第一篇:高中生物必修1細(xì)胞器教學(xué)設(shè)計(jì)
高中生物必修1《分子與細(xì)胞》(人教版)
第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第2節(jié) 細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
(第一課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo)
課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為:
1、“簡述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”,屬于了解水平;
2、“舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能”,屬于了解水平;
3、“觀察葉綠體和線粒體”,屬于獨(dú)立操作水平。
本課是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物①(必修)分子與細(xì)胞》第三章第二節(jié)的內(nèi)容,是第三章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。它是后面將要學(xué)習(xí)的光合作用、呼吸作用、蛋白質(zhì)的合成、動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂等的最根本的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生從系統(tǒng)的角度來認(rèn)識(shí)到細(xì)胞,認(rèn)識(shí)系統(tǒng)內(nèi)的主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能及細(xì)胞器之間是怎樣分工合作,協(xié)調(diào)配合來完成細(xì)胞的生命活動(dòng)的,為后面學(xué)習(xí)細(xì)胞的能量的供應(yīng)和利用奠定細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
本節(jié)課應(yīng)有2課時(shí)完成。考慮到學(xué)生第一次接觸到多種細(xì)胞器,現(xiàn)安排第一課時(shí)的主要內(nèi)容是“細(xì)胞器之間的分工”和少量的“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”內(nèi)容。
為了達(dá)成這一目標(biāo),確定本節(jié)教學(xué)的具體目標(biāo)如下。
(一)、知識(shí)目標(biāo):
1、舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。
2、討論細(xì)胞中結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一、部分與整體的統(tǒng)一。
(二)、能力目標(biāo):
1、通過觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布,能在觀察中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,加強(qiáng)學(xué)生對細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。
2、通過繪制線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖,鍛煉學(xué)生的繪圖能力,加深對線粒體和葉綠體結(jié)構(gòu)的理解。
(三)、情感、態(tài)度及價(jià)值觀:
1、通過學(xué)習(xí)建立細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)、部分與整體統(tǒng)一的觀點(diǎn),有利于對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義的教育。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
(一)、教學(xué)重點(diǎn):
1、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究細(xì)胞中的幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。
(二)、教學(xué)難點(diǎn):
1、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
三、教學(xué)用具準(zhǔn)備
課件、學(xué)案。
四、教學(xué)過程
(一)、導(dǎo)入新課
(1)放映一張工廠車間的圖片。提出問題:
①一件優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品是如何通過個(gè)車間和部門之間的配合產(chǎn)生出來的? ②細(xì)胞內(nèi)也存在類似工廠的各種車間嗎? ③細(xì)胞內(nèi)的各種“車間”是怎么樣的? 引起學(xué)生對細(xì)胞器的感性認(rèn)識(shí),導(dǎo)入課程學(xué)習(xí)。
(二)、細(xì)胞器之間的分工
1、要認(rèn)識(shí)細(xì)胞器,首先要想辦法分離各種各樣的細(xì)胞器,用什么樣的方法呢?
引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料“分離細(xì)胞器的方法”。分離出各種細(xì)胞器后,觀察需要用光鏡和電鏡。
2、利用學(xué)案,老師講解線粒體和葉綠體。
⑴教師播放光鏡和電鏡下線粒體的幻燈片引導(dǎo)觀察: 線粒體存在于那些植物細(xì)胞中? 線粒體的形態(tài)是怎么樣的? 線粒體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它的內(nèi)膜有什么特點(diǎn)?
為加深理解,教師帶領(lǐng)學(xué)生繪制線粒體的結(jié)構(gòu)模式圖。通過資料分析,得出線粒體的功能。
⑵教師播放光鏡和電鏡下葉綠體的幻燈片引導(dǎo)觀察: 葉綠體是植物細(xì)胞所特有的嗎? 葉綠體的形態(tài)是怎么樣的? 葉綠體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它的內(nèi)膜有什么特點(diǎn)? 為加深理解,教師帶領(lǐng)學(xué)生繪制葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖 葉綠體有什么功能?
⑶通過列表比較線粒體和葉綠體。
3、指導(dǎo)學(xué)生帶著思考題閱讀P45~46的課文內(nèi)容。填寫學(xué)案:
每個(gè)細(xì)胞器的分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能分別是怎樣的? 經(jīng)過閱讀使學(xué)生對各種細(xì)胞器有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
⑴通過牛奶引出核糖體,教師繼續(xù)播放電鏡下的核糖體幻燈片引導(dǎo)觀察: 核糖體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它有什么功能? 核糖體有哪些種類?
⑵教師繼續(xù)播放電鏡下的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的幻燈片引導(dǎo)觀察: 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有什么功能? 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有哪些種類?
⑶教師繼續(xù)播放電鏡下的高爾基體幻燈片引導(dǎo)觀察: 高爾基體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它有什么功能?
4、剩下三個(gè)相對簡單,可以提問學(xué)生來回答,教師隨時(shí)點(diǎn)撥。⑴教師繼續(xù)播放電鏡下的溶酶體幻燈片引導(dǎo)觀察: 溶酶體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它有什么功能?
⑵教師繼續(xù)播放電鏡下的液泡幻燈片引導(dǎo)觀察: 液泡的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它有什么功能?
⑶教師繼續(xù)播放電鏡下的中心體幻燈片引導(dǎo)觀察: 中心體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的? 它有什么功能?
