高二生物教案-细胞的化学成分

第一章细胞第一节细胞的化学成分教学目的:1.了解细胞的发现和细胞学说的提出在自然科学史上的意义2.掌握构成细胞的化学成分及这些成分的重要作用（识记、解释、应用）3．生物界与非生物界在化学元素上的统一及其意义（领会、运用）教学重点:各种成分及其功能教学难点:糖类和脂类的种类、蛋白质和核酸的化学结构课时安排：3_4课时教具准备：细胞的发现（挂图或者幻灯）细胞的成分比例图教学过程：#有关细胞学说的几个问题1.细胞由谁发现?──1665年，英国的物理学家罗伯特.虎克（RobertHook），命名为CELL（小室）,他发现的其实只是软木细胞（死细胞、细胞壁）。2.细胞学说由谁创立?──德国植物学家施莱登（M.JSchleiden）和动物学家施旺(TSchwann)3.细胞学说主要内容是什么?──一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是生命的单位。4.恩格斯曾给细胞学说怎样的评价?──恩格思把细胞学说列为19世纪自然科学三大发现之一(三大发现为:能量守恒定律;细胞学说;进化论)第一节细胞的化学成分#原生质的概念:细胞内的生命物质（所有生物细胞都具有）,主要成分是蛋白质和核酸以及脂肪；不包括植物的细胞壁和液泡内的成分；So:一个动物细胞就是一小团原生质。原生质分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分。参看书中表格，分析成分多寡构成细胞的无机化学成分：水和无机盐（比例）构成细胞的有机化学成分：糖类、脂类、蛋白质、核酸（比例）一、水：水在各种细胞中都是含量最多的，含量不同与细胞发育程度和生活环境等有关。存在形式及功能：水参与细胞的一切生理活动结合水:细胞的组成部分（干种子含水25%、心肌含水79%，都是结合水）自由水:良好的溶剂、反应剂、运输、调节体温等功能二、无机盐(1)存在形式:大多数无机盐以离子状态存在,如Na+(2)生理功能:①细胞结构的成分,如:铁是血红蛋白的主要成分，镁是叶绿素的成分之一，磷酸是ATP的主要成分，也是核酸的成分之一。②维持生物体的生命活动,维持细胞的形态和功能,如:哺乳动物血液中缺钙,会出现抽搐,红细胞置于不同的浓度,形状不同,人体若出现脱水,要注射0.9%的生理盐水,而不是注射蒸馏水.二、糖类糖类是进行生命活动的主要能源物质。(1)组成元素:Ｃ、Ｈ、Ｏ通式：Cn（H2O）m，通称碳水化合物（不完全如此）单糖六碳糖：葡萄糖（C6H12O6，细胞的重要能源物质之一）五碳糖：核糖、脱氧核糖（是组成核酸的重要成分）植物性二糖：蔗糖（甘蔗、甜菜中）、麦芽糖（麦芽中）(2)分类二糖动物性二糖：乳糖（乳汁中）植物性多糖：淀粉（大米、面粉中，植物细胞中储能物质）多糖纤维素（植物细胞的基本骨架）动物性多糖：糖元（包括肝糖元和肌糖元，动物细胞储能物）简要介绍三类糖及其与脂肪之间的关系和意义。(3)功能:糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质.1克糖在体内完全氧化，可以释放17.15千焦的能量。四、脂类(1)组成元素:C.H.O，有些脂类有N、P等脂肪:作为储备的能源物质,具有保温作用.（还有缓冲作用）1克脂肪在体内完全氧化释放能量是38.91千焦。(2)分类及功能类脂(主要种类有磷脂):细胞各种膜结构的主要成分.如细胞膜磷脂有脑磷脂、卵磷脂、神经磷脂等，不溶于水除了脑和卵黄外，大豆中含磷脂高达2%蜡也是类脂固醇(包括胆固醇、性激素以及肾上腺皮质激素、维生素Ｄ等)：对生物体维持正常的新陈代谢起着积极作用。小结：1.有关细胞学说的几个问题2.组成细胞的化学成分有哪些?3.水和无机盐的存在形式和功能.4.糖类和脂肪的分类和功能思考讨论题：糖类及其葡萄糖、多糖、脂类及其脂肪，都与能量代谢有关，那么，、它们的功能上有什么区别？提示：课本中关于能量都有“主要”二字，怎么区分和理解？这些物质能相互转化，需要复杂反应，生物为什么要如此复杂地供应能量？思路：直接供能与间接供能；同样重量的物质供能的量不同，或者说，供应同样能量，不同物质的重量不同，脂肪可以节省重量；不同物质稳定性不同，分子量越大越稳定，易贮存。[课后记]小麦种子发芽以后有麦芽糖，但是小麦种子中仍以多糖：淀粉为主。第一节细胞的化学成分(续，第二课时)教学目的:掌握蛋白质的结构和功能教学重点:氨基酸的结构通式、结合方式和蛋白质的功能教学难点：蛋白质结构的多样性教学过程：复习：1.细胞的化学成分包括哪些?2.水和无机盐的存在形式和功能?3.糖类分为几类?各有哪些例子?糖类的主要功能是什么?4.脂类分为几类?进入新课：构成细胞的化学成分除上节课讲的水、无机盐、糖类、脂肪外，还有蛋白质和核酸，这两类物质才是原生质的最重要成分。下面先讲有关蛋白质的问题。５.蛋白质：占细胞干重的50%以上（1)组成元素:C.H.O.N(有的还有S.P),注意联系组成糖类和脂类的元素.(2)分子量:很大,几万--几十万以上,故蛋白质是属于大分子物质.