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第五章细胞的能量供应和利用

第1节降低化学反应活化能的酶（2课时）一、教学目标：

【知识】：

说明酶在代谢中的作用、本质和特性

【情感】：

通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。

【技能】：

进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

二、教学重难点：

酶的作用、本质和特性（重点）；酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）

三、教学用具：M.jk251.com

ppt幻灯片、实验器材

四、课前准备

五、教学过程：

教师活动

学生活动（一）引入问题探讨提出问题：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点（条件温和、效率高）；在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？阅读问题探讨内容，进行相关的讨论思考教师提出的问题（二）实验幻灯片展示：酶的本质学生阅读《资料分析》部分，完成讨论，并进行交流。（三）酶的本质方案一：指导学生完成实验方案二：指导学生阅读实验实验，提出问题：1.2号管发生了什么现象，说明了什么（引出活化能的概念）2.3、4号管中，fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了）3.3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题（说明酶具有高效性）方案一：学生进行实验方案二：阅读相关的课文内容，展开讨论，并回答问题。（四）酶的特性1.复习实验，指出酶的高效性，也可以给出一些数据加以证明2.用例题说明酶的专一性。可以简单介绍“钥匙－锁“学说（五）探究活动：影响酶活性的条件指导学生完成探究活动的设计和操作揭示酶促反应的条件：最适温度和最适ph完成探究活动，并进行交流和表达（六）小节让学生画概念图练习略

第2节细胞的能量“通货”——atp一、教学目标：【知识】：简述atp的化学组成和特点写出atp的分子简式解释atp在能量代谢中的作用二、教学重难点：atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；atp和adp的相互转化。三、教学用具：ppt幻灯片四、课前准备：让学生到药店了解atp药品的性状、功效。五、教学过程：教学内容

教师活动

学生活动（一）引入、问题探讨提出问题：前面学习过的能源物质有那些？这些能源物质被细胞分解后，以什么形式提供为细胞提供能量呢？问题探讨：萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫为什么能发光？一个关于atp让萤火虫尾部重新发光的例子。引出atp是直接能量物质。回答问题（如糖类、葡萄糖、脂肪）（二）atp分子简介以及atp和adp的转化展示atp的分子结构式，讲授atp的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。由atp脱去最远离a的磷酸放出能量引入，讲述adp可以和pi结合，吸收能量，形成atp的过程。，用幻灯片或板书辅助。adp转化为atp所需要的能量的来源：动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用（图表辅助）学生随教师的讲授作出回应，特别是atp和adp相互转化过程中，能量的变化。（三）atp的利用理解：吸能反应与atp合成想联系；放能反应与atp水解相联系。简介图5－7，细胞中能量的利用途径。（四）小结及例题什么是atpatp与adp的转化，及其能量的变化例题略

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【阅读】

光合作用与粮食产量的关系

影响光合作用的因素与生产实践有着极大关系，对此我们要给予足够重视。影响植物光合作用的因素很图552多，主要的有光照强度和光照时间、环境中二氧化碳的浓度、温度以及土壤中的水肥条件等。这些因素中，任何一种因素的改变都将影响光合作用的进行。例如，当光照强度提高时，光合速率也随之增加；当光照强度减弱时，光合速率也随之下降。两者的关系如右图所示。

在a点时，植物进行光合作用所吸收的二氧化碳与它呼吸时所释放的二氧化碳相等，此时植物的光合速率=呼吸速率，二者处于动态平衡；如果光照强度低于a时，光合速率＜呼吸速率，植物不仅不能积累有机物，相反还要消耗体内原有的有机物；只有当光照强度高于a点时，植物的光合速率随光照强度的增强而提高。但当光照强度到达一定程度时，光合速率的提高幅度减缓，最后达到一定限度（b时），就不再提高。（虚线表示真正光合速率；实线表示表观光合速率，它是真正光合速率与呼吸速率之差。）

耐阴植物的最大光照强度为5000～10000lx；阳生植物中的c3植物需要的最大光照强度大约是30000～50000lx；而c4植物甚至达到100000lx时，光照强度还未达到最高。

