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文檔簡介
教學準備1.
教學目標1.知識目標探討活細胞內(nèi)酶的本質(zhì)和作用、探究酶的高效性和專一性。2.能力目標①進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。②在問題探討,有關實驗設計,資料分析等問題討論中,培養(yǎng)運用語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。3.情感目標①通過回顧科學家對酶本質(zhì)的探索歷史,認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善于質(zhì)疑,創(chuàng)新,和勇于實踐的科學精神與態(tài)度。2.
教學重點/難點教學重點:酶的作用。教學難點:①酶降低化學反應活化能的原理。②控制變量的科學方法。3.
教學用具多媒體
教學過程【導入】出示PPT,復習葉綠體、線粒體、核糖體三種細胞器的功能。(葉綠體是光合作用的場所;線粒體是有氧呼吸的主要場所;核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所。)可以看出在細胞這個最基本的生命系統(tǒng)中,能量的獲得和利用都必須通過化學反應。細胞中每時每刻都進行著許許多多的化學反應,我們稱之為細胞代謝。(板書:細胞代謝)細胞代謝為什么能在溫和的條件下順利而有效地進行呢?帶著這個問題我們共同學習第五章的(板書:第一節(jié)
降低化學反應活化能的酶。)【探究新知】是誰發(fā)現(xiàn)的酶?怎樣發(fā)現(xiàn)的?酶的本質(zhì)是什么?請同學們帶著這些問題閱讀教材81頁的資料分析—關于酶本質(zhì)的探索,并回答有關問題。引導學生歸納并分析酶的定義。同時板書:酶的產(chǎn)生場所:活細胞酶的作用:催化作用酶的本質(zhì):有機物,多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA細胞代謝會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì),如過氧化氫。下面我們通過教材中比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗來共同探討酶作為生物催化劑,在細胞代謝中有什么作用?(板書)學生閱讀教材78頁實驗,完成實驗設計表格。展示PPT:出示視頻實驗,學生回答實驗現(xiàn)象。過氧化氫在不同條件下的分解速率不同。我們剛才進行的實驗,有些因素是可以變化的,如過氧化氫溶液的濃度可以變?yōu)?%,劑量可以為3mL,肝臟研磨液也可以換成生的土豆屑。像這樣在實驗過程中可以變化的因素稱為變量。請大家閱讀課本第79頁控制變量的內(nèi)容,變量包括哪幾種類型?如何區(qū)別?討論“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中自變量、因變量、無關變量、對照組、實驗組。為什么2號管加熱會使它分解呢?(因為加熱提供了能量。)加熱使過氧化氫分子獲得了能量,從能量較低的狀態(tài)進入容易進行化學反應的活躍狀態(tài),分子從不容易進行反應的常態(tài)到容易進行反應的活躍的激發(fā)狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。那么,為什么3、4號試管也是在常溫下,沒有加熱,反應卻這么激烈呢?(因為加了催化劑。)催化劑起到什么作用?提供能量嗎?催化劑在化學反應中,并不是給反應物提供能量,而是能夠降低其活化能,使反應物更快的達到活躍狀態(tài),從而提高反應的速率如果把化學反應比作駕車翻越一座高山,加熱加壓相當于給汽車加大油門,用催化劑則相當于幫司機找到一條穿山隧道。走隧道需要的能量少。PPT展示:4號比3號更激烈,那是因為生物催化劑(前面實驗里的豬肝研磨液里的過氧化氫酶)比無機催化劑Fe3+更能高效的降低反應的活化能。你能不能用一個體育項目來形象地描述一下嗎?(跳高)催化劑并不能改變化學反應。只是改變了反應的速率。相當于將運動項目的難度系數(shù)降低了。正是由于酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。如教材78頁問題探討,意大利科學家斯帕蘭札尼所做的實驗,金屬小籠內(nèi)的肉塊消失的原因不是物理性消化,而是鷹的胃內(nèi)有胃蛋白酶進行化學性消化的結果。
課堂小結細胞作為開放性的生命系統(tǒng),不斷地與周圍的環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換,并在此基礎上實現(xiàn)新陳代謝。酶作為生物催化劑,對于細胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學的不斷發(fā)展,有關酶的本質(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)和生活帶來巨大的活力,而這點點滴滴的進步既歸功于大膽的猜想,又歸功于科學而巧妙的實驗設計,因此,同學們在日常生活中要學會發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,然后通過推理和實驗去解決問題,那么你會有意想不到的驚喜,無形中發(fā)現(xiàn)你解決問題的能力和科學實驗的能力大大提高了,希望明天的科學之星就是你。
