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2023生物高三復(fù)習(xí)教案

時(shí)間: 沐欽 生物教案

生物高三復(fù)習(xí)教案如何寫?病毒不具備細(xì)胞形態(tài),一般由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成。下面是小編為大家?guī)淼?023生物高三復(fù)習(xí)教案七篇,希望大家能夠喜歡!

2023生物高三復(fù)習(xí)教案

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇1)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn),寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;解釋ATP在能量代謝中的作用。

2.通過小組討論和自主合作探究得到新知識(shí),提高自主學(xué)習(xí)能力、分析能力和歸納能力。

3.體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的樂趣,體會(huì)生物與生活的緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)生物的興趣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【教學(xué)重點(diǎn)】

ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。

三、教學(xué)方法

講授法、問答法、小組討論、合作探究等。

四、教學(xué)過程

(一)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課

出示我國(guó)晉朝“車胤囊螢”的典故,邀請(qǐng)學(xué)生分享感受,學(xué)習(xí)古人勤奮學(xué)習(xí)的態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)與能量有關(guān)的物質(zhì)。順勢(shì)提出問題:“生命活動(dòng)需要的能量能直接利用它們嗎?那種物質(zhì)為螢火蟲尾部細(xì)胞的發(fā)光直接提供能量呢?”從而導(dǎo)入新課。(板書課題)

(二)合作探究,新課教學(xué)

1.合作探究1:探究生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。

利用多媒體展示“螢火蟲發(fā)光器實(shí)驗(yàn)”所需要的材料器具,引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對(duì)照、等量和單因子原則,之后請(qǐng)學(xué)生預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能的結(jié)論。隨后多媒體展示具體的實(shí)驗(yàn)流程,最后得出結(jié)論,ATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。

以人民幣比喻ATP,在細(xì)胞中糖類、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量,但不能被直接利用,可以比喻為存折,存折不能直接流通,ATP分子能被直接利用可以比喻為貨幣,貨幣可以直接流通,這樣加深學(xué)生對(duì)細(xì)胞的能量“通貨”的理解,并能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.合作探究2:ATP分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P88頁(yè),通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生說一說ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),體會(huì)自己獲取知識(shí)的樂趣。隨后,分組分發(fā)各種堿基、核糖、磷酸模型,引導(dǎo)學(xué)生互相合作,共同完成ATP模型的構(gòu)建。通過展示模型和相互評(píng)價(jià)進(jìn)行修正,在互評(píng)的過程中理解ATP的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),構(gòu)建正確的ATP的分子結(jié)構(gòu)模型。總結(jié)ATP能作為直接能源是因?yàn)锳TP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵容易水解,也很容易重新形成,ATP和ADP之間可以相互轉(zhuǎn)化。

3.合作探究3:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。

多媒體展示如下問題情境:

“一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg,在緊張活動(dòng)的情況下,ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。而細(xì)胞內(nèi)ATP、ADP的總量?jī)H有2-10mg”。

“用32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,短時(shí)間內(nèi)快速分離出ATP,ATP的總量變化不大,但是大部分ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記”。

問題1:生物體內(nèi)的ATP有什么特點(diǎn)?ATP與ADP之間存在著怎樣的關(guān)系?

思考2:在細(xì)胞中,ADP若轉(zhuǎn)化成ATP需要些什么條件呢?ATP若要轉(zhuǎn)化成ADP又需要什么樣的條件呢?

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材,總結(jié)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的條件及過程。此時(shí)提出問題:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng),組織學(xué)生分組討論,發(fā)表意見。

在ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過程中,所需要的能量從哪里來呢?以此引出ATP的形成途徑。

4.合作探究4:ATP的利用。

多媒體展示90頁(yè)的圖解:在ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程中釋放出的能量,到哪里去了呢?請(qǐng)學(xué)生自主說一說,并討論ATP還有哪些其他用途,對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

(三)當(dāng)堂練習(xí),鞏固提高`

通過課堂練習(xí)加以鞏固。

(四)小結(jié)作業(yè),課外拓展

學(xué)生自主分享這節(jié)課的收獲,老師加以補(bǔ)充,構(gòu)成完善的知識(shí)體系。

課后作業(yè):多媒體展示資料:氰化鉀是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥,人中毒后在3~6分鐘內(nèi)就會(huì)死亡。思考:氰化鉀為什么頃刻使人斃命?通過互聯(lián)網(wǎng)搜索查找相關(guān)知識(shí)并歸納原因。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇2)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì),理解組織液、血漿和淋巴三者之間的關(guān)系。

2.說明內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。

3.嘗試建構(gòu)人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。

4.培養(yǎng)學(xué)生分析歸納能力、圖文轉(zhuǎn)換能力和組織合作學(xué)習(xí)能力。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

(1)內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。

(2)內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。

2.教學(xué)難點(diǎn)

(1)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)。

(2)內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。

三、教具與教法

利用多媒體教學(xué),講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合。

四、課時(shí)安排

1課時(shí)

五、教學(xué)過程

創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課:

請(qǐng)大家打開課本的章首,上面一圖是雪山環(huán)境,如果把一杯水放在雪山的環(huán)境中,這杯水的溫度是低還是高,哪么在這個(gè)環(huán)境中的邊防士兵的體溫又是多少呢?下面一圖是煉鋼爐旁邊的工人,這個(gè)環(huán)境溫度如何?如果放一杯水在煉鋼爐旁邊,這杯水的溫度與放在雪山的那杯相比較那個(gè)高?煉鋼爐旁邊的工人的體溫又是多少?為什么放在雪上和煉鋼爐旁邊的水的溫度一高一低,然而在這兩個(gè)環(huán)境中的人體溫卻一直是37℃左右?

從這節(jié)課開始我們來一起探討一下人體內(nèi)的環(huán)境——人體內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇3)

一、學(xué)情分析

本課的授課對(duì)象是高一的學(xué)生,經(jīng)過兩年的生物學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)儲(chǔ)備了很多生物學(xué)知識(shí),具有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)。本節(jié)課主要講述酶在生物新陳代謝中的重要作用及其生理特性,教材對(duì)酶的本質(zhì)和特性作了重點(diǎn)介紹。本章本節(jié)課內(nèi)容是高二生物教材的重難點(diǎn)內(nèi)容。自然界中的一切生命現(xiàn)象皆與酶的活動(dòng)有關(guān)。在本章節(jié)中通過探索驗(yàn)證酶的特性的教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)的思維方法和研究精神。

首先,在本課之前,學(xué)生已經(jīng)對(duì)酶的發(fā)展歷程、特性、作用等都已經(jīng)知道并理解。這些都與接下來的酶的特性緊密相關(guān)。也一定程度上反饋了上節(jié)課的上課質(zhì)量和學(xué)生的掌握情況。并且為接下來的教學(xué)作為指導(dǎo)。其次,學(xué)生對(duì)生活中常見的比如說加酶洗衣粉,學(xué)生都可能接觸過,那么他們就會(huì)有很多問題出現(xiàn)了:加酶洗衣粉添加了什么類型的酶呢?酶在洗衣粉里是怎樣工作的?在使用加酶洗衣粉的時(shí)候需要注意什么呢?等等的問題。這樣,一方面學(xué)生會(huì)形成無意注意,一定程度上提高學(xué)__,學(xué)習(xí)效果也大大提高。另一方面教師也可以從這方面下手,收集資料,增大信息量,活躍課堂氣氛。再者,酶的`生產(chǎn)應(yīng)用的引入,一定程度上開闊了學(xué)生的視野,讓學(xué)生覺得生物對(duì)他們來說,不是只是抽象的某某技術(shù),某某發(fā)現(xiàn),某某科學(xué)家等等,而是貼近日常生活的,很常見的東西,他們會(huì)有這樣的想法:“如果我掌握了這個(gè),那我是不是就相當(dāng)于令人羨慕的科學(xué)家了呢?”這樣,也一定程度上激發(fā)了他們的學(xué)__。也為以后的擇業(yè)多一個(gè)選擇。

二、教學(xué)內(nèi)容分析:

1、本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu):

在這節(jié)課中,我打算先回顧上節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容:酶的本質(zhì),作用。然后問大家一個(gè)問題:“生活中你遇到酶了嗎?”其次,給大家展示幾張酶的在生活中應(yīng)用的圖片,看大家反應(yīng),并嘗試總結(jié)。再者,就用幾個(gè)案例來一一說明酶具有哪些特性。

2、本節(jié)課的生物學(xué)概念:

