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高中生物必修1教案.txt

高中生物必修1教案

miryue924
2009-04-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高中生物必修1教案txt》,可适用于其他资料领域

高中生物必修教案《分子与细胞》元素细胞膜基质化学成分结构与功能细胞质化合物细胞核细胞器细胞生物膜系统有丝分裂无丝分裂细胞分裂细胞分化细胞工程减数分裂高一生物内容构成(一)走近细胞一、比较原核与真核细胞(多样性)原核细胞真核细胞细胞较小(―um)较大(um)细胞核无成形的细胞核核物质集中在核区。无核膜无核仁。DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜有核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体细胞质除核糖体外无其他细胞器有各种细胞器细胞壁有。但成分和真核不同主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有动物细胞无代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物二、生命系统的层次性植:营养、保护、机械、输导植:根、茎、叶细胞组织分泌器官花、果、种动:上皮、结缔、肌肉、神经动:心、肝……运动、循环消化、呼吸病毒系统(动)个体单细胞种群群落泌尿、生殖多细胞神经、内分泌非生物因素Ⅰ号生态系统生产者生物圈生物因素消费者Ⅱ号分解者三、细胞学说内容(统一性)○从人体的解剖和观察入手:维萨里、比夏○显微镜下的重要发明:虎克、列文虎克○理论思维和科学实验的结合:施来登、施旺.细胞是一个有机体一切动植物都由细胞发育而来并由细胞和细胞产物所构成。.细胞是一个相对独立的单位既有它自己的生命又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。.新细胞可以从老细胞中产生。○在修正中前进:细胞通过分裂产生新的细胞。注:现代生物学的三大基石―年细胞学说.年达尔文进化论年孟德尔遗传学四、结论除病毒以外细胞是生物体结构和功能的基本单位也是地球上最基本的生命系统。(二)组成细胞的分子基本:C、H、O、N(%)大量:C、H、O、N、P、S、(%)K、Ca、Mg元素微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等(种)最基本:C占干重的,生物大分子以碳链为骨架物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。基础水:主要组成成分一切生命活动离不开水无机物无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用化合物蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者核酸:携带遗传信息有机物糖类:主要的能源物质脂质:主要的储能物质一、蛋白质(占鲜重-%干重%)结构元素组成C、H、O、N有的还有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等单体氨基酸(约种必需种非必需种)化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成含有多个肽键的化合物叫多肽。多肽呈链状结构叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。高级结构多肽链形成不同的空间结构分二、三、四级。结构特点由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同于是肽链的空间结构千差万别因此蛋白质分子的结构是极其多样的。功能○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性功能多样性。.构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质.有些蛋白质有催化作用:如各种酶.有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等.有些蛋白质有免疫作用:如抗体。备注○连接两个氨基酸分子的键(―NH―CO―)叫肽键。○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):.每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上.各种氨基酸的区别在于R基的不同。○变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐)计算○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时产生水/肽键N个○N个aa形成一条肽链时产生水/肽键N-个○N个aa形成M条肽链时产生水/肽键N-M个○N个aa形成M条肽链时每个aa的平均分子量为α那么由此形成的蛋白质的分子量为N×α-(N-M)×二、核酸一切生物的遗传物质是遗传信息的载体是生命活动的控制者。元素组成C、H、O、N、P等分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)单体成分磷酸HPO五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U功能主要的遗传物质编码、复制遗传信息并决定蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质。存在主要存在于细胞核少量在线粒体和叶绿体中。甲基绿主要存在于细胞质中。吡罗红△每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架由许多单体连接成多聚体。三、糖类和脂质元素类别存在生理功能糖类C、H、O单糖核糖CHO主细胞质核糖核酸的组成成分脱氧核糖CHO主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分六碳糖:葡萄糖CHO、果糖等主细胞质是生物体进行生命活动的重要能源物质(%以上)二糖CHO麦芽糖、蔗糖植物乳糖动物多糖淀粉、纤维素植物(细胞壁的组成成分)重要的储存能量的物质糖原(肝、肌)动物脂质C、H、O有的还有N、P脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定类脂磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分固醇胆固醇动物动物的重要成分性激素促性器官发育和第二性征维生素D促进钙、磷的吸收和利用△组成生物体的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现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。四、鉴别实验试剂成分实验现象常用材料蛋白质双缩脲A:gmLNaOH紫色大豆鸡蛋B:gmLCuSO脂肪苏丹Ⅲ橘黄色花生还原糖班氏(加热)砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜淀粉碘液I蓝色马铃薯○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖五、无机物存在方式生理作用水结合水自由水部分水和细胞中其他物质结合。细胞结构的组成成分。绝大部分的水以游离形式存在可以自由流动。.细胞内的良好溶剂.参与细胞内许多生物化学反应.水是细胞生活的液态环境.水的流动把营养物质运送到细胞并把废物运送到排泄器官或直接排出无机盐多数以离子状态存如K、Ca、Mg、Cl、PO等.