5、通過鞏固練習(xí)來總結(jié)8種細(xì)胞器。通過投影,出示設(shè)計(jì)的表格,引導(dǎo)學(xué)生完成。通過完成表格,歸納各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,使學(xué)生更好的掌握本節(jié)課的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和歸納總結(jié)的能力。
6、教師分別播放動(dòng)植物細(xì)胞亞細(xì)微結(jié)構(gòu)模式圖,簡要回顧細(xì)胞器。通過對比,讓學(xué)生找出動(dòng)植物細(xì)胞的異同點(diǎn),并列表。
7、簡單講述細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞骨架。
(三)、總結(jié)
1、具有雙層膜的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體
2、無膜的細(xì)胞器:核糖體、中心體
3、含有單層膜的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡
4、植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較
歸納:植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁、液泡、葉綠體
動(dòng)物及低等植物特有的細(xì)胞器:中心體
五、教后反思
本節(jié)課的內(nèi)容多,記憶困難,容易混淆。在教學(xué)中能否引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一種最佳的學(xué)習(xí)情境是教學(xué)成敗的關(guān)鍵。應(yīng)當(dāng)通過觀察圖片、討論等形式增加學(xué)生的直觀印象,充分地調(diào)動(dòng)起來學(xué)生的主動(dòng)性,使他們積極參與到教學(xué)活動(dòng)中,從而大大提高了課堂教學(xué)效果。
因?yàn)闂l件有限,沒有安排學(xué)生親手做“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的實(shí)驗(yàn),否則學(xué)生的印象或更加深刻。
第二篇:高中生物必修一細(xì)胞器一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)
高中生物必修1《分子與細(xì)胞》(人教版)
第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第2節(jié) “細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析:
本節(jié)是人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 生物①(必修)分子與細(xì)胞》第三章第2節(jié)的內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為:
1.“舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能”,屬于了解水平; 2.“觀察葉綠體和線粒體”,屬于獨(dú)立操作水平。
學(xué)生通過進(jìn)一步學(xué)習(xí),從系統(tǒng)的角度來認(rèn)識(shí)細(xì)胞,認(rèn)識(shí)系統(tǒng)內(nèi)主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,以及細(xì)胞器之間是怎樣分工合作、協(xié)調(diào)配合來完成細(xì)胞的生命活動(dòng)的,也為后面學(xué)習(xí)細(xì)胞呼吸、光合作用、細(xì)胞增殖等知識(shí)奠定細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
本節(jié)計(jì)劃用2-3個(gè)課時(shí)完成。考慮到學(xué)生第一次接觸到多種細(xì)胞器,安排第1課時(shí)主要引導(dǎo)學(xué)生識(shí)圖,了解細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能等;第2課時(shí)利用探究式教學(xué),讓學(xué)生學(xué)習(xí)“分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程”,體會(huì)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。有條件的學(xué)校,可以用第3課時(shí)專門開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里學(xué)習(xí)高倍顯微鏡的操作。
二、學(xué)情分析: 經(jīng)過先前的學(xué)習(xí),學(xué)生對細(xì)胞有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。高中的學(xué)生已具備一定的自主學(xué)習(xí)能力,并且對于探究式教學(xué)方式興趣濃厚,但能力有限,需要加強(qiáng)。教師可以正確引導(dǎo),使學(xué)生投入到生物課學(xué)習(xí)中來。
考慮到有的學(xué)生初中沒有學(xué)過生物課,基礎(chǔ)比較薄弱,而有的學(xué)生參加過輔導(dǎo)班,水平較高,在教學(xué)活動(dòng)中要兼顧各個(gè)水平和類型的學(xué)生,充分促進(jìn)不同學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。
三、教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)目標(biāo):
1.準(zhǔn)確說出細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)(能力較強(qiáng)的學(xué)生可以簡述細(xì)胞器分離方法——差速離心法的原理); 2.描述生物膜系統(tǒng)的概念;
(二)能力目標(biāo):
1.通過觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布,會(huì)基本使用高倍顯微鏡(能力較強(qiáng)的學(xué)生達(dá)到熟練操作);
2.制作細(xì)胞器的立體結(jié)構(gòu)模型;
(三)情感、態(tài)度及價(jià)值觀:
1.探討分泌蛋白的合成和分泌過程,確立“細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)、部分與整體統(tǒng)一”的觀點(diǎn);
2.認(rèn)同生物膜系統(tǒng)在生命活動(dòng)中的重要作用,體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的樂趣,形成“系統(tǒng)各組分分工合作可使效率大大提高”的理念。
四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):
(一)教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)幾種重要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,會(huì)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu);了解細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
(二)教學(xué)難點(diǎn):用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體;細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體,細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。
五、教具準(zhǔn)備:
課件、學(xué)案。
六、教學(xué)過程: ★第一課時(shí):
(一)導(dǎo)入新課:
放映一張工廠車間的圖片。提出問題:
1.一件優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品是如何通過個(gè)車間和部門之間的配合產(chǎn)生出來的? 2.細(xì)胞內(nèi)也存在類似工廠的各種車間嗎?
3.細(xì)胞內(nèi)的各種“車間”是怎么樣的? 做出總結(jié):細(xì)胞在生命活動(dòng)中發(fā)生著物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化,細(xì)胞內(nèi)部像一個(gè)繁忙的工廠,在細(xì)胞質(zhì)中有很多忙碌的“車間”,它們統(tǒng)稱為細(xì)胞器。
通過問題,引起學(xué)生對細(xì)胞器的感性認(rèn)識(shí),導(dǎo)入課程學(xué)習(xí)。
(二)細(xì)胞器之間的分工
1.要認(rèn)識(shí)細(xì)胞器,首先要想辦法分離各種各樣的細(xì)胞器,用什么樣的方法呢? 引導(dǎo)學(xué)生閱讀資料“分離細(xì)胞器的方法”。分離出各種細(xì)胞器后,觀察需要用光鏡和電鏡。2.利用學(xué)案,教師講解線粒體和葉綠體。
(1)教師播放光鏡和電鏡下線粒體的幻燈片引導(dǎo)觀察:
線粒體存在于那些植物細(xì)胞中?線粒體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是怎么樣的?它的內(nèi)膜有什么特點(diǎn)?
(2)教師播放光鏡和電鏡下葉綠體的幻燈片引導(dǎo)觀察: 葉綠體是植物細(xì)胞所特有的嗎?葉綠體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是怎么樣的?它的內(nèi)膜有什么特點(diǎn)?
葉綠體有什么功能?
為加深理解,教師帶領(lǐng)學(xué)生繪制線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖。(3)通過列表比較線粒體和葉綠體。
3.指導(dǎo)學(xué)生帶著思考題閱讀P45~46的課文內(nèi)容,提出問題:每個(gè)細(xì)胞器的分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能分別是怎樣的?通過閱讀,使學(xué)生對各種細(xì)胞器有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。(1)通過牛奶引出核糖體,教師繼續(xù)播放電鏡下的核糖體幻燈片引導(dǎo)觀察:
核糖體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的?它有什么功能?核糖體有哪些種類?(2)教師繼續(xù)播放電鏡下的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的幻燈片引導(dǎo)觀察:
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是怎么樣的?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有什么功能?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有哪些種類?(3)教師繼續(xù)播放電鏡下的高爾基體幻燈片引導(dǎo)觀察: 高爾基體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的?它有什么功能?
4.剩下三個(gè)相對簡單,可以提問學(xué)生來回答,教師隨時(shí)點(diǎn)撥。
教師繼續(xù)播放電鏡下的溶酶體、液泡和中心體的幻燈片引導(dǎo)觀察:
溶酶體、液泡、中心體的結(jié)構(gòu)是怎么樣的?它們分別有什么功能?
5.通過鞏固練習(xí)來總結(jié)8種細(xì)胞器。通過投影,出示設(shè)計(jì)的表格,引導(dǎo)學(xué)生完成。通過完成表格,歸納各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,使學(xué)生更好的掌握本節(jié)課的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和歸納總結(jié)的能力。
6.教師分別播放動(dòng)植物細(xì)胞亞細(xì)微結(jié)構(gòu)模式圖,簡要回顧細(xì)胞器。通過對比,讓學(xué)生找出動(dòng)植物細(xì)胞的異同點(diǎn),并列表。
7.簡單講述細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞骨架。
★第二課時(shí):關(guān)于“分泌蛋白的合成與運(yùn)輸”的探究性教學(xué)
(一)創(chuàng)設(shè)情境:通過糖尿病引入胰島素,簡單介紹分泌蛋白的背景知識(shí)。組織學(xué)生觀察模擬實(shí)驗(yàn)“同位素示蹤法研究豚鼠胰腺腺泡分泌過程”。
(二)提出問題:生物體內(nèi)的分泌蛋白是如何合成并運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的?
