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人教版高中高二生物上册《测定蒸腾作用强度》教案

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师更好的完成实现教学目标。优秀有创意的教案要怎样写呢?小编收集并整理了“人教版高中高二生物上册《测定蒸腾作用强度》教案”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

人教版高中高二生物上册《测定蒸腾作用强度》教案

测定蒸腾作用强度

学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
植物在一定时间内,单位叶面积或单位鲜重散失的水量,称为蒸腾强度,单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是:测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失,从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水,重量减轻,故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量,以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后,短时间内在生理上没有明显的变化,故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
托盘天平、枝剪、植物体

将天平调零后,放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条,重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂,然后剪下立即用托盘天平称重,并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=(蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g))х(60/测定时间(min))
测定不同时间(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同环境,不同植物种类的蒸腾强度,并加以解释。

鉴定植物细胞的死活

学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活
活细胞与死细胞在性质上有许多差别,特别是通透性的变化最为明显。活细胞的原生质具有选择透过性;而死细胞则为全透性。选择透过性是质壁分离的先决条件。因此能发生质壁分离的细胞就表示是活的,不能发生质壁分离的细胞则说明是死的。
死活细胞间不仅通透性不同,而pH值等情况也不同,它们对某些染料的反应明显不同。某些染料能在活细胞的细胞液中积累,但不能染活的原生质;另一方面,这些染料可使死细胞的原生质染色,但不积累于液泡。所以可根据某些染料活体染色的情况来鉴定细胞死活。
洋葱及其它植物材料、酒精灯、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、1M蔗糖、0.01%中性红溶液等。

1、用质壁分离的方法鉴定细胞的死活。
撕洋葱表皮细胞滴加IM蔗糖中,在显微镜下观察。细胞很快发生质壁分离,这就是细胞活着的证据。另把制取的同样制片,用冷冻、加热、干燥、酒精浸泡等方法将它们的细胞杀死,然后取代上述活材料,做质壁分离实验,结果看到已死的细胞不能发生质壁分离现象。
用尿素、硝酸钾、氯化钙溶液等来代替蔗糖,能快速鉴定细胞的死活。
2、用活体染色的方法的鉴定细胞的死活。
取洋葱或其它材料,用镊子撕下表皮(如表皮不易撕下,也可在水中用锋利的刀片轻轻刮去多余部分),或用刀片做成切片若干,将表皮或切片浸入中性红溶液中,放置5-10分钟最出用清水浸洗后置于载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察。
活细胞一般在液泡内染成红色至紫色,原生质不染色,死细胞常呈橙红色,原生质和细胞核被染色。撕破的细胞,只剩细胞壁时,呈淡红色或淡紫色。
为进一步鉴别细胞的死活,可把玻片上的水溶液吸去,滴一滴1M蔗糖溶液,便可观察到活细胞能发生质壁分离,死细胞及空细胞都有没有这种现象。
可用加热、冷冻或其它方法杀死植物组织,然后用上面所述方法进行处理,比较与活组织有何不同。

扩展阅读

人教版高中高二生物上册《细胞增殖》教案


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“人教版高中高二生物上册《细胞增殖》教案”,仅供您在工作和学习中参考。

人教版高中高二生物上册《细胞增殖》教案

细胞增殖

教学重点:1、细胞周期的概念。
 2、细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点
 3、有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化。
 4、细胞分裂的意义
 5、制作临时装片观察细胞有丝分裂的实验
教学难点:1、细胞周期的概念。
 2、细胞有丝分裂的特点及意义
 3、有丝分裂过程中DNA、染色单体和染色体的数量变化规律及其相互间的关系
教学过程:
讨论:生物体是如何长大的?
1、从物质转化角度分析:同化作用强于异化作用
同化作用主要发生在细胞的那些结构上?这使细胞发生了怎样的改变?
(引导学生简要复习细胞的结构和功能)
2、从细胞变化角度分析:细胞分裂——细胞数目增多