温度和光合作用的关系也非常密切，不过温度对光反应影响小，而暗反应明显地受温度的影响和制约，这主要是因为暗反应是一系列的酶促反应。

温度和光合作用强度的关系如图553所示：a点为植物进行光合作用的最低温度，不同植物的最低温度不同，如热带植物大约为5～7℃，高粱和玉米大约为5～10℃，而地衣为-20℃。在最低温度时，植物的光合作用几乎不能进行。从a→b，随温度的升高，植物的光合作用不断增强，但当温度升高到一定程度时（如b），植物的光合作用强度不再提高，则此时的b点温度为植物进行光合作用的最适温度。不同植物的最适温度不一样，通常c4植物比c3植物有较高的最适温度范围，如c4植物中的高粱最适温度为40～45℃，而c3植物水稻的最适宜的温度为18～32℃。当温度从b→c时，光合作用迅速下降，c点为植物光合作用的最高温度。c3植物光合作用的最高温度范围比c3植物要高，如c4植物一般在50～60℃，而c3植物一般在40℃以下。(a表示最低温度，b表示最适温度，c表示最高温度。）

【探究】

1.探究影响酶催化效率的因素

设计实验，探究（酶浓度、温度、ph或底物）对酶催化效率的影响。尝试绘出以上各种不同因素影响酶催化效率的坐标曲线图。

2．探究影响光合作用的因素

设计实验，探究（光、二氧化碳浓度或温度等）影响光合作用的因素。根据探究实验的有关要求，写出实验设计方案及相应的结果预测。

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1.在正常条件下进行光合作用的某植物，当实验改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量实然上升，则改变的条件是（）。

a.停止光照b．停止光照并降低二氧化碳浓度c．升高二氧化碳浓度d．降低二氧化碳浓度

2.右图是验证水生绿色植物光合作用的实验装置图，锥形瓶内装天然水和新鲜水草，瓶口用带有导管的橡皮塞塞紧，烧杯内为30℃左右的水，在光照充足的情况下，最初一段时间内，u形管内左侧液面的高度变化和锥形瓶中液体的ph变化分别是（）。

a．升高、升高b.升高、降低c．降低、升高d．降低、降低

3.右图是在不同温度条件下测定某种植物光合作用与细胞呼吸强度绘制成的曲线，试问在光照强度不变时，对植物生长最有利的温度是（）。

a.t0～t1b.t1～t2c.t2～t3d.t3～t4

4.下列关于酶的叙述中，不正确的是（）。

a.酶是具有催化能力的蛋白质或rna

b.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

c.食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化

d.绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是rna

5.哪种生物的细胞能进行下列两个化学反应？（）

c6h12o6+6o26co2+6h2o+能量c6h12o62c2h5oh+2co2+能量

a.硝化细菌b.乳酸菌c.酵母菌d.绿藻

6根据下图回答下面的问题：

(1)写出图中①～④的生理过程名称。

①，②，③，④；

（2）写出a～d的能量来源。

a，b，

c，d；

（3）能量c的去路是；

（4）编号①和④、③和④是否可以表示同一种生物？举例说明。

7.右图表示一个研究光合作用的实验。实验前溶液中加入［h］、atp、磷酸盐、叶绿体等。实验时按图示控制的条件进行，并不断测定有机物的合成速率，用此数据绘成曲线，请你用已学过的知识解释曲线形成的原因。

(1)ab段。

（2）bc段。

（3）cd段。

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1.学习目标

（1）简述atp的化学组成和特点。

（2）写出atp的分子简式。

（3）解释atp在能量代谢中的作用。

（4）比较atp与adp的异同；理解atp与adp的相互转化的意义。

（5）解释atp的形成途径。

2．学习建议

（1）首先，要结合atp的分子结构正确理解atp在能量代谢中的地位。atp是小分子有机物，能迅速到达所需部位；与一般化学键相比，atp中的高能磷酸键水解时能迅速释放出更多的化学能，决定了atp供能的快速、高效；自然选择过程中之所以“选中”atp作为生命活动的直接能源物质，是因为atp既解决了线粒体“产能”和细胞各处都要“用能”的矛盾，又解决了能量在糖类、脂肪等物质中“稳定储存”和细胞代谢需要“灵活利用”能量的矛盾，所以atp在能量代谢的过程中扮演“能量流通的货币”的角色。

