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高二生物演讲稿

高二生物教案:体外受精和早期胚胎培养。

老师根据事先准备好的教案课件内容给学生上课,因此在写的时候就不要草草了事了。若老师能写出高水平的教案课件,相信课堂教学氛围会非常浓郁。其他人的优质教案课件是怎么写成的呢?下面是小编为大家整理的“高二生物教案:体外受精和早期胚胎培养”,欢迎分享给你的朋友!

互动课堂
疏导引导
1.体外受精技术
哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等主要步骤。
(1)卵母细胞采集的方法和操作的要领
第一种方法:对实验动物小鼠、兔和小家畜猪、羊等卵母细胞采集时,可先用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后在适当的时间从输卵管冲取卵子,并使其直接与获取的精子在体外受精。
第二种方法:从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢,再从卵巢中采集卵母细胞。
第三种方法:直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞,叫活体采卵。需借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜,直接从活的动物卵巢中吸取卵母细胞。
后两种方法适用于大家畜和大动物。采集的卵母细胞需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。
(2)精子采集的具体方法及要求
主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。
假阴道法是用特制的假阴道,满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。同时要配备有与供精动物相适应的台畜,训练动物爬跨台畜,借假阴道收集精液。
手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手,直接把握雄性动物阴茎,施以适当压力和刺激即可引起射精,并可收集富含精子的精液。
电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠直接刺激位于腰荐部的射精中枢引起射精,此方法只适用于野生或某些经济动物。
此外,对于啮齿类的实验动物可在处死后从附睾尾收集精液。
(3)精子获能的处理方法
在体外受精前,精子必须先进行获能处理,方法有:
①培养法:对于啮齿类动物、家兔和猪等动物的精子,将取自附睾的精子,放入人工配制的获能液中,培养一段时间后,精子就可获能,称为培养法。
②化学诱导法:对于牛、羊等家畜的精子,将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体a23187溶液中,用化学药物诱导精子获能,称之为化学诱导法。
(4)受精
获能的精子和培养成熟的卵子,一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2.受精与胚胎的早期培养
精子和卵子受精后,应将受精卵放入发育培养液中继续培养。
(1)发育培养液
①用途:精子和卵子在体外受精后,用于受精卵的继续培养。
②成分:水、无机盐、有机物、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等。
(2)过程
大致为:体外受精→良种牛早期胚胎→胚胎移植→健康受体牛→良种犊牛→成熟期牛。
活学巧用
【例1】 早期胚胎体外培养的过程中,下列哪一项条件是不需要的()
a.消毒灭菌
b.适宜的温度
c.充足的光照
d.适宜的养料和激素
解题提示:动物细胞离体必须在无菌条件下培养,在细胞的分裂过程中,需要适宜的温度及一定的营养物质和激素,但不需要阳光。
答案:c
【例2】 试管动物技术可以解决下列哪些问题()
a.冶疗某些遗传病
b.提高动物的抗病力
c.增加动物的多样性
d.提高良种家畜的繁殖力
解题提示:试管动物技术可以解决某些不孕症患者的生育问题,提高良种家畜的繁殖力,主要是通过体外受精和胚胎移植到代理“母亲”的子宫内发育。而遗传病主要是通过基因疗法来治疗,提高动物的抗病力是通过提高免疫能力,增加动物的多样性是培育新的动物品种。此题是现代生殖技术在生产、生活中的应用,因此要求学生关注热点,关注现代科技在生物领域的应用。答案:d
【例3】 我国首例“虎狮兽”xx年在南京红山动物园诞生,利用了雄虎的精子和雌狮卵子“体外受精”而产生,完成这一过程需要解决的问题是()
a.精子在体外用获能物质的处理
b.用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入
c.抽取精子、卵子的细胞核进行融合
d.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
解题提示:精子获能后才具有受精能力,因此体外受精要给予获能处理;精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵,入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核,二者融合成合子后受精完成,而不是二者原有细胞核的融合,因此b、c、d没有必要。
答案:a
【例4】 关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是()
a.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
b.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
c.成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵,需培养到一定阶段才可移植
d.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行
解题提示:卵母细胞要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植,移植入母体后继续发育形成幼体产出。
答案:c

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高二生物《细胞的分化、癌变和衰老》教案


教学目标

知识目标
1、了解细胞分化与生物体发育的关系
2、了解细胞的全能性及其在科学研究中的应用
3、了解细胞癌变的病因和诱因,了解如何预防癌症。
4、了解细胞衰老的表现和原因

能力目标
1、培养学生分析比较的能力。
2、培养学生联系实际灵活运用知识的能力。

情感目标
1、通过学习使学生体会生命的运动性、体会内因和外因对生命进程的影响等哲学思想。
2、引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类的健康问题。激发社会责任感和使命感。激发学生关爱生命的美好情感。

教学建议

教材分析
一个细胞周期可能很短暂也可能相对长久些,而这些细胞的不同前程基本上是在他们产生时就已经被决定了。高等生物在胚胎发育过程中,细胞的增殖行为会出现差异。有连续分裂能力的细胞产生后它的使命就是去产生新一代细胞——通过细胞分裂增生来保证生物体的生长或生殖。有的细胞则不可逆地失去分裂能力——通过细胞分化形成具有一定形态和结构的功能体,通过新陈代谢展现自身的生命价值。还有一些细胞暂时失去分裂能力不进行增殖,但是在适当的刺激下还可以恢复增值能力。
有关细胞分化的知识在初中阶段已经有了初步的了解,粗浅地知道了组织和器官的形成原因是细胞分化的结果。在这里需要简单介绍一下细胞分化的原理。主要目的是让学生对细胞的生活有个较为完整的了解,也为学习生物的生殖发育、基因控制蛋白质的合成等知识以及了解最新生物学技术如克隆、细胞工程的原理奠定基础,这部分知识讲解要适度,不能过度展开更不能无限加深。


由于当今世界范围内环境污染比较严重,癌症成了威胁人类健康的头号杀手。因此了解癌症的病因、了解诱发癌症的主要因素就会使我们减少患病机会,这对提高全民健康水平提高人口质量有非常重要的意义。因此用科学的眼光去发现发生在我们身边的种种危险和错误的生活方式就显得很有意义。
本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系,因此能联系实际了解或解决一些实际题就显得很重要。也会激发学生了解科学的积极性,也是激发学生社会责任感的良好契机。

教学设计方案


教学题目:第三节 细胞的分化、癌变和衰老(建议1课时完成)
教学重点:1、细胞的分化及其结果
2、细胞分化与细胞分裂的关系
教学难点:1、细胞分化、癌变和衰老的机理
2、细胞分化的特点
教学过程:
复习:细胞周期的概念。
引入新课:经过细胞分裂产生的子细胞中有一部分会进入下一个细胞周期继续通过细胞分裂产生新的子细胞;但是也有相当多的细胞不再进行DNA的复制,转而进入细胞的生长发育阶段。细胞生长是由于构成细胞的化合物大量积累造成的,这一阶段细胞的同化作用大大强于异化作用。在生物体生长的同时细胞的形态结构也逐渐开始发生了改变,在胚胎期逐渐形成各种不同的组织和器官……。这就是细胞的分化过程,细胞分化是生物体发育的直接原因。细胞的分裂和分化如果出现异常将会导致细胞癌变。与细胞分裂和细胞分化一样细胞的衰老和死亡也是生命过程中必经的的正常环节。

第三节 细胞的分化、癌变和衰老

一、细胞的分化
1、 细胞分化的概念(41页)
细胞分化是一种普遍的生命现象。由受精卵发育成为一个成熟个体的过程实际上就是一个细胞由全能性向专能稳定性发展的过程。细胞的分工加强,生命活动的效能得到了提高。与此同时已分化的细胞的发育潜能也逐渐受到抑制。细胞开始出现形态、结构和功能上的特异性,而且这种变化具有明显的区域性。形态结构相同的细胞通过细胞识别作用聚集粘连在一起,最终形成了一个个具有较明显差异的细胞群。细胞由同型到异型的发展过程就是细胞的分化过程。细胞分化的结果就是组织的形成。
讨论:多细胞生物体在胚胎早期随着细胞的有丝分裂,细胞数目迅速增加。这些细胞的遗传物质相同吗?(复习有丝分裂特点)从理论上讲具有同样的遗传性的体细胞就应该表现出相同的形态、结构和功能特点。事实果真如此吗?为什么?

