还有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。
(3)ATP对生命的维持是极其重要的,试想:当产生ATP的过程停止时,会发生什么?
举一个例子,学生可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡,其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后,机体没有ATP,神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续,人在3-6分钟内就会失去知觉。
(4)还有一个问题值得一提,就是ATP在生物体中的绝对含量是极小的,但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATP,但在正常情况下,生物体内的ATP量可满足机体的要求,奥妙何在呢?
生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给ATP,以补充ATP的消耗,即ATP—ADP循环速度是很快的。
文章来源:http://m.jab88.com/j/112579.html
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