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分如Fe是血红蛋白的主要成分.持生物体的生命活动细胞的形态和功能.维持细胞的渗透压和酸碱平衡六、小结化合有机组合分化化学元素化合物原生质细胞○原生质.泛指细胞内的全部生命物质但并不包括细胞内的所有物质如细胞壁.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类).动物细胞可以看作一团原生质。○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质为一层半透膜。(三)细胞的基本结构细胞壁(植物特有):纤维素果胶支持和保护作用成分:脂质(主磷脂)、蛋白质约、糖类细胞膜作用:隔开细胞和环境控制物质进出细胞间信息交流真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液、细胞器协调配合:分泌蛋白的合成与分泌生物膜系统核膜:双层膜分开核内物质和细胞质核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关染色质:由DNA和蛋白质组成DNA是遗传信息的载体一、细胞器差速离心:美国克劳德线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体分布动植物植物动植物动植物植物和某些原生动物动植物动物低等植物形态椭球形、棒形扁平的球形或椭球形大小囊泡、扁平囊网状椭球形粒状小体结构双层膜有少量DNA单层膜形成囊泡状和管状内有腔没有膜结构嵴(TP酶复合体)、基粒、基质基粒(类体)、基质(片层结构)、酶外连细胞膜内连核膜液泡膜、细胞液蛋白质、RNA、和酶两个互相垂直的中心粒功能有氧呼吸的主场所进行光合作用的场所细胞分泌成细胞壁提供合成、运输条件贮存物质调节内环境蛋白质合成的场所与有丝分裂有关备注在核仁形成△细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位三、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德有机物、O叶绿体线粒体能量、CO基因调控初步合成加工修饰细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外氨基酸肽链一定空间结构○生物膜系统:细胞器膜细胞膜核膜等形成的结构体系四、细胞核=核膜(双层)核仁染色质核液美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验细胞核是遗传信息储存和复制的场所是代谢活动和遗传特性的控制中心。○染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。DNA螺旋○=核小体(串珠结构)染色质nm纤维组蛋白非组蛋白螺旋化um超螺旋管(圆筒形)-um染色单体(圆柱状、杆状)二、树立观点(基本思想).有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在○结构和功能相统一.任何功能都需要一定的结构来完成.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异又相互联系相互依存○分工合作.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。○生物的整体性:整体大于各部分之和只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。.结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜外接细胞膜。.功能:细胞的不同结构有不同的生理功能但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。.调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。.与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。六、总结细胞既是生物体结构的基本单位也是生物体代谢和遗传的基本单位。(四)细胞物质的运输○科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的分析成分是了解结构的基础现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说又通过进一步的实验来修正假说其中方法与技术的进步起到关键的作用成分:磷脂和蛋白质和糖类结构:单位膜(三明治)→流动镶嵌模型细胞膜特性结构特点:具有相对的流动性生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)保护作用功能控制细胞内外物质交换细胞识别、分泌、排泄、免疫等一、物质跨膜运输的实例水分条件浓度外液>细胞质液外液<细胞质液现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破植物质壁分离质壁分离复原原理外因水分的渗透作用内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程○渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差○渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。○半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。○质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)①证明成熟植物细胞发生渗透作用②证明细胞是否是活的③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法④初步测定细胞液浓度的大小无机盐等其他物质①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的也有逆浓度梯度的。选择透过性膜可以让水分子自由通过一些离子和小分子也可以通过而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。□生物膜是一种选择透过性膜是严格的半透膜。二、流动镶嵌模型要点①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架但这个支架不是静止的它具有流动性。②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上大多数蛋白质也是可以流动的。③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等与单位膜的异同相同点:组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质不同点:①流:蛋白质的分布有不均匀和不对称性强调组成膜的分子是运动的。②单:蛋白质均匀分布在脂双层的两侧认为生物膜是静止结构。三、跨膜运输的方式例子方式浓度梯度载体能量作用水、甘油、气体、乙醇、苯自由扩散顺××被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运葡萄糖进入红细胞协助扩散顺√×进入红细胞的钾离子主动运输逆√√能保证活细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收所需要的物质排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。