【组成生物体的化合物】组成生物体的化合物

【jiaoan.jxxyjl.com--高二生物教案】

1.2  一、知识结构:原生质的概念无机化合物:水、无机盐有机化合物:糖类、脂类、蛋白质和核酸各种化合物只有按照一定方式有机组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象二、教学目标:1.原生质定义(b:识记)。2.组成生物体的水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸这几种化合物的化学元素组成，在细胞内的存在形式和重要的功能(c:理解)。3.组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的基础(c:理解)。4.各种化合物只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命观象(a:知道)。三、教学重点、难点、疑点及解决方法:1.教学重点解决方法[教学重点](1)组成生物体的化合物的化学元素组成。(2)各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能。[解决方法](1)列表比较四类有机化合物的元素组成，找出它们的共同点和不同点。(2)将各种化合物的存在形式、结构和功能有机地联系起来，辩证地理解它们之间的相互关系。2.教学难点解决方法[教学难点](1) 组成蛋白质化学元素、相对分子质量、基本组成单位、分子结构和主要功能。(2) 组成核酸的化学元素、相对分子质量、基本组成单位和重要功能。[解决方法](1)采用逐步深入的分层认识的方法。(2)利用多媒体进行直观教学、制作好蛋白质分子结构课件。四、课时安排:第1课时:构成细胞的化合物、水、无机盐、糖类和脂类第2课时:蛋白质和核酸五、教学方法:1.直观教学方法:用多媒体课件演示教材中的蛋白质结构、肽链的形成等。2.讲述法:教材中物质存在形式、组成成分等。3.讲解法:教材中的概念，生理作用等。4.比较法:生物大分子的结构特点进行比较，找出它们的共同点。5.分层认识法:生物大分子结构的认识。六、教具准备1.原生质的各种化学成分比例表；2.糖类、脂类、蛋白质、核酸元素组成比较表；3.氨基酸通式，肽链结构图；4.肽链的形式过程，蛋白质空间结构等多媒体课件；5.各类思考、检测题。七、学生活动1.指导学生观察教材有关图表，找出其要说明的问题；2.指导学生对教材重点内容的词句进行勾画并明确其含意；3.引导学生对重点问题进行探讨；4.对重点、难点学习后及时检测。八、教学程序第一课时(一)明确目标1.原生质的定义(b:识记)。2.水和无机盐的存在形式及功能(c:理解)。3.糖类、脂类的元素组成及功能(c:理解)。(二)重点、难点的学习与目标完成过程引人新课:上节课我们学习了组成生物体的化学元素，这些化学元素并不能直接表现出生命活动，它们首先必须组成化合物。这一节就是要了解组成生物体的各种化合物。指导学生观察教材p12构成细胞的化合物和细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量表。讲述:从表中我们可以看出构成细胞的化合物有六类，它们共同组成了原生质，是生命活动的物质基础。原生质是构成细胞的生命物质，它又分化为细胞膜、细胞质和细胞核等。显示检测题:1.下列关于原生质的叙述不确切的是：a.原生质中含有无机物和有机物        b.新鲜的洋葱表皮细胞是一小团原生质c.雌蛙刚产出的卵细胸是一小团原生质   d.生物体内的原生质能自我更新讲述:活细胞之所以能进行各种生命活动，这与构成细胞的化学成分密切相关。下面就分别介绍六类化合物。一、水学生活动:指导学生阅读教材p12有关内容。要求:(1)了解水在细胞及生物体的含量；(2)水在细胞中的存在形式及功能；(3)水对于生命活动的意义。讲解:水在细胞中以两种形式存在:自由水和结合水。(1)区别:结合水在细胞内与其他物质结合，含量比较稳定，不易散失；自由水以游离的形式存在于细胞质基质和液泡等部位内。(2)生理功能:结合水是细胞结构的重要组成成分。自由水是细胞内良好的溶剂，细胞内的许多化学反应都必须在水溶液中进行或需要水参加。水在生物体内的流动，可以把营养物质送到各个细胞，同时，也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。显示检测题:2.人体某些组织的含水量近似，但形态却不同，例如:心肌含水约79%而呈坚韧的形态，血液含水约82%，都呈川流不息的液态，对这种差异的解释是:a.心肌内多是结合水                 b.血液中全是结合水c.