岳麓版小高考生物教案

时间：2024-03-18 04:07:28 小龙生物教案

岳麓版小高考生物教案（精选篇2）

教学目标

一、知识方面

1、使学生掌握糖类代谢的主要途径

2、使学生掌握蛋白质代谢的主要途径

3、使学生掌握脂类代谢的主要途径

4、使学生理解糖类、蛋白质、脂类三大类营养物质代谢的特点

5、使学生理解三大类营养物质代谢与人体健康的关系

二、能力方面

通过引导学生分析讨论糖类、脂类、蛋白质的代谢途径及其相互关系，训练学生分析、判断、推理等科学思维品质。

三、情感、态度、价值观方面

1、通过引导学生分析肝脏在三大营养物质代谢中的重要作用，使学生认识到生物体结构与其功能相适应的基本生物学观点，对学生进行生命科学观点的教育。

2、通过引导学生分析讨论三大类营养物质代谢与人体健康的关系，使学生体会到生命科学在人们的生产实践中的价值，对学生进行生命价值观方面的教育。

教学建议

教材分析

本节包括糖类代谢，脂类代谢、蛋白质代谢、三大营养物质代谢的关系、人营养物质代谢与人体健康五部分的内容。

1、三大营养物质的代谢途径

教材中糖类、脂类和蛋白质代谢途径是本节的重点和难点。由于学生缺乏有关的生物化学基础知识，而这三大营养物质的代谢途径实际上是由一系列生物化学反应组成的，而且这些变化又相当复杂。因此，处理这部分教材时一定要把握好教学内容的深度和广度，在学生能接受的情况下，尽量向学生展示三大营养物质代谢的总体轮廓。

(1)糖类代谢

教材从细胞或血浆中的葡萄糖来源，葡萄糖在细胞中的利用，即去路两个方面，简明扼要地介绍了糖类代谢，最后教材以表解的形式对这部分知识做了归纳。

主要内容有：细胞或血浆中葡萄糖的来源主要有三，即①食物中糖类物质的消化吸收②血糖浓度低于80-120mg/dL时，由肝糖元分解产生③由其它非糖物质(如甘油、氨基酸、乳酸等)在代谢中转化产生;细胞或血浆中葡萄糖的去路也有三，即①在细胞中氧化分解提供能量②血糖浓度高于 100mg/dL时，在肝脏或骨骼肌中合成糖元③在细胞中转化为其它非糖物质。

(2)脂类代谢

教材选择了脂类物质的三个组成，即脂肪、磷脂和胆固醇中学生熟悉的脂肪作为重点，简要介绍了脂肪的代谢途径及其特点，并用表解的形式做了归纳总结，最后教材提了一下血脂和胆固醇相关知识。

(3)蛋白质代谢

教材也从细胞或血浆中的氨基酸来源，以及氨基酸在细胞中的利用，即去路两个方面，简明扼要地介绍了蛋白质代谢，最后教材以表解的形式对这部分知识做了归纳总结。

主要内容有：氨基酸的来源有三，即①从食物中的蛋白质消化吸收获得②自身蛋白质分解产生③通过转氨基作用产生新氨基酸;氨基酸的去路也有三，即①合成各种组织蛋白和酶②通过转氨基作用产生新的蛋白质③通过脱氨基作用分解，其中含氮部分转化为尿素，不含氮部分转化糖类、脂肪等其它物质。

2、三大营养物质代谢的关系

教材指出，细胞内糖类、脂类和蛋白质这三类物质的代谢在时间、空间上是同时进行的，它们之间既相互联系、又相互制约，形成一个协调统一的过程。但是，糖类、脂类和蛋白质之间的转化是有条件的，不是三类物质之间都可以相互转化。

教师还应通过实例给学生一个明确的观点，即在三大营养物质的代谢关系中，糖类代谢处于中心地位。

3、三大营养物质代谢与人体健康

结合糖类代谢，教材简要地从人在饥饿初期和长期饥饿时血糖含量的变化，不良的饮食或偏食及不良的生活习惯导致的肥胖，阐述了这些因素对人体健康的影响，同时给出了具体的预防和治疗方法。

结合脂类代谢，教材从脂肪肝的产生及其预防、治疗措施介绍了合理膳食，适当运动的重要性。

最后教材结合蛋白质代谢，介绍了有关氮平衡的知识，如足量的蛋白质供应对于婴幼儿、儿童少年和老年人的重要意义，以及食入各种蛋白质对人体健康的重要性。

教法建议

1、引言

这部分内容由于学生缺乏相应的化学基础，加之有一部分内容涉及到了较深的生物化学方面的知识，因此本节的知识内容适于讲授为主。但本节内容又学生的日常生活、医疗保健、预防疾病联系紧密，因此本节的突破口可放在学生感兴趣的自身健康话题上引入本节课题。

在学生对本节的内容提起兴趣后，引导学生回忆：

人类摄入的营养素都有哪些?