酶的特性:酶特別具有的。與眾不同的性質(zhì)。

酶的專一性:酶對(duì)所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性。一種酶僅能作用于一種物質(zhì),或一類分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),促其進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。

酶的高效性:與無機(jī)催化劑相比,酶具有高效率的催化能力。

酶的作用條件溫和:酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的,其代表是溫度跟酸堿度。

三、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的喚起和保持

1、通過提問一些看似跟學(xué)習(xí)無關(guān)的,其實(shí)大有玄機(jī)的問題。比如說:“你們家用什么牌子的洗衣粉?你們喜愛的牛仔褲是怎樣子做成的呢?”當(dāng)然,在眾多的答案中,教師要繞回主題。

2、展示一些能夠引起注意的圖片,比如說面包,啤酒。也能引起他們的無意注意,也能激發(fā)他們的有意后注意等等。以達(dá)到活躍課堂氣氛,提高學(xué)習(xí)效率、

3、教師的語(yǔ)言當(dāng)然也要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,盡量使用貼近學(xué)生的,但又不失專業(yè)的語(yǔ)言。也一定程度上引起注意。

4、可以嘗試布置學(xué)生去查閱關(guān)于酶的資料,并綜合匯報(bào)展示。

四、落實(shí)課程目標(biāo)

本節(jié)課要實(shí)現(xiàn)的高中生物學(xué)課程內(nèi)容是:

具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

活動(dòng)建議

案例分析:酶的特性

收集酶在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用,并加以分析運(yùn)用了酶的哪些特性,再綜合匯總,然后匯報(bào)。

五、教學(xué)目標(biāo)

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該達(dá)到以下目標(biāo):

1、知識(shí)目標(biāo):

(1)說明酶在細(xì)胞代謝中的特性。

(2)能夠準(zhǔn)確說出酶的特性包括那個(gè)方面,并舉例說明。

2、能力目標(biāo):

(1)通過以小組為單位的學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會(huì)與人交流和合作的能力

(2)試圖準(zhǔn)確辨認(rèn)酶在生活生產(chǎn)中(比如說某商品)運(yùn)用了哪些特性。嘗試搜集感興趣的相關(guān)資料,匯總、分析、總結(jié)。

(3)通過學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)探究的虛擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng),使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力。

3、情感目標(biāo):

(1)感受酶在生活中的應(yīng)用,自然地形成酶在生活中應(yīng)用多樣,種類多樣,但用的過程中要注意結(jié)合它的特性。也形成了一種觀念:生物其實(shí)離我們很近,它不僅僅是科學(xué)家的事,我們也可以當(dāng)“科學(xué)家”。

(2)在學(xué)習(xí)的過程中,懂得一個(gè)道理:工欲善其事必先利其器。而且也使學(xué)生養(yǎng)成好奇、勇于質(zhì)疑、自主探究、合作學(xué)習(xí)的科學(xué)探究精神。

六、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn):酶的三特性:高效性、專一性、作用條件溫和及其案例

教學(xué)難點(diǎn):

1、酶如何“嬌氣”了?

2、低溫的時(shí)候酶失活了嗎,為什么?

七、課前準(zhǔn)備

1、教師課前收集相關(guān)資料,比如說酶的應(yīng)用的圖片,案例。

2、在課前布置學(xué)生收集資料,并加以指導(dǎo)。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇4)

一、考題回顧

高中生物《細(xì)胞核的功能》

二、考題解析

【教學(xué)過程】

(一)復(fù)習(xí)舊知,導(dǎo)入新課

出示上屆學(xué)生制作的真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型。設(shè)問:

1.你能認(rèn)出它們中的哪些結(jié)構(gòu)?

2.這些細(xì)胞器相互合作,如同工廠的各個(gè)車間和部門,這些細(xì)胞器如何確保合作無間呢?

學(xué)生根據(jù)模型識(shí)別細(xì)胞器,并經(jīng)討論回答:需要一個(gè)控制中心。順勢(shì)導(dǎo)入新課。

(二)合作探究,資料分析

結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)初步認(rèn)識(shí)細(xì)胞核的重要性。

過渡:對(duì)于細(xì)胞核的認(rèn)識(shí)必須要通過實(shí)驗(yàn)來證明,不能靠猜測(cè),科學(xué)家是如何認(rèn)識(shí)細(xì)胞核的功能呢?

資料1:美西螈核移植實(shí)驗(yàn)

問:(1)美西螈的體色由什么決定?說明了什么結(jié)論?(提供細(xì)胞核的美西螈決定,生物膚色由細(xì)胞核決定。)

(2)回顧初中克隆羊多莉的產(chǎn)生過程,生物性狀由誰控制?(是由細(xì)胞核控制的。)

動(dòng)畫展示資料2:蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)

問:(1)分隔后蠑螈受精卵的兩半有什么不同?出現(xiàn)的不同結(jié)果說明什么問題?(一半有核,一半無核的;有核的一半能分裂,無核的一半則停止分裂;細(xì)胞核與細(xì)胞分裂有關(guān)。)

(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出是體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的什么原則?(單一變量原則。)

圖片展示資料3:變形蟲去核及核移植實(shí)驗(yàn)

問:(1)如果讓你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞核的功能,該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?(介紹變形蟲去核和核移植實(shí)驗(yàn)。)

(2)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明了什么結(jié)論?對(duì)照實(shí)驗(yàn)完善嗎?(細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。)

視頻展示資料4:傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)

問:(1)切去帽后長(zhǎng)出來的新帽的形狀是由柄決定的?還是由假根決定的?(假根。)

(2)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明傘帽的形狀由細(xì)胞核控制?(能。)

(三)歸納總結(jié)

師生共同總結(jié):

資料1和資料4主要體現(xiàn)了生物性狀的遺傳由細(xì)胞核控制。

資料2和資料3主要體現(xiàn)了細(xì)胞代謝是由細(xì)胞核控制的。

最后,學(xué)生總結(jié)細(xì)胞核的功能:細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。

(四)小結(jié)作業(yè)

師生共同總結(jié)本節(jié)課所學(xué)。

提出問題:結(jié)構(gòu)決定功能,細(xì)胞核具有怎樣的結(jié)構(gòu)才能具有這樣的功能呢?引出下節(jié)課對(duì)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。

【板書設(shè)計(jì)】略

【答辯題目解析】

1.在教材中這節(jié)課提到了制作真核細(xì)胞的模型,請(qǐng)問是哪種類型的模型?你能再列舉一些例子嗎?

【參考答案】

教材中嘗試制作的真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型。

物理模型的概念是指以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象特征的模型。比如:制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、減數(shù)分裂中染色體變化的模型、血糖調(diào)節(jié)的模型等都是物理模型。物理模型操作簡(jiǎn)便,形象并且可以多次重復(fù)加深印象;而且物理模型建構(gòu)的同時(shí)訓(xùn)練了學(xué)生的動(dòng)手能力。(另外,生物教學(xué)中所涉及的模型還有概念模型和數(shù)學(xué)模型。)

2.簡(jiǎn)單說說染色體和染色質(zhì)的異同點(diǎn)。

【參考答案】

染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì),它與染色體是在細(xì)胞周期不同階段相互轉(zhuǎn)變的形態(tài)結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)指間期細(xì)胞內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)的存在形式。染色體是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,由染色質(zhì)凝聚而成的棒狀結(jié)構(gòu)。二者之間的區(qū)別不是在化學(xué)組成上,而是在構(gòu)型上,反映出它們處于細(xì)胞周期的不同階段。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇5)

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)方面

1、使學(xué)生理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)

2、使學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素

3、使學(xué)生理解酶在生物新陳代謝中的作用

能力方面

在引導(dǎo)學(xué)生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過程中,初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,。

情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面

通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用地位;通過討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間相互促進(jìn)的關(guān)系,進(jìn)而體會(huì)研究生命科學(xué)價(jià)值的教育。

教學(xué)建議

教材分析

1、酶的發(fā)現(xiàn)

教材簡(jiǎn)單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)的巧妙實(shí)驗(yàn)到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學(xué)生對(duì)酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個(gè)大致了解。

2、酶的特性

酶的特性主要是通過安排了有關(guān)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酶的三個(gè)特性,這樣的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律,有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程,并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。酶的高效性特點(diǎn),是通過比較《實(shí)驗(yàn)五、肝臟內(nèi)的過氧化氫酶比無機(jī)催化劑 的催化效率》切入;酶的專一性的特點(diǎn),是通過比較《實(shí)驗(yàn)六、探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用》切入;

