第一篇:高中生物必修1細胞中的無機物教案
第二章 組成細胞的分子
第5節 細胞中的無機物
一、教學目標
(1)知識目標
1、說出水在細胞中的存在形式及含量。
2、說出無機鹽在細胞中的存在形式。
3、舉例說出水的生理功能和無機鹽在細胞中的主要作用。(2)技能目標
1、收集生活中與無機鹽相關的廣告語,獲得自主學習、收集信息并分析整合信息的能力。通過對獲得的資料相互交流,培養合作學習的能力。
2、分析細胞中水的含量,培養學生語言表達能力和聽取他人意見,對自己的見解進行解釋證明和修改的能力。
3、課后實踐活動設計實驗方案及進行試驗操作,學會初步設計實驗、增強實驗操作技能。(3)情感態度價值觀目標
1、積極參加討論,列舉自己的生活經驗,發表自己的見解;
2、體驗合作探究精神,在交流中建立自信;
3、形成自覺愛護水源的環保觀念。
4、關注水和無機鹽在生物體中的重要作用,關注人類健康。
二、教學重點和難點
1.教學重點
水和無機鹽在細胞中的作用。2.教學難點
結合水的概念和無機鹽的作用。
三、課時安排 1課時
四、教學過程
1、細胞中的水
首先PPT展示圖片,說明水的重要性:水是生命之源。然后用表格列出不同生物的含水量,讓學生明白不同生物含水量不同,水生生物>陸生生物。再列出人不同器官組織的含水量,使學生明白同一生物,在不同的組織,器官中,水含量也不相同。接著展示一張嬰兒和一張老人的照片,讓學生知道,同一生物中,幼年的含水量大于老年。俗話說:女人是水做的,圖片展示嬰兒和成年女性和男性的含水量,從中可以看出,嬰兒的含水量最多,成年男性的含水量比成年女性多,從而可以看出男人更是水做的。
由不同器官組織的含水量那張表中,可以看到心臟和血液的含水量均為80%左右,但二者形態完全不同引出水的存在形式有兩種:結合水(與細胞內的其他物質相結合的水)、自由水(以游離形式存在,可自由流動的水)。水的作用:細胞結構的重要組成成分(結合水);細胞內的良好溶劑;參加許多生化反應;多細胞生物體的絕大多數細胞的生活環境;有助于物質運輸。
自由水與結合水的關系:自由水與結合水可相互轉換。
細胞含水量與代謝的關系:代謝活動旺盛,細胞內自由水含量高;代謝活動下降,細胞中結合水含量高。
列出節水標志,讓學生明白我們國家是個缺水國家,要在平常生活中注意節約水資源。
2、細胞中的無機鹽
烘干的小麥種子燃燒成灰燼后剩下的就是無機鹽,人和動物體內也有無機鹽。說明無機鹽的存在形式無機鹽多數為離子狀態,其含量在1%~1.5%。
列舉生活中喝到的運動飲料,引出無機鹽的作用:
1、細胞和生物體的重要組成成分。
2、維持細胞和生物體的生命活動。
3、維持細胞的滲透壓和酸堿平衡。
通過列舉各種例子讓學生更加明白無機鹽在細胞中的功能。讓學生應注意平時要飲食均衡,注意補充各種必需的無機鹽,使身體保持健康。
五、板書設計:
第5節 細胞中的無機物
一、細胞中的水
1、含量:60%—95%
2、形式: 自由水
結合水
3、作用:細胞結構的重要組成部分
良好的生物溶劑
參與化學反應
調節溫度
運輸作用
二、細胞中的無機鹽
1、形式:離子
2、含量:1%-1.5%
3、作用: 構成細胞中的化合物
維持細胞的正常生命活動 維持酸堿平衡
維持細胞的正常形態和功能
第二篇:人教版高中生物必修-細胞中的無機物課后作業
【師說】2015-2016高中生物
2.5細胞中的無機物課后作業
新人教版必修1
一、選擇題(每小題5分,共60分)
1.收獲的水稻等谷類經日光曝曬后,可保存較長時間,其主要原理是()
A.自由水減少,代謝水平下降
B.結合水減少,代謝水平下降
C.結合水增多,代謝水平升高
D.自由水增多,代謝水平升高
【解析】 水稻等谷類經日光曝曬,丟失的是自由水,自由水減少,新陳代謝水平下降,有利于種子的保存,故選A。
【答案】 A
2.下列關于生物體內水和無機鹽的說法,正確的是()
A.是細胞中的能源物質之一
B.哺乳動物血液中鈣離子含量過多會引起抽搐
C.能維持生物體的正常生命活動
D.生物體處在不同發育期,含水量一樣
【解析】 水和無機鹽不能為細胞的生命活動提供能量,不是細胞中的能源物質,A項錯誤;哺乳動物血液中鈣離子含量太低會引起抽搐,B項錯誤;許多無機鹽離子對于維持生物體的正常生命活動有重要作用,C項正確;生物體在不同的生長發育時期,含水量不同,D項錯誤。
【答案】 C
3.下列有關細胞物質組成的敘述,正確的是()
A.在人體活細胞中氫原子的數目最多
B.DNA和RNA分子的堿基組成相同
C.多糖在細胞中不與其他分子相結合D.蛋白質區別于脂質的特有元素是氮
【解析】 人體活細胞中含量最多的化合物是H2O,活細胞中氫原子的數目最多,A項正確;DNA中的堿基是A、T、C、G四種,RNA中的堿基是A、U、C、G四種,B項錯誤;多糖可以和蛋白質結合成糖蛋白,也可和脂質結合成糖脂,C項錯誤;蛋白質中含有氮元素,脂質中的磷脂也含有氮元素,所以氮元素不是蛋白質區別于脂質的特有元素,D項錯誤。
【答案】 A
4.關于生物體內水和無機鹽的敘述,不正確的是()
A.長時間劇烈運動導致血鈣下降,會引起抽搐
B.新鮮的谷物在晾曬過程中失去的主要是結合水
C.植物在冬季來臨之前,自由水/結合水比值會下降,從而適應寒冷環境
D.水影響光合作用強度的主要原因是水影響氣孔的開與關
【解析】 長時間劇烈運動,大量出汗,會導致血鈣等無機鹽下降,會引起抽搐,A正確;谷物在晾曬過程中失去的主要是自由水,B錯誤;冬季植物體內結合水增多,自由水/結合水比值會下降,適應寒冷環境,C正確;植物水分缺少時,氣孔關閉,影響二氧化碳進入,從而影響光合作用強度,D正確。
【答案】 B
5.微量元素在生物體內含量雖然很少,卻是維持正常生命活動不可缺少的。下面的幾個實例中能證實這一說法的是()
A.人的血液中Fe含量太低會貧血
B.油菜缺N時會影響蛋白質合成C.人的血液中Ca含量太低會抽搐
D.油菜缺Mg時會影響葉綠素合成【解析】 Fe屬于微量元素,人的血液中Fe含量太低會貧血,能證實“微量元素在生物體內含量雖然很少,卻是維持正常生命活動不可缺少的”這一說法,A項正確;N、Ca、Mg元素都屬于大量元素,故B、C、D項錯誤。
【答案】 A
6.下列關于無機鹽的敘述,正確的是()
A.細胞中的無機鹽大多數以化合物的形式存在B.Fe是血紅蛋白的成分之一,缺Fe影響氧氣運輸