从而使学生全面了解营养物质除糖类、脂类、蛋白质外，还有水、无机盐类、维生素、纤维素，即七大营养物质，并着重引导学生讨论膳食纤维(即纤维素)的有关问题。

2、糖类代谢

糖类代谢可以让学生听过或见过的一些生活经验入手，提出一些与糖类有关的问题串，引发学生的分析、思考、讨论;最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。3、脂类代谢

(1)脂肪代谢

脂肪代谢也应从学生自身入手，设计一些与脂肪代有关的问题串，引发学生的思考，从而归纳出脂肪代谢途径谢;最后教师可把学生讨论得出的结论总结成课本中的表解。

(2)血脂和胆固醇代谢

血脂的高低是人体健康状况的一个重要指标，是学生关心的话题，有条件的话可让学生参照我国正常成年人空腹时主要的血脂含量来衡量一下自己的血脂水平。虽然教材中没有提及胆固醇的代谢，但胆固醇与人体的健康是学生比较关心的，有可能的话，可适当补充上胆固醇在人体中的来源与去路的问题。

4、蛋白质代谢

蛋白质代谢也可采用一边结合学生自身实际，一边总结细胞中氨基酸的来源与去路的方式进行教学，最后，把学生讨论的结论归纳为教材中表解的形式。

5、三大营养物质代谢之间的关系

这部分内容涉及生物化学的内容比较多，且理论性比较强，学生在这方面接触的生活实例也不是很多，因此教师在处理这部分内容时主要通过实例讲授为主，学生思考、讨论为辅。

(1)糖类、脂类、蛋白质之间的转化关系

①糖类代谢与脂类代谢之间的关系

教师应让学生清楚，糖类与脂肪之间的转化是双向的，但它们之间的转化程度不同，糖类可以大量形成脂肪。

②糖类代谢与蛋白质代谢的关系

首先使学生明确必需氨基酸和非必需氨基酸的概念，然后教师应指出糖类与蛋白质之间的转化也可以是双向的：糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸，但糖类不能转化为必需氨基酸，因此糖类转变蛋白质的过程是不全面的;然而几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸通过脱氨基作用后，产生的不含氮部分都可以转变为糖类。

③蛋白质代谢与脂类代谢的关系

教师应向学说明，蛋白质与脂类之间的转化依不同的生物而有差异，例如人和动物不容易利用脂肪合成氨基酸，然而植物和微生物则可由脂肪酸和氮源生成氨基酸;某些氨基酸通过不同的途径也可转变成甘油和脂肪酸，例如用只含蛋白质的食物饲养动物，动物也能在体内存积脂肪。

教师最后应总结一下三大营养物质代谢之间的关系

(1)糖类、脂类、蛋白质之间转化是受到制约的

教师可举例说明三大营养物质转化的制约条件：

例如，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类，而且糖类供应充足时才有可能大量转化成脂肪;

再如教师还可举人和动物体内糖类、脂类、蛋白质作为能源物质的先后顺序这个例子，或者提问下面的问题：长期营养不良的人为什么会全身浮肿?

教师应向学生阐明三大营养在人和动物体的作用是各有侧重的，糖类是主要的供能物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质的主要作用于是构成生物体和调节生命活动。人体所需要的能量主要来自于糖类氧化分解，只有当糖类代谢发生障碍，人体才会动用脂肪和蛋白质氧化分解供能，当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质就将成为主要的供能物质;然而当糖和脂肪供应充足，且其代谢过程又都正常时，体内蛋白质的分解供能就会相应减少。

6、三大营养物质代谢与人体健康

(1)糖类代谢与人体健康

教师可引导学生分析教材中的血糖的来源与去路的示意图，分析人体对血糖浓度的调节机制。

人体血糖浓度一般维持在80-120mg/dL(0.1%)，食物中的糖类物质被消化为葡萄糖，然后被吸收入血液，血糖增加，此时一部分葡萄糖会在肝脏和肌肉等处转化为肝糖元和肌糖元，使血糖浓度维持在80-120mg/dL(0.1%)的正常水平;反之，血糖浓度下降时，肝脏中的肝糖元又可以转变为葡萄糖陆续释放到血液中，使血糖浓度继续维持稳定状态。

人在长期饥饿状况下或肝功能减退的情况下，血糖含量降低到50-60 mg/dL，为低血糖，主要表现为头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等症状。出现低血糖早期症状，又得不到及时的缓解，因为脑组织功能活动所需要的能是主要来自葡萄糖的氧化分解，而脑组织中含糖元极少，需要随时从血液中摄取葡萄糖来氧化供能，所以会出现惊厥和昏迷等症状，当血糖含量低于45mg/dL时，脑组织就会因得不到足够的能量而发生功能障碍。

③从三大营养物质代谢的角度分析，造成人体肥胖的原因可能有哪些?