3、影響酶活性的因素

本節(jié)教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。

本節(jié)內(nèi)容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊學(xué)生的視野,同時(shí)又有助于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,使學(xué)生體會(huì)科學(xué)、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。

教法建議

1、使學(xué)生在理解細(xì)胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)

新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱,這是在細(xì)胞水平上對(duì)新陳代謝的描述。其實(shí)學(xué)生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學(xué)習(xí)已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關(guān)系等與新陳代謝有關(guān)的知識(shí),但那是在生物個(gè)體水平對(duì)新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內(nèi)容是對(duì)以往知識(shí)的深化和展開,教學(xué)教師要有意識(shí)地從細(xì)胞和分子水平引導(dǎo)學(xué)生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進(jìn)行的,及其二者的關(guān)系,從而使學(xué)生更深刻地理解什么是生命。

例如,為使學(xué)生理解"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話,教師可結(jié)合前一章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析活細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng),如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學(xué)過程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機(jī)物的化學(xué)過程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學(xué)過程等,使學(xué)生對(duì)"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。

2、使學(xué)生理解酶的概念是本節(jié)的重點(diǎn)。在本節(jié)教學(xué)中如何組織學(xué)生完成酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)并實(shí)施有效的討論是本節(jié)的難點(diǎn)。

生命體隨時(shí)隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng),同時(shí)又是一個(gè)穩(wěn)定的,開放的系統(tǒng)。細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)不可能在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行,而必須在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進(jìn)行的,這就要盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的原因。

酶的概念和酶的發(fā)現(xiàn)可結(jié)合一起在讓學(xué)生討論,這樣可讓學(xué)生充分體會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。酶的特性這部分內(nèi)容,可先組織學(xué)生依次完成實(shí)驗(yàn),然后再由學(xué)生來討論和總結(jié)。

在引導(dǎo)學(xué)生分析酶的特性時(shí),引導(dǎo)學(xué)生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來,可使學(xué)生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性和酶的專一性催化關(guān)系密切。

3、使學(xué)生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節(jié)的重點(diǎn),如何組織學(xué)生完成影響酶活性因素的選做實(shí)驗(yàn)并分析、討論實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。

在組織學(xué)生操作、分析、討論《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析兩個(gè)坐標(biāo)曲線圖,讓學(xué)生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

【課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶

【教學(xué)重點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用

【教學(xué)難點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶在生物新陳代謝中的作用

【課時(shí)安排】1課時(shí)

【教學(xué)手段】板圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)

【教學(xué)過程】

1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)

(1)學(xué)生在初中生物學(xué)課本、高中緒論課的學(xué)習(xí)或通過各種媒體的介紹,對(duì)新陳代謝已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí),首先,教師應(yīng)了解學(xué)生對(duì)新陳代謝是如何理解的。為此教師可設(shè)計(jì)一些問題,引導(dǎo)學(xué)生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節(jié)的學(xué)習(xí),如:

①人體的腦細(xì)胞是通過什么途徑獲得營(yíng)養(yǎng)?腦細(xì)胞中產(chǎn)生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?

②進(jìn)入腦細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?

③學(xué)生如何理解同化作用、異化作用,物質(zhì)代謝、能量代謝,它們之間有何關(guān)系?

④想一想,人體的身體有哪些系統(tǒng)參與了新陳代謝過程,各是如何參與的等等?

(2)學(xué)生一般只能從生物個(gè)體、器官或系統(tǒng)水平上,說明生物體與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)把討論引向微觀水平,即細(xì)胞和分子水平的代謝過程。如可以設(shè)問:

①你吃下的肉類蛋白質(zhì),通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?

②你吃下的淀粉類食物,通過什么途徑為你提供能量?等等

通過分析、討論,使學(xué)生理解:細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),從而在細(xì)胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),即“新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在學(xué)生理解新陳代謝的本質(zhì)后,可以利用學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí),分析出無機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學(xué)生分析出生物體細(xì)胞生存的條件是很溫和的,可以提問,如:

(1)細(xì)胞生存的條件是很溫和的,那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進(jìn)行呢?

(2)在化學(xué)反應(yīng)中有沒有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?

這樣可順利地引出活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑,即酶。

3、酶的發(fā)現(xiàn)史

這部分的教學(xué),教師可讓學(xué)生自己閱讀,也可發(fā)給學(xué)生相應(yīng)的補(bǔ)充資料,尤其是某種酶的研究過程方面的資料,目的是讓學(xué)生對(duì)酶的研究過程、方法有一個(gè)較為全面的了解,讓學(xué)生切身體會(huì)到生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要作用。

學(xué)生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做一定的說明。

酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)。酶是細(xì)胞中促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細(xì)胞中,催化細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使生物化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進(jìn)行。

很多年來,人們一直認(rèn)為所有的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行內(nèi)含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當(dāng)時(shí)因?yàn)橹皇橇私馑羞@種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。

1983年Atman和Pace分別報(bào)導(dǎo)了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。

“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學(xué)事實(shí)再一次有力地證明了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用,同時(shí)也讓我們看到,科學(xué)是發(fā)展的,探索是無止境的,而真理是相對(duì)的,現(xiàn)在的科學(xué)事實(shí)可能在今后會(huì)被修正,甚至_。

另外,酶、激素、維生素之間的區(qū)別值得一提,學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中容易把這些物質(zhì)和它們的作用搞混。可就高中生物學(xué)水平做一簡(jiǎn)單比較:

酶 激素 維生素

從化學(xué)本質(zhì)上看 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)(如生長(zhǎng)素、胰島素等)、固醇類脂類物質(zhì)(如性激素) 多種多樣,一般為小分子有機(jī)物。 如維生素D是固醇類物質(zhì);維生素A是脂類物質(zhì)(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。

從生理功能看 可提高生物體生物化學(xué)反應(yīng)的速度,是一種生物催化劑。 激素又稱“化學(xué)信使”,是特定細(xì)胞合成的,能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機(jī)分子。它的作用力很強(qiáng),很低的濃度就能引起很強(qiáng)的反應(yīng),但在細(xì)胞中不能積累,很快就會(huì)被破壞。 維生素常常與酶結(jié)合,是較復(fù)雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對(duì)人體的生長(zhǎng)和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。

可把酶的發(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來,這樣可使學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索酶的特性順理成章。

4、酶的特性

在進(jìn)行酶的特性教學(xué)時(shí),教師可提問:

酶作為生物催化劑,與無機(jī)催化劑相比,有何特點(diǎn)?

為解決這個(gè)問題,教師可演示有關(guān)實(shí)驗(yàn),也可安排相應(yīng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,分析得出結(jié)論,即酶的高效性、專一性與多樣性特性。

(1)酶的高效特性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前有必要簡(jiǎn)單介紹兩項(xiàng)內(nèi)容:

一是過氧化氫這種物質(zhì),它是動(dòng)植物在代謝中產(chǎn)生的,對(duì)機(jī)體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。無機(jī)催化劑三價(jià)鐵離子也可催化這一反應(yīng);二是本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。

實(shí)驗(yàn)后,讓學(xué)生討論得出過氧化氫酶的催化效率高于鐵離子的結(jié)論,在此基礎(chǔ)上,教師可列舉其他實(shí)例,概括酶的高效性。教師還應(yīng)強(qiáng)調(diào)正是由于酶的存在及其高效性,所以許多代謝反應(yīng)在體外很難發(fā)生,在體內(nèi)卻可迅速進(jìn)行。

(2)酶的專一性特性

實(shí)驗(yàn)前可提問:“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類,唾液淀粉酶能否消化水解這兩種物質(zhì)?”

本實(shí)驗(yàn)所涉及的顏色反應(yīng)要在實(shí)驗(yàn)前跟學(xué)生說明清楚。淀粉水解成的麥芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的條件下,與斐林試劑反應(yīng)會(huì)有磚紅色沉淀物質(zhì)產(chǎn)生,淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應(yīng)。因此,斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖,進(jìn)而推測(cè)淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基礎(chǔ)上,教師通過進(jìn)一步實(shí)例說明酶的專一性是酶普遍具有的特性;

(3)酶的多樣性原理,可在學(xué)生理解酶的專一性原理基礎(chǔ)上,結(jié)合蛋白質(zhì)的多樣性讓學(xué)生分析得出。

5、影響酶活性的因素

有條件的學(xué)校,應(yīng)盡量讓學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件》,這對(duì)于訓(xùn)練學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ斫鈱?duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法等都是很幫助的。

在學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)分析得出影響酶活性的因素后,可適當(dāng)結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生分析、討論一些與之相關(guān)的生活常識(shí)。如可提問:“持續(xù)高燒不退或嚴(yán)重腹瀉有時(shí)甚至?xí)<叭说纳瑢W(xué)生知道其中的原因嗎?”