细胞生长——细胞体积增大

细胞的体积一般都是很小的,细胞生长到一定大小后就会通过细胞分裂使其体积减小。为什么细胞要进行细胞分裂呢?指导学生展开讨论。(请参考“细胞有丝分裂.ppt”)
学生总结:细胞分裂的生物学意义。
对于单细胞生物体,细胞分裂意味着生物个体数的增加。多细胞生物体的生殖活动也是通过细胞分裂完成的。对于多细胞生物体,细胞分裂则是生物体生长发育的基础。细胞分裂保证了细胞有足够大的表面积与环境进行物质交换,从而保证了新陈代谢对物质更新的需求。因此细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
根据对细胞分裂过程的观察,细胞分裂主要分为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂三种不同的方式。
学生观察并讨论:认真观察39页青蛙红细胞细胞分裂图、37页植物分生组织细胞分裂图和107页产生精子细胞的细胞分裂过程图,简要说出他们的主要区别特点。
归纳总结:提出三种细胞分裂方式并比较主要不同。

三种细胞分裂方式中,无丝分裂通常是已经分化的细胞所采取的细胞分裂方式,如青蛙血液中红细胞的细胞分裂。(见扩展资料)减数分裂只发生于有性生殖过程中,多是用于产生有性生殖细胞如卵细胞或精子细胞等;而有丝分裂则是最常见的方式,如生长发育过程中体细胞的产生以及无性生殖过程中新个体或生殖细胞——孢子的形成……。人体就是经过连续的有丝分裂由一个受精卵细胞生长发育成的。
有丝分裂可以连续发生,具有明显的周期性——细胞周期。

学生阅读并讨论:
1、学生分析有关文字描述找出关键词语(什么样的细胞?起、止的标志?为何这样划分?)
2、根据图解描述什么是细胞周期。
3、一个细胞周期包括哪两个阶段?它们在时间分配上的特点是什么?如果观察一个正在进行有丝分裂的组织,处于哪个阶段的细胞会更多些?
(一个细胞从它产生开始直到它又通过细胞分裂变成两个相同的子代新细胞这就是一个周期。它包括分裂间期和分裂期两个阶段。)

细胞周期:连续分裂的细胞。从上一次分裂结束开始,到下一次分裂结束时为止。包括两次分裂间期的遗传物质复制,和分裂期的遗传物质的均分两个过程。

设问:为什么有丝分裂可以连续进行?
一般情况下,通过有丝分裂产生的全部细胞都具有相同的遗传性。克隆技术就是利用的这一原理。为什么有丝分裂能够产生相同的细胞呢?在一个细胞周期中分裂间期和分裂期这两个阶段各自完成了那些生命活动?
配合课件进行讨论学习,并且作笔记:
根据课本给出的数据等资料可以知道,在一个细胞周期中分裂间期占有极大的比例。分裂间期是一个新生的细胞进行物质积累生长成熟的阶段,与此同时这个细胞还要为新一代细胞的产生做好充分的物质准备。因此看似静止的分裂间期其实是细胞最繁忙的阶段。
根据给出的图形和照片比较并描述处于分裂间期的细胞具有哪些特点?是否发生了什么变化?分析造成这些变化的原因是什么?
分裂间期:为细胞分裂做物质准备。(占时90~95%)
细胞变化:细胞核大核仁明显,染色加深。核内渐出现染色体纤丝。
分子变化:DNA复制加倍,有关蛋白质大量合成。

