第二章 第一节 细胞的化学成分及其作用（教案）-《生物学全一册》（人民教育出版社）同步精品课堂

《生物学全一册》教案 课 题 生物的基本单位-细胞 课 型 专业课 课 时 2 授课班级 一年级 授课时间 第一节 授课教师 教材分析 本节课内容选自生物学全一册生物教材，主要介绍细胞中的化合物，包括无机化合物（水和无机盐）和有机化合物（糖类、脂质、蛋白质和核酸）。通过学习，学生能够理解这些化合物在细胞中的存在形式、功能和相互关系，为后续学习细胞的结构和功能打下基础。 本节课是生物教材中关于细胞结构与功能章节的重要组成部分，位于细胞基本概念和细胞器介绍之后，为后续学习细胞代谢、遗传信息和细胞调控机制等内容打下基础。它起着承前启后的作用，将学生的注意力从细胞器的具体结构转向细胞内化合物的组成和功能，为理解细胞的生命活动提供必要的知识储备。 学情分析 学生在学习本节课之前，已经具备了一些基本的生物学知识，如细胞的基本概念、生物体的基本元素等。但学生对细胞内部结构的认识可能还比较模糊，对化合物的分类和功能了解不足。因此，本节课需要通过生动的例子和形象的比喻，帮助学生建立清晰的知识体系。 学习目标 1.知识与技能：掌握细胞中水和无机盐的存在形式和功能；了解糖类、脂质、蛋白质和核酸的分类、结构和功能。 2.过程与方法：通过观察、讨论和实验，提高学生的观察力、思维力和动手能力。 3.情感态度与价值观：培养学生对生命科学的兴趣，认识到生物体结构的精巧和生命活动的复杂。 学习重难点 教学重点 1.细胞中水和无机盐的作用。 2.糖类、脂质、蛋白质和核酸的结构与功能。 教学难点 1.蛋白质和核酸的复杂结构和功能多样性。 2.细胞内化合物之间的相互关系。 教学方法 讲授法：讲解细胞化合物的基本知识。 直观教学法：通过多媒体展示细胞结构和化合物的图片。 讨论法：引导学生分组讨论，深化对知识点的理解。 课前准备 准备相关教案、多媒体课件、实验材料。 预习教材内容，了解细胞化合物的基本概念。 教学媒体 多媒体 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 通过展示细胞结构的图片，引导学生思考细胞内有哪些重要的化合物 利用PPT展示介绍水的存在形式和功能。 讲解无机盐的种类和作用引发学生兴趣。 培养学生的观察和思考能力 活动二： 调动思维 探究新知 1、 无机化合物 无机化合物包括水和无机盐。 水水在各种细胞中的含量都是最多的，一般为70%～90%。在不同的组织、器官 中，水的含量不同。例如，晒干的谷物中水的含量占13%～15%,肌肉中水的含量占 72%～78%。 细胞中的水以两种方式存在：少量的水与细胞内的其他物质结合在一起；绝大部分的 水以游离的形式存在，可以流动，细胞内的许多种物质都能够溶解在这部分水中。这部分 水可以把营养物质运送到各个细胞，同时，把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运出体 外。总之，各种生物体的一切生命活动都是在水环境中进行的，可以说，没有水就没有生命。 无机盐细胞中无机盐的含量很少， 一般只占细胞鲜重的1%～1.5%。无机盐大都 以离子的形式存在于细胞中。细胞中含量较多的阳离子有Na+ 、K+ 、Ca²+ 、Mg²+ 等， 含量较多的阴离子有PO- 、HCO3 、Cl- 等。 无机盐在细胞中的含量虽然很少，但是有重要作用。有些无机盐是细胞内一些化合物 的重要组成成分。例如，叶绿素是一种含 Mg 的色素，缺少Mg 叶绿素就不能合成。又如，甲状腺激素是一种含I的激素，人如果缺少I,甲状腺激素就不能合成，容易患地方 性甲状腺肿，俗称“大脖子病”。许多种无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有 重要作用。 二，有机化合物 有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。 糖类糖类是细胞的重要组成成分，是生物体进行生命活动的主要能源物质。糖类 分子都是由C 、H 、O 三种元素组成的，广泛分布在各种生物的细胞内。根据糖类水解后 形成的物质，糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。 单 糖 单糖是指结构最简单的糖。在生物体的细胞中，最重要的单糖是核糖、脱氧 核糖和葡萄糖等。核糖和脱氧核糖的分子中只含有5个碳原子，它们都属于五碳糖。核糖 和脱氧核糖都是组成核酸的必需物质。葡萄糖的分子中含有6个碳原子，它属于六碳糖。 二糖 蔗糖、麦芽糖和乳糖水解后都生成两分子的单糖，它们都属于二糖。在植物 细胞中，最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖。甘蔗、甜菜和水果中都含有大量的蔗糖。蔗糖水 解后生成一分子葡萄糖和一分子果糖。 发芽的麦粒中含有大量的麦芽糖，麦芽糖水解后生 成两分子葡萄糖。哺乳动物的乳汁中含有乳糖，乳糖水解后生成一分子葡萄糖和一分子半 乳糖。 多糖 多糖水解后能够生成许多个分子的单糖。多糖是自然界中含量最多的糖类。在植物细胞中，最重要的多糖是淀粉和纤维素。大米、面粉中含有丰富的淀粉。淀 粉是植物体内重要的储能物质。纤维素是细胞壁的基本组成成分，它具有巩固细胞结构和 使植物体定形的作用。 在人和动物的细胞中，最重要的多糖是糖原。糖原是人和动物细胞 中的储能物质，相当于植物体内的淀粉，因此，又叫动物淀粉。