人的正常體溫是37℃,體溫升高到38℃,雖然體溫只是升高了1℃,但人已感覺非常沒有精神,如果升高到39℃甚至40℃以上,而且持續(xù)高燒,就會(huì)出現(xiàn)一系列嚴(yán)重的反應(yīng),如昏睡、昏迷、驚厥、甚至危及生命,這是為什么呢?原來,酶作為生物催化劑,其催化活性受到很多因素的影響,如溫度、pH值、有機(jī)溶劑、重金屬離子、酶濃度、酶的激活劑、抑制劑等等,而酶的活性受上述因素的影響是非常敏感的,影響因素發(fā)生很小的變化的,酶活性就會(huì)發(fā)生很大的改變。人體中酶的最適溫度一般為37℃,當(dāng)人體體溫高于或低于這個(gè)溫度時(shí),機(jī)體中酶活性就會(huì)大大降低,細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)不能正常進(jìn)行了。

霍亂是一種烈性傳染病,為霍亂弧菌所致,曾在世界上引起多次大流行,死亡率甚高。霍亂弧菌通過人的腸粘膜并大量繁殖,同時(shí)產(chǎn)生腸毒素引起劇烈腹瀉造成迅速而嚴(yán)重的脫水,血容量明顯減少,因而出現(xiàn)微循環(huán)衰竭,使細(xì)胞得不到鉀、鈉、鈣、氯離子,導(dǎo)致肌肉痙攣;細(xì)胞得不到碳酸氫根離子而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)pH值發(fā)生較大的改變,酶活性即相應(yīng)大大降低,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)代謝性酸中毒,最終病人腎功能衰竭,休克、死亡。人體大量出汗、腹瀉都要相應(yīng)地補(bǔ)充水就是這個(gè)道理;嬰幼兒自身調(diào)節(jié)能力差,嬰幼兒腹瀉常常引起嚴(yán)重后果,就是這個(gè)道理。

或者問:“當(dāng)人誤食了含有重金屬的食物或農(nóng)藥后,有一種應(yīng)急措施,就是趕緊給病人大量喝牛奶或豆?jié){,學(xué)生知道這是為什么嗎?”

酶活性除了與溫度、pH有關(guān)外,還受有機(jī)溶劑、重金屬離子等的影響。有機(jī)溶劑與重金屬離子影響酶活性的主要原因是有機(jī)溶劑和重金屬離子與酶蛋白上的某些化學(xué)基團(tuán)結(jié)合,使酶的活性完全喪失,這也是人誤食了有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥或含重金屬離子的食物中毒甚至死亡的原因。

牛奶和豆?jié){中含有大量的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可以和重金屬或有機(jī)物結(jié)合,而使這些金屬離子和有機(jī)物發(fā)生沉淀。當(dāng)人誤食了含重金屬的食品或農(nóng)藥后,大量飲用牛奶或豆?jié){可使這些有毒物質(zhì)沉淀下來不被消化道吸收,從而也就避免了這些有毒物質(zhì)與人體中正常的酶接觸的機(jī)會(huì),而保護(hù)了這些酶的活性。當(dāng)然,這只是應(yīng)急措施,還要去醫(yī)院洗胃并進(jìn)行進(jìn)一步的治療。

擴(kuò)展資料

淀粉液遇碘變藍(lán)的原因

淀粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈淀粉和70%~90%的支鏈淀粉組成。直鏈淀粉具有遇碘變藍(lán)的特性,因?yàn)槿苡谒闹辨湹矸劢柚肿觾?nèi)的氫鍵卷曲成螺旋狀,第一個(gè)螺距有六個(gè)葡萄糖殘基組成。如果在淀粉液中加入碘液,碘分子便嵌人到螺旋結(jié)鉤的空隙處,并且借助范德華力與直鏈淀粉聯(lián)系在一起,形成了一種絡(luò)合物,這種絡(luò)合物能夠比較均勻地吸收波長(zhǎng)范圍為400~750nm可見光,而反射的光是藍(lán)光,所以使淀粉溶液呈現(xiàn)出藍(lán)色來。

絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA

生物體內(nèi)存在三千多種具有不同功能的酶,一切生命現(xiàn)象都與酶有關(guān),因?yàn)榛罴?xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng),都是在酶的催化作用下進(jìn)行的,沒有酶,新陳代謝就不能進(jìn)行,生命也就會(huì)隨之停止。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),這一認(rèn)識(shí)直到20世紀(jì)80年代后才被科學(xué)修正過來。科學(xué)研究表明,一些RNA分子也具有酶的催化功能,如一種叫RNaseP的酶,它是由20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成。科學(xué)家將這種酶的蛋白質(zhì)除去,同時(shí)提高鎂離子的濃度,留下來的RNA仍具有與該酶相同的催化活性。后來的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)其它某些RNA分子與那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣,也都是效率非常高的生物催化劑。

酶工程

細(xì)菌細(xì)胞直徑不足2μm,每時(shí)每刻卻發(fā)生著1500一2000個(gè)化學(xué)反應(yīng),由1000多種酶對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行催化和調(diào)制,生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì),1000多種核酸;而且細(xì)菌合成效率驚人,它合成每個(gè)肽鏈只需百分之三秒,而現(xiàn)代最先進(jìn)的蛋白質(zhì)自動(dòng)合成機(jī)器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每個(gè)肽鏈需要7分鐘,兩者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人工合成;另外細(xì)胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高,這一切都有賴于生物催化劑,這就是酶。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有幾千種以上。它們定位于各種細(xì)胞的不同細(xì)胞器中,催化細(xì)胞生長(zhǎng)代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使這些反應(yīng)在正常溫度等條件下就可順利進(jìn)行。

酶是細(xì)胞產(chǎn)物,但不一定非要在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,在細(xì)胞外,即在非細(xì)胞條件下也能發(fā)揮作用。19世紀(jì),人們已認(rèn)識(shí)到酵母可以使葡萄糖發(fā)酵,產(chǎn)生酒精和二氧化碳,但是對(duì)于這一過程是如何進(jìn)行的,當(dāng)時(shí)主要有兩種觀點(diǎn),而且一直未能達(dá)成一致。1857年,法國(guó)的細(xì)菌學(xué)家巴斯德認(rèn)為酒精發(fā)酵需要有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn);德國(guó)化學(xué)家李比西則認(rèn)為酒精發(fā)酵要求的只是細(xì)胞中的某些物質(zhì),而不要求完整的細(xì)胞參與。直到1897年,畢西納不用完整的酵母細(xì)胞,而用酵母汁進(jìn)行酒精發(fā)酵獲得成功,從而證明生物體內(nèi)的催化反應(yīng)也可能在體外進(jìn)行。

正是基于這點(diǎn),人們可以利用細(xì)胞中的酶能催化體外的生化反應(yīng),這就是酶工程得以發(fā)現(xiàn)的前提。

我們都用過加酶洗衣粉,同一般的洗衣粉相比,加酶洗衣粉中含有蛋白質(zhì)和脂肪酶等多種通過微生物生產(chǎn)出來的酶,因此,去除汗?jié)n和油污的能力比較強(qiáng)。我們知道,酶作為一類具有生物催化作用的有機(jī)物,是在活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的。那么,人們是怎樣通過活細(xì)胞獲得這種酶并且在生產(chǎn)和生活中使用這些酶的呢?這些都是通過酶工程來實(shí)現(xiàn)的。

所謂酶工程,就是在一定的生物反應(yīng)器中,利用酶的催化作用,將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的技術(shù),而且酶工程是生物工程的核心,沒有酶的作用,任何生物工程技術(shù)都不能實(shí)現(xiàn)。概括地說,酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩個(gè)方面組成的。

(一)酶制劑的生產(chǎn)

已知酶的種類大約有幾千種,實(shí)際已被運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的僅10余種,如已能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶等,其中堿性蛋白酶用于加酶洗滌劑,占國(guó)際上酶銷售額的首位,青霉素固化酶用于醫(yī)療,占世界用量第二位。

早期酶制劑主要來源于動(dòng)植物材料,而今酶的主要來源是微生物。酶制劑的生產(chǎn)包括酶的生產(chǎn)、提取、分離純化和固定化。

1、酶的生產(chǎn)、提取和分離純化

(1)酶的生產(chǎn)

