细胞的分子组成教案Word格式文档下载.docx

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6.ATP的化学组成和特点。

教学过程

•、导入

使用建议：

生物科学的许多问题，需要在细胞层面寻求答案；

要深入阐明细胞生命活动的规律，必须了解生物大分子的结构和功能。

从系统的视角来认识细胞，首先也需要了解细胞这个系统的物质组成。

本讲介绍了细胞的组成，为学生的后续学习打基础，如：

细胞的基本结构、物质的输入与输出、能量供应和利用，以及系统的发生、发展和衰亡的过程。

比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量可知，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，但细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同。

二、知识讲解

考'

使用建议田胞让学生元素和化合物质组成，认同生命的物质性。

通过比较地壳与细胞的部分元素含量，介绍组成细胞的元素。

利用化学知识，得知构成细胞的基本元素是碳。

利用课

本中的思考与讨论”获得组成细胞化合物的知识。

1.细胞中的元素

，■-大量元素：

C、H、O;

N、P、S;

K、Ca、Mg

「最基本元素：

C

<

*基本元素：

C、H、O

I主要元素：

C、H、0、N

'

微量元素：

（1）Mg的功能：

叶绿素的重要成分，与光合作用有关。

（2）Fe的功能：

血红蛋白的重要成分，与物质的运输有关。

（3）B的功能：

促进花粉管通道的萌发；

缺乏会导致果树花而不实”。

（4）人体细胞鲜重元素百分比：

0>

C>

H；

人体细胞干重百分比：

C>

0>

N。

2.细胞中的化合物

自由水：

游离形式的水，可自由流动的水。

结合水:

与细胞内的其他物质相结合的水。

自由水/结合水的比例较大，细胞代谢旺盛（种子的萌发，种子的成

熟过程分析）

无机盐：

以离子形式存在于细胞中,

Na+,Cl-等。

糖类

五碳糖:

八碳糖:

核糖、脱氧核糖

葡萄糖、果糖、半乳糖

（C,H,0）

广麦芽糖

=2葡萄糖

=葡萄糖+果糖

多糖

匸乳糖

=葡萄糖+半乳糖

淀粉、纤维素、糖原（肝糖原和肌糖原）

f脂肪:

细胞内良好的储能物质。

有机化合物

脂质

磷脂:

生物膜的基本骨架

胞的形成。

（C,H,0\

N,P）

固醇

胆固醇：

①构成生物膜的重要成分;

②在人体内参与血液中脂质的运输。

性激素：

促进人和动物生殖器官的发育和生殖细

维生素D:

有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸

收。

蛋白质（C,H,O,N,S）核酸（C,H,O,N,P）

总结：

生物大分子以碳链为骨架。

考点2检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

本实验为验证性实验，教师通过演示糖类、脂肪和蛋白质与化

学试剂的颜色反应，是学生明确生物组织中主要化合物的鉴定方法。

鉴定物质

试剂

颜色

生物材料

斐林试剂

还原糖（麦果葡）

「甲液：

0.1g/mLNaOH

-J

蓝色

苹果、梨

乙液：

0.05g/mLCuSO4

先混合，后水浴加热

砖红色、沉淀

脂肪

（使用显微镜观察）

苏丹川染液

橘黄色

花生子叶

（种子的结构）

苏丹W染液

红色

蛋白质

双缩脲试剂

「A液：

蛋清

Lb液：

0.01g/mLCuSO4

*

先加A液，提供碱性环境

紫色

淀粉

碘液

马铃薯

注：

在鉴定脂肪实验中，使用体积分数为50%的酒精溶液，漂洗花生子叶的浮色。

从学生的生活经验出发，是学生通过学习，明确蛋白质的结构多样考点生命活白质一一生命活多样主能担着是非常重要的生物大分子。

教师需要引导学生，利用化学知识，识别氨基酸、写出氨基酸的结构通式，为理解氨基酸形成蛋白质奠定基础。

利用氨基酸形成蛋白质示意图”，指导学生明确氨基酸和蛋白质的关系，以及蛋白质结构多样的原因。

1.氨基酸

（1）氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

（2）生物体中组成蛋白质的氨基酸约20种

（3）氨基酸的结构通式

（4）与生活的联系：

8种必需氨基酸（甲缬赖异苯亮色苏、组）

2•氨基酸脱水缩合形成蛋白质

3•蛋白质的有关计算

（1）脱水数=肽键数=氨基酸总数一肽链数

（2）每一条肽链至少含有一个游离的氨基（一NH2）和一个游离的羧基（一COOH）

800个氨基酸，一NH2有808个，一COOH有810个，若脱水缩合反应生成4条肽链后,

形成肽键数，还有一NH2的数目,—COOH的数

目。

（2）氨基酸的数目不同；

（4）蛋白质的空间结构不同。

（2）有催化功能一一酶类：

胃蛋白酶

（4）有信息传递功能一一胰岛素

4•蛋白质多样性的原因

（1）氨基酸的种类不同；

（3）氨基酸的排列顺序不同；

5.蛋白质的功能

（1）细胞和生物体的结构蛋白：

羽毛、头发、肌肉

（3）有运输载体的功能——血红蛋白

（5）有免疫功能一一抗体、免疫球蛋白

6.蛋白质的变性

蛋白质的空间构象发生改变，从而造成蛋白质分子的理化性质和生物活性的改变。

考点使用建核酸—学生已有的息识的携带者利用学生具有的化学知识，让学生看懂脱氧核糖

核苷酸和核糖核苷酸的结构图解，及核苷酸长链的特点，为《遗传与进化》的学习奠定基础。

将ATP的分子结构与核苷酸的分子结构进行比较记忆。

1.核酸——DNA和RNA的总称

脱氧核糖核苷酸（碱基：

A,T,C,G）

/脱氧核糖核酸（DNA）基本单位.

