5章导案Word格式.docx
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(1)活化能:
分子从转变为容易发生化学反应的所需要的能量。
(2)原理:
同无机催化剂相比,酶的作用更显著,因而催化效率更高。
(3)意义:
使细胞代谢能在条件下快速进行。
二.酶的本质1.探索历程:
读P81资料分析,总结酶的含义。
2.酶的含义:
(1)合成场所:
(2)化学本质:
具有,绝大多数是,极少数是。
思考讨论1:
酶的产生和发挥作用一定在细胞内进行吗?
三、酶的特性
含义:
酶的催化效率大约是无机催化剂的倍。
1.高效性意义:
使快速进行
实验:
比较H2O2在不同条件下的分解
含义:
每一种酶只能催化化学反应
2.专一性意义:
使有条不紊的进行
【合作探究】请同学们设计一个实验验证唾液淀粉酶具有专一性(本实验可能用到的材料:
试管、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、新鲜的唾液、斐林试剂、37℃温水、55-65℃热水)
实验过程:
实验现象:
实验结论:
思考讨论2:
本实验的自变量、因变量、无关变量分别是什么?
3.酶作用条件的温和性
(1)酶活性的含义:
酶对化学反应的
(2)酶活性的主要影响因素:
(3)温度和pH对酶活性的影响:
在的温度和pH条件下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶活性都会。
思考讨论3:
(1)温度过高和过低对酶活性的影响其本质相同吗?
pH过高和过低对酶活性的影响其本质相同吗?
为什么?
(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内,能否继续将淀粉分解为麦芽糖?
其原因是什么?
胃蛋白酶进入小肠后还能起作用吗?
四.与酶有关的曲线分析
1.酶高效性的曲线
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,不改变化学反应的平衡点。
加酶无机催未加酶或无机催化剂
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
加酶B或未加酶
加酶A
2.酶专一性的曲线
(1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加入酶时明显加快,说明酶A催化底物A反应。
(2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加入酶时相同,说明酶B不能催化底物A反应。
3.影响酶活性的曲线
(1)在一定温度(或pH)范围内,随温度(或pH)的升高,酶的活性增强;
超过这一范围,酶活性减弱。
(2)在一定条件下,酶活性最大时的温度(或pH)称为该酶的最适温度(或pH)。
(3)过酸、过碱或高温会破坏酶的空间结构,导致酶永久失活。
最适pHpH
4.底物、生成物、酶三者的浓度对酶促反应速率的影响
(1)酶浓度的影响:
在底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度成正比。
(2)底物浓度的影响:
在酶量一定的条件下,在一定范围内酶促反应速率随底物浓度的增加而增加,但当底物浓度达到一定值后,由于受酶数量和酶活性的限制,酶促反应速率不再增加。
(3)生成物浓度的影响:
在生成物浓度较低时,反应速率速率随反应的进行能较长时间保持不变;
在生成物浓度较高时,反应速率明显下降。
第2节细胞的能量通货——ATP(导案)
【学习目标】
1.ATP的化学组成和特点2.ATP的分子简式3.ATP在能量代谢中的作用
【学习重难点】1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用2.ATP与ADP相互转化
【课前延伸】______是细胞的主要能源物质,_______是生物体内储存能量的物质,_______是新陈代谢所需能量的直接来源,_______是几乎所有生命系统中能量的最终源头。
【自主学习】一、ATP分子中具有高能磷酸键
ATP是_______的英文名称缩写。
ATP分子的结构式可以简写成________,A代表______,P代表________,~代表____________。
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
二、ATP和ADP可以相互转化
ATP与ADP的相互转换(反应式):
________________________。
ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应。
反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同
ATP合成(反应式从右至左)
ATP分解(反应式从左至右)
场所
____________
包括细胞内所有需要_____的进行生命活动的结构
条件
由________酶催化
“能量”