(三)自主探究:
1.讓學(xué)生分好小組(4-6人一組),在教師指導(dǎo)下進(jìn)行自主探究。教師需要安排好各階段的時(shí)間,做好計(jì)劃,然后讓學(xué)生自己去探究分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程。
2.經(jīng)過20分鐘的小組探究后,請各組的代表上臺(tái)講述探究的結(jié)果,小組間進(jìn)行交流、討論。教師在此期間可以適當(dāng)指導(dǎo),不要偏離方向。
3.探究結(jié)束后,教師進(jìn)行總結(jié):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體在核酸的指導(dǎo)下,合成各種氨基酸,這些氨基酸在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中連接成肽鏈,并初步進(jìn)行折疊和包裝后,以囊泡的形式運(yùn)送到高爾基體,在高爾基上,蛋白質(zhì)被進(jìn)一步修飾和包裝,再以囊泡的形式運(yùn)送到細(xì)胞膜內(nèi)側(cè),最后被分泌到細(xì)胞外。這個(gè)過程需要消耗有線粒體提供的能量。
(四)課堂總結(jié):教師帶領(lǐng)學(xué)生做課后習(xí)題(課本p50基礎(chǔ)題)★第三課時(shí)(有條件的學(xué)校,教師組織到實(shí)驗(yàn)室上課):
(一)復(fù)習(xí)引入:前面我們通過圖片和資料學(xué)習(xí)了細(xì)胞器的分布、形態(tài)和功能。那么實(shí)際生物體中的葉綠體和線粒體的分布和形態(tài)是怎樣的呢?今天我們就來用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體。
(二)課件展示實(shí)驗(yàn)原理,教師講述:
1.葉綠體的觀察:植物綠色部位的細(xì)胞中含有葉綠體。如果將葉片的橫切片制成臨時(shí)裝片,就可以在顯微鏡下觀察到葉綠體。某些植物幼嫩的葉也可直接用于觀察葉綠體。
2.線粒體的觀察:線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,內(nèi)含細(xì)胞色素氧化酶系。健那綠是一種堿性染料,可以專一性地對線粒體進(jìn)行染色。與線粒體內(nèi)的細(xì)胞色素氧化酶系發(fā)生作用時(shí),染料始終保持氧化狀態(tài),呈藍(lán)綠色;而線粒體周圍的細(xì)胞質(zhì)中的染料被還原為無色的狀態(tài)。通過染色可以在高倍顯微鏡下觀察到呈現(xiàn)藍(lán)綠色的線粒體。
3.講解方法步驟:教師講解并逐步演示最佳方案的實(shí)驗(yàn)方法步驟,并讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟。
(三)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):1.組織學(xué)生觀察示范片;2.巡視,指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn);3.組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),觀察葉綠體和線粒體,提高動(dòng)手操作能力。
(四)分析討論:
1.選擇觀察葉綠體的實(shí)驗(yàn)材料時(shí),應(yīng)注意什么問題? 2.具有較多線粒體的細(xì)胞在功能上有什么特點(diǎn)? 3.為什么用健那綠染液作為觀察線粒體的染色劑? 4.細(xì)胞中的葉綠體和線粒體的共同特點(diǎn)是什么?
5.你在實(shí)驗(yàn)過程中,哪些做得比較好?又有哪些不足?
七、板書設(shè)計(jì):
(一)總結(jié):
(1)具有雙層膜的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體(2)無膜的細(xì)胞器:核糖體、中心體
(3)含有單層膜的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡(4)植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的比較:
植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁、液泡、葉綠體;
動(dòng)物及低等植物特有的細(xì)胞器:中心體。
(二)1.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸(在探究性學(xué)習(xí)之后給出):
2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng):
概念:由各種細(xì)胞器膜、核膜、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,保證了細(xì)胞內(nèi)多種生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。
八、教學(xué)評價(jià)與反思:
很多實(shí)際問題需要在上完課之后才能總結(jié)與解決,但通過觀察其他教師上課可以看出,《細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作》這一節(jié)主要講述各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,在課堂上學(xué)生通過互相討論、合作,思維被充分地調(diào)動(dòng)起來,主動(dòng)參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。通過實(shí)驗(yàn)探究及應(yīng)用多媒體課件輔助教學(xué),把復(fù)雜的問題具體化,把抽象的問題形象化,動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng),能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,使學(xué)生的思維能力、觀察能力和動(dòng)手能力都有很大提高,使他們積極參與到教學(xué)中,從而大大提高了課堂教學(xué)效果。
“高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)”中要求學(xué)生初步學(xué)會(huì)生物學(xué)探究的一般方法,具有較強(qiáng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,收集、處理信息的能力,獲取新知識(shí)的能力,分析、解決實(shí)際問題的能力,以及交流與合作的能力。本部分內(nèi)容依據(jù)此目標(biāo),從不同的側(cè)面對學(xué)生進(jìn)行能力訓(xùn)練。
課標(biāo)要求學(xué)生能夠利用多媒體收集信息,學(xué)會(huì)鑒別、選擇、運(yùn)用和分享信息。所以在本節(jié)中,通過多媒體將細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖在課堂上展示給學(xué)生,在觀看了大量的圖片后,通過陳述、觀察現(xiàn)象,交流結(jié)果,學(xué)會(huì)鑒別、選擇有價(jià)值的信息,并且與同學(xué)分享收集的信息。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生對各種生物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu),特別是細(xì)胞器進(jìn)行比較、分析,掌握他們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上了解和掌握了它們的功能。此過程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、利用多媒體收集信息的能力和分析信息的能力。
附:小組討論問題
1、教學(xué)設(shè)計(jì)中的行為動(dòng)詞的設(shè)計(jì)如何符合課標(biāo)精神?
2、如何處理教學(xué)中的反思,如何進(jìn)行反思,應(yīng)不應(yīng)該在教學(xué)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)?
3、教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn)的呈現(xiàn),用不用行為動(dòng)詞,與教學(xué)目標(biāo)的關(guān)系,基于什么的重難點(diǎn)?
4、教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)是否需要體現(xiàn)板書設(shè)計(jì),需要注意哪些問題?
5、每節(jié)課的重難點(diǎn)是否需要根據(jù)學(xué)生的不同而有區(qū)別?
6、假如教學(xué)過程中沒出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果該怎么辦?
7、在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該寫得詳細(xì)還是簡單為尚?