酶普遍存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)。人們最早是從植物的器官和組織中提取酶的。例如,從胰臟中提取蛋白酶,從麥芽中提取淀粉酶;現(xiàn)在,生產(chǎn)酶制劑所需要的酶大都來自微生物,這是因?yàn)橥参锖蛣?dòng)物相比,微生物具有容易培養(yǎng)、繁殖速度快和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。人們提供必要的條件,利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酶。

(2)酶的提取和純化

從微生物、動(dòng)植物細(xì)胞中得到含有多種酶的提取液后,為了從提取液中獲得所需要的某一種酶,必須將提取液中的其他物質(zhì)分離,這就是酶的分離純化。經(jīng)過分離純化后的得到的酶,活性不能降低,因此,分離純化必須在適宜的條件下進(jìn)行。人們多選擇不同種類和濃度的有機(jī)溶劑,以沉淀不同的酶蛋白,達(dá)到分離純化酶的目的。

2、酶的固定化

將分離純化的酶制成酶制劑進(jìn)行干燥處理,再適量加入相應(yīng)的穩(wěn)定劑和填充劑,制成粉狀制劑,用它們來催化生化反應(yīng)。但其結(jié)果是酶制劑和產(chǎn)物混在一起,不能得到高純度的產(chǎn)品;也很難讓酶制劑進(jìn)行重復(fù)使用。怎么辦呢?科學(xué)家們想到了酶的固定化。

先將純化的酶連接到一定的載體上(使酶固定化),使用時(shí)將被固定的酶投放到反應(yīng)溶液中,催化反應(yīng)結(jié)束后又能將被固定的酶回收。

固定化酶一般是呈膜狀、顆粒狀或粉狀的酶制劑,它在一定的空間范圍內(nèi)使用,產(chǎn)品的純度高,沒有酶的而且酶制劑可反復(fù)使用,這種技術(shù)是1969年日本首先研制成功,現(xiàn)已方法應(yīng)用到生產(chǎn)中的。固定化酶同自由酶相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):其一是穩(wěn)定性高;其二是酶可反復(fù)使用;其三是產(chǎn)物純度高;其四是生產(chǎn)可連續(xù)化和自動(dòng)化;其五是設(shè)備小型化以及可節(jié)約能源等。

我們知道,蔗糖幾乎全部來源于甘蔗或甜菜,但是甘蔗和甜菜的種植范圍都比較有限,因此,蔗糖的產(chǎn)量也就受到了影咱。能不能利用淀粉來生產(chǎn)類似蔗糖的甜味劑呢?科學(xué)家通過α-淀粉酶、糖化酶和將葡萄糖異構(gòu)酶連接到離子交換樹脂上,或者包埋在明膠中,制成的固定化葡萄糖異構(gòu)酶,這種固定化酶可以用于使葡萄糖轉(zhuǎn)化成甜度更高的高果糖漿。一些發(fā)達(dá)國(guó)家高果糖漿的年產(chǎn)量現(xiàn)已達(dá)到幾百萬噸,高果糖漿在許多飲料的制造中已經(jīng)逐漸替代了蔗糖。

3、固定化細(xì)胞

利用胞內(nèi)酶制作固定化酶時(shí),先要把細(xì)胞打碎,才能將里面的酶提取出來,這就增加了工序和成本。人們?cè)O(shè)想直接固定那些含有所需胞內(nèi)酶的細(xì)胞,并且就用這樣的細(xì)胞來催化化學(xué)反應(yīng)。20世紀(jì)70年代,科學(xué)家研制成固定化細(xì)胞,并且用于生產(chǎn)。例如,將酵母細(xì)胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在瓊脂中,制成的固定化酵母菌細(xì)胞,可以用于酒類的發(fā)酵生產(chǎn)。

(二)酶制劑的應(yīng)用

1、治療疾病

胰島素是治療糖尿病的常用藥品,這種蛋白質(zhì)是胰臟中胰島細(xì)胞分泌的一種激素,是由兩條肽鏈組成,一條由21個(gè)氨基酸組成,稱為A鏈;另一條由30個(gè)氨基酸組成,稱為B鏈。胰島素是治療糖尿病的。由于糠尿病患者很多,胰島素的需要量很大,所以許多糖尿病患者使用的曾是豬的胰島素。但是,豬胰島素與人胰島素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有一處差別:豬胰島素B鏈上最后一個(gè)氨基酸是丙氨酸,人胰島素B鏈上最后一個(gè)氨基酸是蘇氨酸。因此,用豬胰島素治療人的糖尿病,容易使一些患者產(chǎn)生免疫反應(yīng)。現(xiàn)在,科學(xué)家可利用酶,切下并移去豬胰島素B鏈上的那個(gè)丙氨酸,然后接上一個(gè)蘇氨酸。這樣,豬的胰島素就魔術(shù)般地變成人的胰島素了;

尿激酶可以用來活化人體內(nèi)的溶纖維蛋白酶原,使溶纖維蛋白酶原轉(zhuǎn)化為溶纖維蛋白酶,是治療腦溢血、心肌梗塞、肺動(dòng)脈阻塞等疾病引起的血栓所需要的藥物,它是能利用培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞得到的可以商業(yè)化的治療劑。但由尿或組織培養(yǎng)的產(chǎn)物中提取價(jià)格較高,1980年4月,科學(xué)家已經(jīng)通過質(zhì)粒DNA誘發(fā)大腸桿菌生產(chǎn)出尿激酶,為在工業(yè)上利用酶工程方法生產(chǎn)酶開辟了道路;

青霉素是人們經(jīng)常使用的一種抗生素。但是,多年的使用使得不少病原菌對(duì)青霉素產(chǎn)生了抗藥性,為此,科學(xué)家一方面研制新的抗生素以替代青霉素,另一方面設(shè)法通過有關(guān)的酶制劑來改造青霉素的分子結(jié)構(gòu),進(jìn)而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一個(gè)母核和一個(gè)側(cè)鏈組成的。科學(xué)家利用青霉素酰化酶,將母核和側(cè)鏈水解開,然后,利用化學(xué)合成的方法,使青毒素的母核與其他的側(cè)鏈連接,從而研制出氨芐青霉素等新型的青霉素。現(xiàn)在,制藥廠已經(jīng)能夠利用固定化青霉素酰化酶反應(yīng)器,成批地生產(chǎn)用于合成氨芐青霉素等新型青霉素的母核了;

再如,溶菌酶可分解病原菌的細(xì)胞壁,具有明顯的抗菌和消炎作用;溶纖維蛋白酶具有溶解患者血管內(nèi)纖維蛋白凝塊的作用,可以用來治療血栓病。

2、產(chǎn)品加工

利用酶制劑生產(chǎn)一些產(chǎn)品,這一過程是在酶反器中進(jìn)行的,酶反應(yīng)器是指供酶制劑催化化學(xué)反應(yīng)容器。酶反應(yīng)器分成多種,如具有固定化酶(或固定化細(xì)胞)的反應(yīng)器叫做柱式酶反應(yīng)器,柱式酶反應(yīng)器是將含有底物的液體,以一定的速度連續(xù)不斷地從一端注入裝有固定化酶(或固定化細(xì)胞)的容器,在液體流經(jīng)固定化酶(或固定化細(xì)胞)時(shí),容器內(nèi)就發(fā)生催化反應(yīng)并且生成產(chǎn)物、含有產(chǎn)物的液體則連續(xù)不斷地從容器的另一端流出。同一般的化工容器一樣,需要對(duì)酶反應(yīng)器溫度和pH等條件進(jìn)行嚴(yán)格控制;不同的是,酶反應(yīng)器必須進(jìn)行無菌操作。

食品加工業(yè)方面。釀酒廠和飲料廠利用果膠酶來澄清果酒和果汁,效果十分明顯;又如,葡萄糖氧化酶可以除去密封飲料和罐頭中的氧氣、從而有效地防止飲料和食品氧化變質(zhì);再如,用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉,可以使肉絲、肉片等烹調(diào)后吃起來嫩滑可口;例如,支鏈淀粉酶是分解多糖類支鏈淀粉的酶,它能把胚芽轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴奢^好的麥芽糖糖漿。麥芽糖的甜味沒有葡萄糖濃,但很適口,且容易發(fā)酵、粘度大、溶解度大,用其制作糖果可以防止遇熱變色,用于冰激凌可以防止產(chǎn)生砂糖結(jié)晶。