合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的_____和光合作用中吸收的____
注意:
ATP水解释放的能量不会再参与_____的合成
ATP水解释放的能量是储存在ATP________中的化学能
ATP的形成途径:
生物体内的ATP含量很低,所以ATP与ADP总是不断地进行着相互转化。
在动、植物细胞内能使ADP转化为ATP的途径有:
动物与人:
________________
绿色植物:
三、ATP的利用细胞内吸能反应一般与________的反应相联系,由________提供能量;
放能反应一般与________的反应相联系,释放的能量储存在_____中。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
ATP的利用举例:
______________________________
【合作探究】
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研成粉末状,取两等份分别装入2只玻璃杯中,各加入少量的水,使之混合,可见到玻璃杯中有淡黄色荧光出现,经过15min荧光消失。
这是,再将ATP溶液加入其中一只玻璃瓶中,将葡萄糖溶液加入另一只玻璃瓶中,可观察到加入ATP溶液的玻璃瓶中有荧光出现,而加葡萄糖溶液的瓶中没有荧光出现。
回答以下问题:
(1)干燥后研成粉末状的物质含有________________________________。
(2)说明萤火虫发光过程中能量的转化形式_______________________________________。
(3)两只玻璃瓶最后的实验现象说明了__________________________________________
一、生物体内的能源物质总结:
(1)细胞中的重要能源物质——葡萄糖;
(2)植物细胞中储存能量的物质——淀粉;
(3)动物细胞中储存能量的物质——糖原;
(4)生物体内储存能量的物质——脂肪;
(5)生物体进行各项生命活动的主要能源物质——糖类;
(6)生物体进行各项生命活动的直接能源物质——ATP;
(7)生物体进行各项生命活动的最终能源物质——太阳光。
二、ATP与ADP的相互转化过程是不是化学上的可逆反应?
答:
不是。
这是因为它们:
(1)反应条件不同:
ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;
而ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶。
酶具有专一性,因此反应条件不同。
(2)能量来源不同:
ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能,而合成ATP的能量主要是有机物中的化学能和太阳能。
(3)合成与分解的场所不同:
ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体;
而ATP分解的场所较多,如:
细胞膜(供主动运输消耗的能量)、叶绿体的基质(将ATP中的能量释放出来,储存在合成的有机物中)、细胞质的基质(由ATP供能,活化氨基酸,将活化的氨基酸转移到相应的mRNA上)、细胞核(DNA复制和RNA合成所消耗的能量)等等。
因此,合成与分解的场所不尽相同。
(4)两者的功能不同:
ATP是生物体内生命活动的直接能源物质,它水解时释放的能量可以供各项生命活动需要;
而ATP的合成伴随着能量的储存,该反应实际上是生物体内能量的转移过程。
第3节ATP的主要来源——细胞呼吸(导案)
【教学目标】
1.通过学习,进一步认识线粒体的结构和功能,理解线粒体是有氧呼吸的主要场所;
2.通过自主学习,理解细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程;
3.通过比较和讨论,理解细胞有氧呼吸和无氧呼吸的异同和联系;
4.结合实例综合分析,了解细胞呼吸原理在实践中的应用;
【教学重点和难点】
1.教学重点
有氧呼吸的过程及原理。
2.教学难点
⑴细胞呼吸的原理和本质;
⑵探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【课前延伸】
生物在生命活动中所需的能量直接来源于ATP的水解,ATP是生命活动的直接能源物质,ATP在生物体主要通过什么方式获得呢?
一.细胞呼吸的概念
1.实质:
有机物,能量。
2.产物:
、CO2或其他产物。
3.类型:
4.酵母菌细胞呼吸类型:
,呼吸产物:
有氧时产生
无氧时产生。
【合作探究】细胞呼吸,呼吸和呼吸运动是否为同一概念?
二.有氧呼吸
1.概念:
细胞在的参与下,通过多种酶的催化作用,把等有机物彻底氧化分解,产生,释放,生成大量的过程。
2.条件:
场所:
主要是,
线粒体的结构:
具有内、外双层膜,内膜的某些部位向内折叠形成
,嵴的周围充满了
。
在线粒体的
和
含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
思考,为什么说线粒体是有氧呼吸的主要场所?
