高二生物教案细胞的化学成分.docx

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高二生物教案细胞的化学成分

第一章细胞

第一节细胞的化学成分

教学目的:

1.了解细胞的发现和细胞学说的提出在自然科学史上的意义2.掌握构成细胞的化学成分及这些成分的重要作用（识记、解释、应用）

3．生物界与非生物界在化学元素上的统一及其意义（领会、运用）

教学重点:

各种成分及其功能

教学难点:

糖类和脂类的种类、蛋白质和核酸的化学结构

课时安排：

3_4课时

教具准备：

细胞的发现（挂图或者幻灯）

细胞的成分比例图

教学过程：

#有关细胞学说的几个问题

1.细胞由谁发现?

──1665年，英国的物理学家罗伯特.虎克（RobertHook），命名为CELL（小室）,他发现的其实只是软木细胞（死细胞、细胞壁）。

2.细胞学说由谁创立?

──德国植物学家施莱登（M.JSchleiden）和动物学家施旺（TSchwann）

3.细胞学说主要内容是什么?

──一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是生命的单位。

4.恩格斯曾给细胞学说怎样的评价?

──恩格思把细胞学说列为19世纪自然科学三大发现之一（三大发现为:

能量守恒定律;细胞学说;进化论）

第一节细胞的化学成分

#原生质的概念:

细胞内的生命物质（所有生物细胞都具有）,主要成分是蛋白质和核酸以及脂肪；不包括植物的细胞壁和液泡内的成分；So:

一个动物细胞就是一小团原生质。

原生质分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分。

参看书中表格，分析成分多寡

构成细胞的无机化学成分：

水和无机盐（比例）

构成细胞的有机化学成分：

糖类、脂类、蛋白质、核酸（比例）

一、水：

水在各种细胞中都是含量最多的，含量不同与细胞发育程度和生活环境等有关。

存在形式及功能：

水参与细胞的一切生理活动

结合水:

细胞的组成部分（干种子含水25%、心肌含水79%，都是结合水）

自由水:

良好的溶剂、反应剂、运输、调节体温等功能

二、无机盐

（1）存在形式:

大多数无机盐以离子状态存在,如Na+

（2）生理功能:

1细胞结构的成分,如:

铁是血红蛋白的主要成分，镁是叶绿素的成分之一，磷酸是ATP的主要成分，也是核酸的成分之一。

②维持生物体的生命活动,维持细胞的形态和功能,

如:

哺乳动物血液中缺钙,会出现抽搐,红细胞置于不同的浓度,形状不同,人体若出现脱水,要注射0.9%的生理盐水,而不是注射蒸馏水.

二、糖类

糖类是进行生命活动的主要能源物质。

（1）组成元素:

Ｃ、Ｈ、Ｏ通式：

Cn（H2O）m，通称碳水化合物（不完全如此）

单糖六碳糖：

葡萄糖（C6H12O6，细胞的重要能源物质之一）

五碳糖：

核糖、脱氧核糖（是组成核酸的重要成分）

　　　　　　　　植物性二糖：

蔗糖（甘蔗、甜菜中）、麦芽糖（麦芽中）

（2）分类　二糖　动物性二糖：

乳糖（乳汁中）

　　　　　　　　植物性多糖：

淀粉（大米、面粉中，植物细胞中储能物质）

　　　　　多糖纤维素（植物细胞的基本骨架）

动物性多糖：

糖元（包括肝糖元和肌糖元，动物细胞储能物）

简要介绍三类糖及其与脂肪之间的关系和意义。

（3）功能:

糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质.

1克糖在体内完全氧化，可以释放17.15千焦的能量。

四、脂类

（1）组成元素:

C.H.O，有些脂类有N、P等

脂肪:

作为储备的能源物质,具有保温作用.（还有缓冲作用）

1克脂肪在体内完全氧化释放能量是38.91千焦。

（2）分类及功能类脂（主要种类有磷脂）:

细胞各种膜结构的主要成分.如细胞膜

磷脂有脑磷脂、卵磷脂、神经磷脂等，不溶于水

除了脑和卵黄外，大豆中含磷脂高达2%

蜡也是类脂

固醇（包括胆固醇、性激素以及肾上腺皮质激素、维生素Ｄ等）：

对生物体维持正常的新陈代谢起着积极作用。

小结：

1.有关细胞学说的几个问题

2.组成细胞的化学成分有哪些?