教师提示(是引导学生回答):“一切生命活动都离不开蛋白质。”“核酸对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。”
2、 细胞分化的原因
决定细胞分化方向的根本原因是:虽然多细胞生物不同部位细胞内的遗传物质相同,但是由于它们所处的相对位置不同,因此它们控制蛋白质合成的状况就不完全相同,因而导致不同特定部位的细胞内的蛋白质和酶等重要生命物质的组成有区别,这最终导致了细胞的形态、结构和功能就会不同。从表象上看就是细胞分化,形成了不同的组织和器官。由上可以看出细胞质在细胞分化过程中对细胞核的活动是有影响的。生命活动的发展方向和最终结果是内因和外因工作的结果。细胞分化在胚胎期达到了限度,出生以后的胚后发育只是原有组织体积的增加,不再增加组织的新类型。
3、细胞分化的特点与细胞的全能性:
 


 细胞分化的稳定性与细胞分化程度有关,分化显著的细胞稳定性会更强。一般情况下分化的细胞将失去继续分裂的能力,尤其是动物细胞最为显著。植物细胞在特定的环境下还有可能逆转,重新恢复分裂能力。恢复分裂能力的细胞在特定环境条件下仍可重新再分化。动物细胞的细胞核在离开原有的特定环境后,如果新的环境条件适宜也仍有可能恢复分裂能力。这是因为细胞分化过程中遗传物质并没有遭到破坏。细胞仍然保有该物种应有的全套遗传物质。这就是细胞的全能性。
4、知识应用:
学生讨论交流:以上科学原理在生产实际和科学研究领域中的应用
(105页克隆技术可以应用于珍稀动物的保护;42页的组织培养技术广泛地应用于名贵花卉、珍稀草药、优良物种的迅速繁殖等;医学上组织器官的体外培养扩增可以用于移植手术;骨髓中造血干细胞的体外培养和定向分化可以挽救许多血液病人的生命……)
细胞的分裂和分化如果出现异常将会造成什么后果呢?
二、细胞的癌变:(可以通过学生阅读后归纳总结也可以由教师讲解)
1、癌细胞的产生原因:
在细胞内有专门控制细胞分裂、分化、衰老和死亡的遗传信息DNA片断(基因)。当这些基因受到干扰发生程序紊乱或生理功能失衡时,细胞的分裂和分化就会失常。正常情况下细胞分裂不会超过50~60次,如果失控就会形成肿瘤和癌。癌细胞就是一团失去正常生理功能的恶性增殖的细胞群。


2、癌细胞的特点:(学生阅读后交流)
(1)无限恶性增生
(2)形态结构异常
(3)细胞膜异常,细胞容易分离扩散
癌症种类繁多,如肝癌、血癌(白血病)、骨癌、肠癌、膀胱癌等。随着环境的污染癌症的发病率急速提升,而且有低年龄化的趋势。因此癌症是当今世界上威胁人类健康的头号杀手。癌症已经无情地夺走了很多人的生命,严重地影响了人类的生活质量,缩短了人类的寿命。人体为什么会换上癌症,诱发癌症的因素是哪些?癌的特点是什么?如何有针对性地积极采取适当的方法加以预防和治疗?……
3、 致癌因素与癌症的预防:
在学生交流的基础上进行归纳整理(注意进行内因和外因关系的哲学教育)
(1)内因:人体内有致癌基因和抑癌基因
经过科学工作者的研究,目前已经发现了许多与癌症有关的基因。这些基因大体分成两类,普遍存在于人体的染色体上。是否患癌取决于两类基因是否被激活,是否能在适当的时间和空间内正常发挥作用。这属于生物体内的动态调节问题。
(2)外因:
①物理因素:各种有害辐射(如X射线、紫外线和核辐射等)
②化学因素:有害化学药物、制剂(如砷、苯、煤焦油等)
③生物因素:病毒引入。
学生交流讨论: 致癌因素究竟离我们有多远?在我们的日常生活中,上述有害环境我们接触到了多少?
吸烟和被动吸烟、厨房烟雾、汽车尾气、装修涂料中溢散的有害气体、过量的防腐剂、化妆品中的添加剂、色素香精、黄曲霉素、各种喷雾剂、制冷剂等等是否含有致癌物质?与癌症是否有直接或间接的关系。

日光浴的度如何把握?医院里是否有会诱发癌症的因素?如何防范?
目前癌症治疗的方法主要靠那些手段?原理是什么?
三、细胞的衰老和死亡
首先要明确:这是一个正常的生理过程。学生例举细胞自然衰老死亡的例子。
提示:人体红细胞、皮肤的表皮细胞、骨髓腔壁上的细胞、根冠细胞等。
1、 特点:
对5个特点进行分析,认识因果关系。共同点都是对细胞新陈代谢物质交换和物质转化的阻碍作用,导致新陈代谢减缓、变弱。最终结果就是细胞死亡。
2、原因:
简要介绍有关假说(教参中有

高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案


教学目标

一、知识方面
1、使学生了解植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式。
2、使学生理解渗透作用的原理。
3、理解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失等过程。
4、理解蒸腾作用及其对植物的作用。
5、使学生了解合理灌溉在生产和生活实践中的运用。
二、能力方面
1、通过细胞质壁分离和复原的实验,进一步训练学生制作临时装片的技能,同时培养其分析实验的能力。
2、通过分析渗透装置得出渗透吸水原理,培养学生研究问题的能力,训练其科学思维的能力。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过联系生产和生活实际,如应用植物吸水原理进行合理的灌溉,培养学生理论联系实际的理念。
2、通过学生对水资源现状的了解,增强学生关心、自觉保护地球水资源的意识。


教学建议

教材分析
本节教材主要讲述了渗透作用的原理,植物细胞的吸水和失水,水分的运输、利用和散失以及合理灌溉等方面的知识内容。
1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
教材选简要介绍了一下植物吸收水分的器官(主要器官是根,叶等器官也可以吸收水分)、吸收水分的部位(主要是根尖的成熟区的表皮细胞)、植物根尖的结构、以及植物吸收水的两种主要方式,即吸胀吸水和渗透吸水,指出未成熟的植物细胞,还没有形成大液泡,主要依靠吸胀作用吸水;而成熟的植物细胞,即有大液泡的细胞主要以渗透作用方式吸收水分。


为使学生更好地理解渗透吸水原理,教材通过分析渗透装置,总结出:
(1)渗透作用的概念。即渗透作用是指水分子,或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的两个条件。即一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
接着分析为什么一个成熟植物细胞相当于一个渗透系统,指出当成熟的植物细胞具备上述两个条件时,就会发生渗透作用。
然后安排学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》,以验证成熟植物细胞的确是一个渗透系统。
2、水分的运输、利用和散失
水分是如何从根毛细胞最终进入植物体的每一个细胞的呢?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分进入根尖以内的导管的两条途径
①另一条途径是通过渗透作用进入根尖成熟区的表皮细胞、并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向内渗入,最终进入导管。
②一条途径是通过成熟区表皮细胞细胞壁,以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的细胞间隙向里渗入,最终进入导管。
(2)教材接着又简单介绍了水分如何通过根、茎、叶中的导管在值物体内的运输、以及少部分水被植物体利用和大部分水通过蒸腾作用散失掉的情况
3、本节的最后教材联系生产和生活实际,简要讲述了合理灌溉的原理和应用。