糖原在肝脏和肌肉中含量最多。 脂质常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，主要是由C 、H 、O 三种元素组成的。 脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质。人和动物体内的脂肪，还有减少身 体热量散失和缓冲外界压力等作用。 磷脂是含有P 和N 的脂质，在人和动物的脑、卵细胞和大豆的种子中含量比较多，是构成细胞内多种膜结构的重要成分。 蛋白质除水以外，蛋白质在细胞中的含量最多，大约占细胞干重的50%以上。蛋白质是细胞中各种结构的重要成分，在生物体内占有特殊的地位。 蛋白质的种类多，结构复杂，但是，每种蛋白质都含有C 、H 、O 、N 四种元素。 蛋白质是一类生物大分子，相对分子质量比较大。我们知道，水分子的相对分子质量 是18,而蛋白质的相对分子质量是6000～1000000,甚至更大一些。 蛋白质的基本组成单位是氨基酸。在绝大多数生物体内，组成蛋白质的氨基酸有21 种。各种氨基酸在结构上有共同的特点。氨基酸的结构通式如下。 分析氨基酸的结构通式可以知道，每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH₂) 和一 个羧基(—COOH), 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子 还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R 表示。不同的氨基酸具有不同的 R 基。例如，甘氨酸上的R 基是“—H”, 丙氨酸上的R 基是“—CH₃” 。 蛋白质是由许多个氨基酸分子相互结合而成的。氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。 由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽。由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽 键的化合物，叫作多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。一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相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个上，而是通过一定的化学键盘绕起来，形成具有一定空 间结构的蛋白质分子。 例如，肌红蛋白(图20)是肌肉中 的一种红色的、能够和氧结合的蛋白质。肌红蛋白是由一条 肽链按照特定的结构盘绕起来的。 由于组成每种蛋白质的氨基酸种类不同，数目成千上 万，排列顺序千变万化，并且肽链的空间结构千差万别，因 此，蛋白质分子的结构十分复杂，种类多种多样。 蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质具有多种重要 的功能。例如，生物体内的酶是一类具有催化作用的蛋白质，这说明有些蛋白质有催化功能。又如，红细胞中的血红蛋白能够运输氧，这说明有些 蛋白质有运输功能。再如，生长激素是蛋白质，它能够调节人和动物的生长发育，这说明 有些蛋白质有调节功能。核酸核酸最初是从细胞核中提取出来的，呈酸性，因此叫作核酸。核酸是一类含 有C 、H 、O 、N 、P 等元素的生物大分子，相对分子质量很大，为几万至几万亿，甚至 更大。核酸存在于所有的细胞中，是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用。 初步了解糖类、脂质、蛋白质和核酸的分类、结构和功能。 通过展示细胞结构的图片，引导学生思考细胞内有哪些重要的化合物 活动三： 调动思维 探究新知 互动实践：细胞中水和无机盐的作用。？ 功能探索：糖类、脂质、蛋白质和核酸的结构与功能。？ 提问：“细胞内化合物之间的相互关系”。？ （4）解决问题：学生分组讨论，共同探讨如何了解这些问题。 （5）教师巡回指导，解答学生的疑问，并提供建议。 学生举例说明水和无机盐在细胞中的功能 激发学生的思维，引导他们观察显微镜下的细胞结构，识别不同的化合物。 提高学生的学习兴趣和互动能力。 同时，有助于培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。 活动四： 巩固练习 素质提升 实践题 1.设计一个简单的实验来验证水对种子萌发的影响。 学生通过观察显微镜下的细胞结构，识别不同的化合物培养学生的观察和思考能力。 能够运用所学知识于实践中 课堂小结 作业布置 根据本节课所学内容: 1.细胞中水和无机盐的作用。（重点） 2.糖类、脂质、蛋白质和核酸的结构与功能。（重点） 作业布置: 1.整理本节课的笔记，加深对糖类、脂质、蛋白质和核酸的特点的理解。 2.课后查阅资料，了解一种自己喜欢的细胞化合物特点。 板书设计 1.蛋白质和核酸的复杂结构和功能多样性（重点） 2.细胞内化合物之间的相互关系。（重点） 教学反思 通过本节课的学习，学生对知识点的掌握情况，及时调整教学进度和教学方法。 通 通过课后作业和课堂提问，了解学生的学习效果，为后续教学提供参考。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$