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高中生物必修一导学案Microsoft Word 文档






《导学案》学习使用说明 ........................................................................ 1 第 1 章 走近细胞 ...................................................................

................. 2
1.1 1.2 从生物圈到细胞............................................................................................ 2 细胞的多样性和统一性................................................................................ 8 1.2.1 1.2.2 高倍显微镜的使用.............................................................................. 8 细胞的多样性和统一...................................................................... 15

第 2 章 组成细胞的分子 ...................................................................... 21
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 细胞中的元素和化合物............................................................................ 21 生命活动的承担者——蛋白质................................................................ 28 遗传信息的携带者——核酸...................................................................... 37 细胞中的糖类和脂质.................................................................................. 45 细胞中的无机物.......................................................................................... 51

第 3 章 细胞的基本结构 ...................................................................... 58
3.1 细胞膜——系统的边界................................................................................ 58 3.2 3.3 细胞器——系统内的分工合作.................................................................. 65 细胞核——系统的控制中心...................................................................... 76

第 4 章 细胞的物质输入和输出 .......................................................... 84
4.1 4.2 4.3 物质跨膜运输的实例.................................................................................. 84 生物膜的流动镶嵌模型............................................................................ 95 物质跨膜运输的方式................................................................................ 102

第 5 章 细胞的能量供应和利用 ........................................................ 108
5.1 降低化学反应活化能的酶........................................................................ 108 5.1.1 5.1.2 5.2 酶的作用和本质.............................................................................. 108 酶的特性.......................................................................................... 114

细胞的能量“通货”— ATP .................................................................. 121

5.3 ATP 的主要来源一一细胞呼吸 ............................................................... 127
1

5.3.1 5.3.2 5.4

有氧呼吸和无氧呼吸...................................................................... 127 探究酵母菌的呼吸方式及细胞呼吸的影响因素.......................... 134

能量之源——光与光合作用.................................................................... 141 5.4.1 5.4.2 捕获光能的色素和结构.................................................................. 141 光合作用的原理和应用.................................................................. 148

第 6 章 细胞的生命历程 .................................................................... 164
6.1 6.2 6.3 6.4 细胞的增殖................................................................................................ 164 细胞的分化.............................................................................................. 178 细胞的衰老和凋亡.................................................................................... 184 细胞的癌变................................................................................................ 189

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《导学案》学习使用说明

在使用本导学案时,请按照下面的使用说明安排你的学习: 一.课前预习阶段 老师会提前 1~2 天将一个课时的“导学案”撕成活页发下来,请按时独立完 成“预习案”和“探究案” ,但不要做“训练案” ,尤其要在“我的疑惑”栏目中 标注出自己在预习过程中的疑惑。 二.课上探究阶段 老师会带领大家进行预习效果反馈,从而过渡到“探究案”内容,要求大家 分组讨论探究内容,并进行展示、点评。 请注意整理并解决自己在预习时的疑惑, 并积极参与小组讨论, 培养 “质疑” 和“探究”的学习方式。 三.课后巩固阶段 每一课时结束后要完成以下三个任务: 1.对本课时的“探究案”进行整理、消化、吸收; 2.完成本课时的“训练案” ; 3.完成下一课时的“预习案”和“探究案” 。 四、使用《导学案》的注意事项: 1.将《导学案》上做错的题目用红色笔进行修改和完善,把重要的、典型 的题目加以整理。 2.要存放好已使用过的《导学案》 ,以便更好地记录自己的知识生成过程。 3.要在老师的带领下搞好使用过程中的及时性和阶段性总结评价。

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第1章

走近细胞

1.1 从生物圈到细胞
【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P2-P6 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握生命系统的结 构层次及细胞是最基本的生命系统等知识点,了解生命活动建立在细胞基础上。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.知识目标: (1)举例说明生命活动建立在细胞基础上。 (2)说出生命系统的结构层次。 2.能力目标:初步学会分析生物学知识素材。 3.情感目标:认同细胞是最基本的生命系统。

【学习重点】
1.生命活动建立在细胞的基础上。 2.生命系统的结构层次。 3.认同细胞是基本的生命系统。

【学习难点】 生命系统的结构层次。 【本节聚焦】
1.为什么说生命活动离不开细胞? 2.地球上的生命系统可以分为哪些层次? 3.为什么说细胞是基本的生命系统?

预习案
1.生命活动离不开 ,病毒没有 ,只有依赖于 才能生活, 是生物体结构和功能的基本单位。 2.单细胞生物依靠 一系列复杂的生命活动。 (1)以 (2)以 (3)以 为基础的生物与环境之间物质和能量之间的交换; 为基础的生长发育; 为基础的遗传变异。 完成各种生命活动, 多细胞生物依赖 完成

3.以龟为例完成生命系统的结构层次

2

细胞



→ → →生物圈









4.地球上最早出现的生命形式是 5.地球上最基本的生命系统是 6.种群:在 内, 生物的 个体;群落: 组成一个群落。

探究案
探究一:阅读课本 P2—P4 相关资料 1.从哪些方面说明了生命活动离不开细胞?结合资料分析生命活动离不开细胞的原因。

2. 结合课本 P5 生命系统的结构层次说出生命系统中最基本的层次和最高层次分别是什么?

3.结合初中生物学知识举例说出常见的动植物组织、器官和系统都有哪些?

探究二:阅读课本 P2—P4 相关资料 思考 1:人的生殖和发育 1.个体发育的起点是什么?受精卵是由哪两种细胞相互结合而形成的?在亲子代之间充当 遗传物质“桥梁”的是什么细胞?

2.受精作用发生的场所是哪里?胚胎发育的场所是哪里?

思考 2:缩手反射的结构基础 1.反射的结构基础是什么?反射弧由哪几部分组成?

2.数一数完成一个简单的缩手反射至少需要那哪些细胞的参与?

3

思考 3:没有细胞结构的生物----病毒 1.病毒无细胞结构,是由哪两大类物质组成的?

2.病毒营寄生生活,且寄主具有专一性,根据寄主不同病毒可分为哪些种类?

3.生产流感疫苗时,需要先培养流感病毒,结合病毒的生活特性,请分析能否直接用富含 有机物的普通培养基培养病毒?

探究三:阅读课本 P4---P6 相关内容 思考 1:细菌和草履虫等单细胞生物及高等植物是否都具有生命系统的各个层次?

思考 2:蛋白质是生命活动的承担者,核酸是遗传信息的携带者,它们是否属于生命系统的 结构层次?

思考 3:病毒是生物,病毒属于生命系统吗?

思考 4:说出系统,生命系统,生态系统之间的关系?

思考 5:从概念上说出种群和群落之间的关系?群落和生态系统之间的关系?生态系统和生 物圈之间的关系?

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预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

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训练案
1.关于细胞与生命活动关系叙述错误的是( A.草履虫的生命活动离不开细胞 B.病毒不具细胞结构,所以它的生命活动与细胞无关 C.细胞是生物体结构和功能基本单位 D.多细胞生物依赖高度分化的细胞密切协作,才能完成生命活动 2.下列哪种生物不是由细胞构成的( A.变形虫 B.酵母菌 ) C.衣藻 D.烟草花叶病毒 ) D.一个生态系统 )

3.一定区域内的动物、植物和微生物等全部生物构成( A.一个群落 B.一个种群 C.三个种群 )

4.下列选项中不属于生命系统的结构层次的是( A.池塘里的一只青蛙 C.表皮细胞中的水和蛋白质

B.青蛙的表皮细胞 D.一个池塘

5.在一块草原上有 8 户牧民,每户牧民各养了一群羊,其中 6 户养的是绵羊,有 2 户养的 是山羊,这块草原上的 8 群羊是( A.一个群落 B.一个种群 ) C.两个种群 ) B.健康人的一滴血 D.一瓶密封的蒸馏水 D.八个种群

6.可能构成一个生物群落的实例是( A.树洞中久积的雨水 C.一罐鲜酵母培养液

7.生物兴趣小组的同学们要调查一个池塘中青蛙近几年的个体数量变化情况。他们研究的 是生命系统的( A.个体水平 ) B.种群水平 C.群落水平 ) D.生态水平

8.下列实例中,属于生物群落的是( A.海洋中的全部鱼 B.一片草地里的跳蝻和蝗虫

C.一棵枯树和其上的苔藓、真菌、昆虫、蜗牛等 D.一个池塘的藻类、细菌、蚌、水生昆虫等全部生物 9.潮湿的农贸市场上有鸡、鸭、鱼、青菜、蘑菇等,它们共同构成一个( A.种群 B.群落 C.生态系统 )

D.以上都不是 )

10. 下列对生命系统结构层次的研究,正确的顺序是 (

A.细胞、组织、器官、系统、生物体、种群、群落、生态系统、生物圈 B.细胞、组织、器官、系统、生物体、种群、群落、生物圈、生态系统 C.细胞、组织、器官、系统、种群、生物体、群落、生态系统、生物圈 D.细胞、组织、器官、生物体、系统、种群、群落、生态系统、生物圈 11.绿色开花植物体的结构层次是( ) 6

A.细胞—组织—器官—植物 C.细胞—器官—系统—植物

B.细胞—组织—系统—植物体 D.细胞—器官—组织—植物体

12.某科研小组分离出完整的叶肉细胞,一部分放在适宜条件下培养,能通过光合作用产生 淀粉,另一部分搅碎后放在同样的条件下培养,发现没有产生淀粉。 (1)此科研小组研究的内容是生命系统的 (2)此实验的结论是 (3)生命系统中最大的层次是 水平。 。 ,最小的层次是 。

13. 某医学科研所已经找到了一种对人体肝炎病毒有免疫力的淋巴细胞, 并且已经分离出了 组成这种淋巴细胞的多种蛋白质、核酸、糖类、脂类、水分等各种成分及其含水量量。现在 有人按照这种细胞所含的各种成分及其比例制成的药物治疗肝炎,你认为能成功吗?为什 么?

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1.2 细胞的多样性和统一性
1.2.1 高倍显微镜的使用
【使用说明&学法指导】
1、依据学习目标,认真研读教材 P7-P8 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握显微镜的结构、 高倍显微镜的使用方法等知识点, 能够把握显微镜下细胞数量计算的规则、 显微镜下细胞数 量与放大倍数之间的关系及成像规律等知识点。 2、利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1、认识显微镜的结构。 2、学习使用高倍显微镜。 3、显微镜下细胞数量的简单计算。

【学习重点】
1、高倍显微镜的使用。 2、显微镜下物象的移动情况和相关计算。

【学习难点】
1、显微镜下细胞数量与放大倍数之间的关系。 2、显微镜下细胞数量的相关计算。

【本节聚焦】 怎样使用高倍显微镜?

预习案
1.显微镜的构造(认识显微镜各部分的结构,说出①~?的名称)

(1)目镜

螺纹,放大倍数与长度成 8

比,物镜

螺纹,放大倍数与长度成

比。
(2)转换物镜时要转动 (3)反光镜有 和 ,而不可握住物镜直接转动 两面,其中 面会使视野更亮。

2.显微镜的一般使用程序 取镜安放 → 对光→安放玻片标本→低倍镜观察→高倍镜观察 (1)取镜时 (2)对光时应调 3.低倍显微镜观察 转动 准焦螺旋,使镜筒下降至 → 眼看目镜, 方向转动 手握镜壁, 和 手托镜座 使视野变亮

准焦螺旋至看到物象→稍稍移动 4.高倍显微镜的观察 选好目标:在 ↓ 移动目标:移动 ↓ 换用高倍镜:转动 ↓ 调节亮度和清晰度:调节 和

准焦螺旋,使物象更加清晰。

下找到要观察的目标

,使观察目标至

移走低倍物镜,换成高倍物镜

使亮度适宜,调节

准焦螺旋使物象清晰。

探究案
探究一:与显微镜的使用有关的规律 1.显微镜下所成的像是倒立的虚像,从目镜中观察到的像与实物是什么关系?

2.显微镜的放大倍数是怎样计算的?显微镜的放大倍数是指物像的长度或宽度还是面积或 体积?

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3.高倍镜与低倍镜下观察的结果比较 镜头 低倍镜 高倍镜 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片距离 视野范围

4.如果把显微镜的使用过程概括为“找” 、 “移” 、 “转” 、 “调” ,那么具体内容分别是什么?

5.若观察某一标本时发现视野中有一污物,怎样判断污物的具体位置?(判断污物是在装 片上、目镜上还是物镜上)

6.在分别使用低倍镜和高倍镜观察时,准焦螺旋的使用有什么不同?

探究二:显微镜的成像规则 1.回忆初中阶段对显微镜的学习,思考: (1)观察写有“b”字母的玻片,你能看到的物像是什么?试总结物像与实物之间的位置关 系。

(2)若左眼注视着物像,向上、下、左、右四个不同方向稍微移动玻片,视野中的物像分 别会向哪个方向移动?试总结物像移动方向与玻片移动方向之间的关系。

(3)下图 1 和图 2 分别是在放大倍数为 10×,物镜放大倍数为 10×时观察到的细胞数,若 将物镜换成 40×,观察到的细胞数分别是多少?总结两种情况下,观察到的细胞数与放大 倍数的关系。

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预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

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训练案
1.下列有关显微镜操作的叙述,不正确的是( ) A. 标本颜色较深,观察时应选用凹面反观镜和大光圈 B. 将位于视野右上方的物像移至中央,应向右上方移动玻片标本 C. 若转换高倍镜观察,需要先升镜筒,以免镜头破坏玻片标本 D. 转换高倍镜之前,应将所要观察的物像移至视野正中央 2.如图甲和乙分别表示不同物镜下观察到的图像, 把视野中的标本从甲转为乙时下面描述正 确的是( )

A.正确调节顺序为:转动转换器→调节光圈→移动装片→转动细准焦螺旋 B.细胞变大,细胞数目变少,视野变亮 C.移动装片可确定视野中的污物是否在物镜上 D.移动装片时需向右方移动 3.用光学显微镜观察装片时,下列操作正确的是( A.将物镜对准通光孔 B.先用高倍镜观察,后用低倍镜观察 C.移动装片可确定污物在物镜上 D.使用高倍镜时,用粗准焦螺旋调节 4.如下图所示, 甲图中的①②表示目镜, ③④表示物镜, ⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离, 乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是( ) )

A.观察物像丙时应选用甲中①④⑥组合 B.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器 → 调节光圈 → 移动标本 → 调节细 准焦螺旋 C.若丙是由乙放大 10 倍后的物像,则细胞的面积增大为原来的 10 倍 D.若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞,从图中的乙转为丙时,应向右上方移动 装片 5.使用普通光学显微镜观察水中微生物,若发现视野中的微生物如下图 1 所示方向游走, 请问应该把载玻片向图 2 所示的哪个方向移动( )

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A.甲

B.乙

C.丙

D.丁

6.显微镜目镜为 10×,物镜为 10×时,视野被 64 个分生组织所充满,若物镜换位 40×时,则 在视野中可观察到的分生组织细胞数目为( A.20 个 B.4 个 C.8 个 ) D.16 个

7.生物实验中常用普通显微镜,试回答下列问题: (1) 一个细小物体若被显微镜放大 50 倍, 这里放大 50 倍是指放大该标本的 。

(2)当显微镜的目镜为 10×、物镜为 10×时,在视野直径上看到一行相连的 8 个细胞。若 目镜不变,物镜换成 40×时,则在视野中最多可看到 个细胞。

(3)大部分动植物体是不透明的,不能直接在显微镜下观察,一般要经过特殊处理,如将 标本做成很薄的切片。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下 观察,这主要是因为它们 A.是单个或单层细胞 C.是无色透明的 。 B.都带有特殊的颜色 D.是活的细胞

(4)某学生在做实验时,先用一块洁净纱布擦试镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水, 放入一小块生物组织切片,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用弹簧夹片压住,然 后在双眼侧视下,将物镜降至距玻片标本约 1~2cm 处停止。用左眼朝目镜里观察,同时转 动粗准焦螺旋,缓慢上升镜筒。请指出该同学在操作中不正确的地方:

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1.2.2
【使用说明&学法指导】

细胞的多样性和统一

【考纲要求】⑴细胞学说的建立过程(I) ;⑵多种多样的细胞(Ⅱ) 。
1.依据学习目标,认真研读教材 P8-P12 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握原核细胞和真 核细胞的区别和联系等知识点,了解细胞学说的内容及细胞学说建立的过程。 2.认真完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来。 3.利用 10 分钟时间高效完成。

【学习目标】
1.说出真核细胞和原核细胞的区别和联系。 2.分析细胞学说建立的过程。 3.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程认同细胞既具有多样性又有 统一性。讨论技术进步在科学发展中的作用。

【学习重点】 分析细胞学说建立的过程。 【学习难点】 原核细胞和真核细胞的区别和联系。 【本节聚焦】
1.什么是原核细胞?什么是真核细胞? 2.细胞学说的内容是什么? 3.细胞学说建立的过程对你有哪些启示?

预习案
1.真核细胞和原核细胞的分类依据是: 2. 真核生物: 由 3.原核生物:由 ①蓝藻细胞内含有 发菜等属于蓝藻。 ②绝大多数细菌是营 或 生活的 生物。 构成的生物, 如 构成的生物,如 和 、 、 等。 生物, 、 、 。 、 等。

, 是能进行光合作用的

4.真核细胞多种多样,原核细胞多种多样,真核细胞与原核细胞又不一样,体现了细胞 的 。

5.识记两种原核生物(指出 A、B 两图中各部分的结构名称)

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6.原核细胞具有和真核细胞相似的 裸露的 DNA 分子,位于 7.真核生物染色体的成分是 8.细胞学说的建立者主要是 9.细胞学说的要点内容 和 和



,没有



,但有一个

(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由 (2)

发育未来,并由

所构成。

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。 (3)新细胞可以从 10.细胞学说的建立过程 时间 1543 年 科学家 比利时的维萨里, 法国的比夏 1665 年 18 世纪 1858 年 英国的虎克 德国的 德国的 和 揭示了人体在 结构 用显微镜观察植物的木栓组织, 发现许多 规则的“小室” ,并命名为 是构成动植物的基本单位 细胞通过 产生新细胞 重要发展 和 水平的 中产生

探究案
探究一: 1.仔细观察 P7 问题探讨中的图片,指出图中一共有几种细胞?他们有哪些共同的结构?

2.蓝藻和绿色植物都是能进行光合作用的自养型生物,二者的根本区别是什么?

3.细菌、 蓝藻是单细胞的原核生物, 想一想所有的原核生物都是单细胞生物吗?单细胞生物 都是原核生物吗?

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4.原核生物和原生生物的区别是什么?

5.某一生物不是原核生物一定是真核生物吗?

6.细胞学说阐明了细胞的多样性还是统一性?

探究二: 1.分析、讨论比较下面两种细胞,尝试总结真核生物与原核生物的异同:
细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核 液泡 细胞质

比较项目 本质区别 大小 细胞质 不 同 点 细胞核 生物类群 相同点

原核细胞

真核细胞

2.细菌是原核生物,霉菌、酵母菌却是真核生物;蓝藻是原核生物,绿藻、褐藻是真 核生物。对于带有“菌” , “藻”的生物,哪些是真核生物哪些是原核生物请尝试做出判断。 查阅资料,总结常见的原核生物有哪些。

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预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

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训练案
1.下列生物中不属于真核生物的是( ) ①噬菌体 ②颤藻 ③酵母菌 ④水绵 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ )

2.下列四种生物中,哪一种生物的细胞结构与其他三种生物的细胞有明显的区别( A.草履虫 B.衣藻 C.酵母菌 D.乳酸菌

3.用高倍显微镜观察酵母菌和乳酸菌,可用来鉴别两者差异的主要结构是 ( ) A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞质 D.核膜

4.下列四组生物中,细胞结构最相似的是( ) A.变形虫、水绵、香菇 C.小麦、番茄、大豆 B.烟草、草履虫、大肠杆菌 D.酵母菌、灵芝、豌豆 )

5.下列四组生物中,都属于真核生物的一组是( A.SARS 病毒和蘑菇 C.蓝藻和酵母菌 6.对原核生物的正确描述是 ( A.原核生物无核糖体 C.原核生物的遗传物质为 RNA )

B.大肠杆菌和草履虫 D.衣藻和变形虫

B.原核生物的细胞中无膜结构 D.原核生物无染色体 )

7.下列关于细菌的叙述,错误的一项是 ( A.都是单细胞生物 C.都能使动植物和人类患病

B.大多数细菌的营养方式属于异养 D.都没有成形的细胞核 )

8.下列有关细菌和蓝藻的叙述中,正确的是 ( A.都是自养生物 C.大小一样

B.都要依靠现成的有机物 D.都是原核生物 )

9.以下内容中,不属于细胞学说的是 (

A.细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来的 B.细胞有它自己的生命,又对生物整体的生命过程起作用 C.细胞中只有细胞膜、细胞质、细胞核,没有其他物质 D.新细胞从老细胞中产生 10.按要求对下列生物进行分类(只填序号) ①蓝藻 ②酵母菌 ③变形虫 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥青霉菌

⑦大肠杆菌

⑧流感病毒

⑨肺炎双球菌 。 。

(1)具有核膜的一组生物是 (2)含有核糖体,但无染色体的一组生物是

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11.认真观察右图,回答下列问题:

⑴ 写出各部分名称 ① ② ③ ④ ⑤ 型。 (填“左侧”或

⑵ 图中细胞属于

生物,其同化作用类型一般为

⑶ 在显微镜下看到的细胞结构如上图所示,实际的鞭毛位置应该在 “右侧” )

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第2章
2.1
【使用说明&学法指导】

组成细胞的分子

细胞中的元素和化合物

1.依据学习目标,认真研读教材 P16-P19 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握组成细胞的主 要的元素、 基本元素及化合物的种类检测生物组织中的糖类、 脂肪和蛋白质的方法等知识点。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的基本元素是碳。 2.简述细胞中化合物的种类。

【学习重点】 组成细胞的主要元素和化合物。 【学习难点】
1.构成细胞的基本元素是碳。 2.构成细胞的化合物的种类。

【本节聚焦】
1.组成细胞的主要的元素是什么? 2.组成细胞的重要化合物有哪些? 3.怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质?