課后習題1.驗證酶的高效性無作用的材料或藥品是(
)。A.質(zhì)量濃度為3g/mL的蔗糖液
B.體積分數(shù)為3%的H2O2液C.質(zhì)量分數(shù)為3.5%的FeCl3液
D.新鮮的動物肝臟2.在驗證酶的專一性的實驗方法中正確分析實驗結果最關鍵的措施是(
)A.取新鮮唾液并加以稀釋
B.用斐林試劑驗證淀粉被分解成麥芽糖C.用碘液檢驗淀粉是否分解徹底
D.必須要有對照實驗3.溫度影響酶的活性,高溫將使酶(
)。A.分解成氨基酸
B.分解成核苷酸
C.分子結構發(fā)生改變
D.分解成多肽4.下列實驗不需要在恒溫條件下進行的是(
)。①驗證酶的高效性②驗證酶的專一性③溫度對酶活性的影響④pH對酶活性的影響A.①②
B.②③
C.①②④
D.②③④5.某科學家到某地進行考察,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)鳥類數(shù)量急劇減少,為了查明原因,科學家要采取的科學研究方法是A.調(diào)查→分析調(diào)查結果→得出結論B.實地考察→分析可能的原因→初步判斷→得出結論C.觀察,提出問題→分析,提出假說→設計,完成實驗→分析討論,得出結論D.初步分析提出假說→進行實驗觀察驗證→進一步分析,得出結論
板書教學準備1.
教學目標1、說明酶在細胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。2、通過閱讀分析“關于酶本質(zhì)的探索”的資料,認同科學是在不斷地探索和爭論中前進的。3、進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量變化,及設置對照組和重復實驗。2.
教學重點/難點1、教學重點及解決方法[教學重點]酶的作用、本質(zhì)和特性。[解決方法]⑴利用學生對無機催化劑的知識基礎切入,引入酶的學習。⑵通過實驗、資料分析得出酶的本質(zhì)和三大特性。2、教學難點及解決方法[教學難點]⑴酶降低化學反應活化能的原理。⑵控制變量的科學方法。[解決方法]⑴通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗,感悟酶作為催化劑特點,及控制變量的方法。⑵利用教材上形象,直觀的圖解和文學說明,讓學生明確催化劑可降低化學反應的活化能。3.
教學用具教學過程[問題探討]介紹教材P78斯帕蘭扎尼的實驗,討論下列問題:⑴這個實驗要解決什么問題?
⑵是什么物質(zhì)使肉塊消失了?對細胞來說,能量的獲得和利用都必須通過化學反應。細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統(tǒng)稱為細胞代謝。細胞中代謝過程離不開降低化學反應活化能的酶。學生回憶:⑴化學反應中無機催化劑的概念?⑵無機催化劑的作用、特點和條件是什么?學生思考:細胞內(nèi)的環(huán)境是一個常溫常壓下的狀態(tài),在這種環(huán)境下化學反應卻能高效有序地發(fā)生,應該有適合的生物催化劑——酶。一、酶在細胞代謝中的作用。[實驗]比較過氧化氫在不同條件下的分解。3、討論⑴——⑷見教材P79。⑸這個實驗為什么要選用新鮮的肝臟?為什么要將肝臟制成研磨液?⑹滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時,可否共用一個吸管?為什么?4、實驗結論5、實驗過程的理論分析⑴在做該實驗時讓學生感悟酶作為催化劑的突出特點——高效。⑵控制變量:講解教材P79相關內(nèi)容,讓學生了解實驗設計的原則。⑶[活化能]分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。用無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。如H2O2的分解,20℃無催化劑時需活化能75kJ/mol;用鉑作催化劑時,只需活化能54kJ/mol;用H2O2酶時,活化能下降到29