C.K是葉綠素的成分之一,缺K影響光合作用進行
D.S是蛋白質中的必有元素,缺S蛋白質不能合成【解析】 細胞中的無機鹽大多數以離子的形式存在,A項錯誤;血紅蛋白具有運輸氧氣的功能,Fe是血紅蛋白的成分之一,所以缺Fe將影響氧氣運輸,B項正確;Mg是葉綠素的成分之一,缺Mg影響光合作用進行,C項錯誤;蛋白質中的必有元素是C、H、O、N,有些蛋白質含有S元素,D項錯誤。
【答案】 B
7.下列關于水和無機鹽的敘述,錯誤的是()
A.哺乳動物血液中鈣離子含量太低,會出現抽搐等癥狀
B.無機鹽對于維持人體內的水鹽平衡和酸堿平衡都有重要作用
C.生物體的含水量會因生物的種類、生物所處的生長發育期不同而有所不同
D.細胞代謝過程中,線粒體、核糖體和中心體中都有水生成【解析】 哺乳動物血液中必須含有一定量的鈣離子,如果鈣離子的含量太低,會出現抽搐等癥狀,A項正確;人體細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-,血漿的pH之所以能夠保持在7.35~7.45范圍內,與它含有HCO、HPO等離子有關,所以無機鹽對于維持人體內的水鹽平衡和酸堿平衡都有重要作用,B項正確;生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別,生物體在不同的生長發育期,含水量也不同,C項正確;有氧呼吸第三階段是在線粒體內膜上進行的,前兩個階段產生的[H]經過一系列的化學反應,與氧結合形成水,氨基酸的脫水縮合形成多肽的過程是在核糖體上進行的,有水生成,中心體與細胞有絲分裂有關,不能生成水,D項錯誤。
【答案】 D
8.每年3月22日是“世界水日”。水污染、水資源短缺等問題日趨嚴重。研究表明,全世界80%的疾病是由水污染引起的。下列有關人體內水的敘述,不正確的是()
A.人體肝細胞中的水有自由水和結合水兩種形式
B.在胰島素的合成過程中伴隨著水的生成C.冬季,植物體內結合水含量相對減少,抗寒能力提高
D.水在生物體內的化學反應中可充當反應物
【解析】 水的存在形式有自由水和結合水,A正確;胰島素是蛋白質,在核糖體上由氨基酸脫水縮合形成,能產生水,B正確;冬季,結合水越多,抗寒能力越強,C錯誤;水在生物體內的化學反應中可充當反應物,如光反應中水的光解等,D正確。
【答案】 C
9.下表是部分生物體中水分的含量,表中數據說明()
生物
水母
魚類
蛙
哺乳動物
藻類
高等動物
含水量(%)
80~85
60~80
①代謝旺盛的組織器官含水量較多?、谏矬w中水分的含量超過了50%,是各種化學成分中最多的?、鬯矬w內的含水量比陸生生物體多?、芡簧矬w不同的器官組織水的含量差異很大
A.①②③④ B.②③
C.②③④
D.①③
【解析】 分析表中數據可知生物體中水分的含量超過了50%,是各種化學成分中最多的;同時水生生物體內的含水量比陸生生物體多;不能反映出代謝旺盛的組織器官含水量較多,也不能反映出同一生物體不同的器官組織水的含量差異很大,所以選B。
【答案】 B
10.生物體的生命活動離不開水,下列關于水的敘述中,不正確的一項是()
A.由氨基酸形成多肽鏈時,生成物H2O中的氫來自氨基和羧基
B.正在萌發的種子中自由水與結合水的比值上升
C.在線粒體、葉綠體和核糖體中進行的化學反應都有水生成D.在天然無污染的泉水中,含有B、Fe、K、Zn、Cu等人體必需的微量元素
【解析】 氨基酸脫水縮合形成多肽鏈時,產物H2O中的氫來自氨基和羧基,A正確。萌發的種子代謝增強,自由水與結合水的比值上升,B正確。線粒體中進行的有氧呼吸第三階段有水生成,葉綠體中光合作用有水生成,氨基酸在核糖體中脫水縮合產生水,C正確。K是大量元素,D錯誤。
【答案】 D
11.美國宇航局于2004年3月2日公布了“機遇”號火星探測車對火星進行探測的詳細資料,有明確的數據表明,火星過去曾有豐富的水資源,于是推測火星上可能存在過生命。這一推測的理由是()
A.水是細胞內含量最多的化合物
B.結合水是細胞和生物體的成分
C.一切生命活動都離不開水
D.代謝旺盛的細胞水的含量高
【解析】 水是生命之源,生命起源于水且生命活動離不開水,C項正確。
【答案】 C
12.結合下列曲線,有關無機物在生物體內含量的說法,錯誤的是()
A.曲線①可表示人一生中體內自由水與結合水的比值隨年齡變化的曲線
B.曲線②可表示細胞代謝強度隨自由水與結合水比值的變化
C.曲線③可以表示一粒新鮮的玉米種子在烘箱中被烘干的過程中,其內無機鹽的相對含量變化
D.曲線①可以表示人從幼年到成年體內水含量的變化
【解析】 人一生中體內自由水與結合水的比值隨年齡增大而減小,A正確;一般來說,細胞內的結合水含量是相對穩定的,但自由水的含量變化較大;衰老的細胞中自由水含量減少,細胞內自由水與結合水的比值也將減小;自由水是細胞內的良好溶劑,細胞內許多化學反應都需要有水的參與,所以細胞內自由水比值升高后,代謝增強,細胞呼吸速率應加強,B正確;玉米種子被烘干的過程中所含水分越來越少,其內的無機鹽相對含量逐漸增加,最后達到一恒定值,C錯誤;人體衰老的特征之一就是水的含量減少,幼兒體內水的含量遠遠高于成年人體內水的含量,D正確。
【答案】 C
二、非選擇題(共40分)
13.(6分)有機化合物中具有不同的化學基團,它們對水的親和力不同,易與水結合的基團稱為親水基團(如—NH2、—COOH、—OH),具有大量親水基團的蛋白質、淀粉等易溶于水;難與水結合的基團稱為疏水基團,如脂質分子中的碳氫鏈。脂質分子往往有很長的碳氫鏈,難溶于水而聚集在一起。請回答:
(1)等量親水性不同的兩種物質分散在甲、乙兩個含有等量水的容器中,如圖所示,容器中的自由水量甲比乙________。
(2)相同質量的花生種子(含油脂多)和大豆種子(含蛋白質多),當它們含水量相同時,自由水含量較多的是________種子。
(3)以占種子干重的百分比計算,種子萌發時干燥大豆種子的吸水量比干燥花生種子的吸水量________。
【解析】
(1)根據題意可知,甲容器中的物質含有大量的親水基團,易溶于水,容器中的自由水較少;乙容器中的物質含有大量的疏水基團,難溶于水,容器中的自由水較多。(2)由于花生種子含油脂(疏水物質)多,而大豆種子含蛋白質(親水物質)多,當它們含水量相等時,花生種子中的自由水比大豆種子中的多。(3)當它們萌發時,由于蛋白質(親水物質)比脂肪(疏水物質)的吸脹作用強,所以大豆種子的吸水量比花生種子的吸水量多。