3.化学方程式:
4。
以表格的形式比较有氧呼吸三个阶段的反应物、场所、生成物及放能情况
场所
反应物
生成物
释放能量
第一阶段
葡萄糖
第二阶段
丙酮酸,水
少量能量
第三阶段
H2O,ATP
【合作探究】有氧呼吸全过程中的三个阶段的相同点和不同点是什么?
①产生CO2的阶段( )②产生H2O的阶段( )
③氧气参与的阶段( )④产生ATP的阶段( )
⑤产生ATP最多的阶段( )
5.过程特点:
能量是,有机物。
6.能量转化:
1mol的葡萄糖彻底氧化分解后,释放出的能量,其中1161KJ的能量储存在中,其余的能量以形式散失掉。
三.无氧呼吸
1.条件:
不需要参与。
2.场所:
在中进行。
3.过程:
第一阶段:
葡萄糖酶
酶()
第二阶段:
丙酮酸
酶()
4.化学反应式:
C6H12O6
5.发酵:
酵母菌,乳酸菌等微生物的。
产生酒精的叫,产生乳酸的叫。
【合作探究】发酵与无氧呼吸有什么区别?
6.列表比较有氧呼吸和无氧呼吸
呼吸方式
有氧呼吸
无氧呼吸
不
同
点
产物
化学方程式
能量变化
相
联系
实质
第4节能量之源——光与光合作用(第1课时导案)
【课标要求】
1.说出绿叶中色素的种类、颜色和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能
【教学重点】
1.绿叶中色素的种类和作用。
2.光合作用的发现及研究历史。
【教学难点】1.叶绿体中色素的分离提取实验和叶绿体功能分析实验。
【教与学过程】
(第1课时)
一.实验:
绿叶中色素的提取和分离
实验原理
(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中;
(2)各种色素在层析液中的溶解度不同:
溶解度的随层析液在滤纸上扩散得,反之则慢。
因而色素就会随上的扩散而分离开。
步骤
【自主学习一】
【合作探究一】
1.
2.
3.1提取
4.绿叶中的
5.色素
(1)取材:
称取5g;
(2)研磨:
剪碎叶片,加少许,再加加入10mL,迅速速研磨;
(3)过滤:
漏斗基部放一块,
将滤液迅速导入玻璃漏斗中进行过滤。
(4)收集:
用小试管收集研磨液滤液,及时用棉塞将试管口塞严。
①加入SiO2、CaCO3的作用是什么?
②研磨时为什么要迅速而充分?
③收集滤液后,为什么要及时用棉塞将试管口塞严?
6.2 制
7.备
滤
纸
条
将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条,将滤纸条的一端,并在距这一端处用铅笔画一条细的横线。
④为何将滤纸条剪取两角?
3画滤
液
细
用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀的画出一条细线,待滤液干后,再重复画一两次细线
⑤重复画一两次的目的是什么?
分离
滤液中的
色素
将3mL层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,然后用棉塞塞紧试管口
6为什么不能让滤液细线触及层析液?
7为什么要用棉塞塞紧试管口?
5
观察
与记录
观察滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色。
实验结果
滤纸条上出现4条色素带,分别为下表所示:
色素种类
颜色
含量
溶解度
扩散速度
【自主学习二】
二.绿叶中色素的种类分布及吸收光谱
吸收光谱
分布
叶绿素
(约占)
主要吸收
和
叶绿体中类囊体的薄膜上。
类胡萝卜素
【合作探究二】
⑧温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源?
⑨叶绿体中色素的合成受那些因素的影响?