3.水和无机盐的存在形式和功能.

4.糖类和脂肪的分类和功能

思考讨论题：

糖类及其葡萄糖、多糖、脂类及其脂肪，都与能量代谢有关，那么，、

它们的功能上有什么区别？

提示：

课本中关于能量都有“主要”二字，怎么区分和理解？

这些物质能相互转化，需要复杂反应，生物为什么要如此复杂地供应

能量？

思路：

直接供能与间接供能；同样重量的物质供能的量不同，或者说，供应同样能量，不同物质的重量不同，脂肪可以节省重量；不同物质稳定性不同，分子量越大越稳定，易贮存。

[课后记]小麦种子发芽以后有麦芽糖，但是小麦种子中仍以多糖：

淀粉为主。

第一节细胞的化学成分（续，第二课时）

教学目的:

掌握蛋白质的结构和功能

教学重点:

氨基酸的结构通式、结合方式和蛋白质的功能

教学难点：

蛋白质结构的多样性

教学过程：

复习：

1.细胞的化学成分包括哪些?

2.水和无机盐的存在形式和功能?

3.糖类分为几类?

各有哪些例子?

糖类的主要功能是什么?

4.脂类分为几类?

进入新课：

构成细胞的化学成分除上节课讲的水、无机盐、糖类、脂肪外，还有蛋白质

和核酸，这两类物质才是原生质的最重要成分。

下面先讲有关蛋白质的问题。

５.蛋白质：

占细胞干重的50%以上

（1）组成元素:

C.H.O.N（有的还有S.P）,注意联系组成糖类和脂类的元素.

（2）分子量:

很大,几万--几十万以上,故蛋白质是属于大分子物质.

举例:

水分子量为18,氯化钠为58,血红蛋白为64500

（4）蛋白质基本组成单位───氨基酸

何谓氨基酸？

以甲烷结构式引入氨基酸结构式

　　　　　　　　　　　　　　Ｒ

　　　　　　　　　　　　　　│

①氨基酸的结构通式:

ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ

　　　　　　　　　　　　　　│

　　　　　　　　　　　　　　Ｈ

②结构特点:

至少有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）,并且有一个氨基和

　　　　　一个羧基连在同一个碳原子上。

　　Ｒ基不同时，组成不同的氨基酸，组成生物体的氨基酸的种类约有２０多种。

Ｈ　　　　　　　　　　　ＣＨ３

　　　　　　│　　　　　　　　　　　│

　如：

ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ　　　ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ

　　　　　　│　　　　　　　　　　　│　　

　　　　　　Ｈ　　　　　　　　　　　Ｈ

　　　　　甘氨酸　　　　　　　　　　　　丙氨酸

当R=CH2OH——，是丝氨酸；R=—CH2—，是苯丙氨酸

③氨基酸的结合方式──缩合

Ｒ１Ｒ２

ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ　+　ＨＮＨ─Ｃ─ＣＯＯＨ　─→

ＨＨ

Ｒ１Ｒ２

ＮＨ２─Ｃ─ＣＯ─ＮＨ─Ｃ─ＣＯＯＨ　＋　Ｈ２Ｏ

HH

（简介“残基”的概念）

肽键：

连接两个氨基酸的键叫做肽键。

其结构为：

─ＮＨ—ＣＯ─

　二肽：

由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。

多肽：

由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做多肽。

通常呈链状，又叫肽链（如谷胱甘肽）

蛋白质与多肽的区别：

空间结构更复杂，蛋白质是由1or多条肽链组成，并且有相应的空间结构，即四级结构。

简要分析“氨基酸———二肽———多肽———蛋白质”的相互关系和转变

（4）蛋白质结构的多样性

蛋白质的种类多种多样，例如人体内含蛋白质的种类约有１０万种，整个生物界的蛋白质种类估计有１００亿种。

蛋白质的多样性决定于结构的多样性，那为什么蛋白质的结构具有多样性呢？

有下面几方面的原因：

①组成蛋白质的氨基酸种类不同，②数目成百上千　③排列次序变化多端　　④空间结构也千差万别　（举火车或彩珠项链为例说明）

（5）蛋白质的主要功能：

A细胞结构和构成生物体的重要物质（结构蛋白）。

如：

肌肉、血红蛋白（141X2+146X2=574）抗体、凝集素等主要成分为蛋白质　

B调节细胞和生物体的新陈代谢作用的重要物质（调节蛋白）。

如许多激素（胰岛素、生长激素、垂体激素、甲状旁腺激素、促肾上腺皮质激素等）是蛋白质、酶（淀粉酶、蛋白酶、溶菌酶、脂肪酶等）都是蛋白质。

补充内容：

催化作用（酶）、运输作用（血红蛋白）、免疫作用（抗体）等。

由此可见，不论生命的结构上还是对生命活动的调节上看，蛋白质都极其重要；蛋白质是一切生命活动的体现者。

蛋白质体是生命存在的方式（恩格斯）

小结：

主要内容1.氨基酸的结构和结合方式（键肽、二肽、多肽等概念）

2.蛋白质结构多样性和功能

注意：

1、通式和定义要记熟

2、组成蛋白质的主要氨基酸有20种，不意味着每种蛋白质都是要20种氨基酸齐全

3、蛋白质的肽链数目、氨基酸数目与肽键数目、脱水数目的关系：

脱水数=肽键数=n-x（n:

总氨基酸数目，x:

链的数目）

4、背熟蛋白质多样性的原因的那段话。

第一节细胞的化学成分（续2，第三课时）

教学目的:

掌握核酸的结构和功能

教学重点:

核苷酸的化学组成

教学难点:

核苷酸的化学组成

教学过程

复习:

1.组成蛋白质的基本结构单位是__________.氨基酸的结合方式叫做______.

进入新课：

6核酸

（1）组成元素:

Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ（联系组成糖类、脂肪、蛋白质的元素）

（2）分子量：

很大，几十万－－几百万

（3）组成核酸的基本单位──　核苷酸

一分子的含氮碱基

　　　①核苷酸的组成　一分子的五碳糖

　　　　　　　　　　　一分子的磷酸

②核苷酸的模式图：

P

含氮碱基

五碳糖

脱氧核糖核酸（简称ＤＮＡ）：

主要存在于细胞核中

（4）核酸的种类和分布　deoxyribonucleicacid/ribonucleicacid

核糖核酸（简称ＲＮＡ）：

主要存在于细胞质中

简介DNA和RNA的结构

（5）核酸的功能：

一切生物的遗传物质，对生物的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。

　小结：

１.核苷酸的化学组成。

核酸的种类、分布和功能。

　　　　２.构成细胞的化合物都是由元素组成，这些元素无一种是生物特有的。

　　　　　说明生物界和非生物界具有统一性的一面（哲学意义）。

　　　　　其中Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ这６种元素占原生质总量９５％；

C作为六大有机物的基本骨架，占细胞干重的49%

３.蛋白质和核酸都是大分子物质，均有一定的层次结构：

　　　　　（基本单位→结合成链状→有一定空间结构→多样性）

第一节（细胞的化学成分）复习的主要内容：

各种成分的含量、组成元素、存在形式、分类、分布、结构（组成的基本单位、分子通式、结构特点等）、功能（即生理作用）；特别是以下要点

（1）分子量

（2）基本结构单位及化学组成（3）种类（4）主要功能

１.水和无机盐的存在形式和功能。

２.各种有机物的元素组成。

　３.糖类和脂肪的分类和功能。

４.蛋白质和核酸

思考辨析：

1、单糖、二糖、多糖，三者关系如何？

2、多肽、肽链、蛋白质三个概念的区别是什么？

练习和作业：

[课后记]1、关于蛋白质结构多样性的那段话，需要仔细分析句子结构和含义，并以比喻加以深刻理解，然后记忆，才能不颠三倒四。

2、关于核酸，仍然是难点，以后要联系本节讲解。