【答案】(1)少(2)花生(3)多
14.(24分)根據細胞中無機鹽的功能,回答有關問題。
(1)如圖所示是構成細胞的某些化合物的元素組成情況,并且丙主要分布在細胞核內。請推測甲、乙、丙最可能表示的物質及其所能表現的生理功能。
甲:________;生理功能為______________________________________________。
乙:________;生理功能為______________________________________________。
丙:________;生理功能為______________________________________________。
(2)分析下列事例:
事實一:在正常人的血漿中,NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當血漿中NaHCO3的含量減少時,會形成酸中毒;當血漿中的H2CO3含量減少時,則形成堿中毒。
事實二:在初生蝌蚪或幼小植物體內,當自由水的比例減小時,機體代謝強度降低;當自由水的比例增大時,機體代謝活躍。
事實三:Mg2+是葉綠體內某種色素分子必需的成分,Fe2+是血紅蛋白的重要成分,碳酸鈣是動物和人體的骨骼和牙齒的主要成分。
①事實一表明某些無機鹽可調節細胞的________。
②你對事實二中的現象的全面解釋是:________是良好的溶劑,是________反應的介質并參與某些反應。
③事實三表明無機鹽是細胞中________的重要組成成分。
【解析】(1)由于甲物質含有C、H、O、N和Mg,因此其為葉綠素;乙物質含有C、H、O、N、S和Fe,因此其為血紅蛋白;丙物質含有C、H、O、N和P,且丙主要分布在細胞核內,因此其為DNA。
(2)事實一說明NaHCO3和H2CO3對細胞的酸堿平衡有重要作用。事實二說明自由水和結合水的比例影響細胞代謝。事實三則說明無機鹽是細胞內某些復雜化合物的重要組成成分。
【答案】
(1)甲:葉綠素 光能的吸收、傳遞、轉換
乙:血紅蛋白 構成動物紅細胞的重要組成成分(或主要運輸氧氣,也運輸一部分二氧化碳)
丙:DNA 生物的遺傳物質
(2)①酸堿平衡 ②自由水 細胞代謝?、勰承碗s化合物
15.(10分)互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物,對水淹的生態環境有很強的適應能力,曾被稱為“保灘護堤、促淤造陸的最佳植物”。某科研小組以“探究互花米草體內自由水與結合水的比值和潮汐水淹時間的關系”為課題,設計了如下實驗:
①選取同一海灘的互花米草幼苗分別栽種于多個沙盆中。
②將長勢相同、生長良好的互花米草幼苗平均分成5組,分別每天以0h、3h、6h、12h和24h進行水淹處理。
③在處理50d后,采集整株植株并測定其自由水與結合水的含量,計算自由水與結合水的比值。如曲線甲所示。
分析實驗過程及實驗結果,回答以下問題:
(1)在該實驗中,________是影響結果的條件。
(2)為了能最大程度地模擬互花米草水淹的生態環境,在進行水淹處理時,實驗用水應為________水,來源于________。
(3)自由水與結合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關系。根據實驗結果可知,互花米草在水淹時間為________h/d的環境下,抗逆性最強;在水淹時間為________h/d的環境下,代謝活動最旺盛。
【解析】
(1)由題干信息“探究互花米草體內自由水與結合水的比值和潮汐水淹時間的關系”知水淹時間為該實驗的自變量。
(2)互花米草為一種灘涂草本鹽沼植物,實驗用水應該采用此植物實際生活環境中的海水。
(3)自由水與結合水的比值越小,植物的代謝活動越弱,抗逆性越強,結合坐標曲線甲水淹時間為3
h/d時,抗逆性最強,水淹時間為0
h/d時,代謝活動最旺盛。
【答案】
(1)水淹時間(2)?!』セ撞莶蓸拥攸c
(3)3 0
第三篇:細胞中的無機物的教案
篇一:細胞中的無機物教案
《細胞中的無機物》教案
【教學目標】
一、知識目標
①說出水和無機鹽的存在形式。②概述并舉例說明水和無機鹽的功能。
二、能力目標
①嘗試將課本知識與生活生理現象相聯系。②運用所學知識解釋生活中的現象。
三、情感態度與價值觀
①愿意與同學分享通過自己的努力所獲得的知識。②掌握一些生活小常識,學會關心他人,觀察生活。
【教學重難點】
一、教學重點:
水和無機鹽在細胞中的作用。
二、教學難點: ①結合水的概念。②無機鹽的作用。【教學課時】 1課時 【教學板書】
【教學過程】
篇二:細胞中的無機物優秀教案
第五節 細胞中的無機物
授課教師:李麗飛 1 2 細胞中的無機物
一、水
1、水的含量:60--95% 結合水(4.5%)
2、水的存在形式 與作用自由水(95.5%)
二、無機鹽
1、含量:1--1.5%
2、存在形式:離子
2、功能 3 篇三:細胞中的無機物教案
第二章第五節 細胞中的無機物
一、教學目標
1、知識目標
(1)知道水在細胞中的存在形式及作用
(2)理解組成生物體的有機化合物和無機化合物使生命活動基礎
(4)知道化合物只能按照一定方式有機的組織起來才能表現出細胞和生命體的活動現象。
2、過程與方法目標
通過對獲得的資料相互交流,培養合作學習的能力。
3、情感態度價值觀目標
(1)形成自覺愛護水源的環保觀念
(2)與同學們交流自己所獲得的知識。
二、教學重難點
1、教學重點:水和無機鹽在細胞中的作用
2、教學難點
(1)結合水的概念(2)無機鹽的作用
三、課時安排:1 課時
四、教學方法:情境教學法、講授法、問題教學法
五、教學媒體:多媒體課件、黑板
篇四:細胞中的無機物 教學設計
細胞中的無機物 教學設計
新田一中 生物組 陸井元
一、教學目標:
1、知識目標
(1)說出水在細胞中的存在形式和作用。(2)區分水的兩種形式,并能夠列舉實例。(3)說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用。
2、能力與技能目標(1)將課本知識與生活生理現象相聯系。(2)能聯系所學知識解釋生活中的現象。