教法建议
1、引言
课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林有较深的体会。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水是本节的重点也是难点
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一教学内容。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理,这是本节的难点。

教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
在渗透作用中,水分子总是从密度高的一侧更多地向密度低的一侧运动,由于在细胞中水是溶液的溶剂,因此从溶液的角度来说,水分是从溶液浓度低的一侧更多地向浓度高的一侧渗透,对此学生的理解不易明白,应注意解释清楚。
细胞壁是全透性的,而细胞膜是半透性的(选择透过性),二者在通透性上的差别,以及这种差别对渗透作用的影响、对植物细胞质壁分离的产生,都需要学生很好的理解。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而得出结论,成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
鼓励学生大胆地提出假设或自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较。
之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原等问题。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。


教学设计方案

【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式;渗透作用的原理;植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程;蒸腾作用及其对植物的作用;合理灌溉在生产和生活实践中的运用
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时,实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引言
课前可准备两组天竺葵植株,一株正常浇清水,一株浇浓盐水,以备上课学生观察之用;课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料,同时观察两株天竺葵的生长异同,从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。比如,教师可提出以下问题:
①植物吸水的主要器官是什么?

②植物吸水的主要部位是什么?
③你了解植物根尖的结构吗?
④植物体运输水和无机盐的通道是什么?你知道这些通道在植物体的哪个部位吗?
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能?
⑥植物体内水分是如何散失的?
⑦你了解蒸腾作用吗?这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义?
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后,可提出下面的问题供学生讨论:
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后,大豆种子和玉米粒相比,你认为哪种籽粒膨胀幅度更大?为什么?
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后,它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的,即大豆和玉米中的亲水性物质,如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的,其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质,而玉米粒中主要的储存物质是淀粉,且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式,即渗透吸水。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜,并向学生说明,这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时,提出下面的问题引发学生的思考:
①同学们已经观察到,漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面,此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且长颈漏斗的管径又不是很细,所以排除了毛细现象的原因,请你想一想,是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜,换成全透性纱布,你认为蔗糖液面会上升吗?
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液,你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗?
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去,漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析,引导学生总结出,渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散;发生渗透作用的条件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜两侧具有浓度差;水分渗透的趋势是:水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而学生可以得出结论:成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中(或低于细胞液浓度的水溶液中),这个细胞会发生什么现象呢?”

鼓励学生大胆地提出自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较,讨论:
书上的实验设计好在呢?
自己的实验设计好在呢?
自己的实验设计中哪些地方还需要改进?
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原?
③实验结束后,教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论,使学生对本节内容有一个全面深入的理解,比如教师可以问:
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据?
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象,应该能得出以下的结论:
作为一个渗透系统要满足两个条件,其一,两溶液系统间一定有半透膜隔开;其二,两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析,应该得出这个结论:植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件,
其一,细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层,而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的,因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意,半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的,即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜,只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过,因此半透膜是一种物理膜;而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的,当然大分子物质是不能过膜的,但何种小分子物质过膜是受到严格选择的,不单纯由该物质的分子直径而定,因此细胞的膜结构是生物膜。
其二,植物细胞液泡中有细胞液,植物细胞外是环境溶液,它们之间被原生层这个半透膜隔开,且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后,其细胞中的膜结构也会随之解体,变得不完整,这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了,质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提,请学生想一想,如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中,此时会发生什么现象呢?提示一下,蔗糖是不能通过膜结构的,而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗,植物细胞在高浓度蔗糖液中时,因为蔗糖不能过膜,细胞液和外界溶液之间总会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,除非把外界溶液换成清水,才可能出现质壁分离复原现象;而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时,细胞液和外界溶液之间会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,但因为尿素可过膜,随着尿素不断进入植物细胞,两种液体之间的浓度差会消失,此时就是不把外界溶液换成清水,也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实,有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系,甚至可以定量地测定出细胞液的浓度,可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后,使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力,也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话,教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况,可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物,适应环境的形态和结构特征,与影响蒸腾作用有关。

4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。

探究活动

测定蒸腾作用强度

【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】植物在一定时间内,单位叶面积或单位鲜重散失的水量,称为蒸腾强度,单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是:测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失,从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水,重量减轻,故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量,以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后,短时间内在生理上没有明显的变化,故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
将天平调零后,放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条,重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂,然后剪下立即用托盘天平称重,并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=(蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g))х(60/测定时间(min))
测定不同时间(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同环境,不同植物种类的蒸腾强度,并加以解释。


鉴定植物细胞的死活

【实验目的】学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活


【实验原理】活细胞与死细胞在性质上有许多差别,特别是通透性的变化最为明显。活细胞的原生质具有选择透过性;而死细胞则为全透性。选择透过性是质壁分离的先决条件。因此能发生质壁分离的细胞就表示是活的,不能发生质壁分离的细胞则说明是死的。
死活细胞间不仅通透性不同,而pH值等情况也不同,它们对某些染料的反应明显不同。某些染料能在活细胞的细胞液中积累,但不能染活的原生质;另一方面,这些染料可使死细胞的原生质染色,但不积累于液泡。所以可根据某些染料活体染色的情况来鉴定细胞死活。
【实验材料和用具】 洋葱及其它植物材料、酒精灯、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、1M蔗糖、0.01%中性红溶液等。
【实验步骤】
1、用质壁分离的方法鉴定细胞的死活。
撕洋葱表皮细胞滴加IM蔗糖中,在显微镜下观察。细胞很快发生质壁分离,这就是细胞活着的证据。另把制取的同样制片,用冷冻、加热、干燥、酒精浸泡等方法将它们的细胞杀死,然后取代上述活材料,做质壁分离实验,结果看到已死的细胞不能发生质壁分离现象。
用尿素、硝酸钾、氯化钙溶液等来代替蔗糖,能快速鉴定细胞的死活。
2、用活体染色的方法的鉴定细胞的死活。
取洋葱或其它材料,用镊子撕下表皮(如表皮不易撕下,也可在水中用锋利的刀片轻轻刮去多余部分),或用刀片做成切片若干,将表皮或切片浸入中性红溶液中,放置5-10分钟最出用清水浸洗后置于载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察。
活细胞一般在液泡内染成红色至紫色,原生质不染色,死细胞常呈橙红色,原生质和细胞核被染色。撕破的细胞,只剩细胞壁时,呈淡红色或淡紫色。
为进一步鉴别细胞的死活,可把玻片上的水溶液吸去,滴一滴1M蔗糖溶液,便可观察到活细胞能发生质壁分离,死细胞及空细胞都有没有这种现象。
可用加热、冷冻或其它方法杀死植物组织,然后用上面所述方法进行处理,比较与活组织有何不同。

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

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。

教学设计示例

【课题】 第一节 新陈代谢与酶

【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

【课时安排】1课时

【教学手段】板图、多媒体课件、实验

【教学过程】

1、引入新陈代谢的概念及本质

(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍,对新陈代谢已经有了一定的认识,首先,教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题,引导学生以自身为例,剖析生命是如何维持的,以此引入本节的学习,如:

①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?

②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?

③学生如何理解同化作用、异化作用,物质代谢、能量代谢,它们之间有何关系?

④想一想,人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程,各是如何参与的等等?

(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上,说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换,在此基础上,教师应把讨论引向微观水平,即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问:

①你吃下的肉类蛋白质,通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?

②你吃下的淀粉类食物,通过什么途径为你提供能量?等等

通过分析、讨论,使学生理解:细胞的结构和生命活动的维持,需要不断地合成与分解,不断地处于自我更新的状态,而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应,从而在细胞水平理解新陈代谢的本质,即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在学生理解新陈代谢的本质后,可以利用学生已有的化学知识,分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的,再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的,可以提问,如:

(1)细胞生存的条件是很温和的,那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下,迅速高效的进行呢?

