登陆注册
15691600000003

第3章 组成生物体的化合物

【教学目标】

1.知识目标

理解由各种化合元素组成的水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸等各种化合物的化学组成特点,在细胞和生物体内的存在形式和各自具有的生理功能;初步了解生物的各种生命活动是体内各种化合物按一定方式和规律有机地结合起来协调合作、共同作用的结果。

2.能力目标

通过对组成生物体的化合物相关知识的学习和分析,培养学生理解、思考和分析问题的能力;通过对不同化合物的组成、结构和生理功能的学习和分析,培养学生运用对比的方法独立解决问题的能力;通过对化合物的学习和分析,初步培养学生跨学科综合分析问题的能力。

3.情感目标

通过各种化合物的结构特点和功能特点的学习,认识结构与功能相统一的观点;通过各种化合物的功能的学习,认识生物体的物质性和生命活动需要物质基础的观点;使学生初步学会抓住知识中的主要矛盾和矛盾的主要方面的学习方法;培养学生用抓住事物之间的内在联系的观点分析事物、认识世界的思维方法。

【重难点分析】

(一)重点分析

1.组成生物体的六大类化合物的元素组成,该六大类物质在生物体内和细胞中的存在形式、在生命活动中的主要功能。

组成生物体的六大类化合物虽然都是由化学元素组成,但组成的各类化学元素的种类、数量、组成的方式是各不相同的,教师应指导学生运用对比的方法进行比较,使学生了解各种化合物的组成特点,并在此基础上掌握其功能;另一方面该部分的知识又是学习以后知识,如新陈代谢、遗传和变异的重要基础。所以必须作为重点指导学生学好、学扎实。

2.四类有机物的结构和功能

四类有机物是生物体特有的化合物,了解这四种化合物的结构和在生物体生命活动中的功能,特别是四种化合物在生物体生命活动的功能的侧重点上,利于学生深入理解生物体的生命活动。糖类物质主要作为生命活动的供能物质,脂类物质主要作为生命活动的储能物质,蛋白质是生命活动的体现者,而核酸是生命活动的控制者,核酸对生命活动的控制是通过控制蛋白质来实现的。教师在教学中应重点引导学生对四种化合物的功能进行区分。

(二)难点分析

1.组成蛋白质的结构单位——氨基酸的化学结构特点,蛋白质的空间结构及其与功能特点的相互关系。

蛋白质的结构单位以及蛋白质的化学结构特点及空间结构特点等,是有机化学的知识,由于学生还没有开始学习有机化学,因此是学习上的难点。教师在教学时应注意联系化学知识进行讲解,讲清楚氨基酸的结构通式,通过氨基酸的缩合反应引出蛋白质的化学结构,并直观演示蛋白质的空间结构(模型),帮助学生理解蛋白质的空间结构和生理功能特点的相互关系。

2.组成核酸的基本单位——核苷酸的结构特点,核酸的种类、结构特点和主要功能。

核酸的知识虽然简单,但知识繁多、琐碎,对于学生来讲学习和记忆都有一定的困难,因此是教学的难点。教师教学是一要注意与蛋白质的结构单位(核苷酸)区分开,二要区分核酸的不同种类(DNA、RNA),三要区分不同种类核酸的核苷酸,为后面遗传的物质基础的学习奠定基础。

【教学建议】

知识体系图解组成生物体的化合物

【教法建议】

1.学生基础较好的学校或班级

可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排:2课时。

第一课时:以讨论为主的综合课。通过自学和对大量事例的分析和讨论,学习组成生物体的水分和无机盐及其生理作用,学习糖类和脂类的知识,认识糖类和脂类的化学元素组成、分类及生理作用。

第二课时:以讨论为主的综合课。通过分析和讲解,学习生物大分子——蛋白质和核酸的化学元素组成、基本组成单位、化学结构和空间结构特点、生理作用等知识。最后通过典型案例引出原生质的概念。

2.普通学校

可采用讲解与讨论相结合的方式进行教学。

【课时安排】

2课时。

第一课时:讲解水分、无机盐、糖类和脂类知识。教师讲解时,要注意联系生物学实际,大量列举生物学事例,通过大量感性知识帮助学生理解糖类和脂类的相关知识。

第二课时:讲解蛋白质和核酸的知识。教师讲解时要注意联系化学知识,联系具体的生物学事例,联系生物体的具体功能,帮助理解相关的知识。最后总结归纳原生质的概念。

【教学设计示例】

问题1:组成生物体的化学元素在生物体内是以什么形式存在的?