8、如何在探究中正確引導(dǎo)學(xué)生的問題? 4
第三篇:高中生物 各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能教案 新人教版必修1
浙江省臨海市白云高級中學(xué)高中生物 各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能教案 新人教
版必修1 【課時(shí)目標(biāo)】描述各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu),說出不同細(xì)胞器的主要功能。【課時(shí)重點(diǎn)】各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。【課時(shí)難點(diǎn)】各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。【嘗試練習(xí)】
細(xì)胞膜以內(nèi)的大部分物質(zhì)構(gòu)成了。細(xì)胞質(zhì)中有各種 和透明、黏稠、流動(dòng)著的液體。細(xì)胞器是 的結(jié)構(gòu),一般有 包被,如
等,有些也沒有膜包被的,如。
一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體
1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):(1)結(jié)構(gòu):是由一系列 膜構(gòu)成的囊腔和細(xì)管組成的。單位的組成與結(jié)構(gòu)與質(zhì)膜相同,即由 為基本支架。其實(shí)細(xì)胞內(nèi)的膜組成成分與結(jié)構(gòu)都與質(zhì)膜是相同的。
(2)分類與功能:①粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):附著有 顆粒;通過網(wǎng)中細(xì)管運(yùn)送粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的 合成的蛋白質(zhì)到高爾基體及細(xì)胞其他部位。
②光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):無 顆粒附著;它的作用比較復(fù)雜,如人肝細(xì)胞中的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有氧化酒精的酶,有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中還有合成磷脂的酶。
(3)分布:向內(nèi)連,向外連,使細(xì)胞內(nèi)存在著一套復(fù)雜的。
2、核糖體:(1)結(jié)構(gòu):無 包被,由 組成。(2)功能: 的場所。
(3)分布:一部分游離在 中,一部分連在 上。
二、高爾基體:
1、結(jié)構(gòu):由一系列 膜構(gòu)成的扁平小囊和由這些小囊產(chǎn)生的小泡組成。
2、功能:是真核細(xì)胞中的 系統(tǒng),承擔(dān)著 的任務(wù)。對粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)送過來的蛋白質(zhì),并分別運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的目的地。在植物細(xì)胞中與植物 的形成有關(guān)。
三、溶酶體:
1、分布:幾乎存在于所有的 細(xì)胞中。
2、結(jié)構(gòu):細(xì)胞內(nèi)具有 膜構(gòu)成的囊狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,含有多種。
3、功能:能,如蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸等,稱為細(xì)胞內(nèi)的“ ”和“消化系統(tǒng)”。
四、線粒體
1、形態(tài)結(jié)構(gòu):光學(xué)顯微鏡下呈 狀,在電子顯微鏡下可觀察到線粒體是由內(nèi)、外 層膜構(gòu)成,外膜平整,內(nèi)膜向內(nèi)凹折疊而形成,兩層膜間以及嵴周圍是液態(tài)的。
2、功能: 的中心,其內(nèi)有少量,能合成一部分自身所需的蛋白質(zhì)。
五、質(zhì)體:
1、分類:有 體和有色體兩類。
2、葉綠體結(jié)構(gòu):外面有 層膜,內(nèi)部是液態(tài)的,液態(tài)基質(zhì)中有分布著 和其他色素的光合膜。
3、功能:白色體,葉綠體能進(jìn)行。
六、液泡:
1、結(jié)構(gòu):由 膜包被,其內(nèi)充滿的水溶液稱為。
2、特點(diǎn):普遍存在于植物細(xì)胞中,剛分裂形成的植物細(xì)胞中有少量幾個(gè)液泡,隨細(xì)胞的生長,小液泡逐漸合并發(fā)展成一個(gè)大液泡,并占據(jù)在細(xì)胞中央,把細(xì)胞質(zhì)擠到四周,把細(xì)胞核擠向一邊。
3、植物花、果實(shí)的顏色是由 中的色素決定的,而葉片中的綠色是由 中的色素決定的,其他顏色有葉綠體中的葉黃素和胡蘿卜素,也有液泡中的色素。
七、中心體:
1、結(jié)構(gòu):由 組成。
2、特點(diǎn):存在于大部分真核細(xì)胞中,細(xì)胞中沒有。細(xì)胞分裂時(shí),可形成一個(gè)新的中心體。
3、功能:可能在 過程中起關(guān)鍵作用。
八、細(xì)胞溶膠:細(xì)胞質(zhì)中除 以外的部分稱為,其中含有多種,是 的場所。細(xì)胞溶膠中進(jìn)行著由細(xì)胞器承擔(dān)的生物化學(xué)外的其他所有生物化學(xué)反應(yīng)。
【達(dá)標(biāo)檢測】
一、選擇題(本題共有8小題,每小題3分,共24分)
1、(2013浙江14)下列關(guān)于細(xì)胞器的敘述,正確的是()A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體均由單位膜構(gòu)成 B.溶酶體是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷裂后形成的小泡 C.花、果實(shí)和葉的顏色與液泡無關(guān) D.動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂與中心體無關(guān)
2、(2008上海生物2)下列物質(zhì)由肝細(xì)胞內(nèi)核糖體合成的是()A.轉(zhuǎn)氨酶 B.糖原 C.膽汁 D.尿素
3、(2010全國大綱理綜B1)下列關(guān)于高爾基體的敘述,錯(cuò)誤的是()A.高爾基體膜具有流動(dòng)性 B.抗體從合成到分泌不經(jīng)過高爾基體 C.高爾基體膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成 D.高爾基體具有對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工的功能
4、(2011安徽理綜1)AUG是甲硫氨酸的密碼子,又是肽鏈合成的起始密碼子。人體血清白蛋白的第一個(gè)氨基酸并不是甲硫氨酸,這是新生肽鏈經(jīng)加工修飾的結(jié)果。加工修飾的場所是()
A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 B.高爾基體和溶酶體 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體
D.溶酶體和核糖體
5、(2011上海生物2)在蝌蚪發(fā)育成蛙的過程中,對尾部消失起主要作用的細(xì)胞器是()A.溶酶體 B.中心體 C.線粒體 D.高爾基體
6、(2014廣東理綜1)以下細(xì)胞結(jié)構(gòu)中,RNA是其結(jié)構(gòu)組成的是()A.液泡 B.核糖體 C.高爾基體 D.溶酶體
7、(2009浙江32)下列能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是()
8、(2011廣東理綜1)小陳在觀察成熟葉肉細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)照片后得出如下結(jié)論,不正確的是()A.葉綠體和線粒體都有雙層膜 B.核糖體附著在高爾基體上 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜相連 D.液泡是最大的細(xì)胞器
二、非選擇題(本題共有1小題,每空1分,共16分)
9、右圖是高等動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的部分模式圖,請據(jù)圖回答下列問題:(1)與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂紡錘體形成有關(guān)的細(xì)胞器是[ ]。(2)既含有DNA,又具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器是
2]細(xì)胞核。[ ]、[ ]、[1○11]主要進(jìn)行,(3)圖中[○之所以能進(jìn)行此項(xiàng)生理活動(dòng),是因?yàn)樗哂信c之有關(guān)的 和酶這兩個(gè)必要的物質(zhì)條件。
(4)細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量主要來自[ ],該結(jié)構(gòu)主要進(jìn)行的生理活動(dòng)是。
(5)圖中的A部分表示動(dòng)物細(xì)胞,判斷依據(jù)是A細(xì)胞具有[ ]。B部分是植物細(xì)胞,因?yàn)樗哂?]、[④] 和主要由纖維素構(gòu)成的[③] 等結(jié)構(gòu)。[1○【問題解答】教科書P40“思考與練習(xí)”。
第四篇:高中生物教學(xué)設(shè)計(jì)1
《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象分析
1.教學(xué)內(nèi)容
生活狀態(tài)下的細(xì)胞時(shí)刻與周圍的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換,并利用這些物質(zhì)和能量維持自身的各項(xiàng)生命活動(dòng),進(jìn)行新陳代謝。酶作為生物催化劑,在細(xì)胞代謝中起到不可或缺的作用。因此引導(dǎo)學(xué)生掌握酶的概念和本質(zhì),理解酶在代謝中的作用就非常重要。另外,學(xué)生已具備做實(shí)驗(yàn)的能力,在課堂中引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思考,積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn),對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神十分有益,因而本節(jié)課引入對照實(shí)驗(yàn)和變量控制。
2.教學(xué)對象分析
學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí),對于純化學(xué)反應(yīng)已熟悉,但是對于細(xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)及生物催化劑──酶的認(rèn)識(shí)有限。可以聯(lián)系工業(yè)制氨的反應(yīng),并把其與細(xì)胞代謝的一系列反應(yīng)進(jìn)行應(yīng)該有生物催化劑──酶相比較。進(jìn)而引入對酶相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):探討活細(xì)胞內(nèi)酶的本質(zhì)和作用、探究酶的高效性。2.能力目標(biāo):①進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究,學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)(難點(diǎn))。②在問題探討,有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),資料分析等問題討論中,培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)的能力以及查閱資料、共享信息的能力。