kJ/mol以下。(結合教材P80圖講解)正是由于酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。二、酶的本質(zhì)[資料分析]教師設置下列問題,讓學生帶著問題去閱讀教材P81——82相關內(nèi)容。1、巴斯德和李比希的觀點分別是什么?2、巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義?各有什么局限性?3、科學發(fā)展過程中出現(xiàn)爭論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么,這一爭論對后人進一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用?4、巴斯德和李比希之間的爭論被哪位科學家的研究成果平息了?5、簡述畢希納實驗的過程?6、從畢希納的實驗可以得出什么結論?7、要證明酵母細胞的提取液和活酵母細胞的作用一樣還需要對實驗如何改進?8、薩姆納提取到了脲酶,他是如何證明它的化學成分的?9、薩姆納歷時9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此榮獲諾貝爾化學獎。你認為他成功的主要原因是什么?10、請給酶下一個較完整的定義?11、結合酶本質(zhì)的探索歷程談談你對馬克思說的:“在科學上沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點”這句話的理解。學生討論回答:三、酶具有高效性酶的催化效率大約是無機催化劑的1017——1013倍(思考:這對細胞有什么意義?)四、酶具有專一性補充“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”實驗。3、實驗結論4、酶的專一性,每一種酶只能催化一種或一類化學反應。五、酶的作用條件較溫和[探究]影響酶活性的條件。1、實驗原理3、實驗結論4、分析教材⑴組織學生討論完成教材P84相關問題。⑵教師結合教材P85相關圖講解。①在一定溫度范圍內(nèi),酶活性隨溫度升高而增強,其中酶的活性最高時的溫度,即為該種酶的最適溫度。若超過最適溫度,酶的活性逐漸下降,甚至喪失。(低溫使酶的活性明顯降低,但酶的空間結構保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以恢復。)②每種酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性,其中酶活性最強的PH即為該酶的最適PH。(過酸、過堿會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活)六、總結
酶具有高效性、專一性,并且需要適宜的條件。七、作業(yè)布置
教材P86練習教學準備1.
教學目標(1)知識目標簡述ATP的化學組成和特點,寫出ATP的結構簡式;解釋ATP在能量代謝中的作用。(2)能力目標培養(yǎng)學生綜合思維能力,自主學習能力,理論聯(lián)系實際能力。(3)情感目標培養(yǎng)學生科學意識,科學精神。2.
教學重點/難點(1)ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用(2)ATP與ADP的相互轉化3.
教學用具
教學過程【導入】新課引入、展示目標[溫故知新]
細胞中的下列物質(zhì)中有哪些含有能量()
A、糖類B、脂肪C、水D、無機鹽[問題探討]“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水,臥看牽牛織女星。”讓我們重溫唐代詩人杜牧這首情景交融的詩句,想象夜空中與星光媲美的點點流螢,思考有關的生物學問題。1、螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么?2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎?3、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉換嗎?(教材問題探討)由于是小組討論,得出的結論五花八門,有道理的給予肯定。這些問題是為引起學生的學習興趣,對后面要進行的實驗奠定基礎,對學生有學習與借鑒的意義。[提出課題]細胞的能量“通貨”—ATP【導入】合作探究、精講點撥探究一:ATP的功能
教師:聯(lián)系“螢火蟲發(fā)光器”的經(jīng)典實驗,引導思考,設計實驗,用培養(yǎng)皿、試管、活螢火蟲(摘下其尾部發(fā)光器備用)、ATP制劑、質(zhì)量濃度為1.2g/dL的葡萄糖溶液、生理鹽水、蒸餾水以及必需的實驗用具。問題:1、你能否設計實驗?A搗碎的發(fā)光器、生理鹽水加入ATP制劑5mLB搗碎的發(fā)光器、生理鹽水加入葡萄糖溶液5mLC搗碎的發(fā)光器、生理鹽水加入蒸餾水5mL2、選擇螢火蟲的發(fā)光器為實驗材料的優(yōu)點。(參考答案:主要是它發(fā)光的現(xiàn)象容易觀察等)3、將發(fā)光器搗碎的目的:(參考答案:增大發(fā)光細胞與溶液接觸面積,加快化學反應速度。)4、本實驗的原理是:(參考答案:蒸餾水不是能源物質(zhì),葡萄糖不是直接的能源物質(zhì),他們都不會使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光,,而ATP能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光)理解關于變量、自變量、因變量、無關變量、對照實驗,培養(yǎng)語言表達能力,將感性知識上升到理性知識。用此“虛擬實驗”與教材的探究活動比較,可以進一步驗證ATP在生命活動中起到的作用。接著向學生出示ATP片劑或注射液的使用說明書,說明ATP是真實存在的,而且已經(jīng)用于醫(yī)療實踐,并加深學生對ATP功能的理解。探究二:ATP的結構結構與功能相適應是生物學的一個基本原理,ATP具有怎樣的結構和特點才能擔當“如此重任”呢?引出后面的內(nèi)容“ATP分子中具有高能磷酸鍵”。此時讓學生閱讀教材回答學案上的下列問題:1、寫出ATP(三磷酸腺苷)的分子結構,并標出所有符號代表的意義。