(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?

这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂,即酶。

3、酶的发现史

这部分的教学,教师可让学生自己阅读,也可发给学生相应的补充资料,尤其是某种酶的研究过程方面的资料,目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解,让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

学生阅读后,可提问:酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。

酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中,催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应,使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

很多年来,人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接,最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性,没有把它与酶等同看待。

1983年Atman和pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分,并提高镁离子的浓度,则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性,这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

“酶不都是蛋白质”,这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用,同时也让我们看到,科学是发展的,探索是无止境的,而真理是相对的,现在的科学事实可能在今后会被修正,甚至*。

另外,酶、激素、维生素之间的区别值得一提,学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较:

激素

维生素

从化学本质上看

蛋白质

蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素)

多种多样,一般为小分子有机物。 如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。

从生理功能看

可提高生物体生物化学反应的速度,是一种生物催化剂。

激素又称“化学信使”,是特定细胞合成的,能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强,很低的浓度就能引起很强的反应,但在细胞中不能积累,很快就会被破坏。

维生素常常与酶结合,是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少,但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的,人体一般不能合成它们或合成量不足,必须从食物中摄取。

可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来,这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。

4、酶的特性

在进行酶的特性教学时,教师可提问:

酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?

为解决这个问题,教师可演示有关实验,也可安排相应的学生实验,引导学生通过对实验现象的观察,分析得出结论,即酶的高效性、专一性与多样性特性。

(1)酶的高效特性实验,实验前有必要简单介绍两项内容:

一是过氧化氢这种物质,它是动植物在代谢中产生的,对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶,催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。

实验后,让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论,在此基础上,教师可列举其他实例,概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性,所以许多代谢反应在体外很难发生,在体内却可迅速进行。

(2)酶的专一性特性

实验前可提问:“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类,唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”

本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下,与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生,淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此,斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖,进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基础上,教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;

(3)酶的多样性原理,可在学生理解酶的专一性原理基础上,结合蛋白质的多样性让学生分析得出。

5、影响酶活性的因素

有条件的学校,应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》,这对于训练学生分析实验能力,理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。

在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后,可适当结合学生的生活实际,引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问:“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命,学生知道其中的原因吗?”

人的正常体温是37℃,体温升高到38℃,虽然体温只是升高了1℃,但人已感觉非常没有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持续高烧,就会出现一系列严重的反应,如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命,这是为什么呢?原来,酶作为生物催化剂,其催化活性受到很多因素的影响,如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等,而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的,影响因素发生很小的变化的,酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃,当人体体温高于或低于这个温度时,机体中酶活性就会大大降低,细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。

霍乱是一种烈性传染病,为霍乱弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖,同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水,血容量明显减少,因而出现微循环衰竭,使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子,导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变,酶活性即相应大大降低,严重的会出现代谢性酸中毒,最终病人肾功能衰竭,休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差,婴幼儿腹泻常常引起严重后果,就是这个道理。

或者问:“当人误食了含有重金属的食物或农药后,有一种应急措施,就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆,学生知道这是为什么吗?”

酶活性除了与温度、pH有关外,还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合,使酶的活性完全丧失,这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。

牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质,这些蛋白质可以和重金属或有机物结合,而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后,大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收,从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会,而保护了这些酶的活性。当然,这只是应急措施,还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。


探究活动

探究pH值对酶活性影响

【探究目的】

了解pH对酶活性的影响、学习测定酶的最适pH的方法

【探究原理】

酶的活性受环境pH的影响极为显著。通常各种酶只有在一定的pH范围内才表现它的活性。一种酶表现其催化活性时的pH值称为该酶的最适pH。低于或高于最适pH时,酶的活性逐渐降低。不同酶的最适pH值不同,例如,胃蛋白酶的最适pH为1.5一2.5,胰蛋白酶的最适pH为8等。

应当指出酶的最适pH受反应物性质和缓冲液性质的影响。例如,唾液淀粉酶的最适pH约为6.8,但在磷酸缓冲液中,其最适pH为6.4一6.6,在醋酸缓冲液中则为5.6。

【材料和用具】

1、0.3%氯化钠的0.5%淀粉溶液(新鲜配制)

2、稀释200倍的新鲜唾液。

3、0.1M柠檬酸溶液。

4、0.2M磷酸氢二钠溶液

5、碘化钾-碘溶液:将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中,使用前稀释10倍。

【探究步骤】

取8个50毫升锥形瓶,编号。按下表中的比例,用吸量管添加0.2M磷酸氢二钠溶液和0.lM柠檬酸溶液,制备pH5.0一8.0的8种缓冲溶液。

锥形瓶号

0.2M磷酸氢二钠溶液(ml)

0.lM柠檬酸溶液(ml)

缓冲溶液pH值

1

5.15

4.85

5.0

2

5.80

4.20

5.6

3

6.31

3.69

6.0

4

6.92

3.08

6.4

5

7.72

2.28

6.8

6

8.69

1.33

7.2

7

9.36

0.64

7.6

8

9.72

0.28

8.0

取9支干燥的试管,编号。将8个锥形瓶中不同pH的缓冲液各取3毫升,分别加入相应(l一8号)的试管中。然后,再向每个试管中添加0.5%淀扮溶液2毫升。第9号试管与第5试管的内容物相同。

向第9号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升,摇匀后放入37℃恒温水浴中保温。每隔1分钟由第9号试管中取出一滴混合液,置于白瓷板上,加一滴碘化钾-碘溶液,检验淀粉的水解度,待结果呈橙黄色时,取出试管,记录保温时间。注意,掌握第9号试管的水解程度是本实验成败的关键之一。

以l分钟的间隔,依次向第l至第8号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升,摇匀,并以1分钟的间隔依次将8支试管放入37℃恒温水浴中保温。然后,按照第9号试管的保温时间,依次将各管迅速取出,并立即加入碘化钾-碘溶液2滴,充分摇匀。观察各管呈现的颜色,判断在不同pH值下淀粉被水解的程度,可以看出pH对唾液淀粉酶活性的影响,并确定其最适pH。

探究酶的激活剂及抑制剂

【探究目的】
学习检定激活剂和抑制剂影晌酶反应的方法和原理
【探究原理】
酶的活性常受某些物质的影响,有些物质能使酶的活性增加,称为酶的激活剂;有些物质能使酶的活性降低,称为酶的抑制剂。例如,氯化钠为唾液淀粉酶的激活剂,硫酸铜为其抑制剂。
很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性,而且常有特异性。值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的,有些物质在低浓度度时为某种酶的激活剂,而在高浓度时则为该酶的抑制剂。例如,氯化钠达到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性。
【材料及用具】
1、l%淀粉溶液。
2、1%氯化钠溶液。
3、碘化钾-碘溶液:将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中,使用前稀释10倍。
4、稀释100一200倍的新鲜唾液。
5、0.1%硫酸铜溶液。
【探究步骤】
取3支试管,编号。向第l支试管中加入l%氯化钠溶液l毫升,向第2支试管中加入0.1%的硫酸铜溶液l毫升,向第3支试管中加入蒸馏水l毫升作对照。再向每支试管各加入0.l%淀粉溶液3毫升和稀释的唾液l毫升。摇匀各管内容物,一齐放入37℃恒温水浴中保温,10一15分钟后取出。冷后,各滴入2一3滴碘化钾-碘溶液,混匀。观察比较3支试管颜色的深浅。
如果激活剂或抑制剂的作用不明显,主要原因可能是唾液淀粉酶活性不够高,可以适当延长反应时间或者降低唾液稀释倍数,然后再继续实验。