预习案
一.组成细胞的化学元素 1.观察 P16 组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表,填空: (1)生物体总是和外界环境进行__________,归根结底是________从无机自然界获取各种 物质来组成自身。 (2)组成细胞的化学元素在_________中都可以找到,没有一种是细胞所特有的,说明生物 界和非生物界具有_______。 (3)细胞和非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同,说明生物界和非生物界又具有 _________。 2.观察 P17 组成人体细胞的主要元素(占细胞鲜重/干重的百分比) (1)组成人体的主要元素有 (2)无论是鲜重还是干重,组成细胞的元素中 成细胞的基本元素是: 构成细胞的最基本的元素。 21 。 这 4 种含量最多。这表明构 是

,在干重中碳的含量达 55.99%,这表明

(3) 鲜重中含量最多的前四种元素从多到少依次是_______________, 干重中含量最多的前 四种元素从多到少依次是______________。 (4)组成细胞的元素分类 大量元素:含量在万分之一以上,有 含量 微量元素:含量在万分之一以下,有 二.组成细胞的化合物 观察 P17 组成细胞的化合物分类图以及含量表 1.根据___________可以将组成细胞的化合物分为________和_________两大类。 无机化合物 主要包括____和______,有机化合物包括____、 ____、 _____、 ____。 2.活细胞中含量最多的化合物是_____,含量最多的有机化合物是___。 鲜重中含量最多的 3 种化合物依次是 思考:生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为 化合物为 。 ,干重中含量最多的 等 多种

三.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1.实验原理: 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的_____________。 ①糖类中的______(如葡萄糖、果糖) ,与斐林试剂发生作用,生成______沉淀。 ②脂肪可以被苏丹 III 染液染成________(或被苏丹 IV 染液染成 ③淀粉遇碘变蓝色。 ④蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生_____反应。 2.材料的选择: 本实验是利用颜色反应鉴定不同的物质,所以在实验的选材上应注意以下两点: ①材料本身应无色,以免对结果产生干扰; ②材料应富含相关物质,使反应现象更显著。 3.实验过程: (1)还原糖的检测: ①选材:____________________________________________的植物组织 ②制备组织样液:制浆→一层纱布过滤→取液 ③显色反应:2ml 组织样液→加入 1ml____________(甲液和乙液等量混匀后再注入) → _______________中加热约 2 分钟 ④观察记录结果___________________________________________ 注意:还原糖检测中,需水浴加热,不能用酒精灯直接加热。 (2)淀粉的检测和观察 22 ) 。

①取材:_________________________匀浆 ②制备组织样液:制浆→一层纱布过滤→取液 ③显色反应:2ml 组织样液→加入 2ml 碘液→摇匀 ④观察记录结果___________________________________________ (3)脂肪的检测和观察 方法一:______________匀浆+3 滴苏丹Ⅲ染液→_____________色 方法二: ①取材:浸泡过的花生种子,将子叶削成薄片 ②制片:取最理想的薄片→染色(在薄片上滴 2-3 滴苏丹Ⅲ染液,染色____分钟)→ _____________(用体积分数为________的__________溶液)→制成临时装片 ③观察记录:__________________________________________ 注意:脂肪检测中,需用 50%的酒精洗去浮色,再借助显微镜观察。 (4)蛋白质的检测和观察 选材与制备:________________________________________ 显色反应:2ml 组织样液→_______________→震荡摇匀→_____________→摇匀 观察记录: _______________________________________________ 4.斐林试剂与双缩脲试剂比较

斐林试剂 甲液 成分 鉴定物质 使用方法 反应条件 反应现象 乙液 A液

双缩脲试剂 B液

探究案
探究一: 1.糖都可以与斐林试剂发生颜色反应吗?斐林试剂与还原糖反应的实质是什么?还有其他 的试剂可以检测还原糖吗? 2.蛋白质与双缩脲试剂反应的实质是?双缩脲与双缩脲试剂一样吗?氨基酸、 多肽也可以与 双缩脲试剂反应吗?

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3.通过实验,你能总结出颜色反应的思路和一般步骤吗?

探究二: 1.为什么说 C 是最基本的元素?

2. 细胞内最多的无机化合物是哪一种?你能推测它对生命的意义吗?

3. 细胞内最多的有机化合物是哪一种?你能推测它对生命的意义吗?

24

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

25

训练案
1.比较植物与动物体内的各种化学元素,可知其( A.种类和含量都相差很大 B.种类和含量都相差不大 C.种类相差很大,其中相同元素的含量都大致相同 D.种类大致相同,其中相同元素的含量都相差很大 2.在组成人体活细胞的化学元素中,质量分数最多的是( A.氧元素 B.碳元素 C.氢元素 ) D.氮元素 ) ) 。

3.在组成人体细胞的化学元素中,占细胞干重百分比最多的元素是( A.O B.H C.N D.C

4.前项为生物组织,中项为鉴定所用的化学试剂 ,后项为反应结果所产生的颜色,其中错 误的一项是( ) B.花生种子、苏丹Ⅲ染液、橘红色 D.卵清蛋白、苏丹Ⅳ染液、红色

A.苹果、斐林试剂、砖红色 C.黄豆、双缩脲试剂、紫色

5.在“检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质”的实验中,对实验材料的选择叙述中,错误 的是( )

A.甘蔗茎、甜菜的块根都含有较多的糖,且近于白色,因此可以用于进行还原性糖的鉴定 B.花生种子含脂肪多,且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料 C.大豆种子蛋白质含量高是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 D.马铃薯块茎中淀粉含量较高,是进行淀粉鉴定的理想材料 6.在鉴定可溶性糖的实验中,加入斐林试剂时,必须要( A.先加入斐林试剂甲液,后加入乙液 B.先加入斐林试剂乙液,后加入甲液 C.将斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后加入 D.以上 A、B、C 三项操作方法都正确 7.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是 ( ) ) 。

A.用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定 B.脂肪的鉴定需要显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒 C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后再加入乙液 D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀后,再加入含样品的试管中,且 必须现配现用 8.据《齐鲁晚报》报道,42 岁的美国帕特里克.杜尔,曾经是一个超级大胖子,体重为 486 千克,那么在其组织细胞中占细胞干重 50%以上的化合物是( )

26

A.水

B.无机盐

C.蛋白质

D.脂肪

9.一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种 元素,为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块,进行田间实验。除施肥不同外、 其他田间处理措施相同。实验结果如下表:

从表中可判断,该农田最可能缺少的元素是 ( ) A.K B.N C.P D.S

10.请回答下列问题: (1)构成人体的化学元素中 H、O、C 含量最多的原因是 氮含量较多的原因是 (2)人体中含钙最多的组织是 A.肌肉 B.骨组织 ,成年人缺少时会患 C.上皮组织 症。 D.神经组织 。 ,

(3)贫血症患者血液运输 吃一些含 丰富的食物。

的能力低。一般的贫血症患者除要补充铁以外,还应多

(4)无机盐在生物体内有哪些重要的作用?

27

2.2
【使用说明&学法指导】

生命活动的承担者——蛋白质

【考纲要求】蛋白质的结构和功能(Ⅱ) 。
1.依据学习目标,认真研读教材 P20-P25 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握氨基酸的结构 特点、氨基酸形成蛋白质的过程、蛋白质的结构多样性的原因、蛋白质的结构和功能等知识 点,能够理解蛋白质是生命活动的主要承担者及相关计算规则。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程。 2.概述蛋白质的结构和功能。 3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 4.关注蛋白质研究的新进展。

【学习重点】
1.氨基酸的结构特点。 2.氨基酸形成蛋白质的过程。 3.蛋白质的结构和功能。

【学习难点】
1.氨基酸形成蛋白质的过程。 2.蛋白质的结构多样性的原因。

【本节聚焦】
1.氨基酸的结构有什么特点? 2.为什么细胞中蛋白质的种类如此多样? 3.为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?

预习案
一.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1.种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有 2.结构特点和结构通式: 请观察下列几种氨基酸的结构,回答以下几个问题: 种。

28

H H2N C H 甘氨酸 COOH H2N

H C CH3 丙氨酸 COOH H2N

H C COOH H2N

H C COOH

(CH2)2 COOH 谷氨酸

(CH2)4 NH2 赖氨酸

(1)组成氨基酸的基本元素是什么? (2)这四种氨基酸在结构上有哪些共同点?又有哪些不同之处?

(3)每个氨基酸都只有一个—NH2 和一个—COOH 吗? (4)试归纳氨基酸分子的结构特点。 每种氨基酸分子至少都含有一个 和 侧链基团。 (5)尝试写出氨基酸分子的结构通式。 连接在 和一个 ,并且都有

上。这个碳原子上还连接一个氢原子和一个

二.蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质的形成过程: 请仔细观察课本 P21 图 2—4“由氨基酸形成蛋白质的示意图” ,说说从氨基酸到蛋白质大 致有哪些结构层次? 氨基酸 盘 曲 折 叠 , 即一个氨基酸的 。 和另一个氨基酸的 相

(1) 结合方式: 连接,同时脱去一分子

(2)尝试写出二肽的形成过程:

29

(4)几个概念: ①肽键: 连接两个氨基酸分子的化学键, 叫肽键, 用 ②二肽:由 ③多肽:由 个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。 个氨基酸分子缩合而成的,含有 。 个肽键的化合物,叫做多肽。 多肽 或 表示。

通常呈链状结构叫

请尝试利用归纳法完成以下两个表格: 氨基酸数 肽链数 脱去水分子数 肽键数 游离氨基数(不 考虑 R 基) 2 3 4 … n 1 1 1 … 1 游离羧基数(不 考虑 R 基)

氨基酸数

肽链数

脱去水分子数

肽键数

游离氨基数(不 考虑 R 基)

游离羧基数(不 考虑 R 基)

n n n … n

1 2 3 … m

3. 蛋白质结构多样性的原因: 英文字母 A、B、C……代表不同种类的氨基酸,观察下列 4 条肽链,找出它们之间的区别:

①A—A—A—A—A
区别:氨基酸的 不同 不同 不同 方式及其形成的空间

②A—A—A—A—A—A ③A—B—A—B—A—B ④A—A—B—A—B—B
此外,在形成蛋白质时,肽链 结构 白质种类繁多的原因。 30 区别:氨基酸的 区别:氨基酸的

,因此蛋白质分子的结构是及其多样的。这就是细胞中蛋

三.蛋白质的功能: 请自主阅读课本 P23 内容,简要归纳出蛋白质的主要功能: ① ② ③ ④ ⑤ 如:羽毛 如:胰蛋白酶 如:血红蛋白 如:抗体 如:胰岛素 。

结论:一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是

探究案
1.判断某分子是不是组成生物体蛋白质的氨基酸的依据是什么?不同氨基酸区别在哪里?

2.进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基 酸进入人体细胞后, 需要经过怎样的过程才能转变为人体的蛋白质?人体的蛋白质和食物中 的蛋白质一样吗?

3.n 个氨基酸形成一条肽链时,脱掉几个水分子?形成几个肽键?如果 n 个氨基酸形成 m 条肽链呢?如果形成的不是肽链而是环状肽,以上结果会发生什么变化?

4.某蛋白质分子是由 n 个氨基酸组成的 m 条肽链构成的,已知这些氨基酸的平均分子质量 为 a,试计算该蛋白质的相对分子质量。

31

5.假设氨基酸的平均相对分子质量为 a, 由 n 个氨基酸分别形成 1 条肽链或 m 条肽链或环状 肽。请将下表补充完整。

一条肽链 游离的-NH2 /—COOH 数 O 原子数 N 原子数

m 条肽链

环状肽

32

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

33

训练案
一.基础题: 1.成蛋白质的基本单位是( A.甘氨酸 B.氨基酸 ) ) C.二肽 D.多肽

2.与蛋白质多样性无关的是( A.氨基酸的数目、种类和排列顺序 B.构成蛋白质的多肽链的数目 C.构成蛋白质的多肽链的空间结构

D.氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 3. 如果一个氨基酸分子中有两个羧基, 其中一个羧基连在 R 基上, 那么另一个羧基 ( A.与氨基相连 C.与氢相连 B.与羧基相连 D.与连有氨基的碳原子相连 ) )

4.下列叙述中能高度概括出蛋白质功能的一项是( A.细胞和生物体的重要结构物质 B.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 C.生命活动的主要体现者 D.收缩、运输、免疫等功能活动的物质基础 5.组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是( A.NH—CO C.—NH2—COOH— )

B.—NH—CO— D.NH2—COOH )

6.区别组成蛋白质的 20 种氨基酸的依据是( A.氨基酸数目不同 C.羧基不同 B.R 基不同

D.碳原子数不同 )

7.养蚕缫丝织成丝绸是我国古代劳动人民的伟大发现,蚕丝属于( A.氨基酸 B.糖类 C.脂质 )

D.蛋白质

8.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是( A.NH2—CH2—COOH NH2 C. NH2—CH—(CH2)2—COOH D.

B.NH2—CH2—CH2OH COOH HOOC—CH—CH2—COOH

9.胰岛素分子有 A、B 两条肽链,A 链有 21 个氨基酸,B 链有 30 个氨基酸,胰岛素分子 中肽键的数目是( A.48 个 ) B.49 个 C.50 个 D.51 个

10.请据图回答下列问题: 34

② H ①

④ H H ⑥ H

H2N— C — C — N — C — C — N — C — C — N — C—COOH ⑦ H O ③ H H O ⑤ C=O NH2 ⑨ (1)①表示______, ③ 表示_______ ,⑦表示_______。 (2) 该化合物的名称是_________, 该化合物是由______种氨基酸组成的。 该化合物有______ 个氨基,有______个羧基。 (3)该物质水解时需要 的参与。 二.拓展题 1.占肝细胞干重 50%以上的有机化合物是( A.水 B.蛋白质 C.脂质 ) D.核酸 ) 个水分子,此过程除了需要水分子外,还需要 COOH ⑧ H CH 2 O H CH2

2.两个氨基酸分子脱水缩合成二肽,脱去的水分子中的氢来自( A.羧基 C.羧基和氨基 B.氨基 D.连接在碳原子上的氢

3.一条肽链共有肽键 109 个,则它含有的氨基和羧基的数目至少是 ( A.110 和 110 B.109 和 109 C.9 和 9

)

D.1 和 1

4.已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量是 128,现有一蛋白质由两条肽链构成,共有肽 键 98 个,则此蛋白质的相对分子质量最接近于 A.1280 B.12544 C.11036 ( ) D.12288

5.某蛋白质由 62 个氨基酸三条多肽链构成,它们通过二硫键结合起来,此分子共含有肽 键( ) B.60 个 C.61 个 D.62 个

A.59 个

6.某肽链由 51 个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成 1 个二肽、2 个五肽、3 个六肽、3 个七肽,则水解后共有肽链数 些短肽的氨基总数的最小值是 条 ,形成小分子肽所需要 H2O 分子数 个 ,小分子肽共有肽键总数是 个 ,这 个 。

7.由 M 个 AA 构成的一个蛋白质分子,含有 N 条肽链,其中 Z 条是环状多肽,这个蛋白 质完全水解共需水分子个数为 35

A.M—N+Z C.M—Z+N

B.M—N—Z D.M+Z+N

8.判断多肽 E 和多肽 F 中的 AA 数目。 元素或集团 多肽 E 多肽 F 多肽 E 中含有 9. —S—S— —S—S— —S—S— 如图,假设该蛋白质分子由 n 个 AA 组成,且其平均分子质量 为 a,则此蛋白质分子量为: 提示:—SH(巯基) + —SH → —S—S— +2H C 201 182 H 348 294 O 62 55 N 53 54 个 AA。 -NH2 3 6 —COOH 2 1

个 AA,多肽 F 中含有

10.人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但这两种细胞的功能却完全不同。请根 据本节内容对这种现象作出解释。

36

2.3 遗传信息的携带者——核酸
【考纲要求】核酸的结构和功能(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P26-P29 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握核酸的种类、 基本组成单位、结构和功能以及 DNA 与 RNA 的异同等知识点,能够以特定的染色剂染色,观 察并区分 DNA 和 RNA 在细胞中的分布,了解核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说出核酸的种类。 2.简述核酸的结构和功能。 3.以特定的染色剂染色,观察并区分 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。

【学习重点】核酸的结构和功能。 【学习难点】观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。 【本节聚焦】
1.DNA 与 RNA 有什么异同? 2.核酸的基本组成单位是什么? 3.核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系?

预习案
一.核酸的种类和功能 ______________________,简称 1.核酸的种类包括 ______________________,简称______________ 2.核酸的功能:是细胞内_______________的物质,在生物体的___________、_________ 和_____________的生物合成中具有极其重要的作用。 二.核酸的分布 1.“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验原理: DNA 主要分布在 和 ,RNA 大部分存在于 。

两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同, ___________使

DNA 呈现_______色,_________使 RNA 呈现______色。利用混合染色剂将细胞染色,可以 显示 DNA 和 RNA 在 的分布。盐酸能够改变 ,加速染

37

色剂进入细胞, 同时使染色质中的 与染色剂结合。

与_____________分离, 有利于____________

2.方法步骤:取口腔上皮细胞______→_______ → 具体实验步骤: (一)取口腔上皮细胞制片 (1)在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数为 的

→_______→观察。

溶液。

(2)用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮几下,把牙签上附有碎屑的一端,放在 上述载玻片上的液滴中涂抹几下。 (3)点燃酒精灯,将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。 (二)水解 (1)在小烧杯中加入 30ml 质量分数为 8%的 (2)在大烧杯中加入 温水。 。 ,将烘干的载玻片放入小烧杯中。

(3)将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温 (三)冲洗涂片 用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 (四)染色 (1)用吸水纸吸去载玻片上的水分。 (2)将 (3)吸去多余染色剂,盖上盖玻片。 (五)观察 (1) 用低倍显微镜观察: 选择 将物象调节清晰。 (2)换用 观察,调节 、 滴 2 滴在载玻片上,染色 。



的区域, 移至



,观察细胞核和细胞质的染色情况。

结论:真核生物 DNA 主要分布在_________中,__________和___________内也含有少量; RNA 主要分布在___________中。原核生物 DNA 位于_____________。 3. 注意:几种液体在实验中的作用 (1)在验证 DNA 和 RNA 的分布实验中,取人口腔上皮细胞时必须漱口,原因是什么?

(2)在将涂有人口腔上皮细胞的载玻片加热时,要时刻注意在酒精灯火焰上来回移动,这 样做的原因是什么? 制片时烘干的目的是什么?

(3)冲冼涂片时要用蒸馏水的缓水流冲洗 10S,用蒸馏水和缓水流是为了什么?

38

(4)口腔上皮细胞的制片的步骤: (5)水解时的水浴加热: (6)染色的方法及时间的控制: (7)质量分数为 8%的盐酸的作用: (8)质量分数为 0.9% NaCl 溶液的作用: (9)观察时注意显微镜的使用方法: 三.核酸是由核苷酸连接而成的长链 1.核酸的元素组成 2. 核酸的基本组成单位 (单体) 是: 。 。 一分子核苷酸包括一分子_________、 和 无 , 。

一分子_______和一分子______。根据五碳糖的不同,核苷酸分为 前者的含氮碱基是 、 、 、 , 后者不同的是, 有

请在下图中写出核苷酸各部分的结构:

3.DNA 是由

连接而成的脱氧核苷酸链,通常由_____条链组成,RNA 是由 连接而成的核糖核苷酸链,通常由 条链构成。

4.绝大多数的生物,其遗传信息贮存在_________中,部分病毒的遗传信息,直接贮存在 RNA 中,如________________________等。 5.核酸分子的特性:_________、_________ 。 6.小结:核酸的种类及功能 核酸 类别 DNA 核苷酸 基本单位 RNA

化 学 成 分

碱基 五碳糖 磷酸 空间结构 分布场所 染色试剂 39

功能

探究案
探究一: 1. DNA 和 RNA 初步水解的产物、彻底水解的产物分别是什么?