2、ATP中的兩個磷酸基團之間(P和P之間)用“~”表示的化學鍵是_________。其水解過程中,釋放的能量是一般共價鍵的____倍以上(如ATP水解生成ADP和磷酸時,釋放的能量多大30.54KJ/mol,而6---磷酸葡萄糖水解為葡萄糖和磷酸時,釋放的能量只有13.8kJ/mol)。含有高能磷酸鍵的化合物統(tǒng)稱為______________。3、ATP中________________(哪個)高能磷酸鍵,在一定條件下容易水解生成____和__________放出能量,生成的兩者________(容易/難以)再捕獲能量重新生成ATP。ATP在細胞內(nèi)形成后不到1分鐘的時間就要發(fā)生轉化,一個成年人在靜止狀態(tài)下,24小時內(nèi)竟有40kg的ATP發(fā)生轉化。在第三個問題中的后半部分相當于閱讀材料,教師可在學生填寫完后對答案時提出疑問或者讓學生自己提出疑問,進入后面的課題。限于學生的化學基礎,關于ATP的結構,在此不宜過于深入。但要知道學生分析教材中的三個色塊代表的含義,明確ATP結構簡式中所有符號代表的含義,特別要強調(diào)ATP中大量的化學能儲存的部位,通過查找并分析相關數(shù)據(jù)來分析ATP中高能磷酸鍵與一般化合物中普通化學鍵的區(qū)別。對于ATP的形成途徑,因為學生還沒有學習細胞呼吸和光合作用的過程,在此雖不宜太具體的講解,但教學中應抓住教材中“ATP再生迅速且含量穩(wěn)定、移動迅速、供能高效”的特點,引導學生分析ATP在能量“轉移”中所起到的關鍵作用。物質(zhì)變化總是伴隨著能量的消耗或釋放,線粒體的呼吸作用氧化分解有機物釋放能量,核糖體合成蛋白質(zhì)、細胞膜主動運輸、高爾基體合成分泌功能等需要能量,“產(chǎn)能”和“耗能”在空間上存在矛盾:細胞內(nèi)有多種能源物質(zhì),如糖類、脂質(zhì)等有機物都儲存著大量且穩(wěn)定的能量,這些能源物質(zhì)的穩(wěn)定性,利于大量儲存能量,但不利于及時靈活的利用這些能量,能量的“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”之間也發(fā)生了抵觸。讓學生感悟在神奇的自然選擇過程中之所以“選中”ATP作為生命活動的直接能源物質(zhì),是因為ATP既解決了線粒體“產(chǎn)能”和細胞各處都要“耗能”在空間上的矛盾,又解決了能量在糖類、脂肪等物質(zhì)中“穩(wěn)定儲存”和細胞代謝需要“靈活利用”的矛盾。從而正確理解ATP在能量代謝的過程中扮演的角色--------能量“通貨”。引導學生從兩種不同角度分析這一過程,實際上就是提高學生分析與推理能力的過程。探究三:ATP與ADP的相互轉化教師:如果一個人不吃不喝,大約至少能活3天,也就是我們體內(nèi)的自由水可以使人使用3天。那么人體如果沒有ATP的合成,又能活多長的時間呢?(聯(lián)系人體實際,激發(fā)學生學習興趣)〖數(shù)據(jù)顯示〗:氰化鉀它就是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥,人中毒后在3~6分鐘內(nèi)就會死亡。但一個成人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP為48kg,在緊張活動的情況下,ATP的消耗可達0.5kg/min?!紗栴}〗:大家可以跟自己的體重比一下,能得出什么結論呢?(通過師生互動,得出ATP的特性就是:含量少,轉化快。這對于構成細胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境具有十分重要的意義。)〖問題〗:ATP和ADP是怎樣相互轉化的?具體教授過程中可以讓學生在學案填寫如下內(nèi)容:1、ATP與ADP的相互轉化:ATP≒____________+_____________+____________(注意條件)2、ATP水解時放出的能量可用于_________、_________和__________。3、ATP在細胞內(nèi)的含量是_________的,但ATP在細胞內(nèi)的轉化是_________的。4、對人和動物來說,ADP轉化成ATP所需能量,來自________作用,對綠色植物來說,ADP轉化成ATP所需能量,來自____________和_____________。5、ATP作為直接能源物質(zhì),水解后可用于各種生命活動,如轉變?yōu)?________(用于合成代謝)、___________(用于肌肉收縮)、____________(用于物質(zhì)的主動運輸)、____________(生物電、生物發(fā)光)、____________(用于維持體溫)等。另外做設計部分此類內(nèi)容的綜合性稍高點的題目作為鞏固練習,難度不宜太高。〖問題〗:ADP轉化成ATP的過程中,所需要的能量由誰來提供呢?(學生結合書上圖片,開動腦筋,自己找出ATP形成的途徑,并理解;教師再作詳細總結。)探究四ATP的利用〖教師〗:(1)吸能反應總是與ATP水解的反應相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。(2)細胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等,細胞內(nèi)消耗能源物質(zhì)的順序是:糖類