说明:教师引导学生分析组成生物体的化学元素在体内以什么形式存在(单质还是化合态),分析时结合学生了解的生物体组成的化合物来分析,总结归纳出构成细胞的化合物。

一、构成细胞的化合物

无机化合物——水:80%~90%

无机盐:1%~1.5%

有机化合物——蛋白质:7%~10%

核酸

糖类:1%~1.5%

脂类:1%~2%

二、水

问题2:水对于生物体是至关重要的,水对于生物体、对于细胞有什么生理作用呢?这种作用是如何体现的?

说明:引导学生从水的生理作用、水的存在形式等方面分析水分的相关知识,既要通过介绍实例来启发学生分析,也要鼓励学生自己举例分析水分的相关知识。归纳总结如下:

1.含量:最多

(1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%(2)不同结构含量不同:骨22%、肌肉76%、脑86%(3)不同生长阶段含量不同:婴儿72%、成人60%、老人50%2.存在形式:

(1)结合水(4.5%):与细胞内其他物质结合(2)自由水(94.5%):以游离形式存在,可自由流动如:种子烘干(水分为自由水)

3.生理作用:水是生命之源

(1)细胞核生物体的组成成分

(2)良好的溶剂,利于体内化学反应的进行(3)利于细胞内物质运输

三、无机盐

问题3:无机盐在生物体内以什么形式存在?无机盐对于细胞和生物体的作用如何?这些生理作用是如何发挥的?

说明:引导学生从无机盐的存在形式、无机盐的生理作用等方面分析无机盐的相关知识,既要通过介绍实例来启发学生分析,也要鼓励学生自己举例分析。归纳总结如下:

1.含量:很少

2.存在形式:离子态

3.生理作用

(1)细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分镁离子:叶绿素;铁离子:血红蛋白

(2)维持生命活动

钙离子:激活凝血酶原,缺乏时表现抽搐现象(3)维持细胞渗透压和酸碱平衡

生理盐水:保证细胞正常的渗透平衡

四、糖类

问题4:你所知道的糖有哪些?这些糖的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么生理作用?

说明:引导学生从自己感知的糖类出发,分析糖类的分类,再引导学生分析糖类的共同特点过程中分析糖类的元素组成和生理作用,教师再结合特定的事例(见总结)帮助学生分析理解糖类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下:1.组成元素:C、H、O

2.分类(根据水解情况分类)

(1)单糖:不能水解,五碳糖、六碳糖

葡萄糖:光合作用的产物

细胞重要的能源物质

半乳糖:乳汁中

(2)二糖:水解后产生两个单糖

植物二糖:蔗糖、麦芽糖

动物二糖:乳糖

(3)多糖:水解后产生多个单糖

植物多糖:淀粉、纤维素

动物多糖:糖原(肝糖原、肌糖原)

3.生理作用

(1)核糖、脱氧核糖是核酸的重要组成分

(2)生物体生命活动的主要能源物质

(3)糖类与生物体的结构有关

五、脂类

问题5:你所知道的脂类有哪些?这些脂类的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么生理作用?

说明:引导学生从自己感知的脂类出发,分析脂类的分类,再引导学生分析脂类的共同特点过程中分析脂类的元素组成和生理作用,教师再结合特定的事例帮助学生分析理解脂类的特殊的生理作用。最后归纳总结如下:1.组成元素:(C、H、O、N、P)

C、H比例高,彻底氧化释放出更多能量

含量成分

CHO

脂类75%12%13%

糖类44%0%50%

2.分类及生理作用

(1)脂肪:储能物质

维持体温恒定、减少摩擦、缓冲外界压力等

(2)类脂:磷脂(构成膜的主要成分)

脑磷脂、卵磷脂

固醇类:胆固醇性激素维生素D等调节新陈代谢六、蛋白质

问题6:你所知道的蛋白质有哪些?这些蛋白质的共同特点是什么?它们对于细胞和生物体有什么重要生理作用?