三.叶绿体的结构与功能1.形态:
一般呈扁平的或。
2.结构:
叶绿体由、、、构成,每个基粒由一个个的
堆叠而成。
吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的上。
3.功能:
叶绿体是进行的场所。
它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的,还有许多进行光合作用所必需的。
第2节光与光合作用(第2课时导案)
【教学目标】【教学重点】
1.说明光合作用以及对它的认识过程。
1。
光反应、暗反应过程及相互关系。
2.说出光合作用的过程和原理的应用。
2。
影响光合作用强度的环境因素。
3.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
【教学难点】
4.简述化能合成作用。
光反应、暗反应的过程。
5.比较呼吸作用和光合作用的异同点。
探究影响光合作用强度的环境因素。
一.光合作用的概念分析
1.场所:
绿色植物在中。
2.能量来源:
。
3.反应物:
4.产物:
5.实质:
二.光合作用的探究历程
发现者
实验
结论
普利斯特利
小鼠与放在同一个玻璃罩内小鼠没有窒息而死
植物可以
英格豪斯
500多次植物更新空气实验
植物只有绿叶在下,才能更新空气
R.梅耶
根据能量转换和守恒定律
光合作用把光能转换成储存起来
萨克斯
绿色叶片→→叶片一半曝光→碘蒸汽处理→颜色变化(蓝色出现)
植物叶片在光合作用中产生了
恩格尔曼
利用水绵在不同光照条件下对分布的影响
氧气是释放出来的,是光合作用的场所。
鲁宾、卡门
向绿色植物提供H218O、C18O2,释放的氧气是
光合作用释放的氧气全部来自于
卡尔文
用标记CO2
探明了CO2转化成有机物的途径
三.光合作用的过程
1.写出各标号的名称:
①_______②_______③_______④________⑤_______
⑥_______⑦_______⑧______⑨_________
2.光反应为暗反应提供了[]和[](只填序号)。
3.光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的__________________和_________________
4.光合作用的总反应式:
叶绿体
中的色素
比较光合作用的光反应及暗反应两阶段
光反应
暗反应
区别
反应场所
反应条件
需要光照、色素、酶和水
酶、CO2、、[H]和ATP
物质变化
光解
①水的光解:
H2O+
②ATP的合成:
酶
①CO2的固定:
CO2+C52C3
②C3的还原:
C3(CH2O)+C5
③ATP分解:
→ATP中
→
有机物中
光能转变为化学能并释放氧气
同化CO2形成(CH2O),贮存化学能
①光反应为暗反应的进行提供和。
②暗反应为光反应的进行提供和。
总之,光反应和暗反应是两个既相互制约又紧密联系,是缺一不可的整体。
四.光合作用原理的应用
1.光合作用强度
(1)概念:
植物在内通过光合作用制造的数量。
(2)表示方法:
用一定时间内或的数量来定量表示。
2.影响因素
(1)空气中浓度;
(2)土壤中;
(3)光照的强度以及光的成分;
(4)的高低。
3.探究“光照强度对光合作用的影响”
(1)提出问题:
(2)作出假设:
在一定光照强度范围内,光照越强,光合作用越强。
(3)设计实验:
材料用具:
打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶(如菠菜叶)
实验用的小圆叶片必须排出,待其沉入水底,放入处盛有清水的烧杯中,水中必须富含,进行不同强度的光照,观察记录同一时间段内。
(4)进行实验:
打出小圆形叶片30片→抽出叶内气体→小圆形叶片沉入水底备用→对照实验及结果:
小圆形叶片
加富含CO2的清水
光照强度
叶片浮起数量
甲
10片
20ml
强
乙
中
丙
弱
(5)分析结果,得出结论:
在一定范围内,随着不断增强,
也不断增强。
(6)表达交流:
实验时如何制造强、中、弱三种强度的光照条件?
【自主学习三】
三.化能合成化作用
1.概念:
利用体外环境中的某些氧化时所释放的能量来。
例如硝化细菌,能利用氧化释放的化学能将合成糖类,供自身利用。
2.自养生物:
能将无机环境中的转化为有机物的生物。
其中有进行
的生物,如绿色植物;
有进行的生物,如硝化细菌。
异养生物:
只能利用环境中来维持自身的生命活动,如人、动物、真菌及大多数细菌
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