2.脱氧核苷酸是怎样连接起来的?单链 DNA 又是如何连接成双链的?又形成了怎样的空间 结构?

探究二: 1.细胞生物(原核生物、真核生物)含多少种核酸,多少种核苷酸,多少种碱基,遗传物 质是什么?

2.病毒的遗传物质是什么? 多少种核苷酸,多少种碱基?

40

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

41

训练案
基础题: 1.蛋白质和核酸分子共同具有的化学元素是( A.C、H、O、N、P、S C.C、H、O、N、S )

B.C、H、O、N、P、 D.C、H、O、N )

2.将 DNA 分子完全水解后得到的化学物质是( A.核苷酸、五碳糖、碱基 C.脱氧核糖、磷酸、碱基 3.核酸的基本组成单位是( A.核苷酸 )

B.核苷酸、磷酸、碱基 D.核糖、磷酸、碱基

B.脱氧核苷酸

C.核糖核苷酸 )

D.氨基酸

4.组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是( A.5、2、8 B.4、2、2 C.5、2、2

D.4、4、8 )

5.大豆根尖细胞所含的核酸中,含有碱基 A、G、C、T 的核苷酸种类数共有( A.8 B.7 C.5 D.4 )

6.“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中,正确的实验步骤是( A.取口腔上皮细胞制片→水解→冲洗→染色→观察 B.取口腔上皮细胞制片→染色→冲洗→水解→观察 C.取口腔上皮细胞制片→水解→染色→冲洗→观察 D.取口腔上皮细胞制片→冲洗→水解→染色→观察

7.某同学利用甲基绿对大肠杆菌进行染色处理,若操作正确,则他会观察到的绿色部分属 于大肠杆菌细胞的哪一部分结构( A.细胞膜 B.细胞核 ) C.核糖体 ) D.拟核

8.下列不是 DNA 和 RNA 在化学结构上区别的是( A.五碳糖不同 C.空间结构不同 B.碱基不同 D.在细胞中的分布不同 )

9.下列关于核酸的叙述不正确的是( A.核酸有 DNA 和 RNA 两类 C.RNA 是少数细菌的遗传物质

B.DNA 是绝大多数生物的遗传物质 D.核酸是遗传信息的载体 )

10.肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨骼肌的功能不同,其根本原因是( A.所含蛋白质的分子结构不同 C.在人体内的分布位置不同 D.控制蛋白质合成的 DNA 的碱基排列顺序不同 11.噬菌体、烟草、HIV 病毒的核酸中具有碱基和核苷酸的种类分别是( A.4 种、8 种、4 种和 4 种、8 种、4 种 ) B.肌肉细胞的形状不同

42

B.4 种、5 种、4 种和 4 种、5 种、4 种 C.4 种、5 种、4 种和 4 种、8 种、4 种 D.4 种、8 种、4 种和 4 种、5 种、4 种 12.人体的遗传物质是 是 ,初步水解的产物是 ,彻底水解的产物 ,那 种。

。豌豆的叶肉细胞中,含有的碱基是 种,其中核糖核苷酸有

么由 A、G、C、U4 种碱基参与构成的核苷酸共有

13.下图是某核苷酸链示意图,据图回答问题: (1) 1、 2、 3 的名称别是_________、 (2)4、5 分别代表 、 、 。 。

(3)此结构中特有的碱基名称是___________。 (4) 通常由_____条图示的核苷酸链构成一个 真核细胞中分布在 、 和 。 分子,
5

14. 下图所示的分子结构式为某种核苷酸, 已知分子结构式的 左上角基团为碱基——腺嘌呤。请仔细观察后回答下列问题:

腺嘌呤

(1)该核苷酸的生物学名称是 (2)该核苷酸是构成哪一种核酸的原料 拓展题:

。 。

1. 如图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系, 其 中 D 是 RNA , C 、 E 都是高分子化合物, E 是蛋白质, C 是主要的遗传物质, A 、 B 是组成它们的基本单位。请据 图分析回答: (1)真核生物体内的 A 物质有 物质在生物体内大约有 种。 种,B

(2)合成 C、D 的 A 物质的不同点表现

43

在 点表现在 是 (3)C 存在的主要场所是



,C 物质和 D 物质在空间结构上的不同 ,C 物质与 D 物质的关系 。 。 。

(4)C 与 E 相比所特有的元素是 2.人类基因组计划的实施为人类了解自身的奥秘、 增进健康具有不可估量的意义,而其基础是对 DNA 分 子的结构和功能的认识。如图是细胞内遗传物质的组 成示意图。据图回答问题: (1)细胞内遗传信息的携带者是[ 简称 是 (2)e 的名称叫 由 (3)a 包括 、 、 ,e 和 f 的关系是 组成的。 e 共有 种。 。另一类是 ] ;包括两类:一类是 。简称 。



。二者在组成上的区别

。1 分子的 e 是

等元素。f 被彻底水解后的产物是

(用字母表示)。

44

2.4 细胞中的糖类和脂质
【考纲要求】糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P30-P33 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握糖类的种类和 作用及脂质的种类和作用等知识点,能够理解生物大分子以碳链为骨架。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.概述糖类的种类和作用; 2.举例说出脂质的种类和作用; 3.说明生物大分子以碳链为骨架。

【学习重点】
1.糖类的种类和作用; 2.生物大分子以碳链为骨架。

【学习难点】
1.多糖的种类; 2.生物大分子以碳链为骨架。

【本节聚焦】
1.细胞中的糖类主要有哪几类?在细胞中起什么作用? 2.细胞中的脂质主要有哪几类?在细胞中起什么作用? 3.生物大分子以什么结构为骨架?

预习案
一.细胞中的糖类 1.元素组成 糖类分子都是由_____、_____、_____三种元素构成的。 2.分类 (1)按水解情况分类 项目 概念 类型 核糖 单糖 五碳糖 DNA 的组成成分 种类 分布 主要功能

45

六碳糖 细胞生命活动所需的主要 葡萄糖 能源物质

二糖

提供能源

植物细胞中的储能物质

多糖

糖原

注: “分布”一栏填植物细胞或者动物细胞 (2)按分布情况分类 动物特有 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 植物特有

动植物共有 (3)按还原性有无分类 还原糖:__________、__________、__________等,可与__________反应生成__________。 非还原糖:________、________、_______等,不能与斐林试剂反应生成________。 3.功能 (1)生物生命活动的主要能源物质,如__________; (2)生物细胞中的储能物质,如__________、__________; (3)参与细胞构成的物质,如__________、_________、__________等。 46

二.细胞中的脂质 1.元素组成 组成脂质的化学元素主要有____、 ____、 ____, 有些脂质还含有_____和_____, 例如卵磷脂。 2.特点 脂质与糖类相比,氧含量较少,而氢含量更多。因此,同质量的脂肪与糖类氧化分解 时,_____消耗氧较多,生成的水较多,释放的能量也较多。脂质分子结构差异很大,通常 都不溶于_____,而溶于脂溶性有机溶剂,如_____、_____、_____等。 3.分类、分布及功能 按功能分类 储能脂质 结构脂质 胆固醇 调节脂质 性激素 维生素 D 按化学本质分类 元素组成 分布 主要功能

三.生物大分以碳链为骨架 组成多糖的单体是_____,组成蛋白质的单体是_____,组成核酸的单体是_____,每一 个单体都以若干个相连的_____原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成_____。 四.总结 1.能源物质:糖类、脂肪、蛋白质; (供能顺序依次为:糖类、脂肪、蛋白质) 2.主要能源物质:_____; 3.直接能源物质:ATP; 4.储能物质:淀粉、糖原,脂肪(主要储能物质) ;

探究案
1.糖尿病人的饮食受到严格的限制,受限制的并不仅仅是甜味食物,米饭和馒头等主食都 需要定量摄取。为什么?

47

2.葡萄糖可以口服,也可以通过静脉注射进入人体细胞。蔗糖是否可以呢?为什么?

3.在人和动物体内,脂肪主要分布在哪些部位?说出脂肪含量比较高的几种植物,脂肪主 要分布在这些植物的什么器官中?脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用?

4.为什么等量的脂肪比糖类含能量多?为什么脂肪不是生物体利用的主要能源物质?

48

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

49

训练案
一.填空 1. 主要的能源物质是_____,大致可分为_____、_____和_____,其由三种元素组成,分别 是_____、_____、_____。 2. 组成脂质的化学元素主要是_____、_____、_____,有些还含有_____和_____。常见的脂 质有_____、_____和_____,_____是细胞内良好的储能物质,_____是构成细胞膜的重要成 分,固醇类物质包括_____、_____和_____等。 二.选择题 1. 苹果细胞中含量最丰富的多糖是( A. 蔗糖、麦芽糖 C. 淀粉、纤维素 2. 细胞中脂质的作用是( A. 激素的主要成分 C. 酶的主要成分 ) B. 主要的能源物质 D. 细胞膜的成分 ) ) B. 淀粉、糖原 D. 糖原、纤维素

3. 过渡肥胖者的脂肪组织中,占细胞重量 50%以上的物质是( A. 蛋白质 B. 脂肪 ) C. 淀粉 ) C. 胆固醇 ) C. 糖类 D. 水

4. 植物细胞壁的主要成分是( A. 脂质 B. 糖原

D.纤维素

5. 下列物质不属于脂质的是( A. 脂肪酶 B. 雄激素

D. 纤维素

6. 多糖(淀粉)在体内可通过什么作用转化为单糖( A. 缩合作用 B. 氧化分解作用 C. 水解作用 )

D. 脱氢作用

7. 在动物细胞内,作为储存能量的糖类是( A. 淀粉 B. 糖原

C. 脂肪 )

D.纤维素

8. 在化学组成上脂质与糖类的主要区别是( A. 脂质分子中氧原子的比例高 C. 脂质分子中 C 和 H 原子的比例高 9. 细胞中脂质的作用不包括( ) A. 激素的主要成分 B. 储能的主要成分

B. 脂质主要有 C、H、O 组成 D. 有的脂质物质中含有 N、P

C. 酶的主要成分

D. 细胞膜的主要成分

10. 人体内主要储能物质和主要能源物质分别是( ) A. 糖原和葡萄糖 B. 脂肪和糖类 C. 蛋白质和脂肪 D. 蛋白质和糖类

50

2.5 细胞中的无机物
【考纲要求】水和无机盐的作用(I) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P34-P36 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握水在细胞中的 存在形式和作用及无机盐在细胞中的存在形式和主要作用等知识。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说出水在细胞中的存在形式和作用。 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

【学习重点】
水和无机盐在细胞中的作用。

【学习难点】
1.结合水的概念。 2.无机盐的作用。

【本节聚焦】
1.水在细胞中以什么形式存在?水在细胞中的作用是什么? 2.大多数无机盐在细胞中以什么形式存在? 3. 为什么细胞中的无机盐含量很少,作用却很重要?

预习案
一.无机化合物之一:水 1.水的含量 观察比较各种生物含水量表;幼儿和老年人;不同组织含水量表,得出下列结论: (1)水在细胞的各种化学成分中含量 ______,一般生物体含水量为 60%--95%。 (2)生物体种类不同,含水量不同, > ;

(3)生物体的__________________,含水量也不同; (4)生物体的不同组织、器官含水量也不同。 2.水的存在形式 心脏和血液图片展示 :与细胞内的其他物质相结合的水,约占细胞内全部水分的 4.5% 种类 :以游离的形式存在的水,约占细胞内全部水分的 95.5% 3.水的作用 51

1.细胞内良好的 2. 自由水 3.参与 4.为细胞提供 结合水:组成 二.无机化合物之二:无机盐 1.无机盐的含量和存在形式 无机盐在细胞中含量 ,大多以 等,阴离子有 2.无机盐的生理功能 (1)某些无机盐是细胞内 是血红蛋白分子的组成部分。 (2)许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用, 哺乳动物中必须含有一定 的钙离子,如果钙离子含量太低,会出现______症状;含量过高会引起白内障、胆结石、粥 样硬化。 (3)维持细胞 ,如大量出汗排出较多无机盐,会导致水盐平衡失调。
2-

营养和代谢废物

形式存在,含量较多的阳离子有 等。

的重要组成成分,Mg 是叶绿素分子的组成部分;Fe

( 4 )维持细胞的酸碱平衡,人的血浆 PH 值约为 7.35~7.45 ,无机盐如 HPO4 /H2PO4 和 H2CO3/HCO3 等缓冲系统来调节并维持 PH 平衡。人体 PH 降低 0.5 个单位,立即引发酸中毒。 3.常见元素功能及缺乏症
-

元素 I Fe Ca K Na Mg

功能 甲状腺激素的组成成分 血红蛋白的组成成分 降低神经系统的兴奋性 维持细胞内液渗透压的稳定 维持细胞外液渗透压的稳定 组成叶绿素的元素之一

缺乏症 缺乏时患地方性甲状腺肿或呆小症 缺乏时患缺铁性贫血 血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时, 会出现肌无力 K+含量异常,会出现心律失常 Na+含量低,会导致细胞外液渗透压下降、血 压下降、心律加快和四肢发冷等 缺乏时叶片变黄,无法进行光合作用

细胞是多种_______和_______构成的生命系统。 ________________等化学元素在细胞内 含量丰富,是构成细胞中主要化合物的基础;以碳链为骨架的______、_______、_______、 _______等有机化合物,构成细胞生命大厦的基本框架;_______、_______提供了生命活动 的重要能源;水和无机盐与其他物质一道,共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要 功能。

52

探究案
探究一: 1.自由水与结合水二者之间有什么关系?

2.农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水?如果用上述烘烤后的种子播 种,种子能否萌发?

3.比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛?

4. 自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒抗热能力强?

探究二: 1.有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺铁会导致贫血?日常生活中我们要注意哪些问 题?植物体缺镁会影响光合作用,为什么?

2.患急性胃肠炎生病时到医院打吊针输液,你知道用的是多少浓度的生理盐水吗?为什么 要配制这一浓度,用高于或低于此浓度的氯化钠溶液可以吗?为什么?

3.人若在高温条件下工作,大量排汗,该怎么做?

4.为何在食盐里加碘?

5.激烈的足球比赛场上,运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象,为什么?

探究三: 讨论设计实验证明某一种或某几种无机盐是植物生长发育所必需的?

53

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

54

训练案
1.活细胞中含量最高的化合物是( A.蛋白质 B.糖类 ) C.水 ) B.水在不同的生物中含量各不相同 D.大部分水在细胞内可以自由流动 D.脂肪

2.生物体没有水就不能生活的根本原因是 ( A.水在细胞中以两种形式存在 C.细胞内的各种化学反应是在水中进行的

3.生物体内把营养物质运送到各个细胞,并把废物运送到有关器官排出体外的 物质是( ) B.载体 C.自由水 )? D.结合水

A.无机离子

4.下面关于细胞中水含量的叙述,不正确的是( A.水是人体细胞中含量最多的化合物 B.新陈代谢旺盛的植物细胞含水量高?

C.越冬植物同其他植物相比细胞内自由水的含量较高? D.老年人细胞中的含水量比婴儿? 5.细胞内结合水的生理作用主要是( A.反应介质并参与某些代谢反应 C.细胞组成物质之一 ) B.运输各种物质 D.良好溶剂 )

6.下列各过程中所散失的水分中主要属于结合水的是: ( A.种子收获后在晒干过程中散失的水

B.干种子烘烤过程中散失的水分

C.洋葱表皮细胞发生质壁分离所散失的水分 D.植物蒸腾作用散失的水分 7.人体某些组织含水量近似但形态不同,如心肌含水 79%,而呈坚韧形态,血液含水约 83% 而呈川流不息的形态,对这种差异的解释正确的是: ( A.血液中全是自由水 C.心肌中多是自由水 B.血液中全是结合水 D.心肌中多是结合水 ) )

8.关于生物体内自由水的叙述,错误的是( A.作为代谢反应介质或参与代谢 C.溶解、运输养料和代谢废物

B.血浆中的水全是自由水 D.干种子含的水分多为结合水

9.有些马拉松运动员在比赛进入最后阶段时,下肢肌肉常发生抽搐,这是因为随着人体大 量出汗而向体外排出了过量的( A.水 B.钠盐 ) C.钙盐 ) B.维持细胞的形态和功能 D.是细胞中的能源物质之一 D.尿素

10.下列与无机盐的功能无关的是:( A.是某些重要的复杂化合物的组成成分 C.维持生物体的生命活动

11.美国宇航局于 2004 年 3 月 2 日公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资

55

料,有明确的数据表明,火星过去曾有丰富的水资源,据此推测火星上可能存在过生命。这 一推测的理由是?( ) B.水在细胞中以两种形式存在? D.水在不同生物细胞中含量各不相同 )

A.大部分水可以在细胞内自由流动 C.水是生命的最基本成分

12. 一个体重为 200 公斤的十岁男孩, 其体内脂肪组织中, 占细胞重量 50%以上的物质是 ( A.蛋白质 B.水 C.脂肪 ) D.糖类

13.下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是( A.休眠的蚕豆子叶细胞 C.洋葱根尖分生区的细胞

B.玉米的胚乳细胞 D.成熟柑橘的果肉细胞 )

14.生物新陈代谢旺盛、生长迅速时,生物体内的结合水与自由水的比值( A.升高 B.下降 C.不变 D.变化与此无关

15.临床上抢救危重病人时,常常要给病人输生理盐水。下列有关输入生理盐水的理由正确 的是( ) ?

A.无机盐离子能够调节人体的生命活动 B.无机盐能够补充水分,维持体液平衡

C.无机盐离子对维持细胞的形态和功能有重要作用 D.无机盐能为细胞提供能量 16.在晒干的谷物中,水的含量约为 13%~15%,这些水存在的状态主要是( ) A.自由水 B.蒸发水 C.结合水 D.结晶水

17.科学实验表明:生命活动旺盛的细胞,自由水/结合水的比值增大,而处于休眠状态的 细胞自由水/结合水的比值减小。请分析回答下列问题: (1) 自由水以___________的形式存在于___________和___________等部位。 随着发育期的 不同和细胞种类的不同而有很大的差异,自由水占细胞鲜重的绝大部分,是细胞的良好 ___________,有利于物质的__________,有利于__________的顺利进行,所以生命活动旺 盛的细胞自由水的含量就_____________。 (2)干种子内含的主要是________水,抗旱性强的植物结合水的含量__________,处于休 眠状态的细胞,自由水含量______________。 (3)结合水和自由水是可以____________的。 18.设计实验验证硼能够促进花粉萌发和花粉管的伸长 材料用具:凤仙花的成熟花粉、适宜浓度的蔗糖溶液、可溶性硼酸盐、醋酸洋红溶液(用于 花粉染色)、培养皿、恒温箱、显微镜及其它用具。 (1)请写出你的设计思路

56

(2)写出预测结果及结论



57

第3章

细胞的基本结构

3.1 细胞膜——系统的边界
【考纲要求】细胞膜的结构和功能(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P40-P43 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握细胞膜的成分 和功能等知识点, 能够用哺乳动物红细胞制备细胞膜, 了解细胞膜对于细胞这个生命系统的 重要意义。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.简述细胞膜的成分和功能。 2.演示用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。 3.认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义。

【学习重点】
1.细胞膜的成分和功能。 2.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

【学习难点】
1.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法; 2.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

【本节聚焦】
1.细胞膜的主要成分是什么? 2.怎样获得细胞膜? 3.细胞膜具有哪些功能?