3、情感態度和價值觀(1)參與小組合作與交流。
(2)體驗與你的同學分享通過自己的努力所獲得的知識。(3)認同“細胞是多種元素和化合物構成的生命系統”。
二、教學內容與學情分析
1、教學內容
本節主要的知識點有細胞中的水以及無機鹽。主要從水和無機鹽這兩種無機物在細胞中的存在形式以及兩者在細胞中的作用展開學習。最后站在整章知識的角度上總結多種元素和化合物共同構成了細胞這個生命系統中的基本層次,讓學生認識生命的本質全面了解細胞的分子組成。
2、學情分析
三、教學重點和難點
2、教學難點:水的存在形式,結合水和自由水的區別,無機鹽的作用
四、課時安排:1課時
五、教學過程
教學設計說明:本節課的教學目標是使學生認識和理解水和無機鹽在人體內的存在形式和生理作用,其中水和無機鹽的作用是本節課的教學重點。教學過程中始終注重創設情景,聯系生活實際,提高學生的學習興趣,調動學生學習的主動性和積極性,使學生從感性認識的基礎上理解和認識水和無機鹽的存在形式和作用。
篇五:細胞中的無機物教案
一、教學目標: 1.知識與技能
(1)說出水在細胞中的存在形式和作用。
(2)說出無機物在細胞中的存在形式和主要作用。2.過程與方法
(1)嘗試進行自主個性化的學習。
(3)嘗試將你所獲得的信息表達出來。
(4)嘗試進行科普寫作。3.情感態度與價值觀
(1)參與小組合作與交流。
(2)體驗與你的同學分享通過自己的努力所獲得的知識。
(3)認同“細胞是多種元素和化合物構成的生命系統”。
二、教學重難點:水、無機鹽在生物體中的分布、功能是本節重點;學生理解結合水是難點。
三、教學策略: 1.情境創設
學生對于水的認識比較豐富,許多概念來自生活中的經驗,但是站在活細胞的角度去看,學生的認識還有需要補充、糾正和待完善的地方。因此教師在教學時可以從學生熟悉的事實切入,吸引學生的注意力。教師可以查找有關資料,如一個人在極限狀況下,可以堅持20 d以上不進食,但是缺水不能超過1 d;地球表面約3/4的部分是水;細胞內含量最多的化合物是水;許多國家的科學家都在為尋找火星上的水而努力工作,既有成效又有爭議。這些事實說明水對于生命的重要性。究竟水在細胞和生物體中具有什么樣的功能呢?由此引入新課的學習。同時利用課本上的問題探討,將學生帶到對水的內容的學習中。2.教學過程
水和無機鹽的知識在課標中的要求都是了解層次,因此教師在課堂上更多的是讓學生認識水和無機鹽與生命的關系,通過列舉生活中的現象、事實和學生的體驗來加深學生對水在生命中的作用的認識。比如,讓學生知道生命活動包括一系列的化學反應,而幾乎所有的化學反應都離不開水;讓學生思考我們味覺的產生必須是在舌尖有唾液浸潤的情況下才能感知,若擦去舌尖的唾液,或用舌頭接觸一塊不能溶解于水的玻璃,我們會感受不到什么味覺。這說明水作為溶劑的作用以及溶劑對于生命活動中的化學反應的重要性。細胞的代謝活動與水的多少及其自由水的含量密切相關,讓學生想一想種子的庫存需要條件之一就是通風干燥,想一想干種子細胞中的含水量與其生命活動的關系,學生就不難理解水在代謝中的作用了。學習無機鹽的知識,同樣要讓學生認識到無機鹽的含量在細胞中是最少的,但是對于生命活動卻是必不可少的事實。教學中教師可以舉出許多實例,如血紅蛋白和葉綠素的結構中都含有特定的無機鹽離子,可以根據課本中提供的這兩種分子的結構簡圖,來認識無機鹽在構成生物大分子中的重要作用。還可以列舉人體或植物體缺乏某種無機鹽所產生的癥狀,加深學生對無機鹽與細胞和生物體關系的認識。總之教師在準備教學時,生動豐富的素材,包括文字、圖片、視頻資料等都是本節教學所需要的,在大量的事實面前,學生獲得的關于水和無機鹽的印象最為深刻,也就比較容易達到課標所要求的知識層次。3.難點的處理
本節課的難點是要讓學生明確結合水的概念和作用以及無機鹽在細胞和生物體中的重要作用。因為學生對結合水與無機鹽的作用,沒有多少生活經驗可以借鑒,尤其是無機鹽的各種生理作用是學生比較陌生的,因此通過一些生活現象讓學生有所感受后,再接受概念就比較容易。學生對水的認識多半來自“自由水”,而對于“結合水”不太了解。要讓學生認識結合水可以簡單介紹水分子的物理化學特性。水作為極性分子的特性致使其容易與那些大分子結合在一起。讓學生想一想新鮮雞蛋清的液態膠狀的存在形式,告訴學生這就是富有生命的狀態,這部分結合在蛋白質等大分子周圍的水已經失去了流動性和作為溶劑的作用,僅是細胞和生物體的組成成分。同時讓學生聯想臭雞蛋是不會有這樣膠體狀的雞蛋清的,因此雞蛋臭了意味著雞蛋已經沒有生命功能了。通過這樣的例子讓學生體會結合水在細胞組成成分中的作用。
學生在學習無機鹽的作用時,可以列舉人體生活和健康中的各種實例來加深感性認識,比如利用課本中運動員飲料的資料讓學生討論,由此再引申到人體發生的一些與無機鹽有關的疾病,通過對疾病的介紹和討論學習無機鹽在細胞和生物體構成、調節滲透壓和酸堿平衡等方面的功能。
四教學過程:
引入新課:
設問:非洲的角馬、大象不遠千里進行遷徙、沙漠中的植物地下的根是地上部分高度的幾倍,這些生物都在苦苦地尋覓什么呢?(水)
一個人在極限狀況下,可以堅持20 d以上不進食,但是缺水不能超過1 d;地球表面約3/4的部分是水;細胞內含量最多的化合物是水;許多國家的科學家都在為尋找火星上的水而努力工作,既有成效又有爭議。這些事實說明水對于生命的重要性。究竟水在細胞和生物體中具有什么樣的功能呢?這節課讓我們來一起學習細胞中的無機物。
教師:水是生命存在的環境條件。人們普遍認為地球上最早的生命是在海洋中孕育的,生命從一開始就離不開水。干燥的種子必須吸足水才能萌發,人的胚胎也要浸潤在羊水中發育。這些說明了“水在生命活動中起著重要的作用”。講授新課:
(一)細胞中的水 1.水的特征
回憶一下,(1)、細胞中的哪一種化合物的含量是最高的
教師:細胞中水含量可以達到85%-90%,是所有化合物中含量最高的。這是水含量的第一個特征。·
(2)、大家再來看這幾種生物體內含水量的比較,這些數據說明了一個什么樣的到65%。不同生物體內水的含量是不同的。這是水含量的第二個特征。
(3)、反問:那是不是同一生物體內含水量就不變了呢? 大家請看這三張圖片,是劉德華在《童夢奇緣》里面的劇照,里面出現了他不同年齡階段的形象。有句詩說得好。年年歲歲花相似,歲歲年年人不同。人老了臉上就會皺巴巴的,同學們知道這是為什么嗎?