探究酶的专一性

【探究目的】

本实验以唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用为例,说明酶的特异性。

【材料用具】

1、2%蔗糖溶液:蔗糖是典型的非还原糖,若商品蔗糖中还原糖含量超过一定标准,则呈现还原性,这种蔗糖不能使用。所以,实验前必须进行检查。本实验用的蔗糖至少应是分析纯的试剂。

2、0.3%氯化钠的l%淀粉溶液(新鲜配制)

3、稀释200倍的新鲜唾液。

4、蔗糖酶溶液:取干酵母100克,置于乳钵内,添加适量蒸馏水及少量石英砂。用力研磨提取约l小时,再加蒸馏水,使总体积约为500毫升,过滤。将滤液保存于冰箱内备用。

5、本尼迪克特(Benedict)试剂: 将硫酸铜17.3克溶解于100毫升热蒸馏水中。冷却后,稀释至150毫升。取柠檬酸钠173克及碳酸钠(Na2CO3.H2O)100克,加水600毫升,加热使之溶解,冷后,稀释至850毫升。最后,把硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中。混匀后,用细口瓶贮存。此试剂可长时间保存。

【探究步骤】

1、淀粉酶的特异性实验

取2支试管,各加入本尼迪克特(Benedict)试剂2毫升,再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各4滴。混合均匀后,放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生,纯净的淀粉和蔗糖不呈阳性反应。

再取3支试管,每管各加入稀释200倍的新鲜唾液l毫升。再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各3毫升。混匀,放入37℃恒温水浴中保温,15分钟后取出。各加本尼迪克特试剂2毫升,摇匀,放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

新鲜唾液的稀释倍数,一般为200倍。但是,由于不同人或同一人不同时间采收的唾液内淀粉酶的活性并不相同,有时差别很大,稀释倍数可以是50一300倍,甚至超出此范围。因此,应事先确定稀释倍数。另外,要注意除去唾液里的气泡,避免稀释倍数不准确面影响实验结果。稀释好的新鲜唾液用滤纸过滤后待用。

2、蔗糖酶的特异性实验

取2支试管,各加入蔗糖酶溶液l毫升,再分别加入l%淀粉溶液3毫升或2%蔗糖溶液3毫升。摇匀,放入37℃恒温水浴中保温,10分钟后取出,各加入本尼迪克特试剂2毫升,混匀后放入沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

再取l支试管,加入蔗糖酶l毫升和蒸馏水3毫升,混匀,加入本尼迪克特试剂2毫升,摇匀,在沸水浴中煮2一3分钟。可以观察到试管内溶液呈现轻度阳性反应,这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故。因此,用此管作为对照,即可解释上述用淀粉作底物的试管内呈现轻度阳性反应的原因。

高二生物教案:植物的激素调节


一、教学目标的确定

本节是第3章《植物的激素调节》中继生长素的发现之后,阐述生长素作用以及应用的关键一节。在知识方面,学生已知道什么是植物激素,理解了植物发生向光性的原因以及生长素的产生、极性运输和分布的特点。在此基础上,本节的知识方面的教学目标是学生能概述生长素的生理作用。

本节的能力目标集中在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的探究活动中。此项探究活动不仅是学习内容的延续,还可以让学生通过探究活动,尝试探索如何将科学发现在生产实践中进行应用,并领悟做预实验的意义。

二、教学实施的程序

学生活动

教师的组织和引导

教学意图

观察“问题探讨”中的曲线图,并思考其中的问题。

分析教材提供的图片和文字信息,以及教师提供的资料,并进行讨论和交流。

对照教材图3-7,体会生长素类似物的作用。

观察预实验的操作。

接受探究实验活动的培训,如实验材料的选择,实验用具的注意事项。

组成小组,成员间分工协作,设计探究实验的初步方案,提交给教师。

进入实验室,以小组为单位选择药品,制作实验装置,接受教师检查。

小组内交流实验方法和过程,进行操作。

将实验装置带到教室、家庭或自选场所。注意安全和实验装置的完整。

图形引导,以问题入手,探究“嵌入”,引导学生理性思考。

利用多种资料,提供应用的实例,帮学生理清应用原理。

利用2,4-d对黄瓜幼苗生长的影响,激发探究2,4-d等生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度的兴趣。

演示预实验。

进行本探究实验主要方面的培训,如扦插枝条、沙土筛洗与消毒、扦插枝条制作等。

用提前录制的预实验的主要过程录像,演示探究实验的关键步骤。

对学生提出的初步方案给予适当的指导。

教师对每一个小组探究实验方案做到心中有数,巡回指导。

提供必要的时间和空间,提醒学生注意学会倾听和吸纳别人的意见;指出探究实验注意事项,特别是水分要充足,温度范围保持在25~30℃。

指定小组负责人观察记录实验现象。

训练高中学生读懂模式图、示意图和图解的能力;从图解发现生长素作用的两重性。

培养利用现代化学习手段进行快捷、高效学习的意识,学会资源共享,欣赏他人,提高自己。

教师领引,减少人力、物力、财力和时间的消耗。

使学生减少盲目性,树立自信,学习借鉴他人的探究经验和方法,以实际行动启发学生要善于资源共享。

及时了解各小组情况,确认差异,及时纠正错误,激励参与,注重过程评价。

遵循探究实验的过程性规律,让学生体验科学实验的成果都不是容易获得的,耐心是重要的。

大约一周后

小组成员各自整理探究实验记录,绘制不同的表格或曲线图,完成探究实验报告。 自愿进行进一步探究活动,提出探究实验方案。

了解学生探究实验总体情况,组织学生之间进行探究实验结果的交流,即“分析实验结果,得出实验结论”、“表达与交流”。
提出进一步探究活动的建议,提供进一步探究的适当实验指导和实验条件。

让学生获得科学探究活动的经验,初步确立严谨的作风。学会分享成功的快乐,或敢于面对失败,积极分析原因,尊重客观事实。
四、其他问题及对策

1.本节的探究活动“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是教学的难点。突破难点的方法之一是,教师一定要亲自做“预实验”,并在“预实验”过程中,收集相关的录像、照片等资料。

2.由于本探究活动需要一周时间,因此教师要提前做好教学的整体设计。

高中高二生物教案:细胞的分化、癌变和衰老


细胞的分化、癌变和衰老
知识目标:
细胞分化、癌变和衰老的知识。
重点:
细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。

导入:近年来,关于细胞的分化、癌变和衰老的研究,已经成为细胞生物学的重要课题。其中细胞的分化与生物发育有密切关系,细胞的癌变与当今世界严重威胁人类的生存的癌症有关,细胞衰老与人类及动植物的寿命有关。下面我们一起讨论大家感兴趣的话题--细胞的分化、癌变和衰老。