日常生活方面。照相業(yè)由于采用了酶技術(shù)使照相材料發(fā)生了很大變革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶,它能夠分解某些蛋白質(zhì)等物質(zhì),使衣服上的血跡、汗?jié)n等容易洗掉。但是,由于這些酶比較脆弱,在漂白劑一同起作用下很容易被破壞,然而酶工程可以解決這一技術(shù)難題。目前,市場(chǎng)上己經(jīng)出現(xiàn)了能夠和漂白劑一同起作用的去污酶洗衣粉。科學(xué)家通過對(duì)去污酶結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)氨基酸進(jìn)行修改,提高了這種酶的抵抗力。

化學(xué)工業(yè)方面酶制劑也得到了廣泛應(yīng)用,在塑料工業(yè)與合成纖維工業(yè)中,已經(jīng)可以用酶制劑催化氫化鏈烯的生產(chǎn);

其他方面,一些紡織原料也可以利用酶制劑進(jìn)行加工。例如,天然蠶絲(指家蠶吐出的蠶絲)的外表有一層絲膠,絲膠直接影響天然蠶絲的使用。過去,人們只能在高溫條件下用堿性物質(zhì)脫去天然蠶絲上的絲膠。現(xiàn)在,人們可以在溫和的條件下,利用蛋白酶對(duì)天然蠶絲進(jìn)行脫膠,脫膠后的蠶絲具有鮮亮的色澤和柔滑的手感。

3、化驗(yàn)診斷和水質(zhì)監(jiān)測(cè)

根據(jù)葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和過氧化氫,過氧化氫在過氧化氫酶的催化作用下形成水和原子氧,而氧原子可以將某種無色的化合物氧化成有色的化合物,人們根據(jù)這個(gè)原理,將上述兩種酶和無色的化合物固定在紙條上,制成測(cè)試尿糖含量的酶試紙,當(dāng)它與尿液相遇時(shí),依據(jù)尿液中葡萄糖含量由少到多而呈現(xiàn)出淺藍(lán)、淺綠、棕或深棕色,這樣糖尿病人就可以方便地為自己化驗(yàn)?zāi)蛱堑那闆r了。科學(xué)家根據(jù)同一原理,還研制出能夠化驗(yàn)血糖數(shù)值的血糖快速測(cè)試儀,具有靈敏度高和速度快等優(yōu)點(diǎn)。

酚是一類對(duì)人體有害的化合物,經(jīng)常通過煉油和煉焦等工廠的廢水排放到河流和湖泊中,科學(xué)家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶?jìng)鞲衅鳎煽焖贉y(cè)定出水中質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅有2×10—7的酚。

4、用于生物工程其他分支領(lǐng)域

基因工程離不開內(nèi)切酶和連接酶;植物體細(xì)胞雜交制備原生質(zhì)體時(shí),需要纖維素酶,人們把它們稱為生物工程的工具酶,而這些酶可由酶工程得到。

酶作用的特性

酶是催化劑,只需微量就可以使所催化的反應(yīng)加速進(jìn)行,而其本身的質(zhì)和量都不發(fā)生變化,此外酶是生物催化劑,它有著不同于化學(xué)催化劑的特性。

(1)酶具有高效性

酶的催化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化學(xué)催化劑。例如,碳酸酐酶能夠催化下面的反應(yīng):

碳酸酐酶是目前已經(jīng)知道的催化反應(yīng)速度最快的酶之一。每個(gè)碳酸酐酶分子每秒能夠催化 個(gè) ,使它們與相同數(shù)量的 結(jié)合,形成相同數(shù)量的 。碳酸酐酶催化上述反應(yīng)的速度比非酶催化的上述反應(yīng)速度快上 倍。酶為什么會(huì)具有這樣強(qiáng)大的催化能力呢?酶的中間產(chǎn)物學(xué)說認(rèn)為:酶在催化某一底物時(shí),先與底物結(jié)合成一種不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物。這種中間產(chǎn)物極為活潑,很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變成反應(yīng)物,并且放出酶。按照中間產(chǎn)物學(xué)說,酶的催化反應(yīng)可以寫成下式:

S(底物)十E(酶)=SE(中間產(chǎn)物)=E十P(反應(yīng)產(chǎn)物)

(2)酶具有高度的專一性

這就是說,一種酶只能作用于一種底物,或一類分子結(jié)構(gòu)相似的底物,促使底物進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物。酶為什么具有這樣高度的專一性呢?這可以用“誘導(dǎo)契合學(xué)說”來解釋。

所謂“誘導(dǎo)契合學(xué)說”是指底物一旦與酶結(jié)合,酶分子上的某些基團(tuán)常常發(fā)生明顯的變化,從而使酶蛋白的構(gòu)象發(fā)生相應(yīng)的變化,使酶的活性中心的空間結(jié)構(gòu)和底物的空間結(jié)構(gòu)十分吻合,最終契合形成酶—底物絡(luò)合物,這種變化的結(jié)果,使酶只能與對(duì)應(yīng)的化合物契合,從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物。科學(xué)家們對(duì)羧肽酶等進(jìn)行了X射線衍射研究,研究的結(jié)果有力地支持了這個(gè)假說。

(3)酶很容易失活

同一般的催化劑相比,酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)斐傻摹?/p>

酶的催化作用,受到溫度、pH和某些化合物等因素的影響。

溫度的影響:在一定的溫度范圍(0—40℃)內(nèi),酶的催化作用速度隨著溫度的升高而加快。一般地說,溫度每升高10℃,反應(yīng)速度就相應(yīng)提高一倍。但超過60℃,絕大多數(shù)的酶就會(huì)失去活性。

pH的影響:酶對(duì)環(huán)境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出活性,超過這個(gè)范圍,酶就失活了。即使在這個(gè)有限的pH范圍內(nèi),酶的活性也要隨著環(huán)境中pH的變動(dòng)而有所不同。一般來說,酶的最適pH在4~8之間。但是,各種酶的最適pH是不一樣的。

某些化合物的影響:有些化合物可引起酶失活,如酒精、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥等有機(jī)小分子物質(zhì);重金屬離子等;有些離子或簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物,能夠增強(qiáng)酶的活性,這些物質(zhì)叫做酶的激活劑。例如,經(jīng)過透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的 ,這種酶的活性就會(huì)大大增強(qiáng),因?yàn)?中的 起到了激活唾液淀粉酶的作用;還有些物質(zhì)能夠抑制酶的活性,這類物質(zhì)叫做酶的抑制劑,例如,氰化物可以抑制細(xì)胞色素氧化酶的活性。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇6)

《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》

一、說教材

本節(jié)課選自人教版生物必修1第4章第2節(jié),主要內(nèi)容包括科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,以及生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。第四章共有3節(jié)內(nèi)容,第一節(jié)主要說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜,為什么具有選擇透過性?功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng),于是進(jìn)入第二節(jié)內(nèi)容膜結(jié)構(gòu)的探索。而第二節(jié)內(nèi)容又是第三節(jié)內(nèi)容“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡膶W(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此本節(jié)課在第四章起著承上啟下的作用。通過科學(xué)史的滲透,認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索、不斷完善的漫長(zhǎng)過程。

二、說學(xué)情

本課所面對(duì)的學(xué)生為高一年級(jí)的學(xué)生,通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí),對(duì)“化合物”、“細(xì)胞膜”、“生物膜系統(tǒng)”等內(nèi)容已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí),在這一前提下學(xué)習(xí)本課內(nèi)容可以做到深入淺出,層層深入。在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)科的知識(shí),初步掌握生物學(xué)科學(xué)習(xí)的方法,認(rèn)同生物結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)觀點(diǎn)。

基于以上分析,結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于教學(xué)目標(biāo)多元化的要求,我將確定如下教學(xué)目標(biāo):

三、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)目標(biāo)】

1.闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。

2.簡(jiǎn)述生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。

【能力目標(biāo)】

1.培養(yǎng)分析、質(zhì)疑、探究、合作交流的能力。

2.增強(qiáng)動(dòng)手操作能力,提升科學(xué)探究能力。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】

1.認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索,不斷完善的漫長(zhǎng)過程。

2.樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。

四、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】

理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。

【難點(diǎn)】

在建立生物膜模型的過程中滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。

五、說教學(xué)方法

1.教法

通過講授、討論、問答等多種教學(xué)手段,建立誘導(dǎo)探究的課堂模式,使發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)的實(shí)驗(yàn)變成一種探究式的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理、探索真理的全過程,進(jìn)而更好的掌握其中的科學(xué)方法,理解科學(xué)內(nèi)容。