3.情感目標(biāo):①通過回顧科學(xué)家對酶本質(zhì)的探索史,認(rèn)同科學(xué)是在不斷的觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭論中前進(jìn)的。②認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于質(zhì)疑,創(chuàng)新,和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、討論法、鼓勵(lì)評價(jià)法、比較說明法、圖示法,表格設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
四、教學(xué)過程
巧設(shè)情景,精心設(shè)問(5分鐘)
[新課導(dǎo)入] 已近中午了,大家的肚子一定餓了。為什么肚子會(huì)餓呢?食物是怎樣被消化的呢?(激發(fā)學(xué)生興趣,讓大腦快速進(jìn)入思考狀態(tài)。為引入新課作鋪墊。)
[問題探討]展示1783年,斯帕蘭扎尼“鷹與籠子”的實(shí)驗(yàn),探討相關(guān)問題及實(shí)驗(yàn)的巧妙之處。[指導(dǎo)學(xué)生討論,得出結(jié)論]:
鳥類的胃不僅有物理性消化,還有化學(xué)性消化。(此實(shí)驗(yàn)是開創(chuàng)了酶研究先河。其問題的提出,實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)設(shè)想,結(jié)論與推論等過程及創(chuàng)新思維的意識(shí)對學(xué)生有學(xué)習(xí)與借鑒的意義。)
[對比說明]工業(yè)制氨的條件是什么?(學(xué)生回答:高溫、高壓、催化劑)細(xì)胞內(nèi)是否具備這些條件?但是細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)依然高效有序的進(jìn)行,原因何在?(學(xué)生推測:細(xì)胞內(nèi)有生物催化劑。)探究研討,引議釋疑 [提出課題]酶的作用和本質(zhì)
一、酶在細(xì)胞代謝中的作用(18分鐘)
[探究實(shí)驗(yàn)]:比較過氧化氫在不同條件下的分解 引導(dǎo)思考,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證酶的高效性
[小組討論] 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,感性認(rèn)識(shí)過氧化氫酶的高效性。)
[實(shí)驗(yàn)原理及材料] 我們知道過氧化氫可以在Fe3+催化下,分解成水和氧。新鮮的動(dòng)物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動(dòng)物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的實(shí)驗(yàn)用具,你能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?(指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)。)[提示1]酶的高效性是相對誰而言? [提示2]反應(yīng)物怎么選擇呢?
[提示3] 因變量是什么?(理解關(guān)于變量、自變量、因變量、無關(guān)變量、對照實(shí)驗(yàn))
[提示4] 觀察那些現(xiàn)象可以得出結(jié)論?
[提示5]實(shí)驗(yàn)預(yù)期和結(jié)果討論。(結(jié)果:過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高,說明酶具有高效性。)
提問:為什么酶具有高效性?(回答:降低了活化能。)引導(dǎo)參考教材利用教材插圖,結(jié)合文字?jǐn)⑹觯蜗竺枋觯寣W(xué)生理解酶的作用。[總結(jié)]酶的作用:降低活化能更顯著、催化效率更高。
二、酶的本質(zhì)(10分鐘)指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材內(nèi)容。1.從人物的角度來看
學(xué)生完成課本82頁基礎(chǔ)題一,體會(huì)幾位科學(xué)家的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。(資料閱讀,探索酶的本質(zhì))
2.從研究結(jié)果的角度來看
從觀察到到問題,從問題到猜測,從猜測到實(shí)驗(yàn),從不完善到完善,這是做科學(xué)的必然步驟,也是科學(xué)發(fā)展的必然規(guī)律。(分析每位科學(xué)家的科學(xué)結(jié)論中可取之處與不足之處。)[引導(dǎo)學(xué)生討論發(fā)言] 在酶的發(fā)現(xiàn)歷程中,由胃的物理性消化→胃的化學(xué)性消化 →從胃液中提出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)→脲酶結(jié)晶的提取→證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì)→提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶→指出酶是具催化作用的蛋白質(zhì)→少數(shù)RNA也具有生物催化作用→進(jìn)一步完善了酶的概念。(培養(yǎng)學(xué)生繼承、創(chuàng)新、實(shí)事求是和大膽實(shí)踐等科學(xué)精神和態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生從兩種不同角度分析這一過程,實(shí)際上就是提高學(xué)生分析與推理能力的過程。)3.引導(dǎo)與激勵(lì)
讓學(xué)生結(jié)合酶本質(zhì)的探索歷程及薩姆特歷時(shí)9年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的過程,談?wù)剬︸R克思的話的理解。
[學(xué)生感言] 科學(xué)無坦途,科學(xué)的苦與甜。
[教師激勵(lì)性評價(jià)] 科學(xué)知識(shí)都不是一承不變的,是一個(gè)不斷發(fā)展的過程,唯有上下求索,才能做到科研無止境。你也可以是未來科學(xué)史上一顆閃亮的星星。
[總結(jié)] 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。
[進(jìn)一步探究修煉](5分鐘)(讓學(xué)生進(jìn)一步理解酶的本質(zhì),分層指導(dǎo),訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)思維能力。)請根據(jù)下列材料設(shè)計(jì)一個(gè)證明酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)材料:5%的NaOH溶液、3%的CuSO4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。
實(shí)驗(yàn)原理: 實(shí)驗(yàn)步驟: 實(shí)驗(yàn)結(jié)論: [教學(xué)小結(jié)](2分鐘)
細(xì)胞作為開放性的生命系統(tǒng),不斷地與周圍的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新陳代謝。酶作為生物催化劑,對細(xì)胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,有關(guān)酶的本質(zhì)的探索也處于不斷不斷完善中。近年來,酶工程的發(fā)展為生產(chǎn)和生活帶來巨大活力,而這點(diǎn)點(diǎn)滴滴的進(jìn)步既歸功于大膽的猜想,又歸功于科學(xué)而巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因此,同學(xué)們在日常生活中要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,然后通過推理和實(shí)驗(yàn)去解決問題,那么你會(huì)有意想不到的驚喜,無形中發(fā)現(xiàn)你解決問題的能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力大大提高了,希望明天的科學(xué)之星就是你。
五、課后作業(yè):基礎(chǔ)題一 練習(xí): 資源與學(xué)案練習(xí)題
六、教學(xué)反思
本節(jié)課整體的設(shè)計(jì)思路清晰,體現(xiàn)新課堂大五環(huán)教學(xué)思想。第一環(huán),創(chuàng)設(shè)情境,引入新課。我讓學(xué)生從生活實(shí)際體驗(yàn)和教材問題探討等相關(guān)知識(shí)引入新課,不僅考查了學(xué)生的生活常識(shí),還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)這節(jié)課的興趣。第二環(huán),巧用對比,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系工業(yè)制氨的條件引出“生物催化劑──酶”第三環(huán),指導(dǎo)學(xué)生思考討論,動(dòng)手實(shí)驗(yàn),完成“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)。第四環(huán),交流分享,學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中的樂趣。教師總結(jié),幫助學(xué)生突破難點(diǎn),把所學(xué)知識(shí)條理起來。并恰到好處的給學(xué)生以鼓勵(lì),讓學(xué)生充分發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點(diǎn),以便做的更好。第五環(huán),總結(jié)鞏固,分層修煉。
課后學(xué)生說,這節(jié)課聽得很明白,感覺一直是自己主動(dòng)的獲取知識(shí),學(xué)習(xí)給他們帶來了樂趣。從教學(xué)效果看,新五環(huán)教學(xué)法比較適應(yīng)新課程改革后的高中生物教學(xué)。它重在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力,從而提高學(xué)生的思維與學(xué)習(xí)水平。在今后的教學(xué)過程中,我將繼續(xù)發(fā)展、完善新五環(huán)教學(xué)法,讓這種方法更適合高中生物教學(xué)。
第五篇:高中生物必修1教案
高中生物必修1教案
《分子與細(xì)胞》 元素 細(xì)胞膜 基質(zhì)
化學(xué)成分 結(jié)構(gòu)與功能 細(xì)胞質(zhì) 化合物 細(xì)胞核 細(xì)胞器 細(xì)胞 生物膜系統(tǒng) 有絲分裂
無絲分裂 細(xì)胞分裂 細(xì)胞分化 細(xì)胞工程 減數(shù)分裂 高一生物內(nèi)容構(gòu)成
(一)走近細(xì)胞
一、比較原核與真核細(xì)胞(多樣性)原核細(xì)胞 真核細(xì)胞
細(xì)胞 較小(1—10um)較大(10--100 um)
細(xì)胞核 無成形的細(xì)胞核,核物質(zhì)集中在核區(qū)。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質(zhì)結(jié)合 有成形的真正的細(xì)胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體 細(xì)胞質(zhì) 除核糖體外,無其他細(xì)胞器 有各種細(xì)胞器
細(xì)胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細(xì)胞、真菌細(xì)胞有,動(dòng)物細(xì)胞無 代表 放線菌、細(xì)菌、藍(lán)藻、支原體 真菌、植物、動(dòng)物
二、生命系統(tǒng)的層次性
植:營養(yǎng)、保護(hù)、機(jī)械、輸導(dǎo) 植:根、莖、葉 細(xì)胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動(dòng):上皮、結(jié)締、肌肉、神經(jīng) 動(dòng):心、肝…… 運(yùn)動(dòng)、循環(huán) 消化、呼吸 病毒