一、细胞的分化
1、概念和意义
提问:一般多细胞生物体发育起点是什么?(回答:受精卵。)
提问:受精卵进行分裂的方式是什么?(回答:有丝分裂。)
提问:有丝分裂后,亲代和子代细胞中的染色体数目是否相同?(回答:相同。)
提问:那么,什么是细胞分化呢?(要求学生举例回答。)
提问:细胞分化在什么时候达到限度呢?(回答:胚胎期。)
提问:细胞分化的结果是什么?(回答:形成各种不同的细胞和组织) 
(概括细胞分化的概念和意义,引出细胞的全能性。)
2、细胞的全能性
进述:观察植物细胞培养完整植株示意图。
从图中我们可以看出,由胡萝卜韧皮部分离的细胞,在适宜条件下,经过分裂和分化又能发育成新的植株,说明已经分化的细胞仍然有发育的潜能,这就是细胞的全能性。
二、细胞的癌变
讲述:讨论第二个问题--细胞的癌变,癌细胞几乎人人都有,这并非危言耸听,病理学家经过大量尸体解剖和病理检查后发现,死亡原因虽然不同,但几乎每个人的体内都能检出癌细胞。只不过绝大多数人体内癌细胞很少,尚未形成癌肿。
提问:常听说的癌症有哪些?(回答:胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、大肠癌、白血病、食道癌、恶性淋巴瘤、卵巢癌…)
提问:癌症的危害是什么?(回答:癌症是一类严重威胁人类生命和健康的疾病。据最新的统计资料报道,我国每年新发现的肿瘤病人约100万左右,在全球因为癌症,每年夺去大约600万人生命,并把1000万人置于死亡边缘。随着人类生存环境的日益恶化,肿瘤的发生率呈逐年上升趋势。)
提问:引起细胞癌变的致癌因子有哪些种类?(回答:物理的电离辐射、x射线、紫外线,化学的砷、苯、煤焦油等,150多种肿瘤病毒。)
提问:癌细胞是如何形成的?(回答:在物理、化学或病毒等致癌因子的作用下,致癌基因被激活。)
总结癌细胞及其特征,人体细胞产生癌变的原因以及预防癌症的三级防治措施。
三、细胞的衰老:细胞衰老的特征和原因
学生阅读"细胞的衰老"。
提问:人体头发变白的原因是什么?
(在学生各抒己见的基础上,总结:酪氨酸酶活性降低。)
提问:那么如何使变白的头发再变黑呢?
(回答:提高酪氨酸酶的活性,染发等。)
讲述:总结细胞衰老的特征以及细胞衰老的原因。就如何提高酶的活性以及染发对人体的危害等加以解释。
小结:要求了解细胞分化的概念和意义以及细胞的全能性,了解什么是癌细胞、癌细胞的特征、引起细胞癌变的致癌因子和癌细胞形成的原因,以及癌症的预防,了解细胞衰老的特征和细胞衰老的原因。真正明白细胞分化的概念和意义;癌细胞形成的原因。 作业:
练习册第二章第三节

高二生物《新陈代谢与ATP》教案模板


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

【课题】 第二节 新陈代谢与ATp
【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ATp—ADp循环速度是很快的。

高中高二生物《植物对水分的吸收和利用》教案


教学目标

一、知识方面
1、使学生了解植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式。
2、使学生理解渗透作用的原理。
3、理解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失等过程。
4、理解蒸腾作用及其对植物的作用。
5、使学生了解合理灌溉在生产和生活实践中的运用。
二、能力方面
1、通过细胞质壁分离和复原的实验,进一步训练学生制作临时装片的技能,同时培养其分析实验的能力。
2、通过分析渗透装置得出渗透吸水原理,培养学生研究问题的能力,训练其科学思维的能力。
三、情感、态度、价值观方面
1、通过联系生产和生活实际,如应用植物吸水原理进行合理的灌溉,培养学生理论联系实际的理念。
2、通过学生对水资源现状的了解,增强学生关心、自觉保护地球水资源的意识。


教学建议

教材分析
本节教材主要讲述了渗透作用的原理,植物细胞的吸水和失水,水分的运输、利用和散失以及合理灌溉等方面的知识内容。
1、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
教材选简要介绍了一下植物吸收水分的器官(主要器官是根,叶等器官也可以吸收水分)、吸收水分的部位(主要是根尖的成熟区的表皮细胞)、植物根尖的结构、以及植物吸收水的两种主要方式,即吸胀吸水和渗透吸水,指出未成熟的植物细胞,还没有形成大液泡,主要依靠吸胀作用吸水;而成熟的植物细胞,即有大液泡的细胞主要以渗透作用方式吸收水分。


为使学生更好地理解渗透吸水原理,教材通过分析渗透装置,总结出:
(1)渗透作用的概念。即渗透作用是指水分子,或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
(2)发生渗透作用的两个条件。即一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液之间具有浓度差。
接着分析为什么一个成熟植物细胞相当于一个渗透系统,指出当成熟的植物细胞具备上述两个条件时,就会发生渗透作用。
然后安排学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》,以验证成熟植物细胞的确是一个渗透系统。
2、水分的运输、利用和散失
水分是如何从根毛细胞最终进入植物体的每一个细胞的呢?
(1)教材先分析了土壤溶液中的水分进入根尖以内的导管的两条途径
①另一条途径是通过渗透作用进入根尖成熟区的表皮细胞、并且通过成熟区表皮细胞以内的层层细胞向内渗入,最终进入导管。
②一条途径是通过成熟区表皮细胞细胞壁,以及成熟区表皮细胞以内层层细胞之间的细胞间隙向里渗入,最终进入导管。
(2)教材接着又简单介绍了水分如何通过根、茎、叶中的导管在值物体内的运输、以及少部分水被植物体利用和大部分水通过蒸腾作用散失掉的情况
3、本节的最后教材联系生产和生活实际,简要讲述了合理灌溉的原理和应用。

教法建议
1、引言
课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林有较深的体会。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水是本节的重点也是难点
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一教学内容。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理,这是本节的难点。

教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
在渗透作用中,水分子总是从密度高的一侧更多地向密度低的一侧运动,由于在细胞中水是溶液的溶剂,因此从溶液的角度来说,水分是从溶液浓度低的一侧更多地向浓度高的一侧渗透,对此学生的理解不易明白,应注意解释清楚。
细胞壁是全透性的,而细胞膜是半透性的(选择透过性),二者在通透性上的差别,以及这种差别对渗透作用的影响、对植物细胞质壁分离的产生,都需要学生很好的理解。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而得出结论,成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
鼓励学生大胆地提出假设或自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较。
之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原等问题。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。


教学设计方案

【课题】 第四节 植物对水分的吸收和利用
【教学重点】植物体吸水的部位及植物细胞的两种吸水方式;渗透作用的原理;植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程;蒸腾作用及其对植物的作用;合理灌溉在生产和生活实践中的运用
【教学难点】渗透作用的原理
【课时安排】授课1课时,实验1课时
【教学手段】挂图、多媒体课件、实验
【教学过程】
1、引言
课前可准备两组天竺葵植株,一株正常浇清水,一株浇浓盐水,以备上课学生观察之用;课前可收集一些我国、世界有关水资源危机的事例或数据;也可结合节水的需要收集一些人类所采取过的一些节水措施;或者是植被对水资源起到保护作用的事例,这样引入的目的是引导学生关注包括我国在内的全世界面临的重大问题,激发学生学习的积极性,同时也使学生对为什么要节水有一个深切的体会,同时在本节学习结束后也会对为什么要保护植被、大力开展植树造林也会较深的体会。
学生讨论水资源方面的资料,同时观察两株天竺葵的生长异同,从而引入植物细胞吸水与失水的学习。
植物的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用及散失。水分代谢对学生来说并不是很陌生,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对水分代谢的理解程度,找出学生对水分代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。比如,教师可提出以下问题:
①植物吸水的主要器官是什么?