2.學(xué)法

在本課學(xué)習(xí)中,學(xué)生利用課本和課件提供的資源進(jìn)行思考,在此基礎(chǔ)上,綜合了探究性學(xué)習(xí)、自主探究、小組合作學(xué)習(xí)等方法完成模型的構(gòu)建。

接下來,我重點(diǎn)講解我的教學(xué)過程。

六、說教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課

首先是利用生活示例導(dǎo)入,多媒體展示:小龍蝦—橫紋肌溶解癥—肌紅蛋白—肌紅蛋白尿。隨后提出問題,有沒有注意到自己尿液的顏色和患者尿液顏色的區(qū)別,為什么有這樣的區(qū)別?隨后補(bǔ)充,正常人的細(xì)胞膜沒有破壞,具有選擇透過性,引導(dǎo)學(xué)生生物膜具有選擇透過性的功能與生物膜的成分和結(jié)構(gòu)有關(guān),從而引入本節(jié)的內(nèi)容《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》。

食源性橫紋肌溶解癥是生活中常見的示例,能夠引起學(xué)生的注意,使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。回顧舊知,引入新知,目的是學(xué)生聯(lián)系已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,順利引入新課,并且滲透健康飲食習(xí)慣。

環(huán)節(jié)二:新課教學(xué)

(一)科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程

對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的教授,我打算采用:教師提供資料→提出問題(要求)→學(xué)生做出假設(shè)(構(gòu)建模型)→教師提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過這種思路,可以將課本中的結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)探究的一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。

1.組成細(xì)胞膜成分的探索(多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二)

鼓勵(lì)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,循序漸進(jìn)、層層誘導(dǎo)。并順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生提出何種假設(shè)?又如何來證實(shí)你的假說?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二,能夠得出組成細(xì)胞膜的成分主要是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì)。通過引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假說,引出科學(xué)探究的一般方法。鍛煉學(xué)生觀察、分析、總結(jié)的能力。隨后稱熱打鐵,繼續(xù)提出問題,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)又是如何組成細(xì)胞膜呢?

2.磷脂分子的排布形式(多媒體課件展示磷脂分子資料和實(shí)驗(yàn)三)

多媒體課件展示介紹磷脂的性質(zhì)和細(xì)胞生存的條件,要求學(xué)生自主進(jìn)行小組討論磷脂分子在空氣—水界面以及假設(shè)組織細(xì)胞膜中磷脂的分布情況,并派代表在黑板上演示。教師評(píng)價(jià),給出意見。最終得出細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu),其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè),疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè),只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為水的環(huán)境中。通過小組討論的方式,培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和動(dòng)手能力。

3.蛋白質(zhì)分子的排布(多媒體展示資料4和冰凍蝕刻顯微技術(shù))

通過角色扮演的方法,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如果把自己當(dāng)作科學(xué)家,會(huì)得到怎么樣的假設(shè)?同時(shí)表述模型。學(xué)生根據(jù)掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,描述細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒的存在狀態(tài)。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要性。

4.細(xì)胞膜是靜止的嗎?(多媒體展示變形蟲視頻和實(shí)驗(yàn)五)

視頻展示變形蟲運(yùn)動(dòng),動(dòng)畫展示熒光標(biāo)記技術(shù),啟發(fā)誘導(dǎo),提出問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納相應(yīng)結(jié)論,并設(shè)計(jì)新的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證實(shí)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。通過視頻和動(dòng)畫的輔助,增加學(xué)生對(duì)微觀知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)質(zhì)疑、創(chuàng)新、探索的科學(xué)觀點(diǎn)。強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn),認(rèn)同技術(shù)進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的重要性。

(二)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容(多媒體展示模型)

多媒體展示1972年桑格和尼克森提出的細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合之前的實(shí)驗(yàn)探究上進(jìn)行回顧,用自己的話說出基本要點(diǎn)。教師糾正、展示完整內(nèi)容并進(jìn)行詳細(xì)講解并補(bǔ)充糖蛋白等相關(guān)知識(shí)。

讓學(xué)生進(jìn)行回顧,增強(qiáng)口語(yǔ)表達(dá)和概括歸納的能力,并檢驗(yàn)教學(xué)效果。

環(huán)節(jié)三:總結(jié)提升

引導(dǎo)學(xué)生思考:總結(jié)知識(shí)、形成概念圖。為鞏固學(xué)生所學(xué)內(nèi)容,教師布置課外思考題,之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)中,哪些體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?哪些又體現(xiàn)了選擇透過性這一功能特點(diǎn)?

通過學(xué)生總結(jié)知識(shí),形成概念圖,有助于對(duì)知識(shí)的吸收和理解,能夠形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課后以思考題的形式,既能消化知識(shí),應(yīng)用新知,又能激起學(xué)習(xí)生物的興趣。

2023生物高三復(fù)習(xí)教案(篇7)

各位評(píng)委:

大家好!今天我說課的題目是《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》。本節(jié)課內(nèi)容是人教版高中生物必修模塊三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中第五章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》第二節(jié)的內(nèi)容。我將從教材分析,學(xué)情分析、教學(xué)策略、學(xué)法指導(dǎo)、教學(xué)過程、板書設(shè)計(jì)、習(xí)題設(shè)計(jì)等七個(gè)方面來簡(jiǎn)要談一下我對(duì)這節(jié)內(nèi)容的構(gòu)思和設(shè)計(jì),敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。

一、教材分析

(一)教材地位和作用

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》一節(jié)課主要包括生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的概念、過程、特點(diǎn)及研究意義四部分內(nèi)容,在教材內(nèi)容的設(shè)計(jì)上首先由能量流動(dòng)的概念引入分析能量流動(dòng)的方法:由個(gè)體→群體→系統(tǒng)的分析方法,定性分析與定量分析結(jié)合的分析方法,旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行研究分析,發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的能力。在學(xué)生揭示能量流動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過桑基魚塘、草原放牧兩個(gè)實(shí)例分析,使學(xué)生切身體驗(yàn)生態(tài)學(xué)規(guī)律與現(xiàn)實(shí)生活及生產(chǎn)實(shí)踐的密切聯(lián)系,自覺樹立生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律,為人與自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展之路而努力。

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個(gè)重要體現(xiàn),在整個(gè)高中生物學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用,它以生物的新陳代謝、生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)等知識(shí)為基礎(chǔ),同時(shí)又是學(xué)生鞏固生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),理解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),以及生態(tài)系統(tǒng)等知識(shí)的基礎(chǔ),它在高中生物學(xué)習(xí)中是重點(diǎn)和難點(diǎn)。

(二)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用

(三)考綱要求

生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用(Ⅱ)

(四)教學(xué)目標(biāo)

為落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,結(jié)合本節(jié)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)及高中二年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)心理水平,確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)如下:

知識(shí)目標(biāo):

1.結(jié)合具體實(shí)例分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)

2.在運(yùn)用能量流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行實(shí)例分析的基礎(chǔ)上,歸納并概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。

能力目標(biāo):

1.能從整體水平對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行定性和定量的系統(tǒng)分析,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合和推理判斷的思維能力。

2.應(yīng)用能量流動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行具體問題的分析和解釋,并能提出解決問題的可行性措施。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.關(guān)注農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè),注重生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)的培養(yǎng)。

2.認(rèn)同可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),養(yǎng)成勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

(五)重難點(diǎn)及其突破

1.重點(diǎn)

生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)

(1)能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。生物圈中每一完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個(gè)能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的系統(tǒng),這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個(gè)重要體現(xiàn)。

(2)指導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程和特點(diǎn)的過程,也是培養(yǎng)學(xué)生分析綜合、推理的思維能力以及學(xué)習(xí)用準(zhǔn)確語(yǔ)言表達(dá)自己觀點(diǎn)的能力的過程。

(3)研究能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn),一方面可以鞏固前面學(xué)習(xí)的食物鏈、食物網(wǎng)的知識(shí),另一方面也為研究生態(tài)系統(tǒng)的目的——更好地服務(wù)于人類自身(調(diào)節(jié)能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?打好基礎(chǔ),教育學(xué)生樹立生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),自覺堅(jiān)持生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的原理。

基于對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)和現(xiàn)實(shí)生活的需要,確定了以上教學(xué)的重點(diǎn)。

2.難點(diǎn)及其突破策略

難點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)

難在能量流動(dòng)比較抽象和學(xué)生缺少揭示規(guī)律的方法。針對(duì)這一難點(diǎn)主要采取了以下突破措施:

1.采用由局部到整體,由個(gè)別到一般,先定性再定量的分析方法,逐步引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動(dòng)過程,歸納能量流動(dòng)的特點(diǎn)。

在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程時(shí),先由一個(gè)個(gè)體的能量輸入、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化和散失途徑分析,逐步種群、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),最終歸納出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程。在能量流動(dòng)的特點(diǎn)的教學(xué)中,先由生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程的定性分析作出推測(cè),然后以賽達(dá)泊格湖能量為例定量分析,最終得出能量流動(dòng)的單向流動(dòng),逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。

2.設(shè)計(jì)合理問題引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),通過小組的合作進(jìn)行推理探究,發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)師生互動(dòng),共同探究規(guī)律。

在學(xué)生完成能量流動(dòng)概念學(xué)習(xí)之后,教師提出問題:一個(gè)個(gè)體的能量如何輸入儲(chǔ)存和散失?一個(gè)種群呢?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教材的學(xué)習(xí)和思考;接著提出能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的?引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教材,小組探究:第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量從哪里來,到哪里去?第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)呢?在小組探究的基礎(chǔ)上師生合作歸納出,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程。然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究歸納:①生態(tài)系統(tǒng)的能量來源是什么?②如何輸入?③流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量?④能量在各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的來源和去路?⑤能量流動(dòng)的起點(diǎn)和渠道?通過探究和師生互動(dòng)準(zhǔn)確掌握生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程?

在解決生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程的基礎(chǔ)上由學(xué)生以小組為單位定量分析賽達(dá)泊格湖能量流動(dòng)。教師提出問題引導(dǎo)學(xué)生“你能總結(jié)出什么規(guī)律?”通過小組合作,最終歸納出能能量流動(dòng)的規(guī)律。

3.重視聯(lián)系實(shí)際,鞏固規(guī)律,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

在學(xué)生歸納規(guī)律的基礎(chǔ)上提出“為什么一山不容二虎?”“食物鏈長(zhǎng)度一般只有4-5級(jí)?”“魯賓遜荒島生存策略”等實(shí)例分析,既鞏固了知識(shí),又使學(xué)生在分析實(shí)例的同時(shí),體驗(yàn)了生活實(shí)際中的科學(xué)規(guī)律,大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律、揭示事物本質(zhì)的科學(xué)探究_,提升了學(xué)生分析問題的能力。

二、學(xué)情分析:

本節(jié)課授課對(duì)象為高二年級(jí)學(xué)生,從學(xué)生的認(rèn)知水平來看,已經(jīng)有很強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力,而且通過高一年級(jí)的學(xué)習(xí)已經(jīng)養(yǎng)成合作探究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,且學(xué)生已具有一定的分析問題、邏輯推理能力;從學(xué)生的知識(shí)水平來看,學(xué)生通過初、高中學(xué)習(xí)已逐步建立了能量,能量傳遞,能量守恒等一些基本概念;在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,已學(xué)習(xí)了儲(chǔ)存能量的物質(zhì)、光合作用、細(xì)胞呼吸等內(nèi)容,這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)策略

以“自主、探究、合作”作為學(xué)習(xí)的基本形式,充分利用教材、媒體等資料引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、加工信息、推理判斷、合作探究、歸納總結(jié)。在教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)、思考、合作、探究、歸納,教師啟發(fā)引導(dǎo)、歸納、拓展延伸,師生互動(dòng),生生互動(dòng),落實(shí)課堂教學(xué)目標(biāo)。在樂學(xué)氛圍中提升分析問題、解決問題的能力。充分發(fā)揮多媒體在教學(xué)中的直觀性,條理性、動(dòng)態(tài)性、高效性等優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)多媒體課件演示,幫助學(xué)生理解和分析。

四、學(xué)法指導(dǎo)

本節(jié)課的教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生由現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握規(guī)律,并運(yùn)用規(guī)律分析實(shí)際問題的能力,如何去分析問題、揭示問題,方法很重要。本節(jié)內(nèi)容教學(xué)中教師重在指導(dǎo)學(xué)生掌握由個(gè)別→一般,由局部→系統(tǒng)的分析問題的方法以及研究規(guī)律常用的定量分析、定性分析的方法,同時(shí)教師要重視指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,進(jìn)行規(guī)律的理解和應(yīng)用,在教學(xué)過程中不斷提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力是重要途徑之一。

五、教學(xué)過程

(一)教學(xué)流程

1.問題探討、設(shè)疑激趣

2.理解概念、問題引導(dǎo),學(xué)生由個(gè)體→種群→營(yíng)養(yǎng)級(jí)→生態(tài)系統(tǒng)逐步進(jìn)行能量流動(dòng)分析。

3.小組探討交流,師生共同歸綱總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程。

4.定量分析賽達(dá)泊格湖能量流動(dòng),小組合作交流,師生共同歸納能量流動(dòng)特點(diǎn)并探究其表示形式。

5.實(shí)例分析,運(yùn)用能量流動(dòng)的規(guī)律。

6.小組探討實(shí)例、歸納研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。

7.課堂小結(jié)

(二)本節(jié)課教學(xué)的設(shè)計(jì)思路

重視學(xué)生的主體地位,發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能。在教學(xué)中教師通過導(dǎo)誘,使學(xué)生樂學(xué)、會(huì)學(xué)、學(xué)有所獲是本節(jié)課突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)的關(guān)鍵。

本節(jié)課一開始通過問題探討,使學(xué)生置身其中;與生存挑戰(zhàn)相聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生求知_。自覺主動(dòng)投入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

接著通過教師問題引導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行能量流動(dòng)的分析,在學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)會(huì)由個(gè)體→群體→系統(tǒng)的分析方法。然后通過問題引導(dǎo)學(xué)生小組交流探究,師生共同總結(jié)出能量流動(dòng)的過程,在此基礎(chǔ)上做出定性推測(cè):能量有逐級(jí)遞減的趨勢(shì)。

教師進(jìn)一步提出這一推測(cè)的準(zhǔn)確性有待驗(yàn)證,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的_。教師因勢(shì)利導(dǎo)轉(zhuǎn)入定量分析賽達(dá)泊格湖的能量流動(dòng),通過定量分析和小組的交流探究歸納出能量流動(dòng)的規(guī)律。

學(xué)生沉浸在發(fā)現(xiàn)規(guī)律的快樂中,教師趁熱打鐵引入實(shí)例分析,使學(xué)生在分析實(shí)例中體驗(yàn)規(guī)律應(yīng)用的快樂進(jìn)而加深對(duì)規(guī)律的理解,在此基礎(chǔ)上教師通過引導(dǎo)學(xué)生比較農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)與桑基魚塘,以及小組變流如何更好的進(jìn)行草原放牧,嘗試將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于新情景中,解決實(shí)際問題、理解研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。

在本節(jié)課的教學(xué)中突出學(xué)生由現(xiàn)象進(jìn)行定性定量分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)律的教學(xué)思路,容易激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的學(xué)習(xí)積極性。

在教學(xué)中的幾個(gè)注意點(diǎn)

1.注意區(qū)分?jǐn)z入量和同化量

2.在講能量金字塔時(shí)要避免學(xué)生在理解不透或知識(shí)鞏固不牢時(shí),引入其他的金字塔造成干擾,暫不拓展其他生物金字塔。

3.區(qū)分提高能量利用率與提高能量傳遞效率不同。

六、板書設(shè)計(jì)

為突出重點(diǎn),幫助學(xué)生構(gòu)建完善知識(shí)體系。板書設(shè)計(jì)如下:

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

一、能量流動(dòng)的概念三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

輸入傳遞、轉(zhuǎn)化、散失1.特點(diǎn)

二、能量流動(dòng)的過程單向流動(dòng)

1.來源逐級(jí)遞減

2.起點(diǎn)2.表現(xiàn)形式

3.渠道能量金字塔

4.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量四、研究能量流動(dòng)的意義

5.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量來源1.效利用

6.各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去路2.持續(xù)高效流向?qū)θ擞幸娴牟糠?/p>

7.能量轉(zhuǎn)化過程

七、習(xí)題設(shè)計(jì)

1.課堂鞏固練習(xí)

旨在鞏固本節(jié)課的重點(diǎn),區(qū)分易混點(diǎn)

2.課后探究

設(shè)計(jì)課后探究的目的,在于進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行科學(xué)研究的積及性;同時(shí)通過開放性試題,拓寬學(xué)生思維。

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