脂肪
蛋白質(zhì)。一般情況下生物體內(nèi)細胞利用的能源物質(zhì)是糖類,而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP,轉變成活躍的化學能,才能供給各種生命活動利用,從而解決能量的“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”的矛盾。(3)直接供給生命活動能量的能源物資是ATP。在生物體內(nèi)能量的轉換和傳遞中,ATP是一種關鍵物資。ATP是生物體內(nèi)能量轉換的“中轉站”,它有利于能量的運輸和協(xié)調(diào)供給,如線粒體呼吸釋放能量合成的ATP,可以轉移到細胞膜用于主動運輸和細胞分裂等生命活動,從而解決“產(chǎn)能”和“用能”在空間上的矛盾。〖學生活動〗:結合課本圖,討論ATP還有哪些用途,從而對該圖進行補充和完善。(ATP中的化學能可以轉變成機械能、化學能、電能、滲透能、光能等其它形式的能量。)回歸〖情景創(chuàng)設〗引入中顯示的各項生命活動,再次與學生共同討論ATP中能量的利用過程。強調(diào)此轉化過程能量是不可逆,反應過程也是不可逆的。(可以讓學生關于這個文圖展開討論,提示:從反應過程的酶、反應場所、能量不同幾個方面分析討論。)(四)反思總結,當堂檢測。教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。設計意圖:引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(五)布置作業(yè)
教學準備1.
教學目標1、說出線粒體的結構和功能。2、說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。3、說明細胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應用。4、進行酵母菌細胞的呼吸方式的探究。2.
教學重點/難點1、教學重點及解決方法[教學重點]有氧呼吸的過程及原理[解決方法]通過課件或掛圖闡明有氧呼吸的過程及原理2、教學難點及解決方法[教學難點]⑴細胞呼吸的原理和本質(zhì)⑵探究酵母菌細胞的呼吸方式[解決方法]精心組織相關實驗,達到預期效果,實踐出真知。3教學用具教學過程[問題探討]我們知道,物質(zhì)的燃燒需要氧氣,發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是法國化學家拉瓦錫。拉瓦錫曾把生物的呼吸作用比作碳和氫的緩慢燃燒過程。拉瓦錫的這一說法有道理嗎?呼吸作用能夠像燃燒那樣劇烈嗎?C6H12O6是細胞中的主要能源物質(zhì),細胞的生命活動離不開能量,許多化學反應都需要耗能,C6H12O6作為主要能源物質(zhì)是如何被細胞利用的呢?如果我們在空氣中燃燒C6H12O6,其能量將一下子釋放出來。細胞生活在常溫、常壓下不可能通過燃燒釋放能量,但應有一個類似的過程。由于生過程是持續(xù)不斷的,需要C6H12O6中的能量逐步地、緩慢地釋放,科學家發(fā)現(xiàn)確有這樣的過程,這就是細胞的呼吸作用。(講解細胞呼吸作用的概念)一、細胞呼吸的方式細胞呼吸是否需要氧?生物在有氧和無氧的條件下是否都能進行細胞呼吸呢?[探究酵母菌的細胞呼吸的方式]1、作出假設2、分組討論、設計實驗方案3、實施實驗4、分析與結論5、表達、交流和應用(上述具體內(nèi)容詳見書P91——92)學生在探究酵母菌細胞呼吸方式的活動中教師要提出下列問題:1、酵母菌作為單細胞生物采取何種方式進行細胞呼吸?2、酵母菌在有氧和無氧條件下,細胞呼吸的產(chǎn)物是什么?3、在實驗中如何控制實驗條件和檢測實驗結果?4、如何設計對照實驗?學生通過實驗、討論后回答。二、有氧呼吸有氧呼吸是細胞中進行的分解有機物釋放能量的重要生命過程。它的總化學反應式:有氧呼吸可以分為三個階段進行。第一階段:葡萄糖的降解階段。a.發(fā)生部位:細胞質(zhì)基質(zhì)。b.過程:在酶催化下葡萄糖分解為丙酮酸。c.產(chǎn)物:丙酮酸、少量[H]和少量ATP。第二階段:丙酮酸分解階段。a.發(fā)生部位:細胞線粒體的基質(zhì)內(nèi)。b.過程:在酶的催化下,丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]。c.產(chǎn)物:二氧化碳、[H]、少量ATP。第三階段:[H]和氧結合生成水,釋放大量能量的階段。a.發(fā)生部位:細胞線粒體內(nèi)膜上。b.