②植物吸水的主要部位是什么?
③你了解植物根尖的结构吗?
④植物体运输水和无机盐的通道是什么?你知道这些通道在植物体的哪个部位吗?
⑤水在植物体内都可以参与哪些生理功能?
⑥植物体内水分是如何散失的?
⑦你了解蒸腾作用吗?这个生理过程对植物体的生活有什么重要意义?
在使学生对水分代谢有了一个较全面的认识后,教师可专心与学生一起来处理渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水这一难点内容。
在向学生介绍植物的吸胀吸水后,可提出下面的问题供学生讨论:
同样干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中一段时间后,大豆种子和玉米粒相比,你认为哪种籽粒膨胀幅度更大?为什么?
干燥的大豆种子和玉米粒浸入水中后,它们的细胞是采用吸胀的方式来吸水的,即大豆和玉米中的亲水性物质,如蛋白质、淀粉、纤维素这些物质吸水引起的。而蛋白质、淀粉、纤维素的亲水能力是不一样的,其吸水能力的顺序由大到小为蛋白质、淀粉、纤维素。而大豆种子中主要的储存物质是蛋白质,而玉米粒中主要的储存物质是淀粉,且它们的细胞壁中都含纤维素。因此豆类种子的吸胀现象就比谷物的种粒明显。
2、渗透作用的原理和植物细胞的吸水和失水
向学生介绍植物吸水最主要的方式,即渗透吸水。
(1)分析渗透装置,总结出渗透作用的概念和渗透吸水的原理。
教师一定要充分利用教材所给的渗透装置,引导学生把与该装置有关问题讨论透彻,这是一次很好的训练学生思维能力的机会。
让学生特别注意渗透模型装置所选用的膜是一种半透膜,并向学生说明,这种膜的特点是水分子可以自由通过而蔗糖分子很难通过。
学生在观察实验现象的同时,提出下面的问题引发学生的思考:
①同学们已经观察到,漏斗中的蔗糖液面会高于烧杯中清水的液面,此时蔗糖液的上升是逆重力方向上升的,而且长颈漏斗的管径又不是很细,所以排除了毛细现象的原因,请你想一想,是什么力量使蔗糖液会逆着重力方向上升?
②如果把蒙住长颈漏斗的半透膜,换成全透性纱布,你认为蔗糖液面会上升吗?
使学生得出半透膜的存在是发生渗透作用的关键。
③如果在烧杯中也放入与长颈漏斗中的相同的蔗糖液,你认为长颈漏斗中的蔗糖液还会上升吗?
使学生得出浓度差是发生渗透作用的另一重要条件
④如果把这个渗透装置再放置下去,漏斗中的液面会不断持续上升吗?为什么?
使学生理解渗透压这一概念
通过以上的分析,引导学生总结出,渗透作用是指水分子透过半透膜的扩散;发生渗透作用的条件是:一是有半透膜的存在,二是半透膜两侧具有浓度差;水分渗透的趋势是:水分子由浓度高的一侧向低的一侧渗透。
(2)引导学生讨论成熟的植物细胞是一个渗透系统。
在搞清楚渗透系统满足的两个条件后,教师先引导学生分析一个成熟植物细胞(比如根尖成熟区表皮细胞)的结构,它的细胞壁是由纤维素和果胶构成的、水分子和溶质分子都可以通过的透性膜。原生质层是水分子可以自由通过、被选择的离子和小分子可以通过,而大分子则不能通过的选择透过性膜。原生质层包围着具有一定浓度的细胞液,这时一定要引导学生区分一下原生质与原生质层这两个不同的概念。
通过引导学生分析一个成熟的植物细胞,使学生意识到:渗透系统的两个条件在一个成熟的植物细胞中都是存在的,从而学生可以得出结论:成熟的植物细胞是一个渗透系统。
(3)学生做《实验九、观察植物细胞质壁分离与复原》
①在学生明确了成熟的植物细胞是一个渗透系统后,可以提出这样一个问题:
“如何通过实验来验证成熟的植物细胞是一个渗透系统呢?”
或“如果将成熟的植物细胞置于清水中(或低于细胞液浓度的水溶液中),这个细胞会发生什么现象呢?”

鼓励学生大胆地提出自己的实验设计,之后与书上的实验九进行比较,讨论:
书上的实验设计好在呢?
自己的实验设计好在呢?
自己的实验设计中哪些地方还需要改进?
鼓励学生大胆地提出对实验九的假设
②之后,学生做实验九,实验结束后,根据实验结果可检验同学们提出的假设是否正确,同时引导学生分析为什么会出现质壁分离的现象?为什么会发生质壁分离的复原?
③实验结束后,教师可提出一些综合性的问题引发学生的讨论,使学生对本节内容有一个全面深入的理解,比如教师可以问:
《植物细胞质壁分离及其复原》的实验为什么可作为鉴别细胞死活的依据?
通过分析渗透装置中发生的渗透吸水现象,应该能得出以下的结论:
作为一个渗透系统要满足两个条件,其一,两溶液系统间一定有半透膜隔开;其二,两溶液系统间一定要存在浓度差。
植物细胞质壁分离及其复原实验分析
通过对植物质壁分离及其复原实验的分析,应该得出这个结论:植物细胞是一个渗透系统。因为植物细胞满足渗透系统成立的两个条件,
其一,细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质合称原生质层,而完整的有生理功能的膜结构是选择透过性的,因此原生质层就相当于一层半透膜。
此处要请学生注意,半透膜与选择透过性膜是有区别的。半透膜的透性是由半透膜上的孔隙大小决定的,即分子直径大于膜孔隙的物质不能通过半透膜,只有分子直径小于膜孔隙的物质才能通过,因此半透膜是一种物理膜;而选择透过性膜的透性是由膜上磷脂双分子层的物理化学性质和膜上蛋白载体共同决定的,当然大分子物质是不能过膜的,但何种小分子物质过膜是受到严格选择的,不单纯由该物质的分子直径而定,因此细胞的膜结构是生物膜。
其二,植物细胞液泡中有细胞液,植物细胞外是环境溶液,它们之间被原生层这个半透膜隔开,且这两种溶液之间存在浓度差。
当植物细胞死亡后,其细胞中的膜结构也会随之解体,变得不完整,这样植物细胞作为渗透系统的第一个条件也就没有了,质壁分离也就不会发生。
还有一个问题值得一提,请学生想一想,如果把植物细胞放在高浓度的尿素溶液中,此时会发生什么现象呢?提示一下,蔗糖是不能通过膜结构的,而尿素的过膜方式为自由扩散。想到了吗,植物细胞在高浓度蔗糖液中时,因为蔗糖不能过膜,细胞液和外界溶液之间总会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,除非把外界溶液换成清水,才可能出现质壁分离复原现象;而当植物细胞在高浓度尿素溶液中时,细胞液和外界溶液之间会有浓度差,植物细胞会不断失水而发生质壁分离,但因为尿素可过膜,随着尿素不断进入植物细胞,两种液体之间的浓度差会消失,此时就是不把外界溶液换成清水,也可能出现质壁分离复原现象。
其实这个简单的实验还可证明很多生物学事实,有必要向学生提一下。如可证明细胞壁的伸缩性小于细胞膜的伸缩性、细胞膜的选择透过性、植物细胞是一个渗透系统、细胞得失水分与浓度差的关系,甚至可以定量地测定出细胞液的浓度,可以请学生琢磨一下。
3、水分的利用和散失,这部分最重要的教学内容是蒸腾作用的生理意义,这是本课题的教学的重点。
学生可能在初中已经知道,植物体吸收的水分中有99%是通过蒸腾作用散失到大气中去了,据此,可以提出下面的问题:
蒸腾作用是对水分的浪费吗?
从而引出蒸腾作用对植物生活,以至整个生态系统的重要意义。
这部分教学可在引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系后,使学生理解蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力,也是植物体水分的利用和散失的主要方式。
有时间的话,教师让学生了解蒸腾作用的强弱在一定程度上可反映植物水分代谢状况,可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物,适应环境的形态和结构特征,与影响蒸腾作用有关。

4、合理灌溉这部分的教学可采取一边列举合理灌溉的实例,一边让学生分析该措施的生物学原理的方式,以强化学生对水分代谢知识点的理解。

探究活动

测定蒸腾作用强度

【实验目的】学习用普通托盘天平快速测定蒸腾作用强度的方法
【实验原理】植物在一定时间内,单位叶面积或单位鲜重散失的水量,称为蒸腾强度,单位一般用克/小时·平方米或克/小时·100克鲜重来表示。
测定植物蒸腾作用强度的基本思路是:测定植物整体或部分在蒸腾过程中重量的损失,从而判断蒸腾作用强度的大小。
植物蒸腾失水,重量减轻,故可用托盘天平称量一定时间内植物的失水量,以表示蒸腾强度。这种方法的特点是能在自然条件下进行测定。因枝叶离开母体后,短时间内在生理上没有明显的变化,故所求得的蒸腾强度与实际情况近似。
【实验材料和用具】托盘天平、枝剪、植物体
【实验步骤】
将天平调零后,放置在距被测植物较近且平稳处。
在被测植株上选一枝条,重约20克左右。在枝的基部缠一线以便悬挂,然后剪下立即用托盘天平称重,并计算蒸腾强度。
蒸腾强度=(蒸腾水量(mg)/组织鲜重(g))х(60/测定时间(min))
测定不同时间(晨、午、晚),不同部位(上、中、下),不同环境,不同植物种类的蒸腾强度,并加以解释。