（1）

核酸＜'

基本单位

A—腺嘌呤；

G—鸟嘌呤；

T—胸腺嘧啶；

C—胞嘧啶；

U—尿嘧啶;

（2）DNA和RNA的主要区别

DNA

RNA

脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

五碳糖

脱氧核糖

核糖

含氮碱基

A、T、C、G

A、U、C、G

结构

双螺旋结构

单链结构

主要存在部位

细胞核（线粒体、叶绿体）

细胞质

显色反应

遇甲基绿呈绿色

遇吡罗红呈红色

（3）脱氧核苷酸长链

1—代表磷酸基团

2—代表脱氧核糖

3—代表含氮碱基

2.ATP——能量货币，直接供能物质

（1）ATP的结构（三磷酸腺苷）

（2）ATP的简写：

A—P~P~P（A代表腺苷；

~代表高能磷酸键）

延伸：

G—P~P~P（三磷酸鸟苷）

（3）ATP的转化

酶

ADP+Pi+能量.ATP（不能被消费者直接利用的能量，女口：

光能）

ATPADP+Pi+能量（呼吸释放的能量，用于生命活动的消耗）

3.观察细胞中DNA和RNA的分布

（1）实验原理：

1甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿

色，吡罗红使RNA呈现红色。

2盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与

蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。

（2）实验材料：

人的口腔上皮细胞，洋葱鳞片叶内表皮细胞

（3）实验结果：

（4）实验结论：

真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也含有少量的

DNA。

RNA主要分布在细胞质中。

三、例题精析

此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答

案和解析部分，覆盖基础、巩固和拔高三个例题。

一例情况下，活细胞中含量最多的化合物是（

A.蛋白质B.水

【答案】B

【解析】本题是对细胞内不同化合物含量的考查,

重中含量最多的化合物是蛋白质。

）

C.淀粉D.糖原

活细胞中含量最多的化合物是水，细胞干

一例题ATP中，含有的高能磷酸键和磷酸基团的数目分别是（）

A.2和3B.1和3C.2和2D.4和6

【答案】A

【解析】ATP的结构简式为A—P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表高能磷

酸键。

ATP分子不稳定，水解时远离A的磷酸键容易断裂，并释放大量的能量，供给各项

生命活动。

烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化

剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。

这一过程改变了角蛋白的（）

A.空间结构B.氨基酸种类C.氨基酸数目D.氨基酸排列顺序

【解析】据题意可以知道，烫发时头发角蛋白的二硫键断裂，在新的位置形成二硫键。

故这一过程改变了角蛋白的空间结构，A正确；

该过程中氨基酸种类未改变，B错误；

该过程中

氨基酸数目没有增多或减少，C错误；

该过程中只是二硫键断裂，蛋白质的空间结构改变，

故氨基酸排列顺序没有改变，D错误。

蛋白质形成的结构层次为：

氨基酸脱水缩合形成二肽t三肽t多肽链t多肽链经过折叠等空间构型的变化t蛋白质。

脑例肽是一种具有镇痛作用的药物，它的基本组成单位是氨基酸。

下面是脑啡肽的结构简式，

形成这条肽链的氨基酸分子数以及缩合过程中生成的水分子数分别是（）

A.3和2B.4和3C.5和4D.6和5

【答案】C

【解析】氨基酸在脱水缩合形成肽链的过程中，左侧氨基酸的羧基和右侧氨基酸的氨基脱水缩合形成肽键，因此形成的肽键数=氨基酸数-1。

分析图解可以知道，图中多肽含有4个肽键

（—CO—NH—）,因此含有的氨基酸数=肽键数+1=5。

《例题车胤传》有映雪囊萤”的典故，记载了东晋时期名臣车胤日夜苦读，将萤火虫聚集

起来照明读书的故事。

萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是（）

A.淀粉B.脂肪C.ATPD.蛋白质

【解析】生物体内主要的能源物质是糖类，细胞生命活动所需要的能量主要来源于葡萄糖，

脂肪是主要的储能物质，而淀粉是植物细胞中的储能物质，故A、B错误；

蛋白质是构成细

胞的主要物质，也能提供能量，但是生物体的直接能源物质是ATP。

四、课堂运用

在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：

易，中,难。

基础

1•下列可用于检测蛋白质的试剂及反应呈现的颜色是（

A.苏丹川染液；

橘黄色B.斐林试剂（本尼迪特试剂）；

砖红色

C.碘液；

蓝色D.双缩脲试剂；

【答案】D

【解析】生物组织中化合物的鉴定：

（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）；

（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；

（3）脂肪可用苏丹川染液（或苏丹W