可以通过形象的比喻，与其他能源物质在代谢中的地位加以比较，加深对atp在能量代谢中的作用的认识：atp是细胞能量流通中的“小额现金”，糖类物质是常用的随时支取的大量“信用卡”，而脂肪则是“定期存款”，蛋白质则相当于“不动房产”，不到万不得已时，不能“出售兑现”。

（2）其次，正确理解atp与adp的相互转化在细胞代谢过程中的“动力核心”地位。学习过程中要从反应条件、反应时间、合成与分解的场所、能量的来源和去路等方面总结atp与adp的循环过程。

①从反应条件上看：atp的分解是一种水解反应，催化反应的酶属于水解酶类；而atp的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶类。前后反应条件是不同的。

②从反应时间上看：atp的合成与atp的分解并不是同时发生的。总的来说，细胞中能量供应充足时，更多地发生atp的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地进行atp的水解反应。

③从atp合成与分解的场所上看：atp合成的场所在细胞质的基质、线粒体和叶绿体；而atp分解的场所在细胞膜（用于主动运输）、叶绿体基质（放出的能量储存在合成的有机物中）、细胞质的基质、细胞核（用于dna复制和rna的转录）等等。显然上述反应不是在同一场所进行的。

④从能量的来源和去路上看：atp水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成atp的能量，主要来自细胞呼吸过程中有机物分解释放出的化学能，以及光合作用过程中光能的转化。

因此，atp与adp的相互转化并不表示化学上的可逆反应。

（3）第三，可查阅相关资料，联系前面学习的原生质中各种化合物所占的相对百分值，atp在原生质中各种化合物的含量“排行榜”上“挂不上号”，含量甚少。再通过有关的数据建立鲜明的感性认识：一般地说，atp在细胞内形成后不到1min的时间就要发生转化，这样累计下来，生物体内atp转化的总量很大，例如一个成年人在静止的状态下，24h内竟有40kg的atp发生转化。这组数据有助于正确理解atp在细胞中的含量虽少却能作为生命活动的直接能源物质的原因。

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第四章细胞的物质输出和输入

第一节物质跨膜运输的实例（2课时）一、教学目标：【知识】：举例说出细胞膜是选择透过性膜【技能】：尝试提出问题，作出假设，对探究活动进行设计进行关于职务细胞吸水和失水的实验设计和操作二、教学重点：重点：举例说出细胞膜是选择性透过膜难点：尝试提出问题，作出假设三、教学用具：ppt、实验材料四、教学准备：五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动（一）引入复习旧知识，细胞膜的功能之一是：控制物质的进出。提出问题：物质是如何进出细胞膜的呢？（二）问题探讨问题探讨：用幻灯片展示实验，提出问题：漏斗管内的液面为什么会升高？如果换成纱布，会怎么样，说明玻璃纸有什么特性？什么物质跨越了玻璃纸？如果内外的蔗糖溶液浓度相同，液面会怎么变化？补充资料：什么是半透膜思考、讨论并回答问题。（三）细胞的吸水和失水幻灯片展示红细胞吸水和失水的试验。提出问题，引导学生完成资料分析后的讨论题。学生完成讨论并交流后进行归纳和总结：红细胞的细胞膜是半透膜；细胞吸水和失水的原理（略）提出问题：植物细胞吸水和失水的情况和动物细胞有区别吗？用问题引导学生说出动物细胞与植物细胞结构的差异：细胞壁；植物细胞的内环境与动物细胞的有什么不同。引出原生质层的概念。以提纲的方式知道学生完成探究活动的设计。[提出问题（价值高的）、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论。阅读资料分析，讨论相关问题，并且回答交流讲出植物细胞与动物细胞在结构上的差异学生完成探究活动的设计（4人小组，书面）学生完成“植物细胞质壁分离”的实验。