鉴定植物细胞的死活

【实验目的】学习用质壁分离法和用活体染色法鉴定细胞死活


【实验原理】活细胞与死细胞在性质上有许多差别,特别是通透性的变化最为明显。活细胞的原生质具有选择透过性;而死细胞则为全透性。选择透过性是质壁分离的先决条件。因此能发生质壁分离的细胞就表示是活的,不能发生质壁分离的细胞则说明是死的。
死活细胞间不仅通透性不同,而pH值等情况也不同,它们对某些染料的反应明显不同。某些染料能在活细胞的细胞液中积累,但不能染活的原生质;另一方面,这些染料可使死细胞的原生质染色,但不积累于液泡。所以可根据某些染料活体染色的情况来鉴定细胞死活。
【实验材料和用具】 洋葱及其它植物材料、酒精灯、显微镜、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、1M蔗糖、0.01%中性红溶液等。
【实验步骤】
1、用质壁分离的方法鉴定细胞的死活。
撕洋葱表皮细胞滴加IM蔗糖中,在显微镜下观察。细胞很快发生质壁分离,这就是细胞活着的证据。另把制取的同样制片,用冷冻、加热、干燥、酒精浸泡等方法将它们的细胞杀死,然后取代上述活材料,做质壁分离实验,结果看到已死的细胞不能发生质壁分离现象。
用尿素、硝酸钾、氯化钙溶液等来代替蔗糖,能快速鉴定细胞的死活。
2、用活体染色的方法的鉴定细胞的死活。
取洋葱或其它材料,用镊子撕下表皮(如表皮不易撕下,也可在水中用锋利的刀片轻轻刮去多余部分),或用刀片做成切片若干,将表皮或切片浸入中性红溶液中,放置5-10分钟最出用清水浸洗后置于载玻片上,加盖玻片,在显微镜下观察。
活细胞一般在液泡内染成红色至紫色,原生质不染色,死细胞常呈橙红色,原生质和细胞核被染色。撕破的细胞,只剩细胞壁时,呈淡红色或淡紫色。
为进一步鉴别细胞的死活,可把玻片上的水溶液吸去,滴一滴1M蔗糖溶液,便可观察到活细胞能发生质壁分离,死细胞及空细胞都有没有这种现象。
可用加热、冷冻或其它方法杀死植物组织,然后用上面所述方法进行处理,比较与活组织有何不同。

高二生物教案:细胞的能量供应和利用


第五章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶(2课时)
一、教学目标:
【知识】:说明酶在代谢中的作用、本质和特性
【情感】:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
【技能】:进行有关的实验和探究,学会控制变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
二、教学重难点:酶的作用、本质和特性(重点);酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法(难点)
三、教学用具:ppt幻灯片、实验器材
四、课前准备
五、教学过程:
教学活动 教师活动 学生活动
(一)引入 问题探讨
提出问题:与外界的化学反应相比,生物体内的化学反应有什么特点(条件温和、效率高);在学习化学知识中,我们为了让一些化学反应更容易地进行,会使用催化剂,那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上,效率上有什么区别呢? 阅读问题探讨内容,进行相关的讨论

思考教师提出的问题
(二)实验 幻灯片展示:酶的本质 学生阅读《资料分析》部分,完成讨论,并进行交流。
(三)酶的本质 方案一:指导学生完成实验
方案二:指导学生阅读实验实验,提出问题:
1. 2号管发生了什么现象,说明了什么(引出活化能的概念)
2. 3、4号管中,fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。(说明催化剂并没有并没有提高分子的能量,而是把发生反应所需要的活化能降低了)
3. 3、4号管中,哪个反应速度快?说明什么问题(说明酶具有高效性) 方案一:学生进行实验
方案二:阅读相关的课文内容,展开讨论,并回答问题。
(四)酶的特性 1. 复习实验,指出酶的高效性,也可以给出一些数据加以证明
2. 用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙-锁“学说
(五)探究活动:影响酶活性的条件 指导学生完成探究活动的设计和操作
揭示酶促反应的条件:最适温度和最适ph 完成探究活动,并进行交流和表达
(六)小节 让学生画概念图
练习略

第2节 细胞的能量“通货”——atp
一、教学目标:
【知识】:简述atp的化学组成和特点
写出atp的分子简式
解释atp在能量代谢中的作用
二、教学重难点:atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用;atp和adp的相互转化。
三、教学用具:ppt幻灯片
四、课前准备:让学生到药店了解atp药品的性状、功效。
五、教学过程:
教学内容 教师活动 学生活动
(一)引入、问题探讨 提出问题:前面学习过的能源物质有那些?这些能源物质被细胞分解后,以什么形式提供为细胞提供能量呢?
问题探讨:萤火虫发光的生物学意义是什么?萤火虫为什么能发光?一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。 回答问题(如糖类、葡萄糖、脂肪)
(二)atp分子简介以及atp和adp的转化 展示atp的分子结构式,讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。
由atp脱去最远离a的磷酸放出能量引入,讲述adp可以和pi结合,吸收能量,形成atp的过程。,用幻灯片或板书辅助。adp转化为atp所需要的能量的动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用(图表辅助)

学生随教师的讲授作出回应,特别是atp和adp相互转化过程中,能量的变化。
(三)atp的利用 理解:吸能反应与atp合成想联系;放能反应与atp水解相联系。
简介图5-7,细胞中能量的利用途径。
(四)小结及例题 什么是atp
atp与adp的转化,及其能量的变化
例题略

第3章 atp的主要来源——细胞呼吸(2课时)
一、 教学目标:
【知识】:说出线粒体的结构和功能
说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(理解)
说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。(理解)
【技能】:设计实验,探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。
二、教学重难点:有氧呼吸的过程及原理(重点);
细胞呼吸的原理和本质,探究酵母菌的呼吸方式(难点)
三、课前准备:知道两个小组学生分工完成探究酵母菌细胞的呼吸方式。
四、教学用具:ppt幻灯片
五、教学过程

教学内容 教师活动 学生活动
(一)引入 回顾atp的生理功能,糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题:有机物进入细胞后以什么方式分解的呢?在体外,有机物与氧气发生燃烧反应,放出大量能量。而生物学家发现,有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。
引出细胞呼吸的概念 回顾旧知识,受教师的问题所引导,进入新课。
(二)探究酵母菌细胞呼吸的方式 对引导其他学生对参加实验的学生进行提问,并进行归纳。(问题如:为什么选用酵母菌作为实验材料,而不选用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)
总结出结论:细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2;无氧呼吸产生酒精和co2 对实验的设计、结果进行交流和表达,并回答老师和其他学生提出的问题
(三)有氧呼吸 提出问题:在学习细胞器的内容中,和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构,指导学生进行观察和表述,以问题作为引导:1.线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别,内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3.内膜和基质上有什么物质。
以幻灯片为辅助,讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。
提出问题:有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较,有什么区别呢?
简单介绍有氧呼吸能量的转化效率,可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25%左右,而生物有氧呼吸的能量效率为40%左右,其余60%左右转变为热能。 回答问题(线粒体)

观察线粒体的结构,并回答相关问题,并把多个问题的答案进行整合,得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

学生阅读

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