第一篇:高一生物之《新陈代谢与ATP》的教学大纲
高一生物之《新陈代谢与ATP》的教学大纲
编辑寄语:本教案是我对整节课或本课时需要达到的目标进行的归总,希望对老师有所帮助。
【教学重点】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
【教学难点】ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATP作为能量通用货币的含义 【课时安排】1课时
【教学手段】板图、挂图、多媒体课件 【教学过程】
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20.92 kJ/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ATPADP循环速度是很快的。
第二篇:2014届高考生物一轮重难点总结 新陈代谢与ATP
新陈代谢与ATP
语句:
1、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P——P——P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基,——代表高能磷酸键,-代表普通化学键。注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物在水解时,由于高能磷酸键的断裂,必然释放出大量的能量。这种高能化合物形成时,即高能磷酸键形成时,必然吸收大量的能量。
2、ATP与ADP的相互转化:在酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,释放出其中的能量,同时生成ADP和Pi;在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用,所以物质可逆;但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量,所以能量不可逆。(具体因为:(1)从反应条件看,ATP的分解是水解反应,催化反应的是水解酶;而ATP是合成反应,催化该反应的是合成酶。酶具有专一性,因此,反应条件不同。(2)从能量看,ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能;而合成ATP的能量主要有太阳能和化学能。因此,能量的来源是不同的。
(3)从合成与分解场所的场所来看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体(呼吸作用)和叶绿体(光合作用);而ATP分解的场所较多。因此,合成与分解的场所不尽相同。)
3、ATP的形成途径 : 对于动物和人来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量。对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,除了来自呼吸作用中分解有机物释放出的能量外,还来自光合作用。
4、ATP分解时的能量利用:细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等生命活动。
5、ATP是新陈代谢所需能量的直
接来源。
第三篇:高一生物《ATP的主要来源---细胞呼吸》教案
细胞呼吸概念的教学设计
一、教材分析
本节内容是建立在学习了ATP等有关知识的基础上,进一步理解ATP的主要来源—细胞呼吸。通过本节课学习,掌握细胞呼吸方式极其过程,并能将其原理应用于生活、生产实践;并为学习其他生命活动奠定基础,是能量代谢一章的重点,也是整个《分子与细胞》的重点。
二、学情分析
1、知识储备:ATP的有关知识、线粒体的结构等是本节的必要基础。
2、能力素养:学生具备一定的认知及探究能力。
三、教学目标 1、知识目标: ①比较有氧呼吸、无氧呼吸过程中物质及能量变化阐明什么是细胞呼吸
②细胞呼吸在能量代谢中的意义 ③举例说明细胞呼吸的应用
2、能力目标: 通过酵母菌细胞呼吸方式的探究培养学生动手、观察、分析现象及分析问题的能力。
3、情感目标
①通过学习细胞呼吸过程,认识物质与能量的统一,过程与结果的统一。②通过联系身边细胞呼吸的实例,探究细胞呼吸原理在生产、生活实践中的应用认识生物学科的价值。
四、重难点
重点:①细胞呼吸的概念及意义。
②有氧呼吸、无氧呼吸方式的相同、相异过程中物质及能量变化
③酵母菌细胞呼吸方式的探究 难点:探究酵母菌细胞的呼吸方式
五、教学方法(一)教法设计
1、探究式教学模式、多媒体教学
2、学生自主探究、设疑引导、小组合作解疑、师生互动、生生合作
(二)学法指导
1、进行酵母菌细胞呼吸方式的探究,从感性上认识有氧呼吸及无氧呼吸的条件与产物;观察线粒体的结构引导学生认识结构与功能的统一;多媒体展示有氧呼吸及无氧呼吸动画,指导学生观察、总结;列表比较有氧呼吸和无氧呼吸的相同、相异。
2、理论联系实际, 学以致用。
六、细胞呼吸概念教学的设计思路
我先浅谈一下关于细胞呼吸概念的教学设计:
设计思路:运用上节所学实例导入课题(回顾已学知识做好铺垫)→进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究活动(了解细胞呼吸有两种方式,并大体知道条件、原料、产物)→学习有氧呼吸过程(多媒体教学)→学习无氧呼吸过程→有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较(相同、相异过程中物质及能量变化)→细胞呼吸概念的得出
具体操作过程:
新课导入:播放萤火虫发光、电鳗放电、猎豹奔跑和运动员100米比赛等视频材料的基础上,说明发光、放电、奔跑和赛跑都是一个消耗能量ATP的过程,在此基础上老师设问生命活动所需要的能量ATP是通过怎样的生理活动产生?通过以上过程导出本节课题。这样做是因为上节学习了生物生命活动所需能量的直接来源—ATP,通过回顾以有知识,引导学生进一步探究ATP的主要来源—细胞呼吸。
(一)酵母菌细胞的呼吸方式的探究活动
1、提出问题
①酵母菌细胞呼吸在有氧无氧不同条件下是否都产生酒精和CO2? ②两种条件下产生CO2是否一样多?