○大分子或颗粒:胞吞、胞吐四、小结组成决定磷脂分子蛋白质分子结构功能(物质交换)具有导致保证体现运动性流动性物质交换正常选择透过性成分组成结构结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同所以当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见流动性是细胞膜结构的固有属性无论细胞是否与外界发生物质交换关系流动性总是存在的而选择透过性是细胞膜生理特性的描述这一特性只有在流动性基础上完成物质交换功能方能体现出来。(五)细胞的能量供应和利用HO外界水HOO矿质元素H光ATP原生质ADPPI热能ATPADPPICOHOCHOCHOHCO一、酶――降低反应活化能◎新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。.发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应与生命活动无关。②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关发酵是整个细胞。③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用就像在活酵母细胞中一样。⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。⑥许多酶是蛋白质。⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RNA具有生物催化功能。.定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物其中绝大多数酶是蛋白质。注:①由活细胞产生(与核糖体有关)②催化性质:A比无机催化剂更能减低化学反应的活化能提高化学反应速度。B反应前后酶的性质和数量没有变化。③成分:绝大多数酶是蛋白质少数酶是RNA。.特性①高效性:催化效率很高使反应速度很快是一般无机催化集的――倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。→多样性。③需要合适的条件(温度和pH值)→温和性→易变性。酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性但不破坏酶的分子结构。图例解析在底物足够其他因素固定的条件下酶促反应的速度与酶浓度成正比。在S较低时V随S增加而加快近乎成正比在S较低时V随S增加而加快但不显著当S很大且达到一定限度时V也达到一个最大值此时即使再增加S反应也几乎不再改变。在一定T内V随T的升高而加快在一定条件下每一种酶在某一T时活力最大称最适温度当T升高到一定限度时V反而随温度的升高而降低。◎动物T:―℃PH:―◎酶工程生产提取制成酶制剂应用治疗疾病加工和生产一些产品和分离纯化固定化酶化验诊断和水质检测其他分支。二、ATP(三磷酸腺苷)◎ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物是生物体进行各项生命活动的直接能源它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。.结构简式A―P~P~P腺苷普通化学键KJmol高能磷酸键KJmol磷酸基团.ATP与ADP的转化ATP呼吸作用(线粒体)吸Pi(细胞质基质)能吸收分泌(渗透能)(叶绿体)放肌肉收缩(机械能)光合作用Pi能神经传导、生物电(电能)ADP(每个活细胞)合成代谢(化学能)体温(热能)萤火虫(光能)◎糖类―主要能源物质热能散失太阳光能脂肪―主要储能物质氧化(直接能源)蛋白质―能源物质之一分解化学能ATP水解酶、放◎ATPADPPi能量合成酶、吸.能产生ATP:线粒体、叶绿体、细胞质基质能产生水:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核能碱基互补配对:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核三、ATP的主要来源――细胞呼吸◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气排出二氧化碳的过程。◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解生成二氧化碳或其他产物释放出能量并生成ATP的过程。分为:有氧呼吸无氧呼吸概念指细胞在氧的参与下通过多种酶的催化作用把葡萄糖等有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水释放能量生成许多ATP的过程。指细胞在氧的参与下通过多种酶的催化作用把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物同时释放出少量能量的过程。过程①CHO→丙酮酸HATP②丙酮酸HO→COHATP③HO→HOATP①CHO→丙酮酸HATP→CHO②丙酮酸→CHOHCO反应式CHOHOO→COHOATPCHO→CHOATP→CHOHCOATP不同点场所:①②线粒体基质③内膜始终在细胞质基质条件:除①外需分子氧、酶不需分子氧、需酶产物:CO、HO酒精和CO或乳酸能量:大量、合成ATP(KJ)少量、合成ATP(KJ)相同点联系:从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同以后阶段不同实质:分解有机物释放能量合成ATP意义:为生物体的各项生命活动提供能量为体内其他化合物合成提供原料◎比较光合作用呼吸作用反应场所绿色植物(在叶绿体中进行)所有生物(主要在线粒体中进行)反应条件光、色素、酶酶(时刻进行)物质转变把无机物CO和HO合成有机物(CHO)分解有机物产生CO和HO能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量部分转移ATP实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP联系有机物、氧气光合作用呼吸作用能量、二氧化碳◎光合作用的实质通过光反应把光能转变成活跃的化学能通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。四、光和光合作用◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO浓度、水分、矿质元素等。.发现内容时间过程结论普里斯特年蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气萨克斯年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中产生淀粉恩格尔曼年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧。鲁宾与卡门年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水.场所双层膜叶绿体基质基粒多个类囊体(片层)堆叠而成胡萝卜素(橙黄色)类胡萝卜素叶黄素(黄色)吸蓝紫光色素()叶绿素A(蓝绿色)叶绿素()叶绿素B(黄绿色)吸红橙和蓝紫光.过程光反应暗反应条件光、色素、酶CO、H、ATP、酶时间短促较缓慢场所内囊体的薄膜叶绿体的基质过程①水的光解HO→HO②ATP的合成光合磷酸化ADPPi光能→ATP①CO的固定COC→C②CCO的还原CH→(CHO)实质光能→化学能释放O同化CO形成(CHO)总式COHO→(CHO)O或COHO→(CHO)OHO物变无机物CO、HO→有机物(CHO)能变光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能◎同位素示踪C光反应C暗反应(CHO)HO固定H还原(CHO)HO光O◎人为创设条件看物质变化:.光照→H和ATP→暗反应→(CHO)↓↓↓↓切断→不能生成→不能进行→不能生成.CO→C→C→(CHO)↓↓↓↓

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