总结:
1、细胞变化:细胞由扁变方,细胞核占有极大的比例。细胞核染色均匀,颜色渐深,核仁不止一个,非常显著。
2、物质变化(原因):细胞核内完成了DNA分子的复制,细胞核内DNA分子数量增加了一倍。核酸容易被碱性染料染色,因此细胞核颜色明显变深。细胞内有大量的蛋白质被合成,其中有一部分与DNA分子一同构成染色体。根据书中图示可以知道复制的两个DNA分子是靠一个着丝点紧密地联系在一起的。(核仁部分见扩展资料。可以给接受能力较强的学生讲解。)
一切准备就绪后,细胞分裂就可以开始了。细胞分裂是一个相对较快的阶段,在这一阶段要完成遗传物质的均分和细胞质等结构的分离。分裂间期复制的DNA要完整地分离,使新形成的两个子代细胞分别获得完全相同的一整套DNA。如何保证复制的两套DNA分子能准确无误地分到两个子细胞中去呢?
根据课件引导学生讨论:
学习细胞分裂时要注意调动学生的积极性,引导学生学会观察——看图说话,学会抓重点、要点,学会比较、分析……。
细胞分裂是一个连续发展变化的过程,没有严格的阶段界限。在细胞分裂过程中细胞核的变化以及核内DNA、染色体的变化是观察的重点,遗传物质的平均分配是主线。要引导学生从中体会生命精密合理的美感。
为了研究方便,将有丝分裂的全过程被人为地分成前期、中期、后期和末期四个阶段。
细胞分裂期:细胞一分为二。主要是完成细胞核遗传物质的均分。(占时5~10%)
1、前期:
进入分裂期时首先要解决的问题就是要让细胞核内的DNA散出来,只有这样才可能实现遗传物质的均分。观察前期细胞模式图及其变化过程,描述分裂前期细胞的主要变化特点。染色质转变成染色体的生物学意义?
根据对动画、图解和照片的观察,描述有丝分裂前期细胞的变化过程及细胞特征。
染色质→染色体。
每个染色体含2条姐妹染色单体,复制的两个DNA分子分别位于两条姐妹染色单体上。
核膜、核仁消失,细胞核解体。纺锤体形成。

总结:
1、完成了DNA的复制及其相关蛋白质的合成后,核仁逐渐解体消失。阻碍DNA分离的核膜也随着解体消失。
2、DNA分子很大,数目也较多,遗传物质以染色质形式高密度地聚集在细胞核内。在细胞分裂初期染色质高度螺旋化变成染色体,可以使DNA分子在分离过程中不损坏,保证了遗传信息的完整性。
3、简要介绍纺锤丝的来源和纺锤丝体的形成。
4、关于染色体与染色单体、染色体与DNA的关系,可以通过照片及动画进行讲解。
重点讲解染色体的结构。让学生明确:染色单体形成于细胞分裂间期,。在有丝分裂前期才能通过显微镜观察到。
通过复习染色体与遗传物质DNA的关系——染色体是转载遗传物质DNA细胞结构,让学生清楚地知道DNA分子与染色体、DNA分子与染色单体间的数量对应关系。DNA分子的行踪是通过观察细胞结构——染色体的行为了解到的。
2、中期:
根据对图解和照片的观察,描述有丝分裂中期细胞的特征。
DNA高度螺旋化。短粗的染色体清晰可见。
所有染色体的着丝点集中在“赤道板”上。
总结:
1、突出在纺锤丝的牵引下,染色体的着丝点集中到细胞中央的道板上。
2、强调赤道板是位于细胞中央部位的一个坐标面,不存在任何物质性结构。
3、由于染色体高度集中,造成纺锤体清晰可见。
4、强调绘图要点……。
3、后期:
根据对动画片段、图解和照片的观察,描述有丝分裂后期细胞的变化过程及特征。
染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分离。染色体数目增加一倍。
纺锤丝牵引染色体移向细胞两极。核遗传物质DNA均分。
总结:
1、在纺锤丝的牵拉下,每个染色体的着丝点分裂成两个。原来在一起的两条姐妹染色单体分离。——用词要准确。重点强调染色体数目增加的原因。
2、移向细胞两极的染色体上着丝点是受力点,染色体臂应该是顺向细胞中央的赤道板。
3、由同一条染色体上的姐妹染色单体分离形成的两条染色体,由于是复制品,因此形态、大小等特征应该完全相同。
4、末期:
遗传物质已经完成了均分过程,接下来就是细胞质的分离等收尾工作了。根据对图解和照片的观察,描述有丝分裂末期细胞的变化过程及特征。
DNA解螺旋,染色体→染色质。
新的核膜出现,细胞核重新形成。纺锤体消失。
赤道板中央位置出现细胞板,并向外围扩展形成新的细胞壁,细胞质分离成两部分。
1个亲代细胞→2个核遗传物质完全相同的子代细胞。
总结:
1、收尾工作与分裂前期正好相反。
2、由于细胞壁的物理特性,导致了植物细胞在分裂结束时只能是细胞板向外扩展形成新的细胞壁。
3、有丝分裂有效地保持了细胞内遗传物质的恒定性。对生物的遗传意义重大。
讨论:
1、为什么细胞只有在进行分裂的过程中出现染色体,其他阶段都以染色体形式存在呢?
2、同时出现或消失的结构都有哪些?其中细胞核结构与染色质几乎是同步存在的意义?
3、DNA是如何实现平均分配的?
4、简要说明有丝分裂的特点?其生物学意义是什么?
5、回味有丝分裂过程中精巧的程序设计,你从中能得到什么启示?
6、在一个细胞周期中,遗传物质的规律性变化设怎样的?可以通过哪些方式表示?
 用表格形式如何表现?表格的优点是?