過程:在酶的催化下,前兩階段釋放的[H]和氧結合形成水,并釋放出大量能量,形成大量ATP。c.產(chǎn)物:水和ATP。此處一定要學生理解有氧呼吸的中間產(chǎn)過程和產(chǎn)物,有條件的學校可以根據(jù)學生理解和接受能力的情況,將有氧呼吸的主要過程(三羧酸循環(huán))較詳細地介紹給學生,便于學生理解。三、無氧呼吸無氧呼吸是指細胞可以在無氧的條件下,將有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,并釋放出少量能量的過程。它的總反應是:通常無氧呼吸分為兩個階段。第一階段:葡萄糖降解階段。a.
發(fā)生部位:細胞質(zhì)基質(zhì)中。b.
過程:與有氧呼吸相同。c.
產(chǎn)物:丙酮酸、少量ATP。第二階段:丙酮酸繼續(xù)分解階段。a.
發(fā)生部位:細胞質(zhì)基質(zhì)。b.
過程:在不同酶的催化下,丙酮酸繼續(xù)分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳或乳酸,并釋放出少量能量。c.
產(chǎn)物:酒精和二氧化碳或乳酸,少量能量。最常見的無氧呼吸發(fā)生在微生物身上,常常稱為“發(fā)酵”,如酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。人和高等動物細胞內(nèi)也有類似乳酸發(fā)酵的過程。人在劇烈運動時,或從平原進入高原時,身體的局部組織缺氧,產(chǎn)生的丙酮酸不能及時進入線粒體進行有氧氧化,于是丙酮酸可以通過乳酸發(fā)酵的途徑進行無氧呼吸。無氧呼吸只能形成少量ATP,與有氧呼吸相比相差很大。有條件的學校,老師可以進一步分析無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸的去路,以便加深學生對這一過程的理解。例如,無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸最終可以進入肝臟,在那里形成丙酮酸再次進入線粒體參與有氧氧化;同時產(chǎn)生的乳酸進入血液中還可以進一步刺激呼吸,加快氧氣的供應等。四、有氧呼吸和無氧呼吸的異同。五、細胞呼吸原理的應用。對照書P95——96實例引導學生討論并提出自己的觀點。六、總結。重點小結有氧呼吸和無氧呼吸的過程。七、布置作業(yè)。P96練習教學準備1.
教學目標【知識目標】(1)說出綠葉中色素的種類和作用。(2)說出葉綠體的結構和功能?!灸芰δ繕恕?1)學會提取、分離綠葉色素的方法(2)通過探究實驗,培養(yǎng)學生設計實驗的能力、分析和解決問題的能力以及培養(yǎng)語言表達能力?!厩楦心繕恕?1)通過對葉綠體結構的學習,幫助學生樹立結構和功能相統(tǒng)一的生物學觀點2.
教學重點/難點教學重點綠葉中色素的種類和作用。葉綠體的結構和功能。教學難點提取、分離綠葉色素實驗操作、葉綠體結構與功能的統(tǒng)一性。3.