说明:引导学生从自己感知的蛋白质出发,分析蛋白质的元素组成及生理功能,在此基础上引导学生分析蛋白质功能的结构基础及结构特点,详细地分析讲解蛋白质的相关知识。最后归纳总结如下:蛋白质被称做是生命活动的体现物质。在细胞的各种结构中都是非常重要的成分。大约占细胞干重的50%,是一种高分子化合物,或叫生物大分子。

1.相对分子量大

几千到几十万个原子,分子量几万到几百万

如:乳球蛋白3~6万

血红蛋白6~8万C3032H4816O872N769S8Fe4

2.分子结构复杂

1.种类多样性:蛋白质的多样性

分析原因:

(1)氨基酸的种类、数目、序列不同——多肽链多样(2)空间结构多样

例如:生长激素:191肽牛胰岛素:51肽A链:31肽B链:20肽角蛋白血红蛋白骨红蛋白等2.功能重要:一切生命活动的体现者

(1)构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白);(2)有些蛋白质有催化作用(酶);

(3)有些蛋白质有运输作用(载体蛋白);(4)有些蛋白质有调节作用(激素蛋白);(5)有些蛋白质有免疫作用(抗体)。

七、核酸:生物大分子

核酸是从细胞核中最初提取出来的酸性物质。分为两类:DNA、RNA1.分子量大

名称RNADNA

分子量104106

分布细胞质细胞核

2.结构复杂

(1)元素组成:C、H、O、N、P

(2)结构单位:核苷酸

核苷酸磷酸戊糖:核糖、脱氧核糖含N碱基:A、G、C、T、U分类:核糖核苷酸:4种

脱氧核糖核苷酸:4种

(3)化学结构:多核苷酸链

(4)空间结构:DNA的双螺旋结构

3.种类多样:每种生物均不同

4.功能重要:一切生物的遗传物质

(1)控制生物的遗传和变异。

(2)控制蛋白质的生物合成。

过渡:六种化合物,蛋白质是生命活动的体现者,核酸是生命活动的调控者,二者最为重要,都是生物大分子,而糖类和脂类主要是作为能源物质出现的,同时参与一些生命活动调节,水和无机盐作为生命活动的辅助物质,这六种化合物共同组成了细胞的物质,即原生质。

八、原生质

案例1:小实验——科学家研磨活水螅,提取出各种化合物,然后再按真实比例混合,放在适宜的环境下培养,预测一下能否得到活细胞?这个实验能说明什么问题?

分析:当然不能。

原生质的具体存在形式是活细胞,原生质具有特定的结构。

所以:1.原生质的主要成分是蛋白质和核酸;2.原生质能表现出生命活动(如自我更新);3.原生质分化成细胞质、细胞膜、细胞核等结构。

进一步了解生命的本质,需要研究细胞的结构。

【扩展资料】

蛋白质的主要功能及常见种类

1.有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质。如:构成肌肉组织的肌球蛋白。

2.有些蛋白质有催化作用,如参与各种生命活动的酶(各种消化酶等)。

3.有些蛋白质具有运输作用。如红细胞中的血红蛋白、细胞膜的载体蛋白。

4.有些蛋白质有调节作用。如激素中的生长激素、胰岛素、促肾上腺皮质激素。

5.有些蛋白质具有免疫作用。如动物和人体内的抗体蛋白。

【探究活动】

探究生物组织中的主要化合物

一、探究目的:探究生物组织中的主要化合物的种类二、探究原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应,生物组织中的有些化合物还可以通过其他方法鉴定它的存在。假设生物组织中含有水、无机盐等化合物,通过特定的方法可以鉴定其的存在。

问题:请你设计一个实验方案,探究生物组织中的主要化合物的种类,先写出实验设计报告(包括实验目的、实验原理、实验材料、实验方法和步骤、实验现象的观察记录等),如果条件允许,亲自做一下自己设计的实验。

三、方案设计示例:

材料用具:小麦种子及小麦面粉(或其他植物果实、种子等)、酒精灯、解剖针、火柴、试管架及试管若干支、显微镜、载玻片、斐林试剂、苏丹Ⅲ溶液、双缩脲试剂、碘酒。

四、方法步骤:

(1)取小麦种子,置于干燥试管底部放在酒精灯上烘烤,看试管壁上有无水珠出现,证明水的存在。

(2)取烘烤过的小麦种子放在酒精灯上燃烧,说明有机物的存在,燃烧后剩下的灰分,证明有无机盐的存在。

(3)取小麦种子的胚,做横切,用苏丹Ⅲ溶液染色后,放在显微镜下观察,看到染成的红色的透明物质,证明有脂肪的存在。

(4)小麦面粉制成淀粉溶液,用碘酒、斐林试剂、双缩脲试剂分别进行检验,证明是否有淀粉、还原性糖、蛋白质的存在。

五、分析讨论:

(1)为了能更有效地证明各种化合物的存在,应采取什么措施处理要检测的实验材料?

(2)不同植物器官中各种化合物的含量是否相同?判断的依据是什么?

参考资料:几种化合物与特定试剂的颜色反应还原性糖(葡萄糖、果糖)与斐林试剂在加热的条件下发生作用,可以生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹Ⅲ溶液染成红色。

蛋白质与双缩脲试剂发生作用,可以出现紫色反应;淀粉与碘酒会发生蓝色反应。

同类推荐
  • 影响青少年一生的中华典故——学习故事

    影响青少年一生的中华典故——学习故事

    《学习故事》每个典故包括诠释、出处和故事等内容,简单明了,短小精炼,具有很强的启迪性、智慧性和内涵性,非常适合青少年用于话题作文的论据,也对青少年的人生成长以及知识增长具有重要的作用。
  • 北京市中考试题精粹(语文)

    北京市中考试题精粹(语文)

    考虑到中考本身的延续性和继承性,近年中考真题成为研究当地命题导向的最直接途径,因此本书收录了2009—2011年北京市中考真题。做三年真题,寻命题导向,得应试技巧!经过细致分析研究,编写组精心选编了北京市2010、2011年各区优秀中考模拟试题,以供读者进行强行强化训练。这些试题知识覆盖面全,类型齐全,难易适度。试题、答案翔实准确。试题均依据中考正式样张或模拟考试原卷编写,不使用网上试题。
  • 班级图书角系列:我的第一本历史经典

    班级图书角系列:我的第一本历史经典

    依据少征儿童的兴趣与心理发展特点精心策划、编撰而威,非常有利于补充、主富他们的课外知识。本书十分关注孩子的智力开发,以生动、有趣的故事,特别是孕育于故事中的道理,以及活泼、美观的版面,而给予他们以智慧上的启迪、心灵上的洗礼、知识上的传授与阅读上的享受:本书注重在培养孩子智商的同时,惑加重视他们的情商教育,培育他们的为人处世之道,促进他们的身心健康发展:本书内容涵盖科学、文学、生活、地理、历史、文化、植物、动物、自然等内容,篇幅短小、内容精炼、语言简洁,具有很强的可读性、趣味性和知识性,是一部值得广大少年儿童珍藏、阅读的成长必读书。
  • 中国近现代史纲要

    中国近现代史纲要

    清朝是中国封建社会的最后一个朝代,在经历了百年的兴盛后开始走向衰落。1840年英国为了保护罪恶的鸦片贸易,发动了鸦片战争,迫使清王朝与之签订了《南京条约》及一系列不平等的条约。从此,中国社会的政治、经济发生了根本性的变化,开始由封建社会沦为半殖民地半封建社会。
  • 现在,我们这样做教师(校长卷)

    现在,我们这样做教师(校长卷)

    本书分别介绍了刘云燕、张娟英、刘菲菲等十一位校长的管理自传、管理故事、田野笔记、办学语录等。
热门推荐
  • 夏藤诡事

    夏藤诡事

    玄学易数相关的小说,习作,不成熟的地方也很多。
  • 浅雪之森

    浅雪之森

    如果BAAL不曾出现,一切都会是另一个模样,没有九圣使,没有战争,没有友情,没有爱情,人们有着坚定的信仰,世界和平,那也许叫做世人的天堂。但世上没有如果,总要拥有各种感情,总有人会离去,当天堂鸟开遍世界的时候,天堂才真正到来。
  • 汉宫天下:二嫁为后
  • 青春淡草香