用曲线如何描述?优点是什么?
根据表格中的内容,用曲线描述一个细胞周期中DNA、染色体、染色单体的数量变化

 根据这一图表可以清楚地读出一个细胞周期中各个不同阶段内DNA、染色体和染色单体的数量变化。
复习:(课件素材资料:可以选用网上下载的动、植物细胞有丝分裂过程动画、自制课件中的动画或下载的录像片断)
播放植物细胞有丝分裂过程动画
看有丝分裂过程中的“丝”,回忆遗传物质的均分过程。
展示动物细胞有丝分裂过程图片和动画片段,对比植物细胞的有丝分裂过程,讨论二者的异同。
讲解有关中心体的产生时间及组装过程(后者选讲)。
课堂练习:尝试用表格形式表示动物和植物细胞有丝分裂过程的异同。
讨论:

1、有丝分裂的特征和意义。
2、通过有丝分裂进行繁殖所产生的下一代个体有什么特点?
3、由同一个受精卵发育成的两个双胞胎个体应该具有什么特色?
4、科学技术方面有哪些成果是利用生物有丝分裂的特点实现的?
5、减数分裂与有丝分裂一样,在细胞进入分裂期以前也进行过一次遗传物质的复制过程。但是紧接着却连续发生了两次细胞的分裂——遗传物质两次被平均分配。你认为减数分裂产生的子代细胞中的遗传物质与亲代细胞相比还会相同吗?应该有什么特点?(这就是减数分裂名称的由来)
6、无丝分裂过程产生的子代细胞能否用于培养新一代个体?为什么?
7、分析比较三种细胞分裂方式的异同。他们各自适用于那些过程?为什么?(选作)

人教版高中高二生物上册《新陈代谢与酶》教案


俗话说,磨刀不误砍柴工。高中教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面是小编帮大家编辑的《人教版高中高二生物上册《新陈代谢与酶》教案》,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

人教版高中高二生物上册《新陈代谢与酶》教案

教学目标

知识方面
1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质
2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素
3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用

能力方面
在引导学生分析生物新陈代谢概念,探究酶的特性,探究影响酶活性因素的过程中,初步训练学生的逻辑思维能力,分析实验现象能力及设计实验的能力,。

情感、态度、价值观方面
通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系,进而体会研究生命科学价值的教育。

教学建议

教材分析
1、酶的发现
教材简单介绍酶的发现历史,从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA,使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验,让学生通过实验,发现酶的三个特性,这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律,有利于引导学生主动参与教学过程,并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点,是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点,是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;

 3、影响酶活性的因素
本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件,通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。
本节内容的最后,安排了课外读“造福人类的酶工程”,以开阔学生的视野,同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解,使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。