预习案
一.细胞膜的成分: (一) 【实验——体验制备细胞膜的方法】 (1)实验原理: 利用 (2)实验步骤 ,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。

58

选材:猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液 ↓ 制作装片: ↓ 观察:用显微镜观察 ↓ 滴蒸馏水:在盖玻片的一侧滴一滴 ,同时在另一侧用 小心吸引,注意 由 倍镜→ 倍镜 , 盖上盖玻片。

不要把细胞吸跑。 (以上操作均在载物台上进行。 ) ↓ 观察:


结果:凹陷消失,细胞体积增大,细胞破裂,内容物流出,获得细胞膜。 (二)细胞膜的成分: (1)细胞膜主要是由 和 占( (2)细胞膜的成分 占( 占( 在组成细胞膜的脂质中,含量最丰富的是 (3) 的 和 组成,此外还含有少量的 ) ) ) 。 。

在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜, 越多。

二.细胞膜的功能: (1)将细胞与 (2)控制物质 环境分隔开。意义:细胞膜保障了 。 。

细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞; 细胞不需要, 或者对细胞有害的物质不容易 进入细胞。 产生的 到细胞外。 (3)进行细胞间的 。 、 等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞 等 却不会流失

也要排到细胞外; 但是细胞内的

在多细胞生物体内,各个细胞都不是孤立存在的,而是相互协调的,这种协调性的实现 不仅依赖于 和 的交换,也依赖于 。

* 观察 P 42 图 3-2,了解细胞间信息交流实例: (1)内分泌细胞与靶细胞 (2)精子与卵细胞 59

(3)高等植物细胞之间的胞间连丝

小结:多细胞生物体是一个繁忙而有序的细胞社会。如果没有信息交流,生物体不可能作
为一个整体完成生命活动。细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关。

课后思考:细胞膜还具有那些功能?

三.植物细胞壁的成分和功能: 1.化学成分:主要是 2.功能:对植物细胞有 3.特性: 。 和 和 。 作用。

探究案
探究一: 1.能否选用原核细胞、植物细胞和真菌细胞?哺乳动物未成熟的红细胞和其他动物(如鸟 类、爬行类、两栖类、鱼类等)的红细胞呢?

2.如果制备细胞膜的实验在试管中进行,细胞破裂后,还需用什么方法才能获得较纯的细 胞膜?

探究二: 1.解释不易理解的事物时,人们常用类比的方法,将陌生的事物与熟悉的事物作比较。有 人在解释细胞膜时,把它与窗纱进行类比:纱窗能把昆虫挡在外面,同时纱窗上的小洞又能 让空气进出。你认为这种类比有什么合理之处,有没有不妥当的地方?

2.科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法” 。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞 会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”

60

的原理吗?

探究三: 1.植物细胞等有细胞壁,在细胞最外层,为什么说细胞膜是边界呢?

2.用什么酶可以去除植物细胞壁?

3.细菌和真菌细胞壁的成分分别是什么?

61

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

62

训练案
一.基础题 1.用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的方法正确的是 A.把细胞放在清水里,胀破细胞 C.用镊子把细胞膜剥下来 B.用针扎破细胞 D.用石英砂研磨细胞 ( )

2.将红细胞放在质量分数为 9%的食盐溶液中制成装片后,用显微镜观察,可以发现红细 胞的状态变化是 A.不能判定 B.正常状态 C.细胞膜破裂 ( ) D.细胞皱缩

3.科学家用电子显微镜清晰的观察到细胞膜之前,已经能够确定细胞膜的存在了。你认为 当时确定细胞膜存在的依据可能是 A.动物细胞具有明确的边界 C.细胞能够分裂 ( )

B.植物细胞有明显的固定的形态 D.物质进出细胞受限制 ( )

4.任何一种细胞均有细胞膜,它是由什么组成的 A.只是脂质 C.脂质和糖类 5.最可能构成细胞膜的一组元素是 A.C、H、O、N C.C、H、O、P B.C、H、O D.C、H、O、N、P B.只是蛋白质 D.脂质、蛋白质和少量糖类





6.下列有关细胞膜的叙述,不正确的是 A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B.不同功能的细胞,其细胞膜蛋白质的种类和数量相同 C.组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富 D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关 7.下列生物中,无叶绿体,但有细胞壁的生物是 A.噬菌体 B.大肠杆菌 C.衣藻





( D.草履虫 ( )



8.细胞膜本身的作用不包括 A.控制物质进出细胞 C.蛋白质加工 B.信息交流

D.保障细胞内部环境的相对稳定

9.1985 年 Overton 在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质易透过细胞膜,不 溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有 。

后来,科学家还发现细胞膜除了会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解,这说明组成 细胞膜的物质中还有 二.拓展题 1.细胞膜和 DNA 共有的元素有 ( ) 。

63

A. C、H、O C. C、H、O、P

B. C、H、O、N D. C、H、O、N、P ( )

2.功能越复杂的细胞膜,细胞膜的哪一种成分的种类和数量越多 A.蛋白质 B.脂质 C.糖类

D.磷脂

3.甘油、胆固醇等脂溶性物质可以通过扩散的方式优先进入细胞,这最可能与下列哪项有 密切关系 A.细胞膜上的蛋白质 C.细胞膜上的多糖 ( B.细胞膜上的磷脂分子 D.细胞膜上的糖蛋白 )

4.人体某些白细胞可以吞噬病菌,而它们从来不吞噬血液循环中自己正常的细胞。这是细 胞膜的哪一功能 A.与外界环境分开 C.细胞间的信息交流 ( B.控制物质进出细胞 D.“细胞识别”功能 ( D.糖蛋白 ) )

5.进行细胞间的信息交流主要是依靠细胞膜上的 A.蛋白质 B.脂质 C.多糖

6.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞的成分的改变有关,下列哪种物质成分不被当作检测 细胞癌变的证据 A.甲胎蛋白(AFP) C.糖蛋白或糖脂 ( B.癌胚抗原(CEA) D.磷脂 )

64

3.2
【使用说明&学法指导】

细胞器——系统内的分工合作

【考纲要求】1.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ) ;2.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ) 。
1.依据学习目标,认真研读教材 P44-P50、P93 以及 P99 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握 几种主要细胞器的结构和功能、 生物膜系统的结构和功能、 细胞器之间的协调配合等知识点, 能够制作人的口腔上皮细胞临时装片,使用高倍显微镜观察线粒体。 2.利用 20 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.举例说出几种细胞器的结构和功能。 2.简述生物膜系统的结构和功能。 3.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。 4.识图能力的培养。

【学习重点】
1.几种主要细胞器的结构和功能。 2.生物膜系统的结构和功能。

【学习难点】
1.细胞器之间的协调配合。 2.制作人的口腔上皮细胞临时装片,使用高倍显微镜观察线粒体。

【本节聚焦】
1.细胞器有什么功能? 2.细胞器之间是怎样分工合作的? 3.什么是生物膜系统?它具有什么功能?

预习案
提示:细看各细胞器的结构、功能、模式图、电镜图 获得细胞器的方法是: 一.细胞器之间的分工: (一) “六体” “一网” “一液泡” 1. (1)线粒体是由 所,线粒体通过 在 、 、 组成,是细胞进行 的主要场 ,线粒体集中分布

增加膜面积,有氧呼吸酶分布在 的部位。

细胞或细胞中 请画出线粒体的结构模式图:

65

(2)叶绿体是 由 过 、 、

细胞特有的细胞器,呈 、 组成,是

。叶绿体 的场所,叶绿体通 , 色素分布在 。

增加膜面积, 光合作用的酶分布在

请画出叶绿体的结构模式图:

(3)内质网是由

连接而成的网状结构,是细胞内

以及

的车间。 请画出内质网的结构模式图:

( 4 )高尔基体主要是对来自 “ ” 及“

的蛋白质进行







” 。请画出高尔基体的结构模式图:

(5)核糖体有的游离分布在 产 的机器” 。 车间” ,内部含有

,有的

,是“生

(6)溶酶体是“ 并杀死 物质,细胞可以 (7)液泡主要存在于 液泡还可以使植物细胞 (8) 中心体存在于 列的 及

,能分解

,吞噬

。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的 ,废物则被 ,内有 。 , 由两个互相垂直排 组成,与细胞的 有关。 。 ,可以调节 ,充盈的

66

在细胞质中,除了细胞器外,还有呈 成,在细胞质中也进行着 2. (1)具有双层膜的细胞器: 具有单层膜的细胞器: 不具膜结构的细胞器: (2)含有 DNA 的细胞器: 含有 RNA 的细胞器: (3)与能量转换有关(即能产生 ATP)的细胞器: (4)光镜下可看得见的细胞器: (5)真核细胞与原核细胞共有的细胞器: (二)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 原理: ①叶肉细胞中叶绿体呈 察到 ② 呈现 材料: 【思考】用此材料有什么好处? 染液是将活细胞中的 色,而 接近无色。 色、 呈 ; ; 。

的细胞质基质,由多种化合物组

; ; 。

。 。 。

形, 在高倍显微镜下可观

染色的专一性染料, 可以使

细胞中的线粒体

方法步骤: 1.制作藓类叶片临时装片:在洁净的载玻片中央滴一滴清水。用镊子取一片藓类的小 叶,或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,放入 片中的叶片不能放干了,要随时保持 。 后,换用 ,盖上 。注意:临时装

2.观察叶绿体:将制作好的叶片临时装片放在低倍镜下观察,找到 高倍显微镜,仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态。 3.制作人的口腔上皮细胞临时装片:在洁净的载玻片中央滴一滴 在自己漱净的口腔内侧壁上 在染液中涂抹几下,盖上盖玻片。

。用

,把牙签上附有碎屑的一端,放

4. 观察线粒体 在高倍显微镜下观察经过染色的人的口腔上皮细胞临时装片, 可以看到 的线粒体, 的细胞质。

67

二.细胞器之间的协调配合: (以分泌蛋白的合成和运输为例) 1.分泌蛋白: 有些蛋白质是在 泌蛋白。 2.分泌蛋白的合成和运输过程: 科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射 3H 标记的亮氨 酸,最终发现,相关细胞器出现放射性的先后顺序依次为: 合成后, 分泌到 起作用的, 这类蛋白质叫做分

分泌蛋白最初是在 入 也就是鼓出由 达 ,与 进行加工, 形成有



中由氨基酸形成肽链,肽链进 的蛋白质。 内质网可以 ,

形成的囊泡,包裹着要运输的

,离开内质网,到

融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对 ,然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到 提供。 ,

蛋白质做进一步的

与其融合,将蛋白质分泌到细胞外。这个过程中需要的能量由 在细胞内起重要的交通枢纽作用。 二.细胞的生物膜系统: 1.生物膜系统: 、 2.生物膜系统的重要作用: 生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。 、

等结构,共同构成细胞的生物膜系统。

首先,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进 行 、 和 的过程中起着决定性作用。

第二,许多重要的化学反应都在生物膜上进行,这些化学反应需要酶的参与, 为多种酶提供了大量的 第三,细胞内的生物膜把 。 分隔开,如同一个个小的区室,这样就使得 、

细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞生命活动 地进行。

68

探究案
探究一: 1.叶绿体存在于所有的植物细胞中吗?

2.叶绿体只存在于植物细胞中吗?

3.光合作用只能在叶绿体中进行吗?

4.所有的叶绿体都呈扁平的椭球形或球形吗?

探究二: 1.含有线粒体的细胞一定进行有氧呼吸吗?

2.不含线粒体的细胞一定进行无氧呼吸吗?

3.真核细胞一定含有线粒体吗?

探究三: 蝌蚪尾巴的消失主要与哪个细胞器有关?

探究四: 溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不被分解?尝试提出一种假说,解释该现 象。

69

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

70

训练案
1.小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论,不正确的( A.叶绿体和线粒体都有双层膜 C.内质网膜与核膜相连 B.核糖体附着在高尔基体上 D.液泡是最大的细胞器 ( ) )

2.在蝌蚪发育成蛙的过程中,对尾部消失起主要作用的细胞器是 A.溶酶体 B.中心体 C.线粒体 (

D.高尔基体 )

3.关于人体细胞结构和功能的叙述,正确的是 A.在细胞核内 RNA 能够传递和表达遗传信息 B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所 C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关

4.美国科学家文卡特拉曼· 拉马克里希南、托马斯· 施泰茨和以色列科学家阿达· 约 纳特因对“核糖体结构和功能的研究”而共同获得 2009 年诺贝尔化学奖。下列 有关核糖体的叙述正确的是 ( )

A.脱氧核苷酸是组成核糖体的成分之一 B.核糖体是所有生物共有的细胞器,线粒体、叶绿体中也存在 C.核糖体在合成蛋白质的过程中,一定有水生成 D.核糖体不含 RNA 5.下列关于高尔基体的叙述,错误的是 ( A.高尔基体膜具有流动性 B.抗体从合成到分泌不经过高尔基体 C.高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成 D.高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能 6.如图①~④表示某细胞的部分细胞器。下列有关叙述正确的是 A.该图一定是高倍光学显微镜下看到的结构 B.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞 C.结构①是有氧呼吸的主要场所 D.结构④不可能有水生成 7.下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是 ( ) ( ) )

A.在植物细胞有丝分裂过程中,细胞壁的形成与高尔基体有关 B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 D.生物膜之间可通过具膜囊泡的转移实现膜成分的更新 71

8.如图为细胞亚显微结构示意图,下列有关说法中不正确的是 (

)

A.此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构 B.若此图表示洋葱根尖分生区细胞,应去掉的结构为 5、9 C.图中能利用尿嘧啶核糖核苷酸的结构有 3、5、6 D.此图若表示动物的性腺细胞,则不应有的结构为 1、2、5 9.为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加 3H 标记的 亮氨酸后,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线 如图甲,其相关结构关系如图乙,有关的生物膜面积变化如图丙,则有关说法不 正确的是 ( )

A.图乙中首先可观察到 3H 标记的细胞器是③ B.能在图乙中④上观察到 3H 标记表明可能有分泌蛋白合成 C.图甲中 c 曲线所指的细胞结构是高尔基体 D.图丙中 d 曲线表示的细胞结构是内质网 10.下图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c 表示某些过程。下列说法中错误的是 ( )

A.①②③是内质网、高尔基体和线粒体 B.该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系 C.a 表示脱水缩合过程,b、c 表示蛋白质的加工及运输过程 D.图解中的过程在原核细胞中也可以进行 11.如图为细胞结构模式图,下列叙述错误的是 ( )

72

A.SARS 病毒无上述任何结构,但其体内也存在遗传物质 B.大肠杆菌和酵母菌的体内都没有核膜包围的结构⑨ C.硝化细菌的细胞无⑥,但能进行有氧呼吸 D.蓝藻细胞不含有⑦,但能进行光合作用 12.下列有关生物膜系统的说法中,正确的是 ( )

A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统 B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动 C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系 D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰 13.下列关于生物膜的叙述,不正确的是 ( )

A.功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量就越多 B.生物膜的功能特性是选择透过性 C.叶绿体类囊体薄膜也属于生物膜系统 D.溶酶体、液泡、核糖体均具有单层膜结构 14.下列关于细胞的说法正确的一组是 ①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞 ②含中心体的细胞必定为动物细胞 ③同一动物体不同组织细胞中线粒体含量不同 ④植物细胞必定含叶绿体 ⑤能进行光能自养的生物不一定是绿色植物 A.①③ B.①④ C.③⑤ D.②⑤ ( ) ( )

15.关于“观察叶绿体”的实验,下列说法正确的是 A.选用含叶绿体小而少的细胞来观察 B.活细胞细胞质基质中的叶绿体是静止不动的 C.选用含叶绿体大而少的细胞来观察 D.制片时叶片应保持干燥

16.下列关于“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”和“用高倍显微镜观察线 粒体”两个实验的各项比较中正确的是 ( )

73

A.实验材料可以相同 B.都需要用盐酸处理实验材料以促进染色剂进入细胞 C.染色剂都需要现用现配 D.都需要利用生理盐水来维持实验过程中细胞的生活状态 17.如图甲与图乙是真核细胞内两种重要的细胞器模式图,请回答有关问题:

(1)观察两种细胞器时需染色的是____,所用染色剂是________;不需染色的是____, 选菠菜作为实验材料撕________________(哪一部位)的细胞。 (2)①②的主要成分是____________。 (3)③是该细胞器中某一结构的放大图示,其名称为______________。若在其他条件适 宜,植物缺少 Mg 时,将直接影响________的合成进而影响光反应。 (4)在④中除含有大量催化反应的酶等物质外,还含有 关。 18.细胞内复杂的生化反应能有条不紊地进行,要归功于各种细胞器之间的通力合作。下面 的流程图表示某分泌蛋白的合成及运输路线, 其中①~⑥代表细胞器或细胞结构, 请回 答: 氨基酸→①→②→③→④→⑤→⑥→膜外 (1)如果上述的流程图中的氨基酸含放射性,则放射性最先出现在哪种有膜的细胞器 上?________(填序号)。除上述流程图所示的细胞器外,还有________(填细胞器)为该 过程提供能量。 (2)核糖体有两种:一种游离在细胞质中,称游离核糖体;另一种附着在内质网上, 称附着核糖体。上述流程图所示的是____________。 (3)从该分泌蛋白的合成及运输过程,可以看出______(填序号)的膜面积基本不变, 进而也反映出生物膜的________特点,即____________。 19.下图中 A~E 是从几种生物细胞中分离出来的 5 种细胞器,①~④是从这 5 种细胞器中 分离出来的几种有机物(①④只表示某有机物的局部),请回答下列问题: ,与该细胞器的复制有

74

④ (1) 从细胞中分离各种细胞器的方法是先将 胞中其他物质组成的匀浆,再用 获得各种细胞器和细 的方法获得各种细胞器。

(2)①~④中属于生物大分子的是___________________________________。 (3)5 种细胞器都有的有机物是[ ]________。 (4)具有①结构的物质存在于[ ]________中。

75

3.3 细胞核——系统的控制中心
【考纲要求】细胞核的结构和功能(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P52-P56 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握细胞核的结构 和功能等知识点,理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1. 2. 3. 1.阐明细胞核的结构和功能。 2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。 3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。

【学习重点】细胞核的结构和功能。 【学习难点】理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。 【本节聚焦】
1.细胞核有什么功能? 2.细胞核的形态结构是怎样的? 3.为什么说细胞核是细胞的遗传信息库?

预习案
一.细胞核的功能 根据学习目标阅读教材 p52-p56,标记重点、 难点并找出疑点, 然后独立思考回答以下问题: (1) 原核生物以及成熟的 和 和 无细胞核; 大多数真核 的主要场所,常用的

细胞只有一个细胞核,细胞核是遗传物质 DNA 碱性染料:龙胆紫、醋酸洋红等。 (2) 资料分析: 实验内容 试验方法 实验结果

结论

优点、不足

两种美西 螈细胞核 移植

将 细胞的 核

美西螈胚胎 移植到 美西螈去 中

发育成的美西螈都 是

美西螈皮肤的颜 色是由 控 制的

无对照

76

横缢蝾螈 受精卵

用头发横缢蝾螈受精 有核的一半能 、 卵使之一半 , ; 无核的一半 一半 不能

蝾螈的细胞分裂 和分化是由 控制的

相互对照 自身对照

将变形虫 切成两半

切成一半有核,一半 无核

有核的一半能 、 、 具 有 ;无核的一 半只能

变形虫的分裂、 生 长、再生、应激性 是由 控制的

相互对照 自身对照

伞藻嫁接 与核移植

将两种伞藻的帽、 柄、 帽的形状与具有 假根分开后相互嫁接 的假 与核移植 根部分一致

伞藻的帽的形状 是由 控制的

没有排除 假根中其 他物质影 响

总结: 细胞核功能的全面阐述是:细胞核是 复制的主要场所) ,是 二.细胞核的结构 和

(即:细胞核是遗传物质贮存和 的控制中心。

1.请同学们观察 P53 页细胞核结构模式图, 写出细胞核的各部分名称及功能

①_______ ②________ ③________ ④________ 结构 特点

_____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 功能 1、化学反应的 ,核膜上 有酶附着,催化反应进行 2、 控制 : 有选择透过性, 小分子、离子主要主要通过核膜 进出(跨膜运输)

核膜

层膜结构,外膜与 相连通,外膜 外侧有核糖体,可合成蛋白质,内膜与 纤丝相连,在细胞周期中周期性

核孔

核膜上的一种孔道结构,分化程度越低、代 进出的通道,实现 谢越旺盛的细胞核孔数目越 , 与物 核质间频繁的 和 质交换有关 DNA 一般不会出入 折光性强,颜色较深,显微镜下易观察的球 状小体,蛋白质合成旺盛的细胞核仁 在细胞周期中 与某种 形成有关 以及 的

核仁

77

染 色 质 (体)

(1)易被 染成深色 (2)由 和 组成 (3) 染色质与染色体真核生物特有的, 是同 种物质在细胞不同分裂 的两种存在 状态,光学显微镜下可见。而原核生物和某 些病毒的遗传物质是裸露的 ; 纤维蛋白形成的网状体系

遗传物质的主要载体

核 基 质 (核液)

与 DNA、RNA 合成有关

注意:1.细胞生命活动的“蓝图”是指 从亲代细胞传递给 细胞,保证了

,存在于 。

上,并且它可以

3.染色质和染色体的区别和联系 染色质 不 同 点 相 同 点 成分 特性 功能 两者之间的关系 螺旋化 、变短、变粗 染色质 (丝状) 分裂间期 三.尝试制作真核细胞的三维结构模型 模型:人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的 一种 的描述。 这种描述可以是定性的, 也可以是 的。 模型的形式:物理模型、 模型、 模型等 1 讨论确制作模型的种类 制作步骤 2 确定使用的 3 制作各部分配件, 并将配件组合在一起 4 检查修补模型 在设计并制作细胞模型时, 解螺旋 染色体 存在时期 形态 染色体

(杆状)
分裂期

制作真核 细胞的三 维结构模 型



是第一位的, 其次才是模型的美观与否。

78

四.细胞是一个高度统一的整体 细胞作为基本的 生命活动能在变化的环境中 也是生物体 (1)结构上: A.细胞核与细胞质通过 和 可以相互沟通 的基本单位。 ,其结构复杂而精巧;各组分之间 、 高度有序地进行。 细胞既是生物体 成为一个整体, 使 的基本单位,

B.核膜、内质网膜、细胞膜以及其它细胞器膜相互连接构成完整的 C.内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以通过 相互转变

(2)功能上:各细胞器相互协作共同完成各项生命活动(如:分泌蛋白形成) (3)从调控上:细胞既是生物体 和 的基本单位。 提供,失去细胞核的 和 的基本单位,也是生物体

(4)细胞核在生命活动中所需的物质、能量由 细胞寿命

, 同样细胞核也不能离开细胞质单独存在,成熟的红细胞

(无核) 、精子(细胞质少)寿命短。 (5)细胞只有保持 才能正常完成各项生命活动

探究案
探究一: 1.mRNA、蛋白质进出核膜穿过几层膜几层磷脂分子?通过什么结构进出?小分子物质跨 膜运输通过核膜时穿越几磷脂分子?所有物质都可以通过核孔进出细胞核吗?

