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细胞的能量供应和利用

2022-05-18 来源:意榕旅游网

  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所需要的能量的来源: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。

  学生阅读相关内容,填写表格,并进行分组讨论后,分别讲述有氧呼吸三个阶段。

  比较两者的区别

  分析有机物产伤的热能的生理意义。

  教学活动 教师活动 学生活动

  (四)第一课时小结及练习 用幻灯片展示半成品的概念图,指导学生完成

  练习略 小组讨论,完成概念图

  (五)无氧呼吸 提出问题:人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗?师生共同列举一些无氧呼吸的例子(如马铃薯块茎,水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等

  无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化

  以乳酸、酒为例子,讲授发酵的概念。

  通过用图表比较有氧呼吸和无氧呼吸两者的区别,指导学生概括无氧呼吸的概念 举出生活中遇到的无氧呼吸的例子

  填写相关的表格

  以有氧呼吸概念为例子,尝试总结出无氧呼吸的概念。

  通过小组讨论,尝试找出有氧呼吸与无氧呼吸之间的相同、相异之处。

  (六)细胞呼吸原理的应用 指导学生进行资料分析和讨论。 进行讨论,或者自由发言,利用无氧呼吸的知识,解释教材中相关的实例

  (七)小结及练习  

  第4节   能量之源——光与光合作用(3课时)

  一、 教学目标:

  【知识】:说出绿叶中色素的种类和作用(了解)

  说出叶绿体的结构和功能(了解)

  说明光合作用以及它的认识过程(理解)

  研究影响光合作用强度的因素

  【情感态度】:通过了解光合作用的探索过程,认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和用于实践的科学精神与态度。

  【能力、技能】:进行有关的探究和实验,学会提取、分离绿叶中的色素,在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,运用语言表达的能力以及分享信息的能力。

  二、教学重难点:

  重点:绿叶中色素的种类和作用;光合作用的发现和研究历史;光合作用的光反映、暗反应过程以及相互关系;影响光合作用强度的环境因素。

  难点:光反映和暗反应的过程;探究影响光合作用强度的环境因素。

  三、教学用具:实验材料;ppt课件

  四、课前准备:

  五、教学过程

  教学内容 教师活动 学生活动

  (一)引入 光合作用对自然界的意义:生成氧气,进而紧接形成地球的臭氧层;直接或间接为其他生物提供能源;促进碳的循环。 

  (二)光合色素 实验:探究光合色素的的种类

  讲述光合色素的种类、吸收光谱 

  (三)叶绿体的结构 通过图片和问题的引导,讲述叶绿体的结构及其适应光合作用的特点。 对恩格尔曼的两个实验进行讨论,并进行表达交流

  (四)光合作用的探究历程 利用学生初中学过的关于光合作用的反应式,利用填空的方式,展示光合作用的定义。

  引导学生对几个主要的探索历程资料进行阅读,并找出相关阶段的研究成果或观点。特别讲述用同位素追踪氧元素走向和碳元素走向的实验 

  (五)光合作用的过程 光反应:以光合色素捕获的光能的用处入手,并辅以板话,能量的是水脱氢,并放出氧气和产生[h];并且使adp生成atp。强调了光反应需要的条件是光、光合色素、酶。

  暗反应:目的是二氧化碳获得h,被还原成为葡萄糖。二氧化碳与c5化合物结合(二氧化碳的固定),成城2分子c3;一部分c3获得了[h]被还原为葡萄糖;一部分c3形成c5继续参与循环。

  归纳光合作用的本质:把利用光能,产生[h],把二氧化碳还原为葡萄糖,并把光能储存在更加稳定的糖类中。

  以表格的形式再次巩固光合作用两个阶段的各种变化。以及两个阶段之间的关系。 

  教学活动 教师活动 学生活动

  (六)影响光合作用强度的因素以及呼吸作用与光合作用的关系 设计情景,引导学生了解二氧化碳浓度、光照强度、温度对植物光合作用强度的影响。利用哈密瓜之类的例子,分析呼吸作用和光合作用的关系。

  (七)化能作用 自养生物;异氧呼吸的概念,并且通过例子来讲述叶绿体的苦恼。 

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