很主要一個原因,就是細胞的含水量變少了。所以現在很多女性,為了“青春永
駐”,常買一些化妝品進行保濕,防治皮膚過早出現皺紋。人在不同生長發育期水的含量也是不同的。幼兒比成年男女要高,而成年男性比女性高。水的這個特征可以歸納為水在生物不同發育時期含量不同。
同一生物體內不同器官組織水的含量也會有所不同。
同種生物不同的組織、器官的含水量不同
(5).在同一種生物的不同部其含水量也有差異,一般在發育旺盛的組織細胞中的含水量較大,在生命活動較弱的組織細胞中含水量則叫少??梢哉f沒有水叫不會有生命。2.水的存在形式及功能:
在自然界中(通過圖)中水是以這三種形式:固態、液態、氣態存在,那么在細胞內水以什么形式存在呢?各有什么作用?請同學們看課本35頁思考一下(2分鐘)。
回答:有兩種存在形式,分別是自由水和結合水。
教師:水在細胞中有兩種存在形式:一種是結合水,約占全部水分的4.5%:另一種是自由水,約占細胞內全部水分的95%。經研究發現,細胞原生質中的許多原子團如羧基、羥基、酮基、氨基等都可與水以氫鍵相結合,形成結合水。結合水在生物體內或細胞內與蛋白質、多糖等物質相結合,失去流動性??梢娊Y合水是細胞結構的重要組成成分。請同學回想一下在家里打雞蛋的情形:新鮮的雞蛋清呈液態膠狀,臭雞蛋清相對更“稀”的液體,水狀。為什么會這樣呢?那是因為在新鮮的雞蛋清中的水與蛋白質結合在一起,形成液態膠體,這時的水為結合水,只是細胞和生物體的組成成分;而臭雞蛋中的蛋白質被微生物分解成小分子物質,使這部分結合水釋放出來,轉變為自由水。
由些從這里可以得出;
結合水的主要作用是:細胞和生物體的重要組成成分。
那自由水呢?它又有什么作用?
(1)、血液可以把其中溶解的營養物質運輸到各個細胞;同時又把細胞代謝產生的廢物運送到排泄器官或直接運輸到體外。這對應的是自由水的哪個作用呢? 回答:運輸營養和廢物
(2)、光合產物如淀粉的合成、轉化和運輸等等這些都需要以水作介質。這說明了自由水具有什么作用?
回答:自由水是細胞內生化反應的良好溶劑
(3):水是光合作用的原料,還有呼吸作用以及許多有機物質的合成和分解過程都要有水的參與。這又說明了自由水具有什么作用呢?
回答:大多數的生化反應需要有水的參與
討論:(1)血液是流動的,心肌是堅實的,為什么 兩者含水量這么接近? 回答:血液主要以自由水形式存在,心肌主要以結合水形式存在(2)剛收下的小麥種子經過暴曬后種子變干,是不是小麥種子里就不含水分了呢?暴曬失去的水應該是哪一種形式?小麥干種子中的水主要是哪一種形式存在呢?
回答:不是,失去的主要是自由水,干種子主要存在的是結合水。
(3)比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛? 新鮮的種子
分析:上面已經講過了大多數的生化反應都需要有自由水的參與,也就是說自由水有參與新陳代謝作用。那新鮮的種子還是干種子哪個自由水多呢? 回答,新鮮的種子
由些可見一般而言,代謝越旺盛,自由水含量越高
(4)沙漠植物比溫帶植物結合水多,寒帶植物比溫帶植物結合水多,這說明了什么? 分析:沙漠植物和溫帶植物哪個抗干旱的能力比較強?
回答:沙漠植物
提問:寒帶植物和溫帶植物哪種抗寒冷的能力比較好呢?
回答:寒帶植物
提問:那沙漠植物和寒帶植物都有什么特點呢?
它們的結合水含量都比較高
尤其可見植物體它的結合水含量越高的話,抗干旱,寒冷等不良環境的能力就會相對的比較高。
自由水和比合水的關系:
過渡:細胞中的自由水和結合水是不是不變的呢?其實不是的。它們在一定條件下是可以轉化的。舉個例子。
動物冬眠時(展示冬眠熊的圖片),體內的生物化學反應是應該是減慢還是加快呢?
冬眠的動物為了使吃的食物能夠維持它們度過漫長的冬天,要盡量減慢體內的生物化學反應。而我們知道,參與生物化學反應的主要是細胞中的自由水,那么大家想想,應該是哪種水向哪種水轉化???
冬天過后,動物蘇醒了,這個時候體內的生物化學反應逐漸加快,那么這個時候又應該是什么水向什么水轉化???
提問:種子的萌發與休眠中,結合水和自由水又是怎么變化的?
總結:當生命活動旺盛時,結合水向自由水轉化;反之,當生命活動緩慢時,自由水向結合水轉化。
從上面的學習我們可以看出各種生物體的生命活動都離不開水。無論是地球的生命形式,還是生命的維持和成長,都離不開水。因此,水被譽為“生命之源”?,F在全球的水資源都處于一個匱乏的狀態,加上日常生活中浪費水的現象嚴重。所以有一副漫畫寫:地球上的最后一滴水可能是人的眼淚,所以我們應該提高警惕?!肮澦滩蝗菥彙?,希望同學們從生活中的點滴做起,愛護水資源。
(二)細胞中的無機鹽
醫生給脫水病人補水時輸入的是0.9%的nacl溶液而不是清水,患病需要輸液治療時,也要用0.9%的生理鹽水作為藥物的溶劑,那么無機鹽在細胞的生命活動中又有什么作用呢?下面讓我們一起來學習細胞中的無機鹽
1、水在細胞中以結合水和自由水的形式存在,那么無機鹽在細胞中又是以什么樣的形式存在的呢?大家請看課本35面倒數第二段,把黑體字部分給畫出來。細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在。例如細胞中的氯化鈉,就是以na+和cl-的形式存在的。另外含量較多的陽離子還有、k+、ca+、mg+、fe等等。陰離子就有cl-、so42-、po43-、hco3-等。
提問:我們剛才講到的水,它是細胞中含量最多的化合物,那么無機鹽呢?它在細胞中的含量情況怎么樣?。?/p>
回答:無機鹽在細胞中含量很少,僅占細胞的1%-1.5%.反問:碘的攝入是不是越多越好呢? 這么少含量的無機鹽,功能是不是也很小
呢?
分析討論三:結合課件及課本35頁的思考與討論(圖)(1)為什么缺鐵會導致貧血?
總結:人類貧血癥中有缺少紅細胞和缺少血紅蛋白兩種類型,它們都可導致貧血。而血紅蛋白的分子結構不能缺少的一種元素就是鐵,所以缺鐵會導致血紅蛋白的合成障礙,引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。正常人體內含鐵量約為3~5 g,它是制造血紅蛋白的主要原料之一。當鐵缺乏時,血紅蛋白就不能合成,從而發生缺鐵性貧血。
(2)植物缺鎂會影響光合作用,為什么?
光合作用不能缺少葉綠素,而葉綠素的分子結構中不能缺少的元素之一就是鎂。鎂是葉綠素的組成元素之一,因此,鎂對于光合作用有重要意義。缺鎂時葉綠素的形成受到阻礙,從而影響光合作用。此外,鎂還是許多酶的活化劑,鎂還能促進脂肪的合成。因此,鎂是重要的生命元素。
在以上兩個例子中,fe是構成血紅蛋白的成分,而鎂是構成葉綠素的組成。由此,我們可以得到無機物的第一個作用,:構成細胞中的化合物。
(3)現在有很多食鹽中都是加碘的。為什么要在食鹽中加碘呢?