2.核孔的数目与细胞代谢有什么关系?

3.蛋白质合成与核仁大小的关系?

探究二: 1.细胞核对于细胞的生命活动有什么作用? 细胞质和细胞核的相互关系? 各项生命活动的前提是? 所以细胞进行

2.具有双层膜结构的细胞结构有哪些?具有双层膜结构的细胞器有哪些? 79

探究三: 遗传信息和遗传物质有什么区别?遗传信息的主要载体是?遗传物质的主要载体是?

80

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

81

训练案
基础题: 1.人的红细胞和精子的寿命都较短,这一事实体现了( A.环境因素的影响 C.细胞核、细胞质相互依存的关系 2.下列关于细胞核的叙述,正确的是( ) )

B.功能对寿命的决定 D.遗传因素的作用

A.真核细胞的核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行 B.在显微镜下观察分裂间期的真核细胞,可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色 体 C.真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质 D.原核细胞的拟核除没有核膜外,其他方面与真核细胞的细胞核没有差别 3.从细胞的结构看,“种瓜得瓜,种豆得豆”这种现象主要决定于( A.线粒体 B.叶绿体 C.核糖体 ) D.细胞核

4.科学家将雌性黑鼠乳腺细胞核移入白鼠去核的卵细胞中,待发育成早期胚胎后移植入褐 鼠的子宫。该褐鼠产下的小鼠的毛色和性别分别为( A.黑、雌 B.褐、雌 C.白、雄 ) D.黑、雄 ) D.有无核膜

5.拟核和真核的区别主要是有无成型的细胞核,其关键在于( A.有无核物质 B.有无 DNA C.有无核仁 )

6.(多选)下列各项中,与核仁的功能有关的是 ( A.蛋白质的合成 C.核糖体的形成

B.某种核糖核酸的合成 D.细胞核的形成

7.真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的 是 ( ) B.造血干细胞 D.口腔上皮细胞

A.胰岛细胞 C.浆细胞(效应 B 细胞)

8.如图为细胞核结构模式图,试回答: (1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ] ,它是由 层

膜构成的,细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ] 进入细胞核的。 (2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[ ] 上。 (3)结构[②] 的功能是 。 ,遗传信息存在于其组分的

(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上的差异。 82

拓展题: 1.某人在电子显微镜下观察 M、N、P 三种不同的 生物材料,其中有菠菜叶细胞、大肠杆菌细胞和 鼠的肝脏细胞。发现其细胞内的 a、b、c、d 四种 结构具有下列特征: a、b、c 均有双层膜,其中 a 的膜上有小孔,而 b、c 没有小孔; d 有几个囊 状结构重叠而成并在细胞核附近。根据观察结果 材料P + + - + 材料M 材料N - + - + - + - + 细胞结构 a b c d

整理如右下表。请判别出三种生物材料的名称并回答下列问题。(注:+表示存在,-表示 不存在) (1)三种生物材料的名称分别是:M 、N 、P 。 生物。 此生物应具有的

(2) 生物M不具有上述细胞结构,这说明它是一种 细胞器是 。它的生殖方式是 。 、 b 、 c

(3)写出三种结构的名称: a



2.用一根玻璃针将一个变形虫切成两半,有核的一半能继续生活,无核的一半死亡。如果 将一个变形虫的核取出,无核的部分能短期生存,但不能繁殖后代,单独的细胞核则无法生 存。如果取核后三天,再殖回一个细胞核,这个变形虫生活正常。如下图所示。

请根据上述结果,分析下列问题: (1)正常细胞中核与质的关系是____________________________________ (2)去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是______________________ (3)单独的细胞核不能生存的原因__________________________________

83

第4章

细胞的物质输入和输出

4.1 物质跨膜运输的实例
【使用说明】
1.依据学习目标,认真研读教材 P60-P64 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握细胞的失水和 吸水、 植物细胞的质壁分离与复原及细胞膜是选择透过性膜等知识点, 并能够尝试提出问题, 作出假设。 2.利用 20 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜; 2.尝试提出问题,作出假设; 3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

【学习重点】举例说出细胞膜是选择透过性膜; 【学习难点】尝试提出问题,作出假设。 【本节聚焦】
1.细胞在什么情况下失水和吸水? 2.植物细胞的质壁分离与复原现象说明什么? 3.为什么说细胞膜是选择透过性膜?

预习案
一.渗透装置和渗透作用 1.扩散:指物质颗粒从高浓度区域向低浓度区域的净位移。 2.半透膜的特性: 等小分子可以通过, 等大分子则不能通过。 通过 ,二是 的扩散。 。 B 时,

3.渗透作用的概念:渗透作用是指 4.渗透作用发生的条件:一是 5.原理:当溶液浓度 A

B 时,水分子就通过半透膜由 B 流向 A;当溶液浓度 A B 时,则处于动态平衡。

水分子就通过半透膜由 A 流向 B;当溶液浓度 A 6.渗透作用的应用:

若 S1 溶液浓度大于 S2,则单位时间内由 S2→S1 的水分子数 S1 液面 ;

S1→S2,外观上表现为

若 S1 溶液浓度小于 S2,则情况相反,外观上表现为 S1 液面



84

在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差 Δ h,则 S1 溶液浓度 二.动物细胞的吸水和失水 【知识链接】请同学们回忆细胞膜制备的实验。40 页 1.外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞___________; 2.外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞___________; 3.外界溶液浓度=细胞液浓度,水分子进出细胞处于___________; 三.植物细胞的吸水和失水 1.填成熟植物细胞的模式图 请写出数字所对应的结构: 1_______________ 3________________ 5________________

S2。

2______________ 4_______________ 6________________

2.植物细胞与动物细胞的区别: (1)植物细胞的细胞壁是 (2)植物细胞内的 (3)原生质层是指 ,任何大分子、小分子、水都可以通过; 主要指的是液泡内的细胞液; 和 以及 。

(区分:原生质体:指去除细胞壁的植物细胞,包括细胞膜、细胞质、细胞核) 水分进出细胞要经过原生质层。 原生质层是不是相当于一层半透膜呢?植物细胞还有细 胞壁,它对细胞的吸水和失水有没有影响呢? 3.实验探究 植物细胞的吸水和失水 (1)科学探究活动的一般顺序是: 提出 →作出 →设计 →进行 →分析结果得出

(2)观察现象: : 白菜剁碎准备做馅时常常要放一些盐。稍等一会儿可见有水分渗出。 (失水)农作物施 肥过多会造成烧苗。 (失水)蔫了的青菜放入清水中浸泡一会儿,菜叶变得硬挺起来(吸水) 你吃比较咸的食物时,例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等,你的口腔和唇的黏膜会 有什么感觉?为什么? 为什么莲花出淤泥而不染? 阅读 61—62 页探究内容并思考,完成下面各题: (3)提出问题: 植物细胞会出现失水的情况吗?植物细胞在什么情况下会失水?

85

原生质层相当于一层半透膜吗?为什么? (4)作出假设 某小组提出的问题是 针对这一问题,他们作出的假设是 是: 。他们的理由

(5)设计实验: 你所作的假设即使是有依据的,也仅仅是一种推测。这种推测是否正确,还需要实验来 检测。 (见 62 页参考案例) (6)进行实验: a.完成下面的实验流程

b.按照实验方案认真操作,仔细观察,将每一步的观察结果记录下来。例如,上面的实 验方案结果如下: 中央液泡大小 蔗糖溶液 原生质层的位置 细胞大小

清水

(7)分析结果,得出结论 上面的实验结果与预期结果吻合,由于植物细胞有 ,且 的伸缩性大于 与

的伸缩性,所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀,但是出现了 的分离和复原。由此,实验结论是 86 相当于一层半透膜。

4.注意事项: (1)实验材料通常选择 验所用的的蔗糖溶液的质量浓度是 ,该材料的优点是细胞液中含有 ,原因是 ;本实

(2)该实验的自变量是

,实验结果的显示形式是

5.细胞吸水和失水分析 (1)细胞液浓度<外界溶液浓度,细胞失水,发生___________________; (2)细胞液浓度>外界溶液浓度,细胞吸水膨胀,发生___________________; (3)细胞液浓度=外界溶液浓度,细胞吸水失水处于__________________。 6.质壁分离产生的结构条件:①要具有 质壁分离中的质指 四.物质跨膜运输的其他实例 分析资料,归纳总结: 1.同种植物对不同无机盐离子吸收存在________ ;不同植物对________吸收存在差异;说 明植物细胞对无机盐离子的吸收具有________ 2.水稻吸收水的相对速率比吸收 Ca 和 Mg 快,造成培养液中 Ca 、Mg 的相对浓度上升; 番茄的情况刚好相反,说明,细胞吸水与吸收无机盐是 3.水分子跨膜运输是 从血液中吸收碘。 4.不同微生物对同种和不同种矿物质的吸收表现出较大的 5.总结:物质跨膜运输的特点: (1) _______可以自由通过, 一些需要的________、 ________也可以通过, 其他的________、 小分子和________则不能通过。 (2)细胞对物质的输入和输出有选择性,说明细胞膜和其他生物膜都是________________ (功能特性)。 。 浓度梯度的,而人体甲状腺滤泡上皮细胞可以_______浓度梯度
2+ 2+ 2+ 2+

②具有 。



壁指 P63 页

探究案
探究一:请分析教材问题探讨“渗透作用实验” (见 P60)的实验结果,讨论以下问题: 1.漏斗管内的液面为什么会升高?

87

2.如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?

3.请总结半透膜有什么特征?

4.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?

5.漏斗管内的液面会一直升高吗?

探究二:请同学们分析“水分进出哺乳动物红细胞”的实验,讨论以下问题: 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗?

2.红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?

3.当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会由于吸水而涨破吗?

4.红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?

探究三:请同学们观察图 P61 成熟的植物细胞模式图,讨论以下问题: 1.如果植物细胞也能发生渗透现象,那么应具备哪些结构?

2.植物细胞原生质层是不是相当于一层半透膜?植物细胞吸水和失水的情况是怎样的呢? 植物细胞的细胞壁对细胞的吸水和失水有没有影响?针对上述一系列问题, 如果我们要进行

88

探究,那么探究的一般方法和基本步骤是怎样的呢?

3.质壁分离及质壁分离复原产生的原因: 质壁分离的外因:外界溶液浓度 内因:细胞渗透 (填’>”或”<”)细胞液浓度 细胞壁伸缩性 (双向的、单向的) , 原因是细胞壁是全透性且有水

,原生质层伸缩性

质壁分离和质壁分离复原中水分移动是 质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是 分通过原生质层渗出来。

若 用 一 定 浓 度 的尿 素 、乙 二 醇 、 KNO3 、 NaCl 溶液 做 实 验 , 会 出现 质 壁分 离 后 的 现象,原因是外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。 4.质壁分离与细胞膜的流动性有关吗?

5.植物细胞会由于过多吸水而涨破吗?

6.动物细胞和植物细胞吸水和失水的主要原理一样吗?结果一样吗?

探究四:请同学们分析 63 页的资料分析,讨论以下问题: 1.水稻培养液里的 Ca 和 Mg 浓度为什么会增高?
2+ 2+

2.不同作物对无机盐的吸水有差异吗?

89

3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的,其他物质的跨膜运输也是这样的吗?

4.细胞对物质的吸收有选择吗?如果有,这种选择性有普遍性吗?

探究五: 1.植物对离子的吸收具有选择性的直接原因是什么?根本原因呢?

2.施肥过多为什么会产生烧苗现象?

90

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

91

训练案
一.细胞的吸水和失水[判断正误] 1.渗透作用的发生必须依赖半透膜和膜两侧的浓度差。( ) 2.植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成。 3.细胞液就是细胞内的液体。 ( ( ) )

4.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞就会发生质壁分离。( ) 5.动物细胞在任何情况下都不会发生质壁分离。( ) 二.物质跨膜运输的的特点[判断正误] 1.水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。 ( ) ) )

2.水稻和番茄对无机盐离子的吸收具有选择性。 ( 3.无机盐离子都是逆浓度梯度跨膜运输的。 三.选择题 (

1. 如图, 在 U 形管中部 c 处装有半透膜, 在 a 侧加入红色的细胞色素(相对分子质量为 13000 的蛋白质)的水溶液,b 侧加入清水,并使 a、b 两侧液面高度一致。经过一段时间后,实验 结果将是 ( )

A.a、b 两液面高度一致,b 侧为无色 B.a、b 两液面高度一致,b 侧为红色 C.a 液面低于 b 液面,b 侧为红色 D.a 液面高于 b 液面,b 侧为无色 2.复原的植物细胞中,水分经过的结构依次是( A.细胞膜、液泡膜、细胞质、细胞壁 B.细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜 C.液泡膜、细胞质、细胞膜、细胞壁 D.细胞壁、细胞膜、液泡膜、细胞质 3. 人红细胞的渗透压与 x 浓度的食盐水相当,而浸在 y 浓度食盐水中的红细胞破裂;浸在 z 浓度食盐水中的红细胞收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次是( ) A. x>y>z B. y>x>z C. z>y>x ) D. z>x>y )

4. 有关原生质层的下列叙述中,正确的是( A.去掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质层

B.原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质 C.原生质层包括细胞膜、细胞质及细胞核 D.组成原生质层的主要生命物质是蛋白质和核酸 5. 将人体血液放置于 9%食盐溶液中制成装片后, 用显微镜观察, 可以发现血细胞呈现 ( A.质壁分离 B.正常状态 C.细胞膜破坏 D.细胞皱缩 )

92

6. 细胞膜的生理特性是( A.具有一定的流动性 C.一种半透膜

) B.有保护内部的作用 D.一种选择透过性膜 ) B.液泡的有无 D.细胞核的大小

7. 下列哪项不是发生质壁分离的必备条件( A.细胞壁与原生质层的伸缩性不同 C.原生质层两侧的溶液具有浓度差

8.将紫色萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加温,随着水温 的升高,水的颜色逐渐变深,分析其原因是( A.细胞壁在高温中受到破坏 C.高温使花青素的溶解度加大 )

B.生物膜在高温时失去了选择透过性 D.高温使细胞内形成有色物质

9.在做质壁分离和复原实验时,将复原后的植物细胞置于清水中,植物细胞也不会再吸水 了;可当把因失水皱缩的红细胞置于清水中时,红细胞复原后会因继续吸水而涨破。产生这 种现象的原因是( ) B.植物细胞有液泡,红细胞没有 D.植物细胞有细胞壁,红细胞没有 )

A.植物细胞的细胞膜比动物细胞坚韧 C.植物细胞能对吸水进行调节

10. 放在 0.3g/ml 的蔗糖溶液中,不会发生质壁分离的一组细胞是( ①洋葱根尖生长点细胞 ④蛙卵细胞 A.①②③④ ②洋葱表皮细胞 ③人的口腔上皮细胞 ⑥洋葱根尖的根毛细胞 C.①④⑤⑥

⑤干种子细胞 B.②④⑤⑥

D.①③④⑤ )

11.当根尖成熟区表皮细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度时,水分子的运动情况是( A.水分子只进不出 B.水分子只出不进 C.单位时间内进入细胞的水分子数多于从细胞中出来的水分子数 D.单位时间内从细胞内出来的水分子数多于进入细胞的水分子数 12.利用高浓度的盐水杀菌的原理是( A. 盐水中的氯离子有杀菌的作用 B.细菌由于脱水而死亡 C.高浓度盐水中水分不足,不利于细菌生长 D.钠离子有杀菌作用 四.非选择题 )

下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图 回答下列问题: (甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后 达到平衡的状态,甲图中,①为水,②为 30% 的蔗糖溶液)

93

(1)典型的渗透装置必须具备两个条件: ①_____________________(指明甲图中相应部位); ②__________________。 (2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:_____________________。 (3)丙图中⑦为____________,甲图中的③相当于丙图中的___________。 (4)若把根毛细胞放在 30% 的蔗糖溶液中,它会出现_____________________。再放入清 水中,它又出现_____________________。 (5) 若把根毛细胞放在 90% 的蔗糖溶液中, 它会出现什么变化?_____________________。 过一段时间再放入清水中, 此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗?___________。 为什么?_____________________。 (6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因____________________________。

知识拓展: 半透膜与选择透过性膜 半透膜是指某些物质可以透过, 而另一些物质不能透过的多孔性的薄膜。 它往往是只能 让小分子物质透过,大分子物质则不能透过,不具有选择性,不是生物膜。 选择透过性膜是指水分子能自由通过, 细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过, 而 其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。如细胞膜、液泡膜和原生质层。这些膜 具有的选择透过性的根本原因在于这些膜上具有运载不同物质的载体。 不同的植物对同种离 子的吸收量不同, 相同的植物对不同种离子的吸收量不同, 都证明了细胞膜具有选择透过性。 当细胞死亡后,膜的选择透过性便消失,从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。所以 可以说,选择透过膜是功能完善的一类半透膜。

94

4.2
【使用说明&学法指导】

生物膜的流动镶嵌模型

1.依据学习目标,认真研读教材 P65-P68 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握生物膜的结构 及特点、 流动镶嵌模型的基本内容等知识点, 了解生物膜模型的建立过程阐述科学发展的一 般规律。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.简述生物膜的结构。 2.举例说明生物膜具有的流动性特点。 3.通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律。

【学习重点】 流动镶嵌模型的基本内容。 【学习难点】 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。 【本节聚焦】
1.生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么? 2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程,你对科学的过程和方法有哪些领悟?

预习案
一.对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的组成成分是什么? 19 世纪末,欧文发现细胞膜对不同的物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质, 比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。提出膜是由__________组成的。 2.欧文的推论是否正确呢?膜中除含脂质外,还有没有其它成分呢? 科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明:膜的主要成分是 __________和______________。 3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢? 1925 年, 两位荷兰科学家用_______从人的红细胞中提取脂质, 在空气——水界面上铺 展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面的 2 倍。由此得出结论:细胞膜中的脂 质分子必然排列为____________ 。 4.蛋白质在脂双层的什么位置? (1)20 世纪 40 年代曾有科学家推测_________________________________。直到 50 世 纪,_________,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的_____________的三层结构,他大胆 地提出生物膜的模型: 所有的生物膜都由________________三层结构构成。 他把生物膜描述 95

为________的统一结构。 (2)20 世纪 60 年代以后,科学家对________________的观点提出了质疑。随着新技术 手段不断运用于生物膜的研究, 科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在______________, 有的 蛋白质是_______________________。 5.证明细胞膜具有流动性的证据:人—鼠细胞融合实验 1970 年, 科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的________,用红色荧光的染料 标记人细胞表面的_________,将小鼠细胞和人的细胞_________。刚融合时,融合细胞 _________________________,在 37 下经过 40 分钟, 两种颜色的荧光__________。 这一实验 及相关的其他实验证据表明________________ 6.在新的观察和实验的基础上,又有学者提出了新的生物膜模型,为大多数人所接受 的模型是 1972 年________和_________提出的_____________ 。 二.流动镶嵌模型的基本内容 1.内容: 流动镶嵌模型认为:______________构成了膜的基本支架,这个支架 磷脂双分子层是______________,具有__________。 蛋白质分子有的 。 、 有的

__________________,有的________________________。 大多数蛋白质也是可以__________。 2.结构特点: (1)_____________ (2)_____________ (3)_____________ 3.在细胞膜的外表, 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的_________, 叫做_______。 它在细胞生命活动中具有重要的功能,尤其是与___________有密切的关系。

探究案
1. 分析磷脂分子的头、尾部亲水和疏水的化学特点,思考磷脂分子的排布,试解释为什么 磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层?请画图表示磷脂分子在空气-水界面铺成的分子 层:

96

2.想一想细胞膜内、 外的环境, 则细胞膜上的两层磷脂分子层是怎样排列的?这种排列对细 胞膜结构的稳定有何作用?请画图展示。

3.罗伯特森把生物膜描述为静态的统一结构,蛋白质在磷脂分子两侧均匀分布,后来为什 么又被质疑、推翻?