    青春淡草香

    和室友玩真心话大冒险,莫名其妙的拐了个男神。这是一个文笔纯洁而稚嫩的青春故事故事,高甜不虐,男女主身心健康,1v1。剧情纯属虚构,内容纯属虚构,作者纯属虚构,啊呸,作者是真的,宝宝这么可耐,当然是真的,比珍珠还真。“我的女朋友,自始而终,只她一人。”“不知道电影好不好,我只知道有你很好。”“凌梓寒,我发现我喜欢上你了怎么办?”“那就做我女朋友吧。”“我不会给你什么感天动地的承诺,也不会说什么生死相依的豪言,但,你若不离,我定不弃。”“多想就这样,岁月静好,有你在身旁。有你,就好。”
  • 丑女大翻身

    丑女大翻身

    一个在学生时代容貌丑陋的女孩,在七年之后的同学聚会上成为了一颗耀眼的星星,见到了当初伤害她的那人,还有她曾经喜欢过的人。当这些人得知这个当年毫不起眼的丑小鸭已经是一个偶像作家时,他们开始追溯这个女孩的过去。于是,这丑小鸭的过去一点一点被她曾喜欢的人翻开,那些被女孩埋藏的秘密也一点一点被翻开。--情节虚构,请勿模仿
  • 读《坛经》学生活

    读《坛经》学生活

    我们的佛经是第三种文化,怎么说呢?三种文化指印度文化、中国文化、中国佛教文化,而我称佛经为第三种的中国佛教文化,乃因其文法不太像中国文法。譬如《妙法莲华经》或《华严经》根本不是使用中国文法,有些印度倒装句仍掺杂其中,但我们看久也习惯了,蛮能接受的,但是注意看它的思想,那个意境就是印度的意境,虽然文字是中国字,内容却是印度的。所以我说它是第三种文化、第三种语言,既非中国的,也非印度的。而这部《六祖坛经》例外,这是中国的语言,同时也是中国的文法。
  • 快穿游戏之角色扮演

    快穿游戏之角色扮演

    南宫云,一只吸血鬼,一只……不明死因的吸血鬼。而死后的南宫云进入了一个游戏空间,被一只黑团给契定了条约,从此开始了她的快穿之旅。扮演恶毒女配?小意思攻略冰山校草?小意思小石妖要成仙?小意思想要毁灭世界?小意思毁了还要复原?小意思黑团系统在线求助中,#论有一个老爱叫自己黑团的宿主怎么破##论有一个各项全能,演技更是爆表的暗黑宿主怎么破?在线等,急#好吧,它的这个宿主也并不是全能的,至少……她对中华五千年的历史一概不知……
  • 《养虎成宠》

    《养虎成宠》

    倒霉倒霉倒霉!!!好好地在家里睡觉,怎么醒来变成森林了。。我慢慢抬头这是“王”???
  • 甜心公主遇上拽校草

    甜心公主遇上拽校草

    三位公主从自己的国家来到A市,开始了自己的一段段有趣的恋情。安萌娜端木言【‘端木言,你有病啊。’‘你有药啊?’】冷幽韵朴世恩【‘你不服?咬我啊’‘你!’】安依雪林默宇【‘真的要我离开?’‘我。’】安可优上官谨【‘我会好好爱着你。’‘我也是。’】苏然苏漫儿【‘别怕,我们会有那天的。’‘嗯,会的’】季沐晴【我的幸福同样会找到,只是有些晚。】有兴趣的朋友可以加我QQ讨论哦;2518207798【验证时回答:本书任何人物名字都可通过】
  • 我叫忘川谷

    我叫忘川谷

    “谷,快跑!”你是我们一族最后的希望了,逃啊,一定要活下去,名为谷的少年无助嘶吼着“不!不要!姐姐快跑啊”黑色的黑影淡淡的撇了少年一眼,眼中透出无尽的嘲讽,一刀斩了下去……