第2节生物膜的流动镶嵌模型

一、教学目标：

【知识】：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容

【情感】：了解科学研究是一个不断探索，不断完善的漫长过程。

二、教学重点：

重点：理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容

难点：生物膜的流动性

三、教学用具：ppt

四、教学准备：预习相关内容

五、教学过程：

教学内容

教师活动

学生活动

（一）引入

提出问题：细胞膜为什么能控制物质的进出；生物膜之间为什么能互相转化；细胞膜为什么能发生形态上的改变（变形虫的图片，或者视频）

学生思考，并回顾相关的知识

（二）

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教学目标

识记世界文化遗产的价值、世界文化遗产的保护原则和面临的任务

理解真实性和完整性的含义

教学重点

世界文化遗产的价值和保护原则。

教学难点

如何理解和把握世界文化遗产的真实性和完整性的保护原则

教学过程：

导入：阅读引言，提问：为什么现在的北京不能整个城市申报世界文化遗产？从而引申出世界遗产的登录条件和保护原则──真实性和完整性，然后进入课文的学习。

第二目“世界文化遗产的保护原则”

让学生回答：为什么要对世界文化遗产进行大力保护？然后着重讲述真实性和完整性这两个保护原则的深刻内涵。所谓真实性，是指遗产产生时以及后来形成的特征，即保存遗产的原貌，反对在遗产地增添新的非遗产建筑（包括宾馆、饭店、水泥路面）和改变景观面貌的设施（如铺设水泥路面、架设索道、修建公路、在空中拉电线、电缆等）。这点只要列举一些具体事例加以说明。对完整性的内涵，可让学生先阅读有关的课文和“学思之窗”栏目有关长城的完整性的小字，并让他们以我国的一项世界文化遗产为例来说明文化概念上的完整性，展开讨论，真正弄清完整性所包含的两层涵义，即有形的范围上的完整性和无形的文化概念上的完整性。最后，在讲述《世界遗产公约》为保护遗产所作的几项规定时，要着重讲出执行这些规定何以能起到有效保护遗产的作用。

最后一目“艰巨的保护任务”

建议教师用“喜”与“忧”两个字作为基本线索进行讲述，“喜”指的是世界遗产的影响力和申遗热潮的高涨，“忧”指的是世界遗产遭到的破坏。可结合本省区的世界文化遗产或准备申遗的项目（可从后面参考资料或报纸、网站上查找）进行讲解，以便引起学生的学习兴趣。如：（一）黄山申遗成功后，修了三条索道，并在坡度很大的山腰溪谷间修建水库和蓄水池，开崖凿壁，垒坝蓄水，这种做法对不对，为什么？（二）泰山的地方官曾提出“把风景的泰山，改造成经济的泰山”、把“岱顶建成热闹非凡的天上城市”的口号，并修建了三条索道和一条公路，修建了大批宾馆、饭店、娱乐城、电影院，使非遗产的商业建筑远远超过了遗产建筑，这种做法对不对，为什么？（三）洛阳龙门石窟申遗之前曾在宾阳中洞、惠简洞、万佛洞中重塑早已遗失、毁坏的本尊佛像，在联合国专家前来评审前才匆忙撤出，这种做法对不对，为什么？（四）颐和园万寿山智慧海的“无梁殿”外壁上的千尊琉璃小佛像，因遭英法联军的破坏而残缺不全，至今仍然保存原貌而未加修复，这样做对不对，为什么？在学生回答之后，再让他们朗读“世界文化遗产的保护原则”一目课文中的一段文字：“就是要反对对遗产本身及其周围环境作任何的改动，反对增加新的不协调的建筑，反对滥加假古董，甚至反对不必要的‘修复’。”最后达到增强保护意识、关注人与自然的和谐统一的目的。

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第6章细胞的生命历程

第1节细胞的增殖（3课时）一、教学目标：

【知识】：

简述细胞的生长和增殖的周期性（了解）

【技能】：

模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

二、教学重难点：

细胞生长和增殖的周期性；真核细胞有丝分裂的过程（重点）。真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及dna数量的变化（难点）。