4. 构成生物膜的蛋白质分子在膜上是如何分布的?

5.生物膜有何结构特征?这一特征的结构基础是什么?

6.生物膜的基本支架和膜功能的主要体现者分别是什么?糖被具有哪些主要功能?

97

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

98

训练案
【典型例题】
例 1.维生素 D 能较水溶性维生素优先通过细胞膜,这是因为( A.细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质 C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 D.细胞膜是选择透过性膜 解析:维生素 D 是固醇类的脂质,根据分子间“相似相溶”的特点,脂质分子更易于穿过磷 脂双分子层,故答案为 A。 例 2.生物膜的“蛋白质一脂质-蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象( A.细胞膜是细胞的边界 B.溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜 C.变形虫的变形运动 D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间 解析:罗伯特森的三层结构模型不能解释的现象是生物膜的流动性,变形虫是单细胞动物, 它的运动依赖细胞膜伸出伪足来进行,需要细胞膜的流动性才能完成。答案为 C。 例 3.异体器官的移植往往很难成功。最大的障碍就是异体细胞间的排斥,这主要是由于细 胞膜具有识别作用。这种生理功能的结构基础是( ) A、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B、细胞膜表面具有糖蛋白 C、细胞膜具有一定的流动性 D、细胞膜具有选择透过性 解析:细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用,答案为 B。 ) )

【自主练习】
1.提出生物膜流动镶嵌模型的科学家是( ) A、欧文顿 C、桑格和尼克森 B、罗伯特森 D、施旺和施莱登

2.从小鼠的荧光实验的过程和现象中,我们可以得出细胞膜( ) A、含有蛋白质和脂质 C、有流动性 B、含有磷脂双分子层 D、容易染色而发光

3.白细胞吞噬绿脓杆菌利用细胞膜的( ) A、选择透过性 B、具有磷脂双分子层 99

C、保护功能

D、具有流动性

4.在研究细胞膜的结构和成分时 (1)应选取人的哪种细胞做实验 ( ) A.神经细胞 C.成熟的红细胞 B.口腔上皮细胞 D.白细胞

(2)将选取的上述材料放入 ,由于渗透作用,一段时间后细胞将破裂,然后再用法获得纯 净的细胞膜。 (3)脂质单分子层的面积是细胞表面积的 2 倍,说明_____________________。 5.细胞学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的面积增大而厚度变小,其决定因素 是细胞膜的( ) B.选择透过性 D.具有物质运输的功能

A.结构特点具有流动性 C.专一性

6.将两种海绵动物的细胞分散成单个的,再进行混合培养,结果发现只有同种的细胞才能 结合,其原因是两种海绵细胞( ) A.表面糖蛋白的成分不同 B.表面糖蛋白的氨基酸成分不同 C.构成细胞膜的蛋白质种类不同 D.构成细胞膜的蛋白质空间结构不同 7.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点?( ) A.细胞膜是选择透过性膜 B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动 8.使磷脂特别适于形成细胞膜的特征是( ) A.它们是疏水的 C.它们迅速吸水 B.它们是亲水的 D.它们既是亲水的又是疏水的

9.研究发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最 可能的结构( )

A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内 B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内 C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜基本相同 D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对 10.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。能够反映该特点的实例有( ) 100

①白细胞吞噬病菌 ③变形虫的变形运动 A.①②③ B.①③⑤

②蛋白质不能通过细胞膜 ④水分子能够自由进出细胞 C.②④⑤ ⑤细胞融合

D.③④⑤

101

4.3 物质跨膜运输的方式
【考纲要求】 物质进入细胞的方式(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P70-P73 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握自由扩散、协 助扩散及主动运输等知识点,能够区别三种运输方式,能够对图表数据进行解读。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说明物质进出细胞的方式。 2.进行图表数据的解读。

【学习重点】 物质进出细胞的方式。 【学习难点】 主动运输。 【本节聚焦】
1.物质跨膜运输的方式有哪几种? 2.两种被动运输的方式有什么异同? 3.主动运输与被动运输的区别是什么?这对于细胞的生活有什么意义?

预习案
一.物质跨膜运输的方式 物质跨膜运输的方式主要有被动运输和 统称为被动运输。 1.被动运输 物质以 浓度梯度的扩散进出细胞的,统称为被动运输。 , 和

(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。 原因:细胞膜两侧存在 。 浓度 一侧运输到 浓度一侧。

条 件

①运输方向:物质分子从 ② ③

(需要/ 不需要)载体蛋白。 (消耗/ 不消耗)能量(ATP) 。

实例:水、CO2、甘油、乙醇。 (即:水、气体、溶剂以及脂溶性物质) (2)协助扩散:进出细胞的物质借助 原因:细胞膜两侧存在 。 浓度 一侧运输到 浓度一侧。 的扩散,叫做协助扩散。

条 件

①运输方向:物质分子从 ② ③

(需要/ 不需要)载体蛋白。 (消耗/ 不消耗)能量(ATP) 。 102

实例:葡萄糖进入 2.主动运输: 物质从



浓度一侧运输到

浓度一侧,需要 ,这种方式叫做主动运输。 浓度 一侧运输到

的协助,同时还需要消

耗细胞内化学反应所释放的 ①运输方向:物质分子从

浓度一侧。

条 件

② ③

(需要/ 不需要)载体蛋白。 (消耗/ 不消耗)能量(ATP) 。
+ + +

实例:小肠吸收葡萄糖、氨基酸、K 、Na 、Ca2 等无机盐离子。 意义: 主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中, 保证了活细胞能够按照生命活动的需要, 选择吸收所需要的 ,排出 和对细胞有害的物质。

二.胞吞和胞吐——大分子物质进出细胞的方式 1.胞吞: 当细胞摄取大分子时, 首先是大分子附着在 , 这部分细胞膜 。 形

成小囊,包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入 实例:白细胞吞噬大肠杆菌,变形虫吞食有机颗粒。 2.胞吐: 细胞需要外排的大分子, 先在 合,将大分子排出细胞。 实例:胰岛细胞分泌胰岛素。 3.结构基础: 。 形成囊泡, 囊泡移动到细胞膜处, 与



探究案
探究一:观察课本 P70“问题探讨”图片,讨论下列问题 1.什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?

2.葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层,但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖,对此该如何 解释?

3.观察此图,联系已有知识,你还能提出其它问题吗?能不能对所提出的问题作出尝试性 的回答?

103

探究二: 为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输?自由扩散与协助扩散有什么异同?

探究三: 低温会影响物质的跨膜运输吗?为什么?

探究四: 人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞,这是细胞的什么作用?对 于人体有什么意义?

探究五: 大分子物质进出细胞属于跨膜运输吗?

104

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

105

训练案
1.红细胞吸收下列物质时,需消耗能量的是( A.K+ C.水 B.葡萄糖 D.氧气 ) )

2.海带细胞中碘的浓度比海水中高出许多,其原因是( A.海水中碘的含量高 B.海带细胞膜为全透性 C.碘的通透性强 D.海带细胞膜上运输碘的载体多 3.下列物质中,通过自由扩散进入组织细胞的是( A.K+和 Na+ C.氧气和二氧化碳 B.氨基酸和葡萄糖 D.甘油和脂肪酸 ) )

4.北方果树的根从土壤中吸收水分的方式是( A.主动运输 C.协助扩散 B.自由扩散 D.渗透吸水 )

5.下列哪项是主动运输的特点( A.物质从低浓度一边到高浓度一边 B.不需要载体,不需要能量 C.物质从高浓度一边到低浓度一边 D.需要载体但不需要能量

6.物质进出细胞,需要载体蛋白的协助但不需要能量的运输方式,有关描述正确的是( A.自由扩散 C.利用细胞膜的流动性 B.协助扩散 D.利用细胞膜的识别功能 )



7.能保证细胞按照生命活动的需要吸收营养物质的主要方式是( A.自由扩散 C.主动运输 B.内吞作用 D.外排作用 )

8.小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖的量主要取决于( A.肠腔中葡萄糖的浓度 C.线粒体呼吸作用的强度 B.细胞膜上载体的数量 D.细胞内物质的浓度

9.右图是物质通过人的红细胞细胞膜过程示意图,请据图回答 下列各题: ⑴ Na+、K+通过红细胞膜的方式是 有 ,这一过程必须 。

的协助,同时还要消耗细胞内的 106

⑵ 如果小黑点代表 K+,则图中乙侧是红细胞的 是人的红细胞中 K+的浓度比血浆中 K+的浓度 ⑶如果小黑点代表 Na+,则图中 的浓度比血浆中 Na+的浓度 ⑷主动运输的意义是: 。

侧(答“内”或“外” ) ,判断的依据

侧是红细胞的外侧,判断的依据是人的红细胞中 Na+ 。

。 10.请将下列坐标图补充完整: 运 输 速 度

运 输 速 度

细胞外浓度 自由扩散 协助扩散

细胞外浓度

运 输 速 度

运 输 速 度

细胞外浓度 主动运输 11、依据下图回答问题: 主动运输

氧气浓度

运 输 速 度

A

细胞外浓度 ⑴ 图(a)中 A 点之后,为什么运输速度不变?

⑵ 协助扩散能用图(a)表示,但改图一定是协助扩散吗?若不是,如何区别呢?

107

第5章

细胞的能量供应和利用

5.1 降低化学反应活化能的酶
【考纲要求】 酶在代谢中的作用(II) 。 【学习目标】
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断探索和争论中前进的。 3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组 和重复实验。 4.提高学生观察、分析、判断的思维能力。

【学习重点】
酶的作用、本质和特性。

【学习难点】
1.酶能够降低化学反应的活化。 2.控制变量的科学方法。

5.1.1 酶的作用和本质
【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P78-P82 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握酶在细胞代谢 中的作用、 本质和特性以及酶能够降低化学反应的活化能等知识点, 能够进行有关的实验和 探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【本节聚焦】
1.细胞代谢为什么离不开酶? 2.酶是什么? 3.科学家是怎样研究酶的本质的?

预习案
一.酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢:_______每时每刻都进行着许多 2.实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理过程和现象记录 H2O2―-----→_______+_____ ,是细胞生命活的 。

108

新鲜肝脏中有较多的____________。实验中每滴 FeCl3 溶液中的 Fe 数,大约是每滴研 磨液中过氧化氢酶分子数的______倍。 (2)控制变量 自变量:在实验过程中__________的变量。 因变量:随_________变化而变化的变量。 无关变量:除_______外,实验过程中还存在的一些对实验结果_______ __的可变因素。 对照实验:除了一个因素以外,其余因素都__________的实验 单一变量原则:在对照实验中,除了 _________外,其他变量都应_________。它一般设置 组和 组。

3+

3.酶的作用原理 (1)活化能:分子从______转变为容易发生化学反应的_________所需要的能量。 (2)原理:同无机催化剂相比,酶__________的作用更显著,因而催化效率更高。 (3)意义:使细胞代谢能在________条件下______进行。 二.酶的本质 1.探索历程 科学家 法国 巴斯德 德国 李比希 实验推论或结论 糖类变成酒精一定有 只有在 物质才能引起发酵。 德国 毕希纳 发现不含酵母细胞的提取液同样能引起发酵并将酵母细胞中 引起发酵的物质称为酿酶 美国 萨姆纳 美国 切赫和奥特曼 2.酶的本质: (1)定义:酶是______产生的,具有_________作用的________。 (2) 本质: 绝大多数酶是_______, 少数酶是_______。 大多数是 , 少数是 。 从刀豆中提取脲酶结晶,并证明其本质是 发现少数 也具有生物催化功能 存在 ,酵母细胞中的某些

探究案
探究一:斯帕兰札尼对鹰的消化作用的研究 1.将肉块放在笼子里是为了排除________消化的干扰, 进而探究鸟类的胃里除________消化 外,是否有___________消化。 2.一段时间后,肉块消失了说明胃内_______(有或没有)化学性消化,使肉块消失了的物 109

质应是_____________________。 探究二: 实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理 水浴加热

H2O2 +

H2O + O2

2.实验主要材料 选材:新鲜肝脏研磨液 ①选择“新鲜”的材料原因是__________________________ ; ②H2O2 酶在细胞内部,本实验使用“研磨液”的目的是_________________。 3.方法步骤 注意:点燃的卫生香放在试管内液面的______,不能触碰到气泡或插到液面以下,原因是 ___________________________________________。 4.得出结论:___________________________________________。 5.本实验遵循的原则:__________,______________ 6.本实验中的变量: Ⅰ.自变量是__________,______________。 Ⅱ.因变量是________________________。 Ⅲ.无关变量有____________________________________________________。 Ⅳ.本实验的对照组是_____号试管,实验组是____________号试管。 探究三:酶的作用机理 1.加热能加快化学反应速度的原理是加热_______________________ 2.无机催化剂、酶都可以加快化学反应速度的原理是______________ 3.无机催化剂与酶催化效率一样吗?为什么? ___________________________________________________________

110

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

111

训练案
1.下例关于酶的叙述不正确的是( 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许要酶催化 D.绝大多数的酶是蛋白质,少数酶是 RNA 2.酶的基本组成单位是( A.氨基酸 ) C.葡萄糖 ) B. FeC l3 中的 C l


B.核糖核苷酸
3+

D.A 或 B

3.不能催化过氧化氢生成 H2O 和 O2 的是( A. FeCl3 中的 Fe

C.肝脏中的过氧化氢酶 4.同一个体的各类活细胞所含酶的( A. 种类有差异,数量相同 C. 种类无差异,数量相同 5.下列关于生物体内酶的叙述中正确的是( ①是由分泌功能的细胞产生的 ③凡是活细胞都能产生酶 ⑤有的酶是蛋白质,有的酶是固醇 )

D.马铃薯苗中的过氧化氢酶

B. 种类有差异,数量不同 D. 种类无差异,数量不同 )

②有的从食物中获得,有的在体内转化而来 ④绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA ⑥酶在代谢中有多种功能

⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用 A.①②⑤ B.②③⑦ ) B.酶都有消化作用 D.酶都是在核糖体上合成的 C.③④⑧ D.④⑤⑥

6.关于酶的叙述中,正确的是(

A.酶只有在生物体内才能起催化作用 C.调节新陈代谢的物质不一定是酶

7.为了研究酶的有关特性,取两支洁净的试管并编号为 A、B,各注入 2mL 体积分数 3%的 H2O2 溶液; 再向 A 管滴入 2 滴 3.5%FeCl3 溶掖, 向 B 管滴入 2 滴质量分数 20%的肝脏研磨 液;堵住管口,轻轻振荡;用点燃但无火焰的卫生香检验;观察并记录结果。

(1)本实验的主要目的是探索 112

(2)如果两支试管的现象均不明显,从实验材料分析,原因可能是



(3)过氧化氢酶也能催化 H2O2 的分解,产生的 O2 能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成 橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶,设计了如右图所示实验。 参照上图所给信息,回答下列问题。 ①3 号试管内加入的物质是 ②设计 2 号试管作为对照的具体目的是 ③如果 2 号试管未产生颜色反应,则出现橙红色沉淀的是第 。 。 号试管。

113

5.1.2 酶的特性
【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P83-P85 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握酶的特性及影 响酶活性的条件等知识点。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【本节聚焦】
1.酶有哪些特性? 2.酶的活性受哪些条件的影响?

预习案
一.酶的特性 与一般催化剂相比,酶具有以下特性: 1.高效性 一般而言,酶催化反应的速率比非催化反应的速率高 10 ~10 倍,比其他无机催化剂催化 反应的速率高 10 ~10 2.专一性 每一种酶只能催化 一种 或 一类 化合物的化学反应。 二肽酶可以催化任何两个氨 基酸组成的 二肽 的水解反应,但是不能催化多肽的水解。 3.酶的作用条件较温和 由于大多数酶都是蛋白质,所以凡是能使蛋白质变性的因素,如强酸、强碱、高温、重金 属盐、X 射线、紫外线等,都能使酶的 空间结构 遭到破坏,导致酶完全失去活性而不可恢 复。所以,酶一般要求 比较温和 的条件,比如常温、常压、接近中性的酸碱度等。 二.影响酶促反应的因素 1.温度与酶活性 每种酶只能在 一定限度 的温度范围内起作用。酶表现最大活性时的温度叫作酶的 接近于零,但酶的 仍保留 接
7 13 8 20

倍。

最适温度 。低于最适温度时,随着温度的降低,酶活性

近于。 在适宜的温度下酶的活性可以 最大 。 高于最适温度时,随着温度的上升,酶的活性 迅速下降,升高到一定限度时会使 无法恢复 遭到 失去活, , 使酶 失去活 使再恢复到最适温度,酶的活性 无法恢复 。 2.pH 与酶活性 每种酶只能在一定限度的 pH 范围内起作用。酶表现最大活性时的 pH 叫作酶的 最适 。 此时即

pH 。稍高或稍低于最适 pH,酶的活性都会降低;偏离最适 pH 越远,酶活性就 越低 。过 酸或过碱会使 无法恢复 遭到 失去活, ,使酶 失去活 114 。即使再恢复到最适 pH,酶

的活性 也无法恢复 。 3.底物浓度与酶促反应速率 在底物(反应物)浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而 加快 。

探究案
探究一:酶具专一性 无机催化剂催化的化学反应范围比较广,例如,酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪 水解, 还能催化淀粉水解, 你还能举出化学课上学过的例子吗?酶作为生物催化剂是否也具 有这样的性质呢?

情景分析:下图表示某类酶作用的模型。

思考讨论: (1) 你能分析出该反应中哪个字母代表着酶, 为什么?哪个字母代表着反应物 (底物) , 哪个代表着产物?

(2)该图反映了酶作为催化剂具有什么特性?

(3)如果 D 分别代表着一种二糖,你认为它可能是蔗糖、麦芽糖还是乳糖?E、F 又代 表什么?如果 D 代表着二肽,则 E、F 代表什么?

探究二:酶的作用条件较温和
1.许多无机催化剂能在高温、高压、强酸、强碱条件下催化化学反应,酶是否也能如 此呢?

2.酶活性高低可以用什么表示?

3.提出要探究的问题:

115

4、温度对酶活性的影响

方 法 步 骤

结果 结论

分组 1 2 3 淀粉溶液 2ml 2ml 2ml 淀粉酶 1ml 1ml 1ml 将上述两种物质分别放入两支试管中, 再分别用以下温度处理 温度处理 37℃ 沸水 冰块 混合 将相同温度的两支试管混合 滴加碘液 1~2滴 1~2滴 1~2滴 现象 不变蓝 变蓝 变蓝

(1)表格中每一行数据或操作分别属于哪种变量?可否先将淀粉与淀粉酶溶液混合均匀再 置于不同的温度条件下?

(2)可否用斐林试剂对实验结果的鉴定?为什么?

(3)可否用过氧化氢酶分解过氧化氢实验来探究温度对酶活性的影响?为什么?

(4)由实验结果可以得出什么结论?