教法建议
1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点
新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称,这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念,在初中生物课和高中生物课绪论中,学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识,但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开,教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的,合成与分解是如何进行的,及其二者的关系,从而使学生更深刻地理解什么是生命。
例如,为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话,教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识,引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应,如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等,使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。
2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。
生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应,同时又是一个稳定的,开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行,而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的,这就要尽可能地降低化学反应能阈,这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂,即酶的原因。
酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论,这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容,可先组织学生依次完成实验,然后再由学生来讨论和总结。
在引导学生分析酶的特性时,引导学生与蛋白质的多样性联系起来,可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性,而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。
3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点,如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。
在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上,引导学生分析两个坐标曲线图,让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。

教学设计示例

第一节新陈代谢与酶

新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

1课时

板图、多媒体课件、实验

1、引入新陈代谢的概念及本质

(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此引入本节的学习,如:

①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?

②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?

③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?

④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等?

(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问:

①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?

②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等

通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的,可以提问,如:

(1)细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?

(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?

这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。

3、酶的发现史

这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。

酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26SrRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接,最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性,没有把它与酶等同看待。

1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分,并提高镁离子的浓度,则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性,这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

“酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至推翻。

另外,酶、激素、维生素之间的区别值得一提,学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较:

激素
维生素
从化学本质上看
蛋白质
蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素)
多种多样,一般为小分子有机物。如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
从生理功能看
可提高生物体生物化学反应的速度,是一种生物催化剂。
激素又称“化学信使”,是特定细胞合成的,能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强,很低的浓度就能引起很强的反应,但在细胞中不能积累,很快就会被破坏。
维生素常常与酶结合,是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少,但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的,人体一般不能合成它们或合成量不足,必须从食物中摄取。

 可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来,这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。

4、酶的特性

在进行酶的特性教学时,教师可提问:

酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?

为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。

(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容:

一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。

实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。

(2)酶的专一性特性

实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”

本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;

(3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。

5、影响酶活性的因素

有条件的学校,应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》,这对于训练学生分析实验能力,理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。

在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后,可适当结合学生的生活实际,引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命,学生知道其中的原因吗?”

人的正常体温是37℃,体温升高到38℃,虽然体温只是升高了1℃,但人已感觉非常没有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持续高烧,就会出现一系列严重的反应,如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命,这是为什么呢?原来,酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素的影响,如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等,而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的,影响因素发生很小的变化的,酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃,当人体体温高于或低于这个温度时,机体中酶活性就会大大降低,细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。

霍乱是一种烈性传染病,为霍乱弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖,同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水,血容量明显减少,因而出现微循环衰竭,使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子,导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变,酶活性即相应大大降低,严重的会出现代谢性酸中毒,最终病人肾功能衰竭,休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差,婴幼儿腹泻常常引起严重后果,就是这个道理。

或者问:“当人误食了含有重金属的食物或农药后,有一种应急措施,就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆,学生知道这是为什么吗?”

酶活性除了与温度、pH有关外,还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合,使酶的活性完全丧失,这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。

牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质,这些蛋白质可以和重金属或有机物结合,而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后,大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收,从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会,而保护了这些酶的活性。当然,这只是应急措施,还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。