碘是甲狀腺激素的合成成份,如果成年人缺碘的話則會引起甲狀腺腫大也就是大脖子病,幼年時缺碘,則會引起大腦發育落后從而引起呆小癥。
反問:碘的攝入是不是越多越好呢?
評價:碘攝入過多會導致甲亢,甲亢患者無論吃什么東西都會覺得肚子很餓。由此我們可以得出無機鹽的二個作用:維持生物體正常的生命活動。
(4)鬧急性腸胃炎、痢疾等疾病,突出的癥狀是又拉又吐,使身體丟失大量的水分和無機鹽,醫學上稱之為“脫水”,如不及時搶救,則可能會危及生命。在這種情況下,要補水和鹽分。因為體內的滲透壓是有0.9%的氯化鈉產生的。因此要為患者輸入0.9%的氯化鈉溶液。這對于維持細胞的滲透壓,使細胞保持一定的形態具有重要的作用,過高或過低都會導致細胞因吸水或失水發生形態變化。如果把細胞放在高于或低于0.9%的氯化鈉溶液中會出現什么現象? 分析回答:從這三個圖中我們可以發現當紅細胞處在低于0.9%氯化鈉溶液當中時細胞就呈膨脹狀態.而當紅細胞處在高于0.9%氯化鈉溶液當中時細胞就呈皺縮狀態.可見氯化鈉具有維持細胞滲透壓的作用.人體中血液的ph值恒定為7.35—7.45。這種ph恒定的現象,叫做酸堿平衡。生物體內存在著許多緩沖系統,其中最重要的是由h2co3h 和hco3-組成一組其次是hpo42-和h2po4-組成的一組,它們對于加入的酸或堿都具有中和作用,使ph不會變化有太大的改變,對于維持細胞的酸堿平衡具有重要作用。
第四篇:高中生物必修1教案
高中生物必修1教案
《分子與細胞》 元素 細胞膜 基質
化學成分 結構與功能 細胞質 化合物 細胞核 細胞器 細胞 生物膜系統 有絲分裂
無絲分裂 細胞分裂 細胞分化 細胞工程 減數分裂 高一生物內容構成
(一)走近細胞
一、比較原核與真核細胞(多樣性)原核細胞 真核細胞
細胞 較?。?—10um)較大(10--100 um)
細胞核 無成形的細胞核,核物質集中在核區。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體 細胞質 除核糖體外,無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無 代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植:營養、保護、機械、輸導 植:根、莖、葉 細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動:上皮、結締、肌肉、神經 動:心、肝…… 運動、循環 消化、呼吸 病毒
系統(動)個體 單細胞 種群 群落 泌尿、生殖 多細胞 神經、內分泌 非生物因素 Ⅰ號 生態系統 生產者 生物圈 生物因素 消費者 Ⅱ號 分解者
三、細胞學說內容(統一性)
○從人體的解剖和觀察入手:維薩里、比夏 ○顯微鏡下的重要發明:虎克、列文虎克 ○理論思維和科學實驗的結合:施來登、施旺
1. 細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,并由細胞和細胞產物所構成。
2. 細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。3. 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進:細胞通過分裂產生新的細胞。注:現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2.1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論 除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統。
(二)組成細胞的分子 基本:C、H、O、N(90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg 元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20種)最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架 物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性?;A 水:主要組成成分;一切生命活動離不開水 無機物 無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用 化合物 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者/體現者 核酸:攜帶遺傳信息
有機物 糖類:主要的能源物質 脂質:主要的儲能物質
一、蛋白質(占鮮重7-10%,干重50%)
結構 元素組成 C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等 單體 氨基酸(約20種,必需8種,非必需12種)
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽。多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構,分二、三、四級。
結構特點 由于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構成細胞和生物體的重要物質:如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質; 2. 有些蛋白質有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質有運輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白; 4. 有些蛋白質有調節作用:如胰島素、生長激素等; 5. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上; 2. 各種氨基酸的區別在于R基的不同?!?變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時,產生水/肽鍵 N 個; ○N個aa形成一條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-1 個; ○N個aa形成M條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-M 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,每個aa的平均分子量為α,那么由此形成的蛋白質 的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸(DNA雙鏈)核糖核酸(RNA單鏈)單體
成分 磷酸 H3PO4 五碳糖 脫氧核糖 核糖 含氮
堿基 A、G、C、T A、G、C、U 功能 主要的遺傳物質,編碼、復制遺
傳信息,并決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給 蛋白質。
存在 主要存在于細胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在于細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分; 脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分; 六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質(70%以上); 二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物 乳糖 動物
多糖 淀粉、纖維素 植物(細胞壁的組成成分),重要的儲存能量的物質; 糖原(肝、?。﹦游?脂質 C、H、O 有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恒定; 類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分; 固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分; 性激素 促性器官發育和第二性征; 維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用;
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆 雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏(加熱)磚紅色沉淀 蘋果、梨、白蘿卜 淀粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物 存在方式 生理作用 水
結合水4.5% 自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。細胞結構的組成成分。絕大部分的水以 游離形式存在,可以自由流動。1.細胞內的良好溶劑; 2.參與細胞內許多生物化學反應; 3.水是細胞生活的液態環境;
4.水的流動,把營養物質運送到細胞,并把廢物運送到排泄器官或直接排出; 無機鹽 多數以離子狀態存,如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分; 2.持生物體的生命活動,細胞的形態和功能; 3.維持細胞的滲透壓和酸堿平衡;
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1.泛指細胞內的全部生命物質,但并不包括細胞內的所有物質,如細胞壁; 2.包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類); 3.動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 : 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。(三)細胞的基本結構
細胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護作用 成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10% 細胞膜
作用:隔開細胞和環境;控制物質進出;細胞間信息交流;
真核 基質: 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等 細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液、細胞器
協調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統 核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質
核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流 細胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關 染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體
一、細胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體 分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某 些原生動物 動植物 動物 低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體 結構 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔 沒有膜結構