系統(tǒng)(動(dòng))個(gè)體 單細(xì)胞 種群 群落 泌尿、生殖 多細(xì)胞 神經(jīng)、內(nèi)分泌 非生物因素 Ⅰ號 生態(tài)系統(tǒng) 生產(chǎn)者 生物圈 生物因素 消費(fèi)者 Ⅱ號 分解者
三、細(xì)胞學(xué)說內(nèi)容(統(tǒng)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(fā)明:虎克、列文虎克 ○理論思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合:施來登、施旺
1. 細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。
2. 細(xì)胞是一個(gè)相對獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。3. 新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。
○在修正中前進(jìn):細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞。注:現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石
1.1838—1839年 細(xì)胞學(xué)說 2.1859年 達(dá)爾文 進(jìn)化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學(xué)
四、結(jié)論 除病毒以外,細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統(tǒng)。
(二)組成細(xì)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(zhì) 說明生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性。基礎(chǔ) 水:主要組成成分;一切生命活動(dòng)離不開水 無機(jī)物 無機(jī)鹽:對維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 化合物 蛋白質(zhì):生命活動(dòng)(或性狀)的主要承擔(dān)者/體現(xiàn)者 核酸:攜帶遺傳信息
有機(jī)物 糖類:主要的能源物質(zhì) 脂質(zhì):主要的儲(chǔ)能物質(zhì)
一、蛋白質(zhì)(占鮮重7-10%,干重50%)
結(jié)構(gòu) 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(xué)結(jié)構(gòu) 由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個(gè)肽鍵的化合物,叫多肽。多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。一個(gè)蛋白質(zhì)分子含有一條或幾條肽鏈。高級結(jié)構(gòu) 多肽鏈形成不同的空間結(jié)構(gòu),分二、三、四級。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同,于是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。
功能 ○蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì):如細(xì)胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質(zhì); 2. 有些蛋白質(zhì)有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質(zhì)有運(yùn)輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白; 4. 有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長激素等; 5. 有些蛋白質(zhì)有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。○各種蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上所具有的共同特點(diǎn)(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連同一碳原子上; 2. 各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。○ 變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計(jì)算 ○由N個(gè)aa形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質(zhì)時(shí),產(chǎn)生水/肽鍵 N 個(gè); ○N個(gè)aa形成一條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水/肽鍵 N-1 個(gè); ○N個(gè)aa形成M條肽鏈時(shí),產(chǎn)生水/肽鍵 N-M 個(gè);
○N個(gè)aa形成M條肽鏈時(shí),每個(gè)aa的平均分子量為α,那么由此形成的蛋白質(zhì) 的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質(zhì),是遺傳信息的載體,是生命活動(dòng)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(zhì),編碼、復(fù)制遺
傳信息,并決定蛋白質(zhì)的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給 蛋白質(zhì)。
存在 主要存在于細(xì)胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。吡羅紅
△ 每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)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(zhì)
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細(xì)胞質(zhì) 核糖核酸的組成成分; 脫氧核糖C4H10O5 主細(xì)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(xì)胞質(zhì) 是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的重要能源物質(zhì)(70%以上); 二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物 乳糖 動(dòng)物
多糖 淀粉、纖維素 植物(細(xì)胞壁的組成成分),重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì); 糖原(肝、肌)動(dòng)物 脂質(zhì) C、H、O 有的 還有N、P 脂肪 動(dòng)、植物 儲(chǔ)存能量、維持體溫恒定; 類脂/磷脂 腦、豆 構(gòu)成生物膜的重要成分; 固醇 膽固醇 動(dòng)物 動(dòng)物的重要成分; 性激素 促性器官發(fā)育和第二性征; 維生素D 促進(jìn)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(dú)地完成某一種生命活動(dòng),而只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來,才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。細(xì)胞就是這些物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)形式。
四、鑒別實(shí)驗(yàn)
試劑 成分 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 常用材料
蛋白質(zhì) 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(lán)色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機(jī)物 存在方式 生理作用 水
結(jié)合水4.5% 自由水95% 部分水和細(xì)胞中
其他物質(zhì)結(jié)合。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分。絕大部分的水以 游離形式存在,可以自由流動(dòng)。1.細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑; 2.參與細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng); 3.水是細(xì)胞生活的液態(tài)環(huán)境;
4.水的流動(dòng),把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞,并把廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出; 無機(jī)鹽 多數(shù)以離子狀態(tài)存,如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)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(dòng),細(xì)胞的形態(tài)和功能; 3.維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡;
六、小結(jié)
化合 有機(jī)組合 分化
化學(xué)元素 化合物 原生質(zhì) 細(xì)胞
○原生質(zhì) 1.泛指細(xì)胞內(nèi)的全部生命物質(zhì),但并不包括細(xì)胞內(nèi)的所有物質(zhì),如細(xì)胞壁; 2.包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(zhì)(和脂類); 3.動(dòng)物細(xì)胞可以看作一團(tuán)原生質(zhì)。
○細(xì)胞質(zhì) : 指細(xì)胞中細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的全部原生質(zhì)。
○原生質(zhì)層:成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),為一層半透膜。(三)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
細(xì)胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護(hù)作用 成分:脂質(zhì)(主磷脂)50%、蛋白質(zhì)約40%、糖類2%-10% 細(xì)胞膜
作用:隔開細(xì)胞和環(huán)境;控制物質(zhì)進(jìn)出;細(xì)胞間信息交流;
真核 基質(zhì): 有水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等 細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì) 是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。分工:線、內(nèi)、高、核、溶、中、葉、液、細(xì)胞器
協(xié)調(diào)配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統(tǒng) 核膜:雙層膜,分開核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)