(5)完成曲线图 反 应 速 率

温度

温度影响酶活性的曲线示意图
⑹ 温度过高和温度过低,化学反应速率都很低,从酶的结构角度谈谈,这两种情况有什么 区别?还有哪些情况与温度过高情况相同。

116

5.探究 PH 对酶活性的影响的实验设计 (1)材料用具:质量分数为 5%的盐酸、质量分数为 5%的 NaOH 溶液、体积分数为 3%的过氧 化氢溶液、蒸馏水、新鲜的质量分数为 20%的肝脏研磨液、试管、滴管、量筒等等 (2)实验步骤: ①取三只试管分别加入 3ml 体积分数为 3%的过氧化氢溶液并编号 ABC。 ②在 A 试管中加入一滴 滴 ,在 B 管中加入一滴 。 ,在 B 管中加入一

,振荡混合均匀后分别加两滴

③观察三支试管产生气泡的情况。 (3)实验结果:A 试管中产生大量气泡,BC 试管中几乎没有气泡产生。 (4)实验结论: (5)构建模型:根据实验结果完成曲线图 反 应 速 率 。

PH

PH 影响酶活性的曲线示意图 6.结论:酶的作用条件较温和,它需要适宜的 7.不同酶的最适温度和最适 PH 都相同吗? 。

117

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

118

训练案
1. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解,这说明了酶的作用( A.适用低温下催化 C.需适宜的温度 B.具有高效性 D.具有专一性 ) )

2. 人的血液中碳酸酐酶的 1 个分子, 每分钟可催化 1900 万个碳酸分子, 这说明酶具有 ( A.多样性 B.专一性 ) C.可控性 D.高效性

3. 下列有关酶的叙述正确的是(

A.都是活细胞产生的,在细胞内起作用 B.酶的产生受遗传物质控制,也可从食物中获取 C.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 D.酶在催化过程中不断被消耗 4. 下列说法正确的是( A.酶就是蛋白质 B.酶比无机催化剂具有更高的催化速率,所以反应前后本身的数量也减少的多 C.酶的活性与 PH、温度等因素有关 D.酶不能脱离生物体起作用 5. 催化脂肪酶水解的酶是( A.肽酶 B.蛋白酶 ) C.脂肪酶 D.淀粉酶 ) )

6. 唾液淀粉酶进入胃后就失去其催化作用,主要原因是( A.酸碱度不适宜 C.胃中没有淀粉

B.胃蛋白酶抑制了唾液淀粉酶的作用 D.唾液淀粉酶被分解

7. 研究表明:一分子过氧化氢酶能在 1 分钟内是 5× 105 个过氧化氢分子分解成氧和水,相 当于 Fe3+催化速度的 109 倍,但是对糖的水解却不起作用,这个事实说明酶分别具有( A.多样性,稳定性 C.高效性,专一性 B.高效性,多样性 D.高效性,稳定性 )

8. 下图中,横轴均表示酶的反应条件,纵轴为酶促反应速度,能正确反映温度和 PH 值与酶 促反应速度的关系是( A.甲和丙 ) C.都是丙 D.都是丁

B.甲和乙







丁 )

9. 10℃(X) 、40℃(Y) 、80℃(Z)条件下,人唾液淀粉酶的活性是( A.X>Y>Z B.Z>Y>X C.X>Z>Y D.Y>X>Z )

10. 以下四组是影响酶活力的主要因素,正确的是(

119

A.某些化合物的浓度、PH、温度 C.某些化合物的浓度、压力、PH

B.光照、温度、PH D.温度、压力、PH )

11. 分别用 0℃和 100℃的温度处理淀粉酶后,酶都没有活性,但( A.经过 0℃处理的酶的活性能够恢复 B.经过 0℃处理的酶空间结构遭到破坏 C.经过 100℃处理的酶的活性能够恢复 D.经过 100℃处理的酶被水解成了氨基酸 12. 能正确说明酶不同于一般催化剂的催化特性之一的是( A.酶都是蛋白质 B.酶是活细胞产生的,只能在生物体内发挥催化作用 C.酶的活性随着温度升高而不断提高 D.每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应 )

120

5.2
【使用说明&学法指导】

细胞的能量“通货”— ATP

【考纲要求】ATP 在能量代谢中的作用(II) 。
1.依据学习目标,认真研读教材 P88-P90 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握 ATP 的化学组 成和特点、ATP 分子的结构简式、ATP 在能量代谢中的作用及 ATP 和 ADP 的相互转化过程中 的能量来源和去路,等知识点。了解 ATP 作为能量“通货”的原因。 2.利用 10 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.简述 ATP 的化学组成和特点。 2.写出 ATP 分子的结构简式,解释 ATP 在能量代谢中的作用。 3.分析 ATP 和 ADP 的相互转化,解释 ATP 作为能量“通货”的原因。

【学习重点】
1.ATP 化学组成特点及在能量代谢中的作用。 2.ATP 和 ADP 的相互转化。

【学习难点】 ATP 和 ADP 的相互转化过程中的能量来源和去路。 【本节聚焦】
1.为什么说 ATP 是细胞的能量“通货” 2.ATP 与 ADP 是怎样转化的?这有什么意义? 3.细胞中哪些生命活动需要 ATP 提供能量?

预习案
【知识联系】 是细胞的主要能源物质, 是新陈代谢所需能量的直接来源, 一.ATP 的结构和功能 1.结构:ATP 是 代表 ,P 代表 的英文名称的简称,其结构简式是 ,有 个,~代表 中。 化合物,为细胞生命活动直接提供能量。 ,有 ,其中 A 个,ATP 是生物体内储存能量的物质, 是几乎所有生命系统中能量的最终源头。

分子中大量的化学能储存在 2.功能:ATP 是细胞内的一种 二.ATP 和 ADP 的相互转化 1.在有关酶的催化下,ATP 分子中远离 放出大量能量。

的那个

很容易水解,并释

2 .在有关酶的催化下, ADP 可以接受能量,同时与一个游离的 121

结合,重新形



。 ,ADP 转化为 ATP 时所需的 ,对于绿色植物来说,还可

3.ATP 和 ADP 的相互转化的能量供应机制,是生物界的 能量,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于 以来自于 三.ATP 的利用 。

1.ATP 作为直接能源物质,水解后释放出的能量,可以转化成各种形式的能量,直接为各 种生命活动提供动力,如转变为:_______(用于合成代谢) 、__________(用于肌肉收缩) 、 __________(用于物质的主动运输) 、___________(生物电、生物发光) 、____________(用 于维持体温)等。 2.细胞内的吸能反应和放能反应分别与 能量通过 喻成细胞内流通的 、 相联系,也就是说,

在吸能反应和放能反应之间循环流通。因此,可以形象地把 ATP 比 。

探究案
探究一:ATP 的结构 1.填写下表。 ATP 全称 结构简式 符号含义 高能磷酸键数 2.ATP 分子的结构怎样与其功能相适应? ATP 中__________________________(哪个)高能磷酸键,在一定条件下容易水解生成 ________________和_______________,放出其中的能量直接用于各项生命活动。ADP 可以 迅速与磷酸结合,吸收能量形成高能磷酸键,使 ADP 转变成 ATP。 3.为什么说 ATP 是高能磷酸化合物? ADP

探究二:ATP 和 ADP 可以相互转化 1.资料:肌肉收缩的直接能源物质是 ATP。人体在安静状态时,肌肉内 ATP 含量只能供肌 肉收缩 1~2s 所需的能量。 一个人在剧烈运动状态下, 每分钟约有 0.5kg 的 ATP 分解释放能 量,供运动所需。ATP 在细胞内形成后不到 1 分钟的时间就要发生转化,一个成年人在静止 状态下,24 小时内竟有 40kg 的 ATP 发生转化。 据资料可知生物体内细胞的 ATP 含量很 ____________,但生物体对 ATP 的需求量_________。生物体是如何解决这一矛盾的呢? 122

____________________________________________。 2.从结构式简式来看,ATP 供能时,如果两个高能磷酸键只有一个断裂,则哪个键更容易 水解呢?ATP 供能过程中,可形成哪些产物?

3.观察课本 P89 图 5—6 后分析回答: 写出 ATP 形成过程的反应式及 ATP 与 ADP 的相互转换的反应式(注意条件)

4.ATP 和 ADP 的相互转化是可逆反应吗?为什么? ATP 与 ADP 之间的相互转化过程并不是可逆反应。 试从物质方面、 反应的场所、 条件 (如 酶) 、能量的来源、去路等方面加以比较。 ATP 合成(反应式从右至左) ATP 分解(反应式从左至右) 包括细胞内所有需要 ___________ 进行生命 活动的结构,几乎在活细胞的各个角落,都可 以进行 ATP 的水解供能,从而为生命活动的 正常进行提供保障。 由 ________ 酶催化 合成 ATP 的能量主要来自有机物 分解 释放的 _____ 和光合作用中 吸收的 ______。 由 ___________ 酶催化 ATP 水 解 释 放 的 能 量 是 储 存 在 ATP ____________ 中的化学能 ,用于维持细 胞生命活动。

场所

条件

能量

结论:ATP 与 ADP 的相互转化________可逆,_______不可逆。 5.ATP 的形成途径: ADP 转化成 ATP 的能量从哪里来? 归纳总结:动、植物细胞内能使 ADP 转化为 ATP 的途径有: 动物与人: 绿色植物: 补充:人和高等动物还可以来源于磷酸肌酸的转移。

123

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

124

训练案
1.下列化合物中,能作为细胞内能量“通货”的是( A.磷酸肌酸 B.ATP C.ADP ) D.葡萄糖 )

2.1 分子 ATP 中含有的高能磷酸键和磷酸基团书分别为( A.3 和 3 B.3 和 2 C.2 和 3 )

D.2 和 2

3.ATP 中大量的化学能储存在( A.磷酸基内 B.腺苷内

C.高能磷酸键内

D.腺苷和磷酸基连接键内 )

4.生物体的储能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是( A.脂肪、糖类和 ATP C.脂肪、糖类和 ADP 5.在“ATP B.脂肪、蛋白质和 ATP D.糖类、脂肪和 ATP

ADP+Pi+能量”的反应式中,下列说法正确的是(



A.物质和能量都是部可逆的,酶相同 B.物质和能量都是不可逆的,酶不同 C.物质可逆,能量不可逆的,酶不同 D.能量是不可逆的,物质是不可逆的,没相同 6.高等植物体内产生 ATP 的生理过程有( A.光合作用,主动运输 C.细胞呼吸,渗透作用 7.ADP 转化为 ATP 需要( A.Pi 、酶、腺苷、能量 C.酶、腺苷、能量 ) B.Pi 、能量 D.Pi 、酶、能量 ) C.脂肪 D.ATP )

B.细胞呼吸,蒸腾作用 D.光合作用、细胞呼吸

8.荧火虫发光所用的能量直接来自( A.葡萄糖 B.磷酸肌酸

9.活细胞不能利用哪些能源来维持它们的代谢 A.太阳光 B.热能 C.ATP ) D.糖原

10.下列生命现象中不伴有 ATP 消耗的是( A.神经冲动的传导 C.葡萄糖在小肠中被吸收

B.含羞草受到刺激小叶合拢 D.根尖生长点细胞有丝分裂 )

11.ATP 转化为 ADP 可表示如下:式中 X 代表(

A.H2O

B.[H]

C.P )

D.Pi

12.关于动物细胞中 ATP 的正确叙述(

A.ATP 在动物体细胞中普遍存在,但含量不多 B.当它过分减少时,可由 ADP 在不依赖其他物质条件下直接形成 125

C.它含有三个高能磷酸键 D.ATP 转变为 ADP 的反应是可逆的 13.以下是对生物体 ATP 的有关叙述,其中正确的一项是 A.ATP 与 ADP 的相互转化,在活细胞中其循环是永无休止的 B.ATP 与 ADP 是同一种物质的两种形态 C.生物体内的 ATP 含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应 D.ATP 与 ADP 的相互转化,使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速、顺利地进行 14.如果人体在一段时间内不进行体力和脑力劳动,并且体重不变,呼吸作用释放的能量主要转变成 ( )A、电能 B、热能 C、机械能 D、渗透能 ADP+Pi+能量有关的叙述

15.精子在长途跋涉寻找卵细胞的过程中,与反应式 ATP 中,错误的是 ( )

A.在整个过程中,反应式只向右进行不向左进行 B.在整个过程中,反应式既向右进行也向左进行 C.反应向左进行和向右进行时的酶不同 D.反应向左进行和向右进行的能量不同 16.1997 年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗.博耶和英国的约翰.沃克,以表彰他 们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称 “腺三磷”,又叫 ATP,是腺嘌呤的衍生物,含有三个相连的磷酸基,末端两个磷酸键分解 时伴随有较大内能量变化,是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题: ( 1 ) ATP 的分子简式是 表 ,P 代表 , ,其中 A 代表 代表高能磷酸键。 。 作用,通常需要分 ,T 代

(2)写出 ADP 和 ATP 相互转变的反应式: (3) 在 动 物 细 胞 中 , ADP 转 变 成 ATP 的 能 量 主 要 来 自 解 ,消耗

气;对于植物来说, ADP 转变成 ATP 的能量还可来自 。

作用。在生物体内,ATP 水解成 ADP 时,释放的能量直接用于

126

5.3

ATP 的主要来源一一细胞呼吸
5.3.1 有氧呼吸和无氧呼吸

【考纲要求】 细胞呼吸(II) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P91-P96 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握有氧呼吸的过 程及原理、有氧呼吸和无氧呼吸的异同、细胞呼吸的原理和本质等知识点。能够理解线粒体 的结构与功能及细胞呼吸与 ATP 形成的关系。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习, 将自主预习中不能解决的问题标示出来, 在课堂上 认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说出线粒体的结构和功能。 2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

【学习重点】 有氧呼吸的过程及原理。 【学习难点】 细胞呼吸的原理和本质。 【本节聚焦】
1.什么是细胞呼吸,它与 ATP 的形成有什么关系? 2.有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点?

预习案
一.细胞呼吸的方式及概念 1.概念:_________在细胞内经过一系列的___________,生成________或其他产物,释 放出__________并生成_________的过程。 2.方式:可分为______________和_____________两种类型。 二.有氧呼吸 1.主要场所:___________________________________________ 写出其结构的名称: ① ② ③ ④

2.条件:________________条件下。 3.过程: (1)第一阶段:①场所:______________________________ 127

②过程: 在酶的催化下, 1 分子葡萄糖分解为_______________, 产生少量___________, 并且释放出少量的___________。 ③反应式:_____________________________________________ (2)第二阶段:①场所:________________________________ ②过程:在酶的催化下,丙酮酸和水彻底分解成______,并释放出少量______________。 ③反应式:____________________________________________ (3)第三阶段:①场所:_______________________________________________ ②过程:在酶的催化下,前两阶段产生的 [H] 和氧结合,形成 ____ ,并释放出大量 ______________。 ③反应式:____________________________________________ ④总反应式:_________________________________________________ 4.概念:细胞在_________参与下,通过___________的催化作用,把____________等有机物 氧化分解,产生___________,释放____________,生成许多_________的过程。 5.能量去向:1mol 的葡萄糖彻底氧化分解后可使 1161kJ 左右的能量储存在_________中, 其余的能量以_________的形式散失。 三.无氧呼吸: 1.条件:________________条件下。 2.场所:______________ 3.过程: (1)第一阶段:与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。 (2)第二阶段:

丙酮酸+[H]
4.化学反应式:

酶 酶

________________________________ ________________________________ ________________

(1)C6H12O6



_____________+少量能量
________________

进行此类无氧呼吸的生物主要有: __________________________

(2)C6H12O6



_____________+少量能量

进行此类无氧呼吸的生物主要有: __________________________ 5.发酵: (1)概念:酵母菌、乳酸菌等微生物的_____________________________ (2)类型: ①__________发酵:发酵产物为酒精和 CO2

128

②__________发酵:发酵产物为乳酸。

探究案
探究一: 1.为什么说线粒体是有氧呼吸的主要场所,C6H12O6 是否进入线粒体参与有氧呼吸?

2.线粒体作为有氧呼吸的场所,与其功能相适应的结构特点有哪些?没有线粒体就不能进 行有氧呼吸吗?

3.写出有氧呼吸的总反应式,并标出各元素反应前后的走向。 (如:有氧呼吸的生成物 CO2 中的 C 和 O 分别来自哪里? 有氧呼吸的生成物 H2O 中的 O 从何而来?) ;说出总反应式中各 种反应物和产物分别是在有氧呼吸的哪一个阶段、在什么场所参与反应或产生的。

4.阅读教材 94 页小字部分,思考 1mol 的葡萄糖彻底氧化分解时,能量利用率是多少?大 约可以形成多少个 ATP?剩余的能量到哪儿去了?

5.无氧呼吸产生的乳酸或酒精对细胞有害吗?植物、动物能长时间地进行无氧呼吸吗?

129

6.为什么不同生物进行无氧呼吸的产物不同?

7.在有氧呼吸过程中,以 C6H12O6 为底物,消耗的 O2 与产生的 CO2 相等。如果以其它有机物 为底物,二者也相等吗?

探究二:认真观察反应式,回答问题: 酶 有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O― ― →6CO2+12H2O+能量 酶 分解成酒精的反应式为:C6H12O6― ― →2C2H5OH+2CO2+少量能量。 酶 转化成乳酸的反应式为:C6H12O6― ― →2C3H6O3+少量能量。 1.葡萄糖为呼吸底物的情况下,根据 CO2 释放量和 O2 消耗量判断细胞呼吸状况 (1)无 CO2 释放时,细胞只进行产生_____________,如马铃薯块茎的无氧呼吸。 (2)不消耗 O2,但产生 CO2,细胞只进行产生__________,如酵母菌的无氧呼吸。 (3)当 CO2 释放量等于 O2 消耗量时,细胞只进行有氧呼吸。 (4)当 CO2 释放量大于 O2 消耗量时,细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。如酵母 菌在不同的 O2 浓度下的细胞呼吸。此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势,可做如下分析: ①若 Vco2 :Vo2=4:3,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率 ②若 Vco2 :Vo2>4:3,无氧呼吸消耗葡萄糖的速率 ③若 Vco2 :Vo2<4:3,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率 2.有关细胞呼吸计算的规律总结: (1)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的 CO2 物质的量比为 (2)消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的 O2 与有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2 物质的量 之和的比为 (3)产生等量的 CO2 时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖物质的量比为 (4)产生等量的 CO2 时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的 ATP 物质的量之比为 (5)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的 ATP 物质的量之比为 。 有氧呼吸。 无氧呼吸。

130

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

131

一、选择题 1.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸 B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与 O2 结合生成水 C.无氧呼吸不需要 O2 的参与,该过程最终有[H]的积累 D.质量相同时,脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多 2.用含有 O 的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子, O 的转移途径是( A.葡萄糖-丙酮酸-水 C.葡萄糖-氧-水 B.葡萄糖-丙酮酸-氧 D.葡萄糖-丙酮酸-CO2 )
18 18

)



3.下列有关细胞呼吸的叙述中,不正确的是(

A.有氧呼吸的第一阶段与无氧呼吸的第一阶段发生的场所和过程都相同 B.有氧呼吸在第三阶段形成水 C.蓝藻细胞有氧呼吸的过程主要在线粒体中进行 D.骨骼肌细胞和甜菜块根细胞无氧呼吸的产物都是乳酸 4.在呼吸过程有二氧化碳放出,则可判断此过程( )

A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸 C.一定不是酒精发酵 D.一定不是乳酸发酵 5.有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的 C2H5OH 和 CO2 的量如下表所示。下列叙述错误的是 ( 氧浓度(%) 产生 C02 的量 产生酒精的量 B.a 值应当为 0 C.氧浓度为 c 时,有 50%的葡萄糖用于酒精发酵 D.d 浓度时只进行有氧呼吸 6.酵母菌既能进行需氧呼吸,也能进行酒精发酵,现有一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液,测 的吸进氧气的体积于放出二氧化碳的体积比是 3 比 5,这个因为( A.有1/2的葡萄糖用于需氧呼吸 C.有1/3的葡萄糖用于需氧呼吸 二.填空题 1.如图是有氧呼吸过程图解,请依图回答问题。 (1) 在长方框内依次写出 1、2、3 所代表的 物质名称。 (2) 有氧呼吸的主要场所是_________,进入 该场所的呼吸底物是________。 (3) 水的分解和合成分别发生在________ 132 ) a 9mol 9mol b 12.5mol 6.5mol ) c 15mol 6mol d 30mol 0mol

A.氧浓度为 b 时,经有氧呼吸产生的 CO2 为 6mol

B.有2/3的葡萄糖用于需氧呼吸 D.有1/4的葡萄糖用于需氧呼吸

和________阶段。 (4) 产生二氧化碳的阶段是________,场所为________。 (5) )吸进的氧气在_______被消耗,参加______阶段的反应,其作用是________。 2.下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下 O2 吸收量和 CO2 释放量的变化。 请据图回 答下列问题:

(1)外界氧浓度在 10%以下时该器官的呼吸作用方式是____________________。 (2)该器官的 CO2 释放与 O2 的吸收两条曲线在 P 点相交后则重合为一条线,此时该器官的 呼吸作用方式是________________, 进行此种呼吸方式所用的底物______________。 (3)当外界氧浓度为 4~5%时,该器官 CO2 释放量的相对值为 0.6,而 O2 吸收量的相对值 为 0.4。此时,无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的____倍。

133

5.3.2 探究酵母菌的呼吸方式及细胞呼吸的影响因素
【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P91-P96 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握酵母菌细胞呼 吸方式的探究实验及影响细胞呼吸的因素等知识点。 了解细胞呼吸原理在生产和生活中的应 用。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.能进行探究酵母菌的呼吸方式实验。 2.了解并体会科学探究的一般过程。对照试验与对比实验的不同。 3.培养学生求实、创新、勇于探索的科学精神和态度。 4.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。 5.分析影响细胞呼吸的因素

【学习重点】 进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 【学习难点】 进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。 【本节聚焦】
1.探究酵母菌细胞呼吸的方式。 2.细胞呼吸原理的应用在生产和生活中有哪些应用? 3.影响细胞呼吸的因素。

预习案
1.酵母菌在 2.在 和 条件下均能进行细胞呼吸,属于兼性厌氧菌。 和水。在 。 ,也可使 溶液由 的 的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 和少量的 变

条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生 3.检测 CO2 的产生:CO2 可使 变 再变

。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长

短,可以检测酵母菌培养液中 CO2 情况。 4.检测酒精的产生:可使用橙色的 生化学反应,变成 。 ,通过对结果的比较分析,来探究某种因 溶液,在 条件下与 发

5.对比试验:设置两个或两个以上的 素与实验对象的关系,这样的实验叫对比实验。

6.包扎伤口,选用透气消毒纱布,其目的是____________________________ 7.酵母菌酿酒:先通气,后密封。其原理是先让酵母菌_________________大量繁殖,再进 行无氧呼吸产生__________________。 134

8.花盆经常松土:促进根部_____________,有利吸收____________等。 9.稻田定期排水:抑制__________产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。 10.提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞__________产生__________。 11.破伤风杆菌感染伤口,须及时清洗伤口,以防___________呼吸。

探究案
探究一:认真阅读课本 P92 页相关内容

思考讨论: 1.两个装置,哪一个是检测有氧呼吸的?如何控制有氧和无氧的条件?