嵴(TP酶復合體)、基粒、基質 基粒(類體)、基質(片層結構)、酶 外連細胞膜,內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒 功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌,成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質,調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關 備注 在核仁 形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位,三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德 有機物、O2 葉綠體 線粒體 能量、CO2 基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外 氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統:細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜(雙層)+ 核仁 + 染色質 + 核液 美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心?!?染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結構)染色質 30nm纖維 組蛋白 非組蛋白 螺旋化
0.4um超螺旋管(圓筒形)2-10um染色單體(圓柱狀、桿狀)
二、樹立觀點(基本思想)1.有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在; ○結構和功能相統一
2.任何功能都需要一定的結構來完成
1.各種細胞器既有形態結構和功能上的差異,又相互聯系,相互依存; ○分工合作
2.細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性:整體大于各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。1.結構:細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜,外接細胞膜。2.功能:細胞的不同結構有不同的生理功能,但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。3.調控:細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4.與外界的關系上:每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
(四)細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的,分析成分是了解結構的基礎,現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說,又通過進一步的實驗來修正假說,其中方法與技術的進步起到關鍵的作用 成分:磷脂和蛋白質和糖類
結構:單位膜(三明治)→ 流動鑲嵌模型 細胞膜 特性 結構特點:具有相對的流動性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質具選擇性)保護作用
功能 控制細胞內外物質交換 細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例 1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液 現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破 植物 質壁分離 質壁分離復原 原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同 結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程 ○ 滲透現象發生的條件:半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用:水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。○ 半透膜:指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱?!?質壁分離與復原實驗可拓展應用于:(指的是原生質層與細胞壁)①證明成熟植物細胞發生滲透作用; ②證明細胞是否是活的;
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法; ④初步測定細胞液濃度的大?。?2.無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。3.選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜?!?生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型 1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架,但這個支架不是靜止的,它具有流動性。②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數蛋白質也是可以流動的。③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等 2.與單位膜的異同
相同點:組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點:①流:蛋白質的分布有不均勻和不對稱性;強調組成膜的分子是運動的。②單:蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側;認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子|方式| 濃度梯度| 載體| 能量| 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯| 自由擴散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞| 協助擴散| 順| √| ×
進入紅細胞的鉀離子 |主動運輸| 逆| √| √| 能保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要 的物質,排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。○大分子或顆粒:胞吞、胞吐
四、小結 組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能(物質交換)具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構,結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同,所以,當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同,即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見,流動性是細胞膜結構的固有屬性,無論細胞是否與外界發生物質交換關系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動性基礎上,完成物質交換功能方能體現出來。(五)細胞的能量供應和利用 H2O 外界 水
H2O O2 礦質元素 [H] 光 ATP 原生質 ADP+PI 熱能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝:活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能:分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。1. 發現
①巴斯德之前:發酵是純化學反應,與生命活動無關。
②巴斯德(法、微生物學家):發酵與活細胞有關;發酵是整個細胞。
③利比希(德、化學家):引起發酵的是細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發揮作用。
④比希納(德、化學家):酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納(美、科學家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼(美、科學家):少數RNA具有生物催化功能。2.定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質。注:
①由活細胞產生(與核糖體有關)
②催化性質:A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能,提高化學反應速度。B.反應前后酶的性質和數量沒有變化。③成分:絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。3.特性
① 高效性:催化效率很高,使反應速度很快,是一般無機催化集的107——1013倍。② 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。→ 多樣性。③ 需要合適的條件(溫度和pH值)→ 溫和性 → 易變性。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子結構。圖例
解析 在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應的速度與酶濃度成正比。1.在S較低時,V隨S增加而加快,近乎成正比;
2.在S較低時,V隨S增加而加快,但不顯著;
3.當S很大且達到一定限度時,V也達到一個最大值,此時即使再增加S,反應也幾乎不再改變。1.在一定T內V隨T的 升高而加快;
2.在一定條件下,每一種酶在某一T時活力最大,稱最適溫度; 3.當T升高到一定限度時,V反而隨溫度的升高而降低?!騽游颰:35—40℃ PH : 6.5—8.0 ◎ 酶工程
生產提取 制成 酶制劑 應用 治療疾病;加工和生產一些產品; 和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測;其他分支。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進行各項生命活動的直接 能源,它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。1.結構簡式 A — P ~ P ~ P 腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團 2.ATP與ADP的轉化 ATP 呼吸作用
(線粒體)吸 Pi(細胞質基質)能 吸收分泌(滲透能)(葉綠體)放 肌肉收縮(機械能)光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電(電能)ADP(每個活細胞)合成代謝(化學能)體溫(熱能)螢火蟲(光能)
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失 太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
(直接能源)蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP 水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸
3.能產生ATP: 線粒體、葉綠體、細胞質基質 能產生水: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核 能堿基互補配對: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。分為: 有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP ③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP → 2C3H6O3 ② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2 反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 不同點 場所 : ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質 條件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 產物 : CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)相同點 聯系 : 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同 實質 : 分解有機物,釋放能量,合成ATP 意義 : 為生物體的各項生命活動提供能量;為體內其他化合物合成提供原料 ◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物(在葉綠體中進行)所有生物(主要在線粒體中進行)反應條件 光、色素、酶 酶(時刻進行)
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O)分解有機物產生CO2和H2O 能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量,部分轉移ATP 實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP 聯系 有機物、氧氣 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 ◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能,通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物,同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的 有機物,并釋放出氧氣的過程。影響因素有:光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。1.發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣 薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生淀粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水 2.場所 雙層膜 葉綠體 基質
基粒 多個類囊體(片層)堆疊而成 胡蘿卜素(橙黃色)1/3 類胡蘿卜素 葉黃素(黃色)2/3 吸藍紫光 色素(1/4)葉綠素A(藍綠色)3/4 葉綠素(3/4)葉綠素B(黃綠色)1/4 吸紅橙和藍紫光 3.過程 光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶 時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質 過程 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定 CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的還原 2C3 + [H] →(CH2O)
實質 光能 → 化學能,釋放O2 同化CO2,形成(CH2O)總式 CO2 + H2O →(CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O →(CH2O)6 + 6O2 + 6H2O 物變 無機物CO2、H2O → 有機物(CH2O)
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能 ◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應(14CH2O)3H2O 固定 [3H] 還原(C3H2O)H218O 光 18O2 ◎ 人為創設條件,看物質變化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反應 →(CH2O)↓ 切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成 2. CO2 → C5 → C3 →(CH2O)↓ ↓ ↓ ↓
第五篇:[精品]高中生物《細胞的類型和結構》教案1 蘇教版必修1
第二節 細胞的類型和結構
從容說課
本節教材主要包括:原核細胞與真核細胞,細胞膜和細胞壁的化學組成、結構和功能,細胞質和細胞器的種類、結構和功能,細胞核的結構和功能。
學生在學習了細胞的化學組成之后,對細胞的化學成分及其作用有了較全面的認識,但各種化學成分并不能單獨表現出生命活動,只有當這些化學成分有機地組合在一起,形成細胞的各種結構,彼此分工合作,形成基本的生命系統——細胞,才能正常地完成各種生命活動。因此,本節內容的學習對學生認識細胞是生物體結構和功能的基本單位有重要意義。
本節教材中設置了1個“積極思維”、2個“邊做邊學”、1個“繼續探究”和1個“拓展視野”學習欄目。細胞膜在結構上具有一定的流動性,這個特點比較抽象,學生沒有感性認識,理解上是有困難的。教材利用科學家所做的人細胞和鼠細胞融合實驗,引發學生去積極思維,從而深刻理解細胞膜具有流動性的特點。細胞的結構十分微觀,肉眼看不到,讓學生利用已具備的高倍顯微鏡使用的技能,通過觀察黑藻葉片細胞、大白鼠胰腺細胞等動植物細胞玻片標本,進一步認識葉綠體、線粒體以及動植物細胞結構的異同。學生不僅在邊做邊學中掌握了知識,更能提高學生的科學素養。以制作真核細胞模型為內容的邊做邊學活動,以小組合作的形式,讓學生嘗試制作真核細胞的三維結構模型,體驗建構細胞的過程,加深對細胞結構和功能的認識,同時活動本身也是一項富有創造性的思維活動,它可以培養學生的想象力、構造思維能力。以“驗證某種植物葉片的顏色究竟是由液泡中的色素還是由葉綠體中的色素決定的”為課題的繼續探究活動,不僅能在探究中學到有關知識,為后面學習光合作用等打下基礎,更讓學生能體驗探究的過程,激發探究的樂趣,學會通過探究獲得知識的學習能力。
教學重點
1.細胞膜的結構和功能。
2.幾種主要細胞器的結構和功能。3.細胞核的結構和功能。4.制作真核細胞模型。教學難點
1.細胞膜的結構特點。
2.使用高倍顯微鏡觀察細胞結構。3.制作真核細胞模型。教具準備
水綿細胞的顯微結構圖和細菌的亞顯微結構圖,原核細胞、動物、植物細胞亞顯微結構模式圖,人鼠細胞融合的動畫課件,大白鼠胰腺的鐵蘇木精染色玻片,黑藻,顯微鏡,載玻片等。
課時安排 4
三維目標
1.說出原核細胞與真核細胞的區別。2.概述細胞膜與細胞核的結構和功能。3.舉例說出主要細胞器的結構和功能。
4.培養制作用于觀察葉綠體和線粒體的生物材料臨時裝片的技能,培養使用高倍顯微鏡的技能。
5.嘗試制作真核細胞的三維結構模型。
6.通過探究植物葉片顏色是由什么色素決定的活動,培養學生的科學探究能力。7.通過建構真核細胞模型活動,培養學生的創造性思維能力、想象能力。8.通過引導學生閱讀植物細胞和動物細胞顯微結構模式圖與圖群,培養學生的圖文信息轉換處理能力。
9.通過學習細胞的結構和功能,初步形成生物體結構與功能、局部與整體相統一的觀點。10.通過分析科學家所做的人、鼠細胞融合實驗,感悟科學家在探索生命奧秘時所采用的巧妙的科學方法和所具有的科學創新精神。
第1課時 原核細胞和真核細胞、細胞膜和細胞壁
教學過程 導入新課
利用多媒體顯示一臺普通光學顯微鏡,接著顯示光學顯微鏡下所觀察到的水綿細胞結構圖像。顯示我國生產的電子顯微鏡,接著顯示電鏡下桿菌、螺旋菌和球菌的形態結構圖像。
生
判斷所觀察到的是什么生物的細胞形態結構圖片?(水綿、細菌)師
推進新課
板 書:
一、細胞的類型
師(1)請同學們閱讀本節教材的開頭一段文字,判斷剛才所看到的水綿細胞結構和桿菌、螺旋菌、球菌的結構分別屬于細胞的顯微結構還是亞顯微結構?為什么?
(2)水綿細胞和細菌細胞是否屬于同一類型? 生
(1)水綿細胞結構屬于顯微結構,因為它是利用光學顯微鏡所觀察的細胞結構,桿菌、螺旋菌、球菌的細胞結構是屬于細胞的亞顯微結構,因為它是利用電子顯微鏡所觀察的細胞結構。
(2)水綿細胞和細菌細胞不屬于同一類型。師
按照細胞結構的復雜程度和進化順序,全部細胞可分為原核細胞和真核細胞兩類,水綿細胞和細菌細胞分別屬于真核細胞和原核細胞。
學生活動:閱讀原核細胞一段文字并觀察圖3-6。
教師活動:利用多媒體顯示大腸桿菌、乳酸菌、根瘤菌等幾種細菌圖像,再顯示藍藻和放線菌圖像,并作適當說明。
師
(1)顯示原核細胞結構模式圖,要求學生能識別出各種細胞結構名稱。(2)原核細胞結構一般是由哪幾部分構成? 生(1)(略)
(2)原核細胞結構一般是由細胞壁、細胞膜、細胞質、擬核等組成的。師
哪些生物是由真核細胞構成的?
學生討論后師生歸納:動物、植物、真菌是由真核細胞構成的。教師活動:顯示動物細胞和植物細胞的顯微結構,并指導學生從外向內認識細胞的基本結構:細胞壁、細胞模、細胞質和細胞核。
板 書:
二、細胞的結構
(一)細胞壁
(二)細胞膜
師
位于植物細胞最外層的結構是細胞壁,請同學閱讀教材P33有關內容,思考細胞壁的主要化學成分是什么?有什么功能?
生
細胞壁的主要化學成分主要是纖維素等,它具有支持和保持細胞的功能。師
細胞膜是位于細胞表面的一層生物膜,它使細胞與周圍環境分隔開來,它對細胞具有重要功能。人們常采用動物細胞如紅細胞來研究細胞膜的化學組成??茖W研究表明,細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質分子組成。
師
為了研究細胞膜的結構和功能,首先要分離出細胞膜。分離的方法是:先培養制備一定量的細胞,如紅細胞,再進行勻漿處理,如用高速打碎機破碎、低滲等方法,使細胞裂解,將勻漿進行差速離心,分離出細胞膜。
教師活動:顯示以下資料:1925年科學家用有機溶劑抽提人紅細胞的細胞膜的脂質成分,并測定脂質單層分子在水面的鋪展面積,發現鋪展面積為紅細胞表面積的兩倍。
分析以上材料,你能得到什么結論? 生
這說明細胞膜可能是由雙層脂質分子構成的。
教師活動;顯示細胞膜亞顯微結構模式圖并要求學生閱讀教材有關文字、圖形,思考下列問題:
(1)構成細胞膜的化學物質有哪幾種?
(2)蛋白質和磷脂分子是如何構成細胞膜的?
(3)糖蛋白在細胞膜上的分布有何特點?有何功能? 生
(1)構成細胞膜的化學物質有磷脂、蛋白質和糖類。
(2)磷脂分子形成磷脂雙分子層,構成細胞膜的基本骨架,蛋白質排布在磷脂雙分子層兩側或貫穿、嵌插于磷脂雙分子層中。
(3)糖蛋白分布在細胞膜外側。糖蛋白與細胞識別、免疫反應等有關。教師活動:利用多媒體動畫演示人、鼠細胞融合的實驗過程。生
(1)細胞融合時,一半呈紅色的細胞膜是來自什么細胞?一半呈綠色的細胞膜是來自什么細胞?
(2)40 min后兩種顏色均勻分布說明什么?(3)該實驗說明細胞膜結構有什么特點? 生
3(1)呈紅色的細胞膜是來自人細胞,呈綠色的細胞膜是來自鼠細胞。(2)說明兩種細胞膜上的蛋白質分子可以通過運動而均勻分布。(3)該實驗反映了細胞膜結構具有一定的流動性的特點。師
聯系細胞膜的結構思考,它具有什么功能? 生
使細胞與周圍環境分開,維持細胞自身內環境的相對穩定,具保護作用,與周圍環境進行物質交換,與細胞各種代謝活動有關。
板書設計
第二節 細胞的類型和結構
一、細胞的類型??原核細胞?真核細胞
二、細胞的結構
(一)細胞壁??成分:纖維素等 ?功能:支持和保護?化學成分:磷脂、蛋白質、糖類???基本骨架:磷脂雙分子層
(二)細胞膜???結構??內外兩側:蛋白質??外側結構:糖蛋白???結構特點:一定的流動性??功能:將細胞與外界環境分隔開、與細胞代謝有關