核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交流和信息交流 細(xì)胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān) 染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,DNA是遺傳信息的載體
一、細(xì)胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 液泡 核糖體 中心體 分布 動(dòng)植物 植物 動(dòng)植物 動(dòng)植物 植物和某 些原生動(dòng)物 動(dòng)植物 動(dòng)物 低等植物
形態(tài) 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網(wǎng)狀 橢球形粒狀小體 結(jié)構(gòu) 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內(nèi)有腔 沒有膜結(jié)構(gòu)
嵴(TP酶復(fù)合體)、基粒、基質(zhì) 基粒(類體)、基質(zhì)(片層結(jié)構(gòu))、酶 外連細(xì)胞膜,內(nèi)連核膜 液泡膜、細(xì)胞液 蛋白質(zhì)、RNA、和酶 兩個(gè)互相垂直的中心粒 功能 有氧呼吸的主場所 進(jìn)行光合作用的場所 細(xì)胞分泌,成細(xì)胞壁 提供合成、運(yùn)輸條件 貯存物質(zhì),調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境 蛋白質(zhì)合成的場所 與有絲分裂有關(guān) 備注 在核仁 形成
△ 細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位,三、協(xié)調(diào)配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德 有機(jī)物、O2 葉綠體 線粒體 能量、CO2 基因調(diào)控 初步合成 加工 修飾
細(xì)胞核 核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 細(xì)胞膜 胞外 氨基酸 肽鏈 一定空間結(jié)構(gòu)
○生物膜系統(tǒng):細(xì)胞器膜 + 細(xì)胞膜 + 核膜等形成的結(jié)構(gòu)體系
四、細(xì)胞核 = 核膜(雙層)+ 核仁 + 染色質(zhì) + 核液 美西螈實(shí)驗(yàn)、蠑螈橫縊實(shí)驗(yàn)、變形蟲實(shí)驗(yàn)、傘藻嫁接與移植實(shí)驗(yàn)
細(xì)胞核是遺傳信息儲(chǔ)存和復(fù)制的場所,是代謝活動(dòng)和遺傳特性的控制中心。○ 染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段相互轉(zhuǎn)變的形態(tài)結(jié)構(gòu)。DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結(jié)構(gòu))染色質(zhì) 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(diǎn)(基本思想)1.有一定的結(jié)構(gòu)就必然有與之相對應(yīng)功能的存在; ○結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一
2.任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來完成
1.各種細(xì)胞器既有形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的差異,又相互聯(lián)系,相互依存; ○分工合作
2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)體現(xiàn)細(xì)胞各結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)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(gè)整體的時(shí)才能體現(xiàn)出生命現(xiàn)象。1.結(jié)構(gòu):細(xì)胞的各個(gè)部分是相互聯(lián)系的。如分布在細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜,外接細(xì)胞膜。2.功能:細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)有不同的生理功能,但卻是協(xié)調(diào)配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。3.調(diào)控:細(xì)胞核是代謝的調(diào)控中心。其DNA通過控制蛋白質(zhì)類物質(zhì)的合成調(diào)控生命活動(dòng)。
4.與外界的關(guān)系上:每個(gè)細(xì)胞都要與相鄰細(xì)胞、而與外界環(huán)境直接接觸的細(xì)胞都要和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換。
六、總結(jié)
細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
(四)細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸
○科學(xué)家研究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的歷程是從物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象開始的,分析成分是了解結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),現(xiàn)象和功能又提供了探究結(jié)構(gòu)的線索。人們在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上提出假說,又通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來修正假說,其中方法與技術(shù)的進(jìn)步起到關(guān)鍵的作用 成分:磷脂和蛋白質(zhì)和糖類
結(jié)構(gòu):單位膜(三明治)→ 流動(dòng)鑲嵌模型 細(xì)胞膜 特性 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有相對的流動(dòng)性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質(zhì)具選擇性)保護(hù)作用
功能 控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換 細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等
一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 1.水分
條件 濃度 外液 > 細(xì)胞質(zhì)/液 外液 < 細(xì)胞質(zhì)/液 現(xiàn)象 動(dòng)物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破 植物 質(zhì)壁分離 質(zhì)壁分離復(fù)原 原理 外因 水分的滲透作用
內(nèi)因 原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同 結(jié)論 細(xì)胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程 ○ 滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件:半透膜、細(xì)胞內(nèi)外濃度差
○ 滲透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。○ 半透膜:指一類可以讓小分子物質(zhì)通過而大分子物質(zhì)不能通過的一類薄膜的總稱。○ 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)可拓展應(yīng)用于:(指的是原生質(zhì)層與細(xì)胞壁)①證明成熟植物細(xì)胞發(fā)生滲透作用; ②證明細(xì)胞是否是活的;
③作為光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞膜的方法; ④初步測定細(xì)胞液濃度的大小; 2.無機(jī)鹽等其他物質(zhì)
① 不同生物吸收無機(jī)鹽的種類和數(shù)量不同。
② 物質(zhì)跨膜運(yùn)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(yán)格的半透膜。
二、流動(dòng)鑲嵌模型 1.要點(diǎn)
①磷脂雙分子層 構(gòu)成生物膜的基本支架,但這個(gè)支架不是靜止的,它具有流動(dòng)性。②蛋白質(zhì) 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數(shù)蛋白質(zhì)也是可以流動(dòng)的。③天然糖蛋白 蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護(hù)、潤滑和細(xì)胞識(shí)別等 2.與單位膜的異同
相同點(diǎn):組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)
不同點(diǎn):①流:蛋白質(zhì)的分布有不均勻和不對稱性;強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動(dòng)的。②單:蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè);認(rèn)為生物膜是靜止結(jié)構(gòu)。
三、跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
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(kuò)散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質(zhì)從高濃度的一側(cè)通過細(xì)胞膜向濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)
葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞| 協(xié)助擴(kuò)散| 順| √| ×
進(jìn)入紅細(xì)胞的鉀離子 |主動(dòng)運(yùn)輸| 逆| √| √| 能保證活細(xì)胞按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)地選擇吸收所需要 的物質(zhì),排出新陳代謝產(chǎn)生的廢物和對細(xì)胞要害的物質(zhì)。○大分子或顆粒:胞吞、胞吐
四、小結(jié) 組成 決定
磷脂分子+蛋白質(zhì)分子 結(jié)構(gòu) 功能(物質(zhì)交換)具有
導(dǎo)致 保證 體現(xiàn)
運(yùn)動(dòng)性 流動(dòng)性 物質(zhì)交換正常 選擇透過性