教學用具教學過程【導入】利用白化苗的圖片創(chuàng)設問題情境,引入本節(jié)第一部分:光合作用與細胞中的色素有關系。為什么白化苗很快就會死亡?為什么沒有色素,植物就不能進行光合作用?【講授】帶著這些問題我們一起來做《綠葉中色素的提取和分離》實驗。綠葉中的色素究竟有哪些種類?它們分別又是什么顏色?以及各種色素在綠葉中的含量是否相同呢?帶著這些問題我們一起來做《綠葉中色素的提取和分離》實驗。教師講解實驗原理,指導實驗程序?!净顒印吭黾犹骄奎ca.你們所帶的材料中,有無比菠菜更適合的實驗材料?b.為何濾紙條的一端要剪去兩角?c.為何層析液不能觸及濾液細線?【活動】光合色素的作用屏幕上出示圖片:將4種色素分別放在陽光和三棱鏡之間,要求學生從連續(xù)光譜中觀察明顯變暗的區(qū)域,并分析原因。指導閱讀教材上圖5-10:葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜?!局v授】過渡這些光合色素分布在細胞的什么部位?直到1865年,德國植物學家薩克斯發(fā)現(xiàn)葉綠素集中在一個個更小的結構中,稱為葉綠體。那么葉綠體有什么功能呢?【活動】閱讀教材思考引導學生閱讀教材上的材料分析:恩格爾曼的實驗。思考:恩格爾曼的實驗的結論是什么?恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處?【講授】葉綠體結構屏幕上出示葉綠體的立體結構示意圖,引導學生觀察并思考:葉綠體有哪些結構組成?葉綠體有哪些結構特點是與其功能相適應?【練習】教材課后習題練習【作業(yè)】課后作業(yè)畫色素在層析紙上的分布情況圖;
教學準備1.
教學目標1.說出綠葉中色素的種類和作用。2.說出葉綠體的結構和功能。3.說明光合作用以及對它的認識過程。4.嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。5.說出光合作用原理的應用。6.簡述化能合成作用。2.
教學重點/難點教學重點(1)綠葉中色素的種類和作用。(2)光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史。(3)光合作用的光反應、暗反應過程及相互關系。(4)影響光合作用強度的環(huán)境因素。教學難點(1)光反應和暗反應的過程。(2)探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。3.
教學用具教學課件
教學過程
課后習題完成課后作業(yè)題。參考答案:基礎題1.(1)×;(2)√。2.B。3.結論是:葉綠體主要吸收紅光和藍光用于光合作用,放出氧氣。拓展題1.植物體吸收光能的色素,還存在于植物幼嫩的莖和果實等器官的一些含有光合色素的細胞中。2.提示:是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍、綠部分的吸收,即到達深水層的光線是相對富含短波長的光,所以吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。
教學準備1.
教學目標1、知識目標(1)模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P系,探討細胞不能無限長大的原因。(2)舉例說明細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。(3)簡述細胞的生長和增殖的周期性。(4)觀察細胞的有絲分裂并概述其過程。2、能力目標(1)嘗試用模擬的方法進行科學研究。(2)運用數(shù)學分析、歸納和推理方法處理和分析實驗數(shù)據(jù)。(3)通過學習有絲分裂過程培養(yǎng)學生分析圖像、解讀圖像的能力。(4)學習用曲線圖描述DNA和染色體數(shù)量的變化規(guī)律3、德育目標(1)樹立生物體的結構與功能、局部與整體相統(tǒng)一的觀點。(2)形成學生實事求是的科學態(tài)度和一絲不茍的科學精神。(3)養(yǎng)成學生批判性思考的能力。2.
教學重點/難點教學重點(1)通過探究細胞大小與物質(zhì)運輸關系的模擬實驗理解細胞不能無限長大的原因。(2)細胞生長和增殖的周期性。(3)真核細胞有絲分裂的過程。教學難點(1)細胞表面積與體積之比和細胞物質(zhì)運輸效率的關系。(2)真核細胞有絲分裂過程中,各時期染色體行為和數(shù)目的變化,以及DNA數(shù)量的變化。3.