人教版高中高二生物上册《新陈代谢与ATP》教案二


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人教版高中高二生物上册《新陈代谢与ATP》教案二

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。

人教版高中高二生物上册《组成生物体的化合物》教案


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人教版高中高二生物上册《组成生物体的化合物》教案

问题1:组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的?
说明:教师引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在(单质还是化合态),分析时结合学生了解的生物体组成的化合物来分析,总结归纳出构成细胞的化合物。
一、构成细胞的化合物
无机化合物:水:80-90%
无机盐:1-1、5%
有机化合物:蛋白质:7-10%
核酸
糖类:1-1、5%
脂类:1-2%
二、水
问题2:水对于生物体是至关重要的,水对于生物体、对于细胞有什么生理作用呢?这种作用是如何体现的?
说明:引导学生从水的生理作用、水的存在形式等方面分析水分的相关知识,既要通过介绍实例来启发学生分析,也要鼓励学生自己举例分析水分的相关知识。归纳总结如下:
1、含量:最多
(1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%
(2)不同结构含量不同:骨22%、肌肉76%、脑86%
(3)不同生长阶段含量不同:婴儿72%、成人60%、老人50%
2、存在形式:
(1)结合水(4、5%):与细胞内其它物质结合
(2)自由水(94、5%):以游离形式存在,可自由流动
如:种子烘干(水分为自由水)
3、生理作用:水是生命之源
(1)细胞核生物体的组成成分
(2)良好的溶剂,利于体内化学反应的进行
(3)利于细胞内物质运输
三、无机盐
问题3:无机盐在生物体内以什么形式存在?无机盐对于细胞和生物体的作用如何?这些生理作用是如何发挥的?
说明:引导学生从无机盐的存在形式、无机盐的生理作用等方面分析无机盐的相关知识,既要通过介绍实例(见下面总结)来启发学生分析,也要鼓励学生自己举例分析。归纳总结如下:
1、含量:很少
2、存在形式:离子态
3、生理作用
(1)细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
镁离子:叶绿素;铁离子:血红蛋白
(2)维持生命活动
钙离子:激活凝血酶原,缺乏时表现抽搐现象
(3)维持细胞渗透压和酸碱平衡
生理盐水:保证细胞正常的渗透平衡
四、糖类
问题4:你所知道的糖有哪些?这些糖的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么生理作用?
说明:引导学生从自己感知的糖类出发,分析糖类的分类,再引导学生分析糖类的共同特点过程中分析糖类的元素组成和生理作用,教师再结合特定的事例(见总结)帮助学生分析理解糖类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下:
1、组成元素:C、H、O
 

2、分类(根据水解情况分类)
(1)单糖:不能水解,五碳糖、六碳糖
葡萄糖:光合作用的产物
细胞重要的能源物质

半乳糖:乳汁中
(2)二糖:水解后产生两个单糖
植物二糖:蔗糖、麦芽糖
动物二糖:乳糖
(3)多糖:水解后产生多个单糖
植物多糖:淀粉、纤维素
动物多糖:糖原(肝糖原、肌糖原)
3、生理作用
(1)核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
(2)生物体生命活动的主要能源物质
(3)糖类与生物体的结构有关
五、脂类
问题5:你所知道的脂类有哪些?这些脂类的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么生理作用?
说明:引导学生从自己感知的脂类出发,分析脂类的分类,再引导学生分析脂类的共同特点过程中分析脂类的元素组成和生理作用,教师再结合特定的事例(见总结)帮助学生分析理解脂类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下:
1、组成元素:C、H、O、(N、P)
C、H比例高,彻底氧化释放出更多能量

2、分类及生理作用
(1)脂肪:储能物质
维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
(2)类脂:磷脂(构成膜的主要成分)
脑磷脂、卵磷脂

六、蛋白质
问题6:你所知道的蛋白质有哪些?这些蛋白质的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么重要生理作用?
说明:引导学生从自己感知的蛋白质出发,分析蛋白质的元素组成及生理功能,在此基础上引导学生分析蛋白质功能的结构基础及结构特点,详细地分析讲解蛋白质的相关知识。最后归纳总结如下:
蛋白质被称做是生命活动的体现物质。在细胞的各种结构中都是非常重要的成分。大约占细胞干重的50%,是一种高分子化合物,或叫生物大分子。
1、相对分子量大
几千到几十万个原子,分子量几万到几百万
如:乳球蛋白3、6万

2、分子结构复杂
1、种类多样性:蛋白质的多样性
分析原因:
(1)氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
(2)空间结构多样