成分組成結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)決定功能。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動(dòng)的,因此決定了由它們構(gòu)成的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有一定的流動(dòng)性。結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性保證了載體蛋白能把相應(yīng)的物質(zhì)從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到到另一側(cè)。由于細(xì)胞膜上不同載體的數(shù)量不同,所以,當(dāng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)能體現(xiàn)出不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的數(shù)量、速度及難易程度的不同,即反映出物質(zhì)交換過程中的選擇透過性。可見,流動(dòng)性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的固有屬性,無論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系,流動(dòng)性總是存在的,而選擇透過性是細(xì)胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動(dòng)性基礎(chǔ)上,完成物質(zhì)交換功能方能體現(xiàn)出來。(五)細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 H2O 外界 水
H2O O2 礦質(zhì)元素 [H] 光 ATP 原生質(zhì) ADP+PI 熱能 ATP ADP+PI CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、酶——降低反應(yīng)活化能
◎ 新陳/細(xì)胞代謝:活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱。
◎ 活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。1. 發(fā)現(xiàn)
①巴斯德之前:發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng),與生命活動(dòng)無關(guān)。
②巴斯德(法、微生物學(xué)家):發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān);發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞。
③利比希(德、化學(xué)家):引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
④比希納(德、化學(xué)家):酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
⑤薩姆納(美、科學(xué)家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質(zhì)。⑥許多酶是蛋白質(zhì)。
⑦切赫與奧特曼(美、科學(xué)家):少數(shù)RNA具有生物催化功能。2.定義
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。注:
①由活細(xì)胞產(chǎn)生(與核糖體有關(guān))
②催化性質(zhì):A.比無機(jī)催化劑更能減低化學(xué)反應(yīng)的活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速度。B.反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量沒有變化。③成分:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。3.特性
① 高效性:催化效率很高,使反應(yīng)速度很快,是一般無機(jī)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(xué)反應(yīng)。→ 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(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu)。低溫也會(huì)影響酶的活性,但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)。圖例
解析 在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應(yīng)的速度與酶濃度成正比。1.在S較低時(shí),V隨S增加而加快,近乎成正比;
2.在S較低時(shí),V隨S增加而加快,但不顯著;
3.當(dāng)S很大且達(dá)到一定限度時(shí),V也達(dá)到一個(gè)最大值,此時(shí)即使再增加S,反應(yīng)也幾乎不再改變。1.在一定T內(nèi)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(shí)活力最大,稱最適溫度; 3.當(dāng)T升高到一定限度時(shí),V反而隨溫度的升高而降低。◎動(dòng)物T:35—40℃ PH : 6.5—8.0 ◎ 酶工程
生產(chǎn)提取 制成 酶制劑 應(yīng)用 治療疾病;加工和生產(chǎn)一些產(chǎn)品; 和分離純化 固定化酶 化驗(yàn)診斷和水質(zhì)檢測;其他分支。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)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(jié)構(gòu)簡式 A — P ~ P ~ P 腺苷 普通化學(xué)鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團(tuán) 2.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 ATP 呼吸作用
(線粒體)吸 Pi(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))能 吸收分泌(滲透能)(葉綠體)放 肌肉收縮(機(jī)械能)光合作用 Pi 能 神經(jīng)傳導(dǎo)、生物電(電能)ADP(每個(gè)活細(xì)胞)合成代謝(化學(xué)能)體溫(熱能)螢火蟲(光能)
◎ 糖類—主要能源物質(zhì) 熱能 散失 太陽光能 脂肪—主要儲(chǔ)能物質(zhì) 氧化
(直接能源)蛋白質(zhì)—能源物質(zhì)之一 分解 化學(xué)能 ATP 水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量 合成酶、吸
3.能產(chǎn)生ATP: 線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 能產(chǎn)生水: 線粒體、葉綠體、核糖體、細(xì)胞核 能堿基互補(bǔ)配對: 線粒體、葉綠體、核糖體、細(xì)胞核
三、ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運(yùn)動(dòng)吸進(jìn)氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)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(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。指細(xì)胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)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(yīng)式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 不同點(diǎn) 場所 : ①②線粒體基質(zhì) ③內(nèi)膜 始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 產(chǎn)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(diǎn) 聯(lián)系 : 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以后階段不同 實(shí)質(zhì) : 分解有機(jī)物,釋放能量,合成ATP 意義 : 為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量;為體內(nèi)其他化合物合成提供原料 ◎比較
光合作用 呼吸作用
反應(yīng)場所 綠色植物(在葉綠體中進(jìn)行)所有生物(主要在線粒體中進(jìn)行)反應(yīng)條件 光、色素、酶 酶(時(shí)刻進(jìn)行)
物質(zhì)轉(zhuǎn)變 把無機(jī)物CO2和H2O合成有機(jī)物(CH2O)分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2和H2O 能量轉(zhuǎn)變 把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中 釋放有機(jī)物的能量,部分轉(zhuǎn)移ATP 實(shí)質(zhì) 合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量 分解有機(jī)物、釋放能量、產(chǎn)生ATP 聯(lián)系 有機(jī)物、氧氣 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 ◎ 光合作用的實(shí)質(zhì)
通過光反應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能,通過暗反應(yīng)把二氧化碳和水合成有機(jī)物,同時(shí)把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)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(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 有機(jī)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(zhì)元素等。1.發(fā)現(xiàn)
內(nèi)容 時(shí)間 過程 結(jié)論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實(shí)驗(yàn) 植物可以更新空氣 薩克斯 1864年 葉片遮光實(shí)驗(yàn) 綠色植物在光合作用中產(chǎn)生淀粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實(shí)驗(yàn) 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(biāo)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(zhì)
基粒 多個(gè)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(lán)紫光 色素(1/4)葉綠素A(藍(lán)綠色)3/4 葉綠素(3/4)葉綠素B(黃綠色)1/4 吸紅橙和藍(lán)紫光 3.過程 光反應(yīng) 暗反應(yīng)
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶 時(shí)間 短促 較緩慢
場所 內(nèi)囊體的薄膜 葉綠體的基質(zhì) 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(shí)質(zhì) 光能 → 化學(xué)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(jī)物CO2、H2O → 有機(jī)物(CH2O)
能變 光能 → ATP中活躍的化學(xué)能 → 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 ◎ 同位素示蹤
14C 光反應(yīng) 2C 3 暗反應(yīng)(14CH2O)3H2O 固定 [3H] 還原(C3H2O)H218O 光 18O2 ◎ 人為創(chuàng)設(shè)條件,看物質(zhì)變化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反應(yīng) →(CH2O)↓ 切斷 → 不能生成 → 不能進(jìn)行 → 不能生成 2. CO2 → C5 → C3 →(CH2O)↓ ↓ ↓ ↓