心肌内多是自由水                 d.血液中全是自由水3.当生物体新陈代谢旺盛、生长迅速时，通常结合水/自由水的比值:a.会升高         b.会降低         c.无变化       d.呈波动性小结:各种生物体的一切生命活动，绝对不能离开水，对绝大多数生物采说，没有水就不能存活。地球上如果没有水，也就没有生命。二、无机盐学生活动:指导阅读教材p13第一自然段。要求:(1)了解无机盐存在的主要方式；(2)了解无机盐的生理作用。讲解:无机盐的生理功能有三个方面:其—，有些是细胞内某些化合物的重要组成部分。例如，mg2+是叶绿素分子的必需成分；fe2+是血红蛋白的主要成分。其二，许多无机盐离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。例如，动物血液中钙盐的含量太低，就会出现抽搐。其三，维持细胞的渗透压和酸碱平衡。例如钾、钠离子能调节细胞内外渗透压，从而维持细胞的正常形态和功能。显示检测题:4.人的红细胞必须生活在含有0.9%的氯化钠的溶液中，若将红细胞置于蒸馏水中，红细胞会因吸水过多而胀破；若将细胞置于浓盐水中，红细胞会因为失水而皱缩，因而丧失输送氧气的功能。所以医生给脱水病人注射用的是0.9%的生理盐水，这个事例说明:a.无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用 b.只有红细胞有这种特性c.水分子容易进出细胞                     d.无机盐离子容易进出细胞三、糖类讲述:一提到糖类，我们通常认为像蔗糖、果糖那样，吃起采是甜的才是糖。这个观点其实是错误的。我们每天的食物中80%(干重)以上是糖类。它是由c、h、0三种元素组成的一类有机化合物，是生物体主要的组成成分之一，也是细胞的主要能源物质。(1)糖类的种类学生活动:指导学生阅读教材p13有关内容。要求:①勾画单糖、二糖、多糖的概念；②勾画重要的单糖、二糖和多糖。学生回答以上两个问题:略。(2)糖类的功能讲述:淀粉和糖元经过酶的催化作用，最后水解成葡萄糖，葡萄糖氧化分解时释放大量的能量，可以供给生命活动的需要，所以糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，另外，植物细胞壁的主要成分纤维素是一种多糖。壳多糖是昆虫等生物体外壳的主要成分，由此可见，糖类是构成生物体的重要成分。显示检测题: 5.组成核酸的糖类，在结构上它属于:a.多糖           b.单糖            c.二糖           d.糖元6.动物细胞中最重要的多糖是:a.淀粉            b.纤维素          c.糖元          d.乳糖四、脂类学生活动:指导学生阅读教材p14有关内容。要求:(1)了解脂类的元素组成；   (2)了解脂类的种类。学生回答：略。讲述:按照脂类在生物体内的作用不同分为储存脂类(脂肪)、结构脂类(类脂)和功能脂类(固醇)等三种。脂类的生理功能:①储存脂类(脂肪)是生物体内的储能物质，高等动物和人体内的脂肪，还有减少身体热量散失、维持体温恒定、减少内部器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用。②结构脂类(如磷脂)是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。③功能脂类主要包括胆固醇、性激素、维生索d和肾上腺皮质激素等，这些物质对于生物体维持正常的新陈代谢和生殖过程，起着重要的调节作用。显示检测题:7.某幼儿家庭食物中并不缺钙，但其身体明显表现出缺钙症状，这是由于该幼儿体内缺什么引起的:a.脂肪             b.磷脂         c.维生素d           d.糖脂(三)布置作业:1.教材复习题—。2.已知mn2+是许多酶的活化剂。例如能激活硝酸还原酶，缺mn2+的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子:a.对维持生物体内生命活动有重要作用    b.对维持细胞形态有重要作用c.对维持细胞酸碱平衡有重要作          d.对调节细胞内外的渗透压有重要作用3.动物细胞中储藏能量的主要物质是:a.维生索、淀粉                         b.淀粉、脂肪      c.糖元、脂肪                           d.糖元、胆固醇 (四)板书设计:板书设计 组成生物体的化合物原生质          概念:细胞内有生命的物质.分化为:细胞膜、细胞质、细胞核水含量:最多1234