教學用具
教學過程1.新課導入(1)章節(jié)簡述,利用小視頻:《人的一生》比擬細胞的生命歷程一般。(2)細胞增殖的新課導入2.細胞不能無限長大(1)模擬實驗:細胞的大小與物質(zhì)運輸?shù)年P系。討論實驗過程中出現(xiàn)的想象及結果,指導學生進行試驗數(shù)據(jù)收集,通過模擬實驗和討論,學生充分理解了細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質(zhì)運輸?shù)男示驮降?,細胞表面積和體積的關系限制了細胞長大。(2)聯(lián)系細胞核是控制中心,補充說明細胞不能無限長大的另一個原因是細胞核的控制力限制了細胞的長大。(3)完成P114技能訓練3.細胞通過分裂進行增殖①細胞增殖有什么重要意義?②真核細胞增殖的方式有哪些?③什么是細胞周期?細胞周期包括哪幾個階段?它們在時間分配上有什么特點?關于細胞周期的概念,教師要引導學生準確理解,只有“連續(xù)分裂的細胞”才具有細胞周期,例如皮膚的生發(fā)層細胞、根的分生區(qū)細胞等,細胞周期的起點是子細胞,終點也是子細胞。現(xiàn)有分裂間期,再有分裂期。4.植物細胞有絲分裂的過程(1)回顧植物細胞的結構,播放植物細胞有絲分裂的過程動畫。(2)總結各個時期的細胞特點:在間期,細胞進行DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成。染色質(zhì)絲狀。染色質(zhì)復制后出現(xiàn)姐妹染色單體。一個染色體上有2條染色單體,2個DNA分子。在前期,教師要引導學生分析出“細胞核中出現(xiàn)了什么、什么消失了”,并且要學生知道是從學生在教師的引導下觀察有關動畫、板圖,思考并學會概述各個時期的主要特點。讓學生通過觀察圖片、板圖來觀察細胞內(nèi)所發(fā)生的現(xiàn)象,引起思考,加深理解。課件中的模擬動畫可將微觀、抽象的生命現(xiàn)象形象生動地呈現(xiàn)在學生眼前,有助于學生更好地理解各時期的特征,也可使學生理解有絲分裂的各個時期是為了研究方便人為劃分。
細胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成紡錘體,染色體散亂分布在紡錘體中央。在中期,教師要引導學生分析出在紡錘絲的牽引下,染色體的著絲點排列在赤道板上,染色體形態(tài)穩(wěn)定,數(shù)目清晰,是觀察染色體的最好時期。關于赤道板,要讓學生明白是由于它與紡錘體的中軸相垂直而得名,實際上并不存在這個結構。在后期,教師要引導學生分析出著絲點一分為二,姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體,在紡錘絲牽引下染色體向兩極移動,形成兩套數(shù)目和形態(tài)完全相同的染色體。在末期,教師要引導學生分析出細胞核中什么消失了?什么重新出現(xiàn)了?植物細胞在赤道板位置上出現(xiàn)了細胞板,進而形成新的細胞壁,最后一個細胞分裂成兩個子細胞。最后,教師再一次利用3D動畫整體演示有絲分裂過程,使學生更好地理解各時期的特征。利用簡單的口訣幫助學生記憶分裂期各個時期的特點。(3)比較動植物細胞有絲分裂的特點。利用表格的形式幫助學生總結。(4)有絲分裂過程細胞中染色體、染色單體及其DNA數(shù)目變化規(guī)律以課本圖6-3為例,總結細胞有絲分裂各個時期細胞中染色體數(shù)量、DNA數(shù)量和染色單體的數(shù)量變化,進而推廣到不同生物,其中以2n表示染色體數(shù)量、2a表示DNA數(shù)量、2c表示染色單體數(shù)量,以表格的形式總結規(guī)律。讓學生根據(jù)表格中的數(shù)量變化,畫出染色體、DNA數(shù)量變化曲線圖。完成柱狀圖的試圖題5.有絲分裂的意義回顧有絲分裂的整個過程,總結出有絲分裂的意義——“親代的染色體經(jīng)過復制以后,精確地平均分配到兩個子細胞中,保持了親代和子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。”6.教學反饋完成課本P115基礎題、及《南方新課堂》課時訓練。學生獨立完成鞏固知識
板書一、細胞不能夠無限長大的原因1、細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大2、細胞核所控制的范圍二、細胞通過分裂進行增殖1、細胞增殖的意義2、真核細胞分裂的方式三、高等植物細胞的有絲分裂1、細胞周期的概念2、有絲分裂各時期的主要特點3、動植物有絲分裂比較4、染色體、染色單體的行為和數(shù)目變化、DNA數(shù)量變化教學準備1.
教學目標1.細胞周期的概念。2.細胞周期內(nèi)染
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