2.第一个装置中 NaOH 溶液有什么作用?

3.B 瓶应封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,为什么?

4.用气泵鼓气间断而持续地通入三个锥形瓶约 50 min,目的是什么?

5.什么是对比试验?怎么区别于对照实验?

探究二:

酶 有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O― ― →6CO2+12H2O+能量
仔细分析有氧呼吸的反应方程式,指出影响细胞呼吸 的外界因素有哪些,并分析这些因素是怎样影响细胞 的。 1.温度对细胞呼吸的影响 思考讨论: 呼吸

135

(1)曲线中,横、纵坐标的含义各是什么?

(2)温度通过影响什么的活性来影响呼吸速率? (3)在哪一点细胞呼吸最强?该点对应的温度叫什么?

(4)超过最适温度时酶的活性怎么变化?细胞呼吸受到什么影响?

(5)低于最适温度酶的活性怎么变化?细胞呼吸受到什么影响?

生产应用:低温贮存蔬菜、水果和种子;大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温,抑制呼吸 作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。 2. O2 浓度对细胞呼吸的影响 思考讨论: (1)曲线中,横、纵坐标的含义各是什么?

(2) 氧气浓度为 0 时, 细胞是不是不呼吸了?若呼吸, 进行什么呼吸?

(3)氧气浓度为 10%时,细胞进行什么呼吸?

(4)氧气浓度为 0-----10%之间时,细胞进行什么呼吸?由 0 逐渐增大到 10%无氧呼吸强 度怎么变化?有氧呼吸呢?

(5) 图中黑线代表什么?绿线?红线?CO2 释放总量等于什么呼吸释放的 CO2?在哪点最适 合于食品储藏?

生产应用:用透气的纱布包扎伤口;中耕松土,防止土壤板结;水稻田需要定期排水, 否则水稻幼根会变黑、腐烂。

136

3.含水量对细胞呼吸的影响 思考:根据右图描述含水量是怎样影响细胞呼吸的?

生产应用:种子晒干贮藏,使呼吸速率降至最低,以减 少有机物消耗;干种子萌发前进行浸泡处理;合理灌溉。 4.CO2 浓度对细胞呼吸的影响 CO2:从化学平衡的角度分析, CO2 浓度增加,呼吸速率下 降。 生产应用:在蔬菜水果的保鲜中,增加 CO2 的浓度也具有良好的保鲜效果。在冬天北方 地区常用地窖来贮藏大白菜、甘薯等。 探究三: 1.细胞呼吸类型探究

现象 甲装置 液滴左移 液滴不动 液滴左移 2.细胞呼吸速率的测定 思考讨论: (1)怎样利用上面的装置甲进行细胞呼吸速率的测定? 乙装置 液滴不动 液滴右移 液滴右移

结论

(2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对实验装置、所用种子进行什么处理? 137

(3)为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照试验,对照试验应该怎 样设置?

(4)若选用绿色植物作为实验材料,测定细胞呼吸速率,对于试验装置的处理与上图实验 装置相比有什么不同?

138

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

139

训练案
1.破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖, 下列关于该菌的细胞呼吸类 型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述,正确的是 ( A.无氧呼吸和体液免疫 C.有氧呼吸和体液免疫 B.无氧呼吸和细胞免疫 D.有氧呼吸和细胞免疫 ) )

2.为了尽量延长新鲜水果的贮藏时间,贮藏条件最好是( A.低 O2、适当的湿度、零上低温和无乙稀 B.低 O2、适当的湿度、零下低温和无乙稀 C.无 O2、保持干燥、零上低温和有乙稀 D.无 CO2、保持干燥、零下低温和有乙稀

3.两个生物兴趣小组分别对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验,请分析回答:

(1)甲兴趣小组想探究的具体问题是:酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生 CO2,现 提供若干套(每套均有数个)实验装置,如图Ⅰ(a~d)所示。 ①请根据实验目的选择装置序号, 并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。 有氧条件 下的装置顺序: (用箭头和图中序号表示)。 ②装置中 c 瓶的作用是________________________________________________, b 瓶中澄清的石灰水还可用_____________________代替。 ③ 在 温 度 和 pH 都 相 同 的 情 况 下 , 影 响 酵 母 菌 细 胞 呼 吸 方 式 的 外 界 因 素 主 要 是 ________________。 (2)乙兴趣小组利用图Ⅱ所示装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管),探究 酵母菌细胞呼吸方式。 ①要想得到实验结论还必须同时设置对照实验,请问对照实验装置 (假设该装置编号为Ⅲ) 该如何设计?___________________________。 ②若装置Ⅱ中红色液滴向左移动,装置Ⅲ中红色液滴不移动,说明酵母菌细胞呼吸方式是 ___________________________________________________________。 ③若酵母菌消耗的 O2 为 3 mol/L,而释放的 CO2 为 9 mol/L,则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖 的量是有氧呼吸的________倍。 (用箭头和图中序号表示 );无氧条件下的装置顺序:

140

5.4 能量之源——光与光合作用
5.4.1 捕获光能的色素和结构
【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P97-P100 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握绿叶中色素 的种类和作用、叶绿体的结构和功能等知识点,能够提取、分离绿叶中的色素。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.说出绿叶中色素的种类和作用; 2.简述叶绿体的结构和功能; 3.进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,学会提取、分离绿叶中的色素。 4.在实验、资料分析、思考与讨论等的问题讨论中,运用语言表达的能力以及分享信息的 能力。

【学习重点】
1.绿叶中色素的种类和作用; 2.如何提取色素。

【学习难点】 色素的提取和分离。 【本节聚焦】
1.捕获光能的色素有哪些? 2.叶绿体的结构是怎样的? 3.叶绿体的结构有哪些适于进行光合作用的特点?

预习案
对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的 成细胞能够利用的化学能的是 一.捕获光能的色素 (一) 【实验】——绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理: (1)提取的原理:绿叶中的色素能够溶解在 作为提取剂来提取绿叶中的色素。 (2)分离的原理:绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液(一种脂溶性很强的有 机溶剂) 中, 但它们在层析液中的 不同: 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快; 中,所以可用 。 进行该过程的细胞, 首先要能够 。将光能转换 。

反之则慢。一段时间后,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。因而可用 141

将不同色素进行分离。 2.实验目的要求: ①进行绿叶中色素的提取和分离。 ②探究绿叶中含有几种色素。 3.选材:新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶) 4.实验步骤: (1)提取绿叶中的色素: [称重叶片 剪碎 迅速充分研磨(加入 、 、 ) 过滤

收集滤液,用棉塞塞紧试管 ] ①称取 5g 绿叶,剪碎,放入研钵中; ②向研钵中放入少许二氧化硅(有助于 ) , 再加入 10ml 充分的研磨。 ③将溶液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。 将滤液收集到试管中, 并及时用棉塞将试管口塞严。 (及时封口是为了防止 (2)制备滤纸条 【★注意:双手尽量不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸,手要干净、干燥 (可以套上塑料袋),以免污染滤纸。 】 ①将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条,将其一端 色素在滤纸上快速均匀的扩散,便于观察实验结果。 ) ②在距离剪角一端 1cm 处用铅笔画一条细的横线,另一端往往作直角弯折。 (3)画滤液细线: ①用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线。 (画线时,用力要均匀,速度 要适中且要细,直) ②待滤液干后,再画一两次。 (目的:增加滤液细线处色素的含量) (4)分离绿叶中的色素 (方法: ) 。 (目的:使 ) )和碳酸钙(防止 (目的: ) , 进行迅速、

将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后 用棉塞塞紧试管口。 (★注意:滤纸上的滤液细线不能触及层析液中。为什么? ) (5)观察并记录结果: 滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色素带。

142

间隔最远

:橙黄色 :黄色 :蓝绿色

间隔最近 :黄绿色 滤液细线

分析结果: ①绿叶中有 4 种色素,自上而下分别是: ②从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为: ③从色素带的位置可知色素溶解度的大小依次为: ④在滤纸上距离最近的两条色素带是 带是 。 , 距离最远的两条色素

(二)捕获光能的色素及其吸收光谱 色素种类 类胡萝卜素 胡萝卜素 (约占 1/4) 叶黄素 叶绿素 a 叶绿素 (约占 3/4) 叶绿素 b 二.叶绿体的结构和功能 1.结构:一般呈扁平的椭球形或球形,外表由 粒是由 吸收光能的色素分布于 2.功能:叶绿体是进行 许多 膜构成,内部有基粒和 ,基 滤纸条上位置 最上层 中上层 中下层 最下层 主要吸收: 上。 颜色 吸收光谱 主要吸收: 叶绿体的 分布

堆叠而成。这些囊状结构称为__________, , 。 的场所。它的内部的巨大膜表面上,不仅分布着 ,还有许多进行光合作用所必须的 。

【自主练习】 (通过自主学习,相信自己能解决下列问题)
1.提取叶绿体中色素时要加入丙酮或乙醇,其原因是( A.防止叶绿素被破坏 C.便于叶片研磨成匀浆 B.让色素溶解 D.促使叶绿素分离 )

143

2.阳光透过三棱镜照在丝状绿藻上,好氧细菌主要聚集的光谱区域是 ( A.红光区和蓝紫光区 C.红光区和绿光区 B.黄光区和蓝紫光区 D.蓝紫光区和绿光区 )

)

3.对能量的转化和释放具有重要意义的细胞器是( A.叶绿体、线粒体 C.线粒体、核糖体 B.内质网、叶绿体 D.核糖体、内质网

4.叶绿体是进行光合作用的细胞器,下面有关叶绿体的叙述正确的是( A.叶绿体中的色素分布在类囊体结构的薄膜上 B.叶绿体中的色素分布在内膜和外膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体的基质中 D.光合作用的酶分布在外膜、内膜和基粒上 5.叶绿体色素在层析液中溶解度最高的是( A.叶绿素 a B.叶绿素 b C.叶黄素 ) D.胡萝卜素

)

6.在做植物实验的暗室中,为了尽可能地降低光合作用的强度,最好安装( A.红光灯 B.绿光灯 C.白炽灯 D.蓝光灯

)

7.在叶绿色素的提取和分离实验中,沿滤纸条扩散速度最快和最慢的色素依次是( A.胡萝卜素和叶绿素 b C.叶黄素和叶绿素 b B.叶黄素和叶绿素 a D.胡萝卜素和叶绿素 a



8.回答有关提取和分离叶绿体色素的一组问题。 ⑴ 用无水乙醇-研磨法提取叶绿体色素时, 要以无水乙醇为提取液的原理是叶绿体中的各种 色素能 有机溶剂。 ;为了防止叶绿素破坏,应加入 。

⑵ 为了加快研磨速度,在研钵中加入

⑶ 置于层析液中的滤纸条,要防止上面的色素细线没入层析液中,这是因为 。 ⑷ 层析后滤纸条上的色素带, 自上而下依次为: 橙黄色的 蓝绿色的______________和黄绿色的_______________。 ; 黄色的 ;

探究案
1.若收集到的滤液绿色过浅,则原因可能是什么?

144

2.若滤纸条上未出现色素带,则可能的原因有哪些?

3.在正常情况下,叶片往往呈现绿色,为什么?

4.哪些因素影响叶绿素的合成?

5.温室或大棚种植蔬菜时,应选用什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充光源?

6.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?这个实验可以得出什么结论?

145

预习小结-----归纳总结、串联整合(绘制知识树)

我的疑惑:请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。

146

训练案
1.叶绿素不溶于 ( A.丙酮 B.苯 ) C.层析液 D.水 )

2.在提取叶绿素时,加入少量碳酸钙的目的是( A.增加叶绿素的溶解度 B.破坏膜系统,使叶绿素被充分提取 C.防止叶绿素在提取时受到破坏 D.防止叶绿素与其它物质结合

3.温室栽培蔬菜,采用什么颜色做顶棚更能提高产量( A.红色玻璃 C.绿色玻璃 B.蓝紫色玻璃 D.无色玻璃



4.把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间,从镜的另一侧观察,连续光谱中变暗的 主要区域是( ) B.黄光和蓝紫光区域 D.黄光和绿光区 )

A.红光和蓝紫光区 C.绿光和红光区

5.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,光能的吸收发生在叶绿体的( A.内膜上 B.基质中 C.类囊体片层膜上 ) D.各部位上

6.恩格尔曼用水绵进行的光合作用实验证明的是( A.绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 B.氧气是由叶绿体所释放 C.植物可以净化空气 D.光合作用释放的氧全部来自水

7.在一定光照强度下,绿色植物在哪种光的照射下放出的氧最多( A.绿光和蓝紫光 C.蓝紫光和绿光 B.红光和蓝紫光 D.红光和绿光



8.在叶绿体的色素提取和分离实验中,实验结果表明,在滤纸条上相邻色素带之间距离最 大的是( ) B.叶绿素 a 和叶黄素 D.无法判断

A.叶绿素 a 和叶绿素 b C.叶黄素和胡萝卜素

147

5.4.2 光合作用的原理和应用
【考纲要求】⑴光合作用的基本过程(Ⅱ) ;⑵影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 。 【使用说明&学法指导】
1.依据学习目标,认真研读教材 P101-P105 相关内容,进行知识梳理;熟练掌握光合作用的 光反应、暗反应及相互关系、化能合成作用等知识点,能够分析影响光合作用强度的环境因 素,能够解释光合作用应用的原理,了解光合作用的发现及研究历史。 2.利用 15 分钟时间高效完成自主预习,将自主预习中不能解决的问题标示出来,在课堂 上认真学习,课后及时进行反思纠错。

【学习目标】
1.简述光合作用的过程; 2. 尝试探究影响光合作用强度的环境因素; 3. 说出光合作用原理的应用; 4. 简述化能合成作用。

【学习重点】
1.光合作用的发现及研究历史; 2.光合作用的光反应、暗反应及相互关系; 3.影响光合作用强度的环境因素。

【学习难点】
1.光反应和暗反应的过程; 2.探究影响光合作用强度的环境因素。

【本节聚焦】
1.人类是怎样认识到光合作用原理的? 2.什么是光反应阶段?什么是暗反应阶段? 3.光合作用受哪些外界因素的影响? 4.什么是化能合成作用?

预习案
一.光合作用的探究历程: 请认真阅读课本 P101—102 内容,将下表补充完整。 年代、人物 1771 年 普利斯特利 (英国)
密闭玻璃罩+小鼠 密闭玻璃罩+蜡烛

过程(依据)
小鼠窒息死亡 小鼠不易窒息死亡 蜡烛不易熄灭 蜡烛熄灭

结论或结果

密闭玻璃罩+小鼠+绿色植物 密闭玻璃罩+蜡烛+绿色植物

148

1779 年 英格豪斯 (荷兰) 1785 年 1845 年 梅耶 (德国) 1864 年 萨克斯 (德国) 1880 年 恩格尔曼 (德国) 1939 年 20 世纪 40 年代

同普利斯特利的实验过程 人们发现了空气的组成 能量转换和守恒定律

黑暗中饥饿处理的绿叶 →

研究水绵在接受不同光照条件下对好氧细 菌分布的影响 H218O+CO2→植物→18O2 C18O2+H2O→植物→O2 用 14C 标记的 CO2 来研究小球藻的光合作用

二.光合作用的定义: 光合作用是指绿色植物通过 转化成储存着能量的 三.光合作用的过程: 请根据光合作用的原料、产物、场所和条件,写出光合作用的化学反应式。 1.反应式: 2、过程:光合作用的过程十分复杂,包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学 反应可以概括地分为 请将下图补充完整: 和 两个阶段。 ,利用 能,把 和 的过程。

,并且释放出

149

(1)光反应阶段: 光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有 ①反应场所:光反应阶段的化学反应都是在 ②主要化学反应: 2H2O 光 4 [ H ] + O2 酶 ADP + Pi + 光能 ATP 叶绿体中光合色素吸收的光能,有两方面用途: 一是将水分解成 ; 。 。 。 。 才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。 进行的。

二是在有关酶的催化作用下,促成 ADP 和 Pi 发生化学反应,形成 产物中 O2 的去向: 产物中[ H ]的去向及用途: 产物中 ATP 的去向及用途: ③物质变化:

。 ④能量变化: 。 (2)暗反应阶段: 光合作用第二个阶段中的化学反应, ①反应场所:暗反应阶段的化学反应是在 ②主要化学反应(看 P103 图 5—15) : CO2 的固定: C5 ATP C3 的还原 + CO2 酶 酶 2C3 都可以进行, 这个阶段叫做暗反应阶段。 进行的。

ADP + Pi +能量

能量 ( CH2O ) + C5 酶 接受 ATP 释放的能量并且被[ H ]还原的 C3 的去向:一些 2C3 + [ H ] ;另一些 反应阶段的化学反应持续地进行下去。 产物中 ADP 和 Pi 的去向: ③物质变化: ④能量变化: (3)元素最终来源: 。 。 。 ,从而使暗

150

① O 元素:O2 中的 O 元素来自于反应物中的 于反应物中的 。

;( CH2O )中的 O 元素来自

②C 元素:( CH2O )中的 C 元素来自于反应物中的 ③H 元素:( CH2O )中的 H 元素来自于反应物中的 (4)光反应与暗反应的关系: ①光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供

。 。

; ;

②暗反应是光反应的继续, 暗反应为光反应的进行提供合成 ATP 的原料 ③两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系,是缺一不可的整体。 (5)光合作用的实质——最基本的物质代谢和能量代谢。 物质上:将 能量上: 四.光合作用原理的应用: 1.光合作用强度: 简单地说,是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 表示方法 ①单位时间内 ②单位时间内 2.影响光合作用强度的外界因素: 空气中 光的成分以及 的浓度,土壤中 的多少, 的消耗量 的生成量 和 转变成以 为主的有机物。

的长短与强弱,

的高低等,都是影响光合作用的外界因素。

3.提高光合作用强度的措施: ①适当提高光照强度; ②延长光合作用时间; ③增大光合作用面积; ④适当增加空气中二氧化碳的浓度,如适时通风; ⑤合理控制温度; ⑥根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料; ⑦根据作物的需水规律合理灌溉。 五.化能合成作用: 1. 概念:自然界中少数种类的细菌,能够利用体外环境中的某些无机物 能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。 化学能 2.反应式:CO2 的

+ H2O

( CH2O ) + O2
时所释放的化学能,将 合成糖类。

3.实例:硝化细菌能利用

151

此外,铁细菌、硫细菌等亦能通过化能合成作用合成有机物。 4.绿色植物和硝化细菌都能合成有机物,因此属于 菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物,属于 生物,而人、动物、真 生物。

【自主练习】 (通过自主学习,相信自己能解决下列问题)
1.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是( A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应 2.叶绿体是植物进行光合作用的场所,下列关于叶绿体结构与功能的叙述正确的是( A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B.H2O 在光下分解为[H]和 O2 的过程发生在基质中 C.CO2 的固定过程发生在类囊体薄膜上 D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的 3.温室栽培可不受季节、地域限制,为植物的生长发育提供最适宜的条件,有利于提高作 物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物,以下哪种措施不能提高作物产量(

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