构

成

细

胞

的化

合

物

存在形式:自由水和结合水无机物功能:溶剂,运输,反应场所.无机盐无机盐含量:很少存在方式:大多为离子功能:组成成分,维持渗透压和正常生命活动                    组成元素：c、h、o糖类                    种类:单糖、二糖、多糖有机物功能:主要能源物质组成元素：c、h、o(n、p)脂质                     种类:脂肪、类脂、固醇功能:主要储能物质;膜成分;调节生命活动第二课时(一)明确目标:1.蛋白质元素组成(c:理解)。2.蛋白质基本组成单位--氨基酸(c:理解)。(1)种类；(2)结构特点3.蛋白质的结构(c:理解)。4.蛋白质功能(c:理解)。5.核酸的元素组成(c:理解)。6.核酸的结构(c:理解)。7.核酸的种类和分布(c:理解)。8.解核酸的主要功能(c:理解)。(二)重点、难点的学习与目标达成过程:引言:无论是从含量还是从功能上看，蛋白质都是组成原生质的重要成分，它们是构成细胞的基本物质。五、蛋白质学生活动：指导阅读教材p15有关内容。要求：(1)蛋白质的元素组成；      (2)蛋白质的相对分子质量；显示检测题：1.用含放射性n的肥料给植株施肥，在植株中首先能探测到含放射性n的物质是:a.葡萄糖             b.蛋白质       c.脂肪           d.淀粉讲述：蛋白质主要由c、h、o、n4种化学元素组成，比糖类和脂类多了一种n。很多重要的蛋白质还含有p、s两种元素，有的也含微量的fe、cu、mg、i、zn等元素。例如，乳汁中酪蛋白含磷，血红蛋白含fe，叶绿蛋白含mg 等。蛋白质的相对分子质量很大，几千到100万以上。例如，牛胰岛素的相对分子质量是5700，人的血红蛋白的相对分子质量是64500。所以，蛋白质是一种高分子化合物，是一种生物大分子，它是由许多小分子组成的，它的基本组成单位是氨基酸。(3)基本组成单位--氨基酸讲述：组成蛋白质的氨基酸大约是20种。不同的氨基酸分子，化学结构不一样，但是，既然都是氨基酸分子，它们就有共同的结构特点，可以用一个通式来表示。显示：

学生活动：识别氨基酸结构通式。要求:①识别氨基酸的氨基和羧基。②弄清碳原子与氨基和羧基的关系。③弄清r的含义。讲述:氨基酸分子的结构通式表明，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-nh2)和一个羧基(-cooh)，注意这句话中“至少”二字的含义。并且都有一个氨基和—个羧基连接在同—个碳原子上。r表示基团，不同的氨基酸分子，r基不同。例如，甘氨酸的r基是一个氢原子，丙氨酸的r基是一个甲基(-ch3)。显示检测题:2、以下4种物质中，能构成蛋白质的物质是(   d  )a.nh2-ch2-ch2-cooh                    b.ch3-nh-ch2-cooh                    1234

(4)分子结构①化学结构讲解:蛋白质的结构是非常复杂的，它是由许多氨基酸分于相互连接而成的。氨基酸的结合方式是：一个氨基酸分子的羧基(-cooh)与另一个氨基酸分子的氨基(-nh2)相连接，同时失一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。显示脱水缩合过程图:

讲解:连接两个氨基酸分子的那个键(-nh-co-)叫做肽键。所形成的化合物叫做肽。由两个氨基酸分子缩合而形成的化合物叫做二肽。由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽健的化合物叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。显示检测题：3、根据下图所示化合物的结构，分析回答下列问题:

(1)该化合物中①示         ，⑦示              。(2)该化合物由     个氨基酸失去     个水分于而形成，这种反应叫        。(3)该化合物中的氨基酸种类不同是由       决定的，其编号是           。(4)该化合物称为           ，含        个肽健，编号是               。答案:(1)氨基、羧基。(2)4、3、脱水结合。(3)r基、②④⑧⑨ (4)四肽、3、⑩⑾⑿学生活动:大家动脑想一想，肽链形成过程中相关的氨基酸数、肽链数、水分子数之间有什么关系?根据前面所叙氨基酸脱水缩合的过程，学生一般会答氨基酸数减去1就是肽链数或失去的水分子数。提示:一条肽链是这样计算，二条肽链，三条肽链，k条肽链形成的蛋白质分子呢?显示检测题:4、牛胰岛素有a、b两条肽链，a链有21个氨基酸，b链有30个氨基酸，牛胰岛素分子中含有多少个肽键?结果:20+29=49小结:蛋白质分子中，氨基酸分子数n、肽链数k、水分子数x或肽键数y之间的关系是:x=y=(n-k)。②空间结构讲述:—个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，肽链通过一定的化学键互相连接在一起。这些肽链不呈直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构。显示某种胰岛素空间结构示意图。

