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
第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞
一、教学目标:
:举例说出生命活动建立在细胞的基础上。
说出生命系统的结构层次。
:认同细胞是基本的生命系统。
二、教学重难点:细胞是基本的生命系统是重点;说出生命系统的层次是难点
三、教学用具:ppt幻灯片
四、课前准备:让学生收集关于冠装病毒相关的资料。
五、教学过程
教学内容
(一)引入新课
(二)分析细胞是生命活动的基本单位
(三)生命系统的结构层次(难点)
小结
课后练习
教师活动
以“病毒是不是生物?”问题引入,简单复习病毒的结构(没有细胞结构,只有蛋白质外壳和核酸核心,但是能复制)。举引起SAS的冠状病毒为例,提出问题,病毒在细胞外不具备很多生命的基本特征,它是怎么复制的呢?……冠状病毒在那些细胞里面复制呢?
小结上面的内容,没有细胞结构的病毒在细胞外表现不出生命的特征,说明细胞是生命的基本特征。(为什么呢?)细胞的任何一部分脱离了细胞就不具有独立生存的能力,大分子物质也不具有生命的特征。所以细胞是生命活动的基本单位。提出问题:细胞能表现出那些生命活动呢?指导学生阅读资料,并开展讨论。
小结:(幻灯片展示提纲)细胞为什么是生命结构和功能的基本单位。一个细胞能完成各种生命活动;多细胞生物是在在细胞生命活动基础上实现各种的生命功能。(举出一些实例)
地球上生物的种类和数量可谓是恒河沙数,但是这些生物,小到组成它们身体的细胞,大到一个生物个体,一个物种、甚至一个生态系统、整个生物圈,都可以一个一个的生命系统(什么是系统呢),而且这些生命系统之间还有层次的关系。(以一只龟为例分析)
单一个心肌细胞就是一个生命系统,(为什么呢?)因为细胞各个部分都是互相依存,互相影响,而使细胞能表现生命特征;心肌也是一个系统(分析略)。引导学生分析心脏、循环系统、个体、种群、群落等也是一个系统。
学生活动
讨论、思考问题:病毒是怎么样复制的?(在细胞内)
汇报冠状病毒的相关的资料
阅读资料并讨论:
(实例一:草履虫除了分裂和运动,还能镊食、排泄,生长,应激;实例二:精子和卵细胞作为桥梁,胚胎发育与细胞的生长、分裂、分化有关系;实例4:例如疟疾、非典感冒等等
学生在老师的引导下,理解生物系统的层次性、以及尝试分析后面几个层次作为生命系统的原因。(着重引导说出多个组分互相配合影响成为整体)
完成资料后的“思考与讨论”。
第2节细胞的多样性和统一性(2课时)
一、教学目标:
:了解细胞学说的发展过程
理解细胞的多样性和统一性;细胞形态多样性与功能多样性的关系
原核细胞与真核细胞的比较
:显微镜高倍镜的使用
制作临时装片
观察不同细胞的差异
:认同科学探索是一个曲折渐进的过程
认识水华对环境的影响以及禁采发菜的意义
二、教学重难点:显微镜高倍镜的使用;细胞的多样性,特别是真核细胞和原核细胞的比较是本课的重点。而了解细胞学说的建立过程是本课的难点。
三、教学用具:实验材料、显微镜、ppt幻灯片。
四、课前准备:准备好实验的材料(选取多少种细胞?)。
五、教学过程:
教学内容
(一)使用显微镜的高倍镜观察集中细胞
(二)第一课时的课后练习
教师活动
引导学生观察课本彩图,回忆4种细胞的来源以及复习在初中阶段所了解的细胞的结构。
简单复习一下显微镜的使用。用幻灯片指导学生制作临时装片并使用高倍显微镜观察。并以问题作为引导:你观察的是什么细胞;从低倍镜转换到高倍镜后,视野发生了怎么样的变化?为什么要先用低倍镜找到目标并将其移动到视野中央,再转换高倍镜?尝试用简图来描述一下你观察的细胞;你认为造成细胞形态结构差异的原因是什么?(同种生物之间和不同种生物之间比较)
小结,造成细胞形态结构差异的原因由于功能上的差异。
课后联系第1、2题
第一题:答案是B
第二题:(1)上皮组织细胞、角质保护层细胞、皮下结缔组织细胞;表皮细胞、保卫细胞、叶肉细胞、导管细胞、筛管细胞。(2)共同点:细胞膜、细胞质、细胞核;相异点:植物细胞有细胞壁,液泡和叶绿体。(3)因为两者都有多种组织有机结合,并有一定生理功能。
学生活动
思考并回答问题
制作临时装片并观察。思考讨论老师的问题,并作出回答交流。
(三)细胞学说及其建立过程
课后练习
科学前沿
本章小结
自我测试
引导学生比较上一节实验课所绘制的细胞图与大肠杆菌相片、模式图的差异。提出问题:两种细胞之间的主要区别在哪里?
导出原核细胞与真核细胞的概念、以及两者之间的代表生物。(真核细胞如动物、植物、真菌;原核细胞如细菌、蓝藻)
以蓝藻作为例子介绍原核细胞的生活习性。
1.什么是蓝藻,身边熟悉的蓝藻有那些代表生物?(发菜、水华)水华对环境的影响和禁采发菜的环保意义。
2.形态:比较小,营养方式。细菌主要以寄生、腐生为主,而蓝藻可以进行光合作用。
3.没有成形的细胞核,只有拟核
4.用幻灯片比较一下真核细胞和原核细胞的不同点。然后比较两者的相同点,突出细胞核与拟核物质组成的共同性。
设问:被誉为现代生物学三大基石是什么?(达尔文的进化论、孟德尔遗传理论、细胞学说)
简单地解释细胞学说的三个要点:第一个要点描述了生物是由细胞组成;第二要点描述了细胞的生命活动;第三要点描述细胞的繁殖。(可以以设问的方式来引导学生讲)
以讨论题引导学生阅读“细胞学说建立过程”的资料。
课后练习3:根本区别是有无成形的细胞核;共性是细胞核的组成物质。
(略)
比较两种细胞的差异,讨论并回答问题。(实验中所观察到的细胞都有成型的细胞核,而大肠杆菌的细胞内没有成形的细胞核)
尝试解释细胞学说的内容
阅读资料,讨论问题并进行交流汇报。(1、例如科学发现是曲折,漫长的;2、主要是阐明了生物界的同一性;3、例如对神创论有力的打击等。
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/72680.html
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