2、做出假设(根据自己已有的知识和生活经验,针对提出的问题做出假设)如:
(1)在有氧和无氧条件下,酵母菌细胞呼吸的产物不同。(2)酒精是无氧呼吸条件下产生的。(3)有氧条件比无氧条件时产生的CO2多。
3、设计实验:(提供一定量的材料和用具,提出关键问题,指导学生探究)
我提出的问题
(1)用何种有机物培养酵母菌?(2)怎样控制有氧和无氧的条件的?
(3)如何检测反应有无CO2产生及哪种条件下产生的CO2多?(4)如何检测酒精的产生?(联系相应的化学知识)(5)过程中是否有热量放出?
4、实施实验,并记录实验结果
5、分析实验结果得出结论
酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,即酵母菌属于兼性厌氧
型真菌。在有氧无氧条件下都能产生CO2,但有氧比无氧条件产生的CO2多,酒精是在无氧条件下产生的。
那么有氧呼吸和无氧呼吸过程如何发生的?以该问题转入两种呼吸方式学习。
(二)有氧呼吸 首先展示线粒体结构模型,引导学生观察,分析线粒体结构特点,思考线粒体作为有氧呼吸主要场所具备的条件。
其次利用多媒体课件讲授有氧呼吸三个阶段,引导学生分析并讨论以下问题:
(1)有氧呼吸的生成物CO2和H2O分别产生于有氧呼吸的第几阶段?
(2)有氧呼吸的生成物CO2中的C和O分别来自哪里?有氧呼吸的生成物H2O中O的从何而来?(3)有氧呼吸过程中哪几个阶段有【H】产生?其去向?(4)有氧呼吸过程中哪几个阶段有ATP产生?最多的是哪一个阶段?
(5)有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么?(6)C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸?
(7)计算:1mol葡萄糖完全氧化分解释放能量为2870kJ,其中1161KJ储存在ATP中,其余以热能形式散失。(1)求出能量转换效率?(2)生成多少摩尔ATP?
通过以上问题加强对有氧呼吸过程物质及能量变化的掌握,①让学生了解了①能量的转换和守恒问题,有机物中稳定的化学能→ ATP +热能 ② 有机物→无机物
组织学生讨论有氧呼吸三个阶段反应式,对学生书写的反应式予以纠正和规范。再通过下表对三个阶段学习反馈效果
强调概念中的关键词(氧气、酶、彻底、分解、大量)。并注意引导学生分析生物有氧呼吸过程与体外物质燃烧的区别,指出有氧呼吸条件温和、需酶参与、分阶段释放能量等。
(三)无氧呼吸
学习了有氧呼吸的基础上转入无氧呼吸知识的学习。用腐烂的苹果或地瓜发出什么味道?人在剧烈运动后有什么感觉?等实例导入两种方式的无氧呼吸。
组织学生讨论、分析:
(1)为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少的多?(2)为什么不同生物无氧呼吸的产物不同?无氧呼吸过程中,物质变化和能量变化的特点是什么?