举例:水分子量为18,氯化钠为58,血红蛋白为64500(4)蛋白质基本组成单位───氨基酸何谓氨基酸？以甲烷结构式引入氨基酸结构式Ｒ│①氨基酸的结构通式:ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ│Ｈ②结构特点:至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。Ｒ基不同时，组成不同的氨基酸，组成生物体的氨基酸的种类约有２０多种。ＨＣＨ３││如：ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ││ＨＨ甘氨酸丙氨酸当R=CH2OH——，是丝氨酸；R=—CH2—，是苯丙氨酸③氨基酸的结合方式──缩合Ｒ１Ｒ２ＮＨ２─Ｃ─ＣＯＯＨ+ＨＮＨ─Ｃ─ＣＯＯＨ─→ＨＨＲ１Ｒ２ＮＨ２─Ｃ─ＣＯ─ＮＨ─Ｃ─ＣＯＯＨ＋Ｈ２ＯHH（简介“残基”的概念）肽键：连接两个氨基酸的键叫做肽键。其结构为：─ＮＨ—ＣＯ─二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做多肽。通常呈链状，又叫肽链（如谷胱甘肽）蛋白质与多肽的区别：空间结构更复杂，蛋白质是由1or多条肽链组成，并且有相应的空间结构，即四级结构。简要分析“氨基酸———二肽———多肽———蛋白质”的相互关系和转变(4)蛋白质结构的多样性蛋白质的种类多种多样，例如人体内含蛋白质的种类约有１０万种，整个生物界的蛋白质种类估计有１００亿种。蛋白质的多样性决定于结构的多样性，那为什么蛋白质的结构具有多样性呢？有下面几方面的原因：①组成蛋白质的氨基酸种类不同，②数目成百上千③排列次序变化多端④空间结构也千差万别（举火车或彩珠项链为例说明）(5)蛋白质的主要功能：A细胞结构和构成生物体的重要物质（结构蛋白）。如：肌肉、血红蛋白（141X2+146X2=574）抗体、凝集素等主要成分为蛋白质B调节细胞和生物体的新陈代谢作用的重要物质（调节蛋白）。如许多激素（胰岛素、生长激素、垂体激素、甲状旁腺激素、促肾上腺皮质激素等）是蛋白质、酶（淀粉酶、蛋白酶、溶菌酶、脂肪酶等）都是蛋白质。补充内容：催化作用（酶）、运输作用（血红蛋白）、免疫作用（抗体）等。由此可见，不论生命的结构上还是对生命活动的调节上看，蛋白质都极其重要；蛋白质是一切生命活动的体现者。蛋白质体是生命存在的方式（恩格斯）小结：主要内容1.氨基酸的结构和结合方式(键肽、二肽、多肽等概念)2.蛋白质结构多样性和功能注意：1、通式和定义要记熟2、组成蛋白质的主要氨基酸有20种，不意味着每种蛋白质都是要20种氨基酸齐全3、蛋白质的肽链数目、氨基酸数目与肽键数目、脱水数目的关系：脱水数=肽键数=n-x（n:总氨基酸数目，x:链的数目）4、背熟蛋白质多样性的原因的那段话。第一节细胞的化学成分(续2，第三课时)教学目的:掌握核酸的结构和功能教学重点:核苷酸的化学组成教学难点:核苷酸的化学组成教学过程复习:1.组成蛋白质的基本结构单位是__________.氨基酸的结合方式叫做______.进入新课：6核酸（１）组成元素:Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ（联系组成糖类、脂肪、蛋白质的元素）（２）分子量：很大，几十万－－几百万（３）组成核酸的基本单位──核苷酸一分子的含氮碱基①核苷酸的组成一分子的五碳糖一分子的磷酸②核苷酸的模式图：P含氮碱基五碳糖脱氧核糖核酸（简称ＤＮＡ）：主要存在于细胞核中（４）核酸的种类和分布deoxyribonucleicacid/ribonucleicacid核糖核酸（简称ＲＮＡ）：主要存在于细胞质中简介DNA和RNA的结构（５）核酸的功能：一切生物的遗传物质，对生物的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。小结：１.核苷酸的化学组成。核酸的种类、分布和功能。２.构成细胞的化合物都是由元素组成，这些元素无一种是生物特有的。说明生物界和非生物界具有统一性的一面（哲学意义）。其中Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ这６种元素占原生质总量９５％；C作为六大有机物的基本骨架，占细胞干重的49%３.蛋白质和核酸都是大分子物质，均有一定的层次结构：（基本单位→结合成链状→有一定空间结构→多样性）第一节（细胞的化学成分）复习的主要内容：各种成分的含量、组成元素、存在形式、分类、分布、结构（组成的基本单位、分子通式、结构特点等）、功能（即生理作用）；特别是以下要点(1)分子量(2)基本结构单位及化学组成(3)种类(4)主要功能１.水和无机盐的存在形式和功能。２.各种有机物的元素组成。３.糖类和脂肪的分类和功能。４.蛋白质和核酸思考辨析：1、单糖、二糖、多糖，三者关系如何？2、多肽、肽链、蛋白质三个概念的区别是什么？练习和作业：[课后记]1、关于蛋白质结构多样性的那段话，需要仔细分析句子结构和含义，并以比喻加以深刻理解，然后记忆，才能不颠三倒四。2、关于核酸，仍然是难点，以后要联系本节讲解。