显示检测题:5、当温度太高的话，淀粉酶会失去活性，这是由于高温破坏了酶的:a.氨基酸         d.肽键         c. 肽链        d.空间结构小结：蛋白质分子结构的多样性。学生活动：在教材p16勾画形成蛋白质分子多样性的原因。(5)主要功能讲解:蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子具有重要的功能:①有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，例如细胞膜蛋白质，是构成细胞膜的主要蛋白质。②有些蛋白质有催化作用，如参与生物体各种生命活动的酶蛋白。③有些蛋白质有运输作用，如红细胞中的血红蛋白能输送氧和二氧化碳。④有些蛋白质有调节作用，如胰岛素和生长激素都是蛋白质，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。⑤有些蛋白质有免疫作用，如动物和人体内的抗体能消除外来抗原对身体生理功能的干扰，所有的抗体都是蛋白质(抗原不一定是蛋白质)。小结：总之蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者。六、核酸讲述:前面我们已经学习过了五类化合物，它们有的构成细胞，有的为生命活动提供能量，有的调节各项生命活动。那么，生物的遗传和变异是由什么物质决定的呢?就是我们现在要讲到的另一种大分子物质--核酸。(1)核酸的组成元素讲解:核酸的组成元素是:c、h、0、n、p五种。学生活动:将组成糖类、脂类、蛋白质和校酸四类物质的化学元素列表。要求:①正确写出四种化合物的组成元素。②比较四种化合物的共同元素和不同元素。显示检测题：1.蛋白质和核酸共有的元素是:a.c、h、0                     b.c、h、o、n   c.c、h、o、n、p               d.c、h、o、n、p、s2.生化分析某有机分子样品，得知该物质含:c、h、0、n、p等基本元素，这种物质最可能是:a.淀粉          b.脂肪         c.核酸              d.蛋白质(2)核酸的基本组成单位--核苷酸提问:蛋白质是高分子化合物，构成蛋白物分子的基本单位是什么?大约有多少种?学生回答:氨基酸；20种。讲解:核酸和蛋白质分子一样也是高分子化合物。相对分子质量大约是几十万至几百万，这种大分子化合物也同蛋白质分子一样是由许多小分子组成的。它们的基本组成单位是核苷酸。银幕显示:核苷酸分子结构图。讲解:这图说明了一个核苷酸分子由三部分组成:它包含一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的长链。(3)核酸的种类和分布银幕显示：核苷酸分于结构图。1234

讲解：作为生命活动的主要体现者，蛋白质分子的结构具有多样性。作为遗传物质，核酸分于是否也具有多样性呢?回答是肯定的。由于核酸中所含五碳糖的种类不同，可以将核酸分为两大类：含有脱氧核的为脱氧核糖核酸，简称为dna；含有核糖的为核糖核酸，简称为rna。这两类核酸又由于其他结构的不同，又分为许多种，这个以后将要讲到。dna主要存在于细胞核内。它是染色体的主要成分，与蛋白质构成了染色体(染色质)，此外，在线粒体和叶绿体中，也含有dna。rna主要存在于细胞质中。显示检测题:3、含有脱氧核糖的高分于化合物是:a.核苷酸        b. 核糖核酸          c. 核苷      d.脱氧核糖核酸(4)核酸的功能讲解：核酸是遗传信息的载体，是一切生物的遗传物质。不同的生物体，所具有的dna和rna   的序列是不同的，也就说，携带的遗传信息不一样。它们对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。显示检测题：4、下列哪项不是核酸的功能:a.体现出生物体的性状                 b.决定生物体的性状c.可以导致生物体性状的改变           d.控制蛋白质的生物合成

(三)总结、扩展以上介绍了组成生物体的六类化合物的一些重要的生理功能，但不是它们的全部功能，例如水还有调控生命活动的功能，生物体内水的含量的多少以及水的存在状态的改变都影响着新陈代谢的进行。一般情况下，代谢活跃时，生物体内的含水量在70%以上；含水量降低，则生命活动不活跃或进人体眠。当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生 长迅速；而当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。总之，六类化合物有着许多的生理功能，但是，任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按一定方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

(四)作业布置1.教材复习题：二、1、2、3；三、1、2。2.蛋白质分子与多肽的主要区别在于蛋白质:a.分子量大    b.肽链的条数多   c.空间结构更复杂    d.氨基酸数目多3.牛胰岛素是由51个氨基酸分子组成的蛋白质，含有两条肽链。如果氨基酸的平均分子量为120，那么，这种蛋白质的分子量为:a.120  b.51    c.6120  d.52384.上题中当进行缩合反应失去的水分子数和形成的肽键数分别为:a.51和51    b.50和49   c.49和49    d.49和50

板书设计含量:占细胞干重50%以上5. 蛋 白 质组成元素:c、h、o、n，有的含fe、mg等。组成单位—氨基酸种类结构通式；结构特点结构多肽化合物具一定空间结构功能结构物质调节生命活动6. 核 酸组成元素:c、h、o、n、p组成单位:核苷酸分类dna:主要存在于细胞核中rna:主要存在于细胞质中功能:是绝大多数生物的遗传物质1234

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