三、教学用具：

ppt幻灯片、探究活动的vcd或者实验材料

四、课前准备：

五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动（一）引入：问题探讨问题探讨：展示图片，提出问题，不同生物体体积的差异主要是由于细胞数量造成的，还是细胞体积造成的呢？引导：如果大象的体积是老鼠的1万倍，大象的细胞也是老鼠的一万或者几千倍吗？引导学生得出结论（例外：人的神经系统的发育，主要是由于细胞体积的变化）进行思考和讨论，发表观点。在教师引导下，得出结论，多细胞生物个体的差异，主要是由于细胞数量的差异。（二）探究活动：细胞不能无限长大的原因提出问题：为什么细胞的体积不能无限增大？先从两方面引导，如果细胞体积过大，细胞内的物质运输速度会减慢；细胞体积过大，细胞核的调控能力会减弱进行探究活动。设定情景，设细胞为正方体，边长本别是3微米、2微米、1微米，引导学生计算3种情况中，细胞的表面积和体积之比。进一步以实验的方式进行探究。以问题引导学生进行探究：氢氧化钠溶液和含有酚酞的琼脂块之间的有什么关系，作用是什么？实验现象说明了什么？分析细胞为什么不会无限变小的原因。培养学生批判性思维。思考问题，师生进行谈论学生进行计算，初步得出结论，体积越大，相对表面积越小。学生进行实验，并得出结论（三）细胞增殖：间期细胞周期概念：细胞分裂活动具有周期性，什么是周期性？提出问题，细胞分裂后会造成细胞内物质，特别是细胞核内遗传物质的减少吗？说明细胞周期分为物质准备和细胞分裂两个阶段。过渡到分裂间期。间期和分裂期经历时间的比较，得出结论：间期的时间远远长于分裂期。分裂间期的概念；细胞间期细胞的生命活动：强调dna的合成和相关蛋白质的合成（染色体的复制）——回顾染色质的组成（dna和蛋白质），用板画形式描述染色质丝的复制。引导学生思考：分裂间期的生理意义是什么（遗传物质的复制）、分裂期的生理意义是什么（遗传物质的平均等分）思考问题，作出反应。观察分裂间期和分裂期时间比例图，得出结论。教学项目

教师活动

学生活动（四）细胞增值：分裂期播放动画，让学生对细胞分裂的动态过程有感性的认识。前期：展示图片，比较间期和前期的变化：染色质螺旋，染色体出现，纺锤体出现，核仁、核膜消失。归纳为“两出现两消失”展示图片，明确姐妹染色单体、染色单体、染色质、dna、着丝点等名词的概念和之间的关系。中期：展示图片和引导性填空题，指导学生观察和阅读，说出中期细胞所进行的生理活动，强调染色体的运动后期：展示图片和引导性填空题，指导学生观察和阅读，说出后期细胞所进行的生理活动，强调染色体数目的变化。末期：展示图片和引导性填空题，指导学生观察和阅读，说出末期细胞所进行的生理活动，归纳为两消失三出现。再次播放植物细胞有丝分裂动画，进行巩固。展示动物细胞和植物有丝分裂图片，以问题引导学生观察两种细胞有丝分裂的差异：动物细胞纺锤体的形成以及细胞质分裂的方式。完成引导性的填空题。阅读课文，完成填空，并对中期的特征进行表达。阅读课文，完成填空，并对中期的特征进行表达。阅读课文，完成填空，并对后期的特征进行表达。阅读课文，完成填空，并对末期的特征进行表达。观察图片，进行讨论和阅读。回答问题。以表格形式，对有丝分裂过程中，染色体形态、染色体数目、着丝点数目、染色单体数目、dna分子数目等进行对比。并对染色体数目、dna分子数目，染色单体数目作出变化曲线。有丝分裂的意义。（把概念拆开，细化，联系有丝分裂的间期和分裂期，帮助学生记忆和理解。在老师的引导下，完成表格。（五）无丝分裂无丝分裂的实例、过程。强调没有出现染色体（不等于没有染色体）和纺锤体。（六）相关练习（略）

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