2、功能重要:一切生命活动的体现者
(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);
(2)有些蛋白质有催化作用(酶);
(3)有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);
(4)有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);
(5)有些蛋白质有免疫作用(抗体)。
七、核酸:生物大分子
核酸是从细胞核中最初提取出来的酸性物质。分为两类:DNA、RNA
1、分子量大名称RNADNA
 分子量104106
 分布 细胞质 细胞核
2、结构复杂
(1)元素组成:C、H、O、N、P
(2)结构单位:核苷酸
 

分类:核糖核苷酸:4种
脱氧核糖核苷酸:4种
(3)化学结构:多核苷酸链
(4)空间结构:DNA的双螺旋结构
(注:第六章详细讲解)
3、种类多样:每种生物均不同
4、功能重要:一切生物的遗传物质
(1)控制生物的遗传和变异。
(2)控制蛋白质的生物合成。
过渡:六种化合物,蛋白质是生命活动的体现者,核酸是生命活动的调控者,二者最为重要,都是生物大分子,而糖类和脂类主要是作为能源物质出现的,同时参与一些生命活动调节,水和无机盐作为生命活动的辅助物质,这六种化合物共同组成了细胞的物质,即原生质。
八、原生质
案例1:小实验--科学家研磨活水螅,提取出各种化合物,然后再按真实比例混合,放在适宜的环境下培养,预测一下能否得到活细胞?这个实验能说明什么问题?
分析:当然不能
 原生质的具体存在形式是活细胞
 原生质具有特定的结构
所以:1、原生质的主要成分是蛋白质和核酸;
 2、原生质能表现出生命活动(如自我更新);
 3、原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。
进一步了解生命的本质,需要研究细胞的结构。

板书提纲

第二节组成生物体的化合物

一、构成细胞的化合物
无机化合物:水、无机盐
有机化合物:蛋白质、核酸、糖类、脂类
二、水
1.含量:最多
(1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%
(2)不同结构含量不同:骨22%、肌肉76%、脑86%
(3)不同生长阶段含量不同:婴儿72%、成人60%、老人50%
2.存在形式:
(1)结合水(4、5%):与细胞内其它物质结合
(2)自由水(94、5%):以游离形式存在,可自由流动
3.生理作用:水是生命之源
(1)细胞核生物体的组成成分
(2)良好的溶剂,利于体内化学反应的进行
(3)利于细胞内物质运输
三、无机盐
1.含量:很少
2.存在形式:离子态
3.生理作用
(1)细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
(2)维持生命活动
(3)维持细胞渗透压和酸碱平衡
四、糖类
1.组成元素:C、H、O
2.分类(根据水解情况分类)
(1)单糖:

3.生理作用
(1)核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分
(2)生物体生命活动的主要能源物质
(3)糖类与生物体的结构有关
五、脂类
1.组成元素:C、H、O、(N、P)
2.分类及生理作用
(1)脂肪:储能物质、维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等
(2)类脂:磷脂(构成膜的主要成分)

六、蛋白质--生物大分子
1.相对分子量大
2.分子结构复杂

(4)空间结构:蛋白质--一条或多条多肽链形成空间结构
3.种类多样性:蛋白质的多样性
原因:(1)氨基酸的种类、数目、序列不同--多肽链多样
4.功能重要:一切生命活动的体现者
(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);
(2)有些蛋白质有催化作用(酶);
(3)有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);
(4)有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);
(5)有些蛋白质有免疫作用(抗体)。
七、核酸--生物大分子
DNA和RNA
1.分子量大名称RNADNA
分子量 104106
分布细胞质细胞核
2.结构复杂
(1)元素组成:C、H、O、N、P
(2)结构单位:核苷酸

(3)化学结构:多核苷酸链
(4)空间结构:DNA的双螺旋结构
3.种类多样:每种生物均不同
4.功能重要:一切生物的遗传物质
(1)控制生物的遗传和变异。
(2)控制蛋白质的生物合成。
八、原生质
1.原生质的主要成分是蛋白质和核酸;
2.原生质能表现出生命活动(如自我更新);
3.原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。

文章来源:http://m.jab88.com/j/47582.html

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