最后总结无氧呼吸总反应式和概念,强调概念中的关键词(缺氧、酶、尚未彻底氧化的产物、少量能量)
(四)有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较
在对有氧呼吸、无氧呼吸过程的比较之后, 针对其共同点总结出细胞呼吸概念。
(五)细胞呼吸概念。
专家点评:教学设计安排合理,思路清晰,从内容看,能体现教师主导,学生主体。比较典型,供大家学习交流。
第四篇:高中二年级生物新陈代谢章节教案
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高二生物细胞增殖教学教案
教学目标
知识目标
1、了解真核细胞增殖的方式及意义。
2、理解细胞周期的概念。
3、准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。
4、掌握有丝分裂的过程、特征和意义。尤其是DNA和染色体的规律性变化。
能力目标
1、学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律
2、通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。
3、通过实验培养学生制作临时装片的技能,培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。
情感目标
1、通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习,培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。
2、通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。
教学建议
教材分析
细胞都是通过细胞分裂产生的,细胞分裂是生物体生长、发育和生殖的基础。在细胞的生命周期中,一个新形成的细胞要经历生长、分化以及衰老和死亡的过程;其中也有些细胞始终保持分裂增生能力,不发生细胞的分化过程。在细胞增殖这一部分中,有丝分裂是教学重点也是教学难点。
细胞分裂的三种方式是真核生物细胞增殖的方式。原核生物没有细胞核,因此不可能象真核细胞那样进行无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
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细胞分裂的三种方式中,有丝分裂是最主要、同时也是最重要的方式。多细胞生物的生长发育过程中,体细胞的增多就是通过有丝分裂实现的。无论是单细胞真核生物还是多细胞生物他们各种形式的无性生殖也是通过有丝分裂完成的。这将在第五章“生物的生殖和发育”中再进一步阐述。有丝分裂还是学习减数分裂的基础,而减数分裂知识又是学习遗传变异规律的基础。由此可见有丝分裂是非常重要的基础知识。因此在教学过程中一定要讲透,要让学生真正掌握有关知识。可以通过不同方式;从不同的角度进行分析,要充分调动学生参与整个学习过程。通过学习使学生了解到认识和分析一个生命现象可以有多种不同的方法——除了一般的文字描述外,还可以用图形描述特点;用图解和表格突出重点;用曲线描述量的变化规律和趋势;通过实验观察、验证生物学知识等……。使学生在掌握知识的同时了解一些常用的生命科学研究的基本方法。
教学设计方案
教学题目:第二节 细胞增殖(建议4课时内完成)
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
高二生物新陈代谢与酶教案
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
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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高中生物www.xiexiebang.com 生物试卷www.xiexiebang.com
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。
高二生物新陈代谢与ATP教学简案
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
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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。
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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。
资料来自:高中生物www.xiexiebang.com 高中生物www.xiexiebang.com
第五篇:第三章生物的新陈代谢第一节新陈代谢与酶教案
第一次汇报课教案 授课内容:新陈代谢与酶
授课人:吕玉姣 授课时间:2011年9月21日 星期三
教学目的
1.新陈代谢的概念(A:知道)。
2.酶的发现过程(A:知道)和酶的概念(D:应用)。3.酶的特性(D:应用)。
教学重点
1.酶的概念。2.酶的特性。
教学难点
探索酶的高效性和专一性的实验。
教学方法
自学与实验探索相结合。
教学用具
实验
四、实验五所需用具和药品(见课本),酶的活性受温度影响的示意图投影片,胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影响的示意图投影片。
课时安排
2课时。
教学过程
引言:绪论中我们已经学习了生物的基本特征。同学们回忆一下,生物最基本的特征是什么 ?生物和非生物的最本质的区别是什么?(回答:新陈代谢)
讲述:在第三章中,我们将学习生物新陈代谢的知识。新陈代谢是生物体进行生命活动的基础,只有在新陈代谢的基础上,生物体才会表现出其他生命活动。因此,新陈代谢是生物最基本的特征。那么,新陈代谢究竟是指什么呢?
(回答:新陈代谢是生物体内全部有序的化学反应的总称。)
讲述:对。(重复新陈代谢的概念)说白了,新陈代谢就是化学反应。
提问:我们学习化学时知道,很多化学反应都需要催化剂才能进行,那么新陈代谢所需的催化剂是什么呢?
(回答:酶。)
板书:第一节新陈代谢与酶
讲述:生物体内的化学反应,在生物体内温和的条件下(常温、常压)很快就能完成,这全靠生物体内的催化剂——酶的作用。那么,酶的本质是什么?又有哪些特征?
这些都是本节课重点探讨的问题。
下面,首先请同学们阅读课本中“酶的发现”,以时间为主线,以表格的形式列出提纲(年份,人物,事件,结论)。
板书:
一、酶的发现
阅读后,教师要求学生回答问题。
1.1773年,意大利科学家斯巴兰札尼设计的实验,其巧妙之处在哪里?从这个实验中你能得出什么结论?(回答:略。)
2.20世纪30年代以来,科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,这一事实说明酶的本质是什么?(回答:略。)
3.20世纪80年代,科学家又发现少数RNA也具有生物催化作用,这一发现使酶的概念又扩展成什么?(回答:略。)
板书:酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
讲述:酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。对于酶的概念,同学们主要从酶的来源、功能和本质三个方面来把握。酶的来源:活细胞;酶的功能:具有生物催化作用;酶的本质:有机物,注意,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
过渡:在化学反应中,催化剂具有什么特征?(答:提高反应速率,缩短反应时间,但本身不发生改变。)这是酶和无机催化剂的共同特征。
酶是生物催化剂,它和无机催化剂相比,具有哪些不同的特点呢?下面我们通过实验来探索。
板书:
二、酶的特性
讲述:过氧化氢(H2O2)在 Fe3+的催化下,可分解成H2O和O2,动物新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶也能催化这个反应。据测算,每滴氯化铁中的Fe3+数,大约是肝脏研磨液中过氧化氢分子数的25万倍。从数目上看,一滴含有催化剂的容液中,Fe3+数远远大于过氧化氢酶的分子数。如果现在我们想弄清楚Fe3+与过氧化氢酶,哪一种催化剂的催化效率高,那么,我们应该如何设计这个实验?
(回答:略。)
讲述:要比较Fe3+和过氧化氢酶的催化效率,设计实验中的其他条件应该相同,如两个试管中过氧化氢溶液的量应该相同,Fe3+和动物肝脏也应尽可能同时加入两个试管中。
(学生看课本上的实验步骤。)
提问:1.你在实验过程中观察到哪些实验现象?(回答:略)。
2.从这个实验你可以得出什么结论?(回答:过氧化氢酶的催化能力强。)
讲述:过氧化氢酶的催化效率和Fe3+相比,要高很多。事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 107~ 1013倍。上述实验说明了酶的一个特性——高效性。
板书:
1、酶具有高效性
酶还具有什么特性呢?让我们继续通过实验来探索。讲述:淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催化下能水解为麦芽糖和葡萄糖,蔗糖在酶的催化下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、果糖、葡萄糖均属还原性糖。还原性糖能够与一种叫做斐林的试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能催化哪种糖水解?应该如何设计这个实验?你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
(回答:略,然后学生按设计步骤实验。)
提问:1.哪个试管加入斐林试剂后再加热会出现了砖红色的沉淀?(回答:在加入可溶性淀粉的试管中。)2.出现砖红色沉淀的原因是什么?(回答:略。)
3.实验得出的结论是什么?
(回答:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。)
讲述:上述实验说明了酶具有的又一个特性——专一性;需要说明的是:生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近矿物质,如二肽酶,可似催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。所以,确切地说,酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
根据酶的专一性,催化蔗糖的水解,应该是哪一种酶?(回答:蔗糖酶。)
提问:做《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》的实验时;为什么要将试管浸到60 ℃的温水中?
(回答:我们使用的淀粉酶,在60 ℃左右时,催化效率最高。)板书:
1、酶具有专一性
讲述:酶的催化效率的高低,又叫做酶的活性。从上面的实验可以知道,酶的活性与哪些条件有关?
(回答:温度。)
(教师出示:酶活性受温度影响示意图投影片。)提问:温度与酶的活性有什么关系呢?(回答:在最适温度下,酶的活性最高,低于或高于最适温度时酶的活性都降低。)讲述:温度对酶促反应速度有很大影响,如上图所示,每种酶都有自己的最适温度。在最适温度的两侧,反应速度都比较低,所以我们看到的是~个钟形的曲线。大部分酶在较高的温度下(如 60℃以上)时,会因为酶的分子结构遭到破坏而失去活性。根据这个道理,我们在使用加酶洗衣粉时,用哪种水(如凉水、沸水、温水)浸泡好呢?
(回答:温水。)
(教师出示:胰、胃蛋白酶受PH影响的示意图投影片。)提问:酶的活性还受哪些条件的影响呢?(回答:受pH的影响。)pH与酶的活性有什么关系呢?
(回答:在最适的pH下,酶的活性最高。)
讲述:因此,从上图可以看出,酶促反应不仅与温度有关,还与pH等条件有关。因为在过酸、过碱和高温的条件下,都会使酶的分子结构遭到破坏而失去恬性。下面哪位同学能够总结出酶的第三个特性?
(回答:酶活性的发挥需要适宜的条件。)
讲述:正确,其中温度和pH与酶的活性有密切关系。板书:
3、酶需要适宜的条件
小结:生物催化剂——酶和无机催化剂相比,具有高效性、专一性、并且需要适宜的条件。
作业:完成课后复习题。