(2)脂肪代谢与人体健康

教师可与学生一起讨论脂肪肝的问题，可提问：你听说过脂肪肝吗?知道为什么会得这种病吗?知道脂肪肝对人体带来的危害吗?

3、蛋白质代谢与人体健康

教师可通过下面的问题引起学生兴趣和思考：

①你觉得动物性蛋白的营养学价值高，还是植物性蛋白的营养学价值高?为什么?

②为什么说在食物中掺食豆类可以提高其它蛋白质的利用率?

岳麓版小高考生物教案（精选篇3）

细胞质

(一)基质：简要介绍物理化学性质、特点、性能。

(二)细胞器：讲解细胞器的概念。

1、线粒体：——高倍显微镜下看到的粒状或线头状小体。

(引导学生了解生物研究思路和方法。培养实验研究能力。)

从了解分布特点入手，推测该细胞器的功能。因为其他方法会伤害细胞不能了解其在生活中的准确作用。而且提取出来的细胞器必须在了解功能的前提下，人为设置相应的环境才能进行活动。

提供资料供学生分析推测：

每个细胞中的线粒体数目一般为1～50万个。大鼠肝细胞平均800个(500～1400);小鼠肝细胞有2554个;人的肝细胞个;精子尾部20～30个(密度极高);人肾小管上皮细胞800个;多核变形虫内50万个;玉米根冠细胞100～3000个。一般植物细胞比动物细胞少。生理活动高的细胞如脊髓的运动神经细胞和分泌组织的分泌细胞数目多。

①分布：所有活细胞中。耗能多的细胞中数量多。

②作用：为生命活动供能。(大约占95%)

学生阅读：26页课文并进行分析讨论，了解线粒体的作用。(为第二章的学习做准备)。

(1)生物体内的能源物质是什么?

(2)葡萄糖怎样释放能量?一般需要哪些条件?

(3)主要场所的含义?

如此重要的动力工厂一旦受到伤害结果不堪设想，因此需要重点防护。

③结构：(双层膜的保护，以示重要)

问题讨论：线粒体的结构特点对其生理功能的意义?(嵴：面积大、基粒：集中高效率)

对于能力较强的学生可以介绍线粒体的自主性遗传和线粒体的起源。对于一般学生只介绍线粒体内含有遗传物质，可以相对独立的控制其本身的遗传和变异。点到即可，不要展开。

线粒体的自主性：(相对独立遗传的基础)

具有环状DNA、RNA等与DNA复制、蛋白质合成有关的装置。在一定程度上有自主性。

与线粒体同等重要的另一类细胞器是质体。

2、质体

在光学显微镜下可以观察到。其中的叶绿体是我们较为熟悉的细胞器。

在番茄果肉细胞、红辣椒果皮等果实、花卉组织中可见到成红色的质体——有色体。有色体使植物组织呈现黄——橙红系列的美丽色彩。

在叶肉细胞、绿色幼茎的皮层细胞中、未成熟的果皮内、衣藻和水绵等植物细胞内均可见叶绿体。

①分布：植物体特有。

②类型：白色体、有色体和叶绿体

(1)白色体与有色体的关系;原质体与白色体和有色体。

(2)有色体的颜色、分布、表现效果。注意区分类胡萝卜素与花青素的色彩和位置等特点。

(3)叶绿体的分布、形状、行为;叶绿体与叶绿素这两个概念的关系及词组的正确使用。

③叶绿体——光合作用的场所。

数量：一般叶肉细胞内10～100个最多可达260个。

形态和行为：大约10倍于线粒体。光镜下清晰可见。在高等植物细胞内多数为扁椭圆体(长轴一般为3～10μm，厚1～5μm)。可以根据光线强弱移动或转换方向……。有应激反应是生命的体现。

叶绿体在弱光下以面积转向光源;强光下则以侧面或顶面朝向光源，或叶绿体向细胞侧面转移，或者堆在一起互相挡光。因为直射的强光会形成光抑制，使叶绿体的结构和功能受损伤——生命的化设计。

与线粒体进行比较。注意结构与功能的适应。培养学生的观察能力、思维能力和表达能力。

问题讨论：

(1)与线粒体结构方面相似的是?不同的是?

(2)基粒的特点(与线粒体的不同)?意义?

叶绿体的膜面积：1克菠菜的叶绿体外膜面积大约为400cm²，内膜面积大约60m²而一个植物体的光合作用膜面积是非常大的!

(3)叶绿体颜色的特点?说明了什么?

简单介绍光合色素的种类和影响因素：

叶绿素含量高;温度等因素对色素的影响;不同色素对光的吸收不同;不同环境中叶绿体中的色素有别。

结构：

叶绿体的自主性：叶绿体有自己的ADP和ATP库，不与细胞质中的进行交换。含有DNA、RNA、核糖体。但是受细胞核控制。

叶绿体内有淀粉粒、脂类滴等，对于维持渗透压有意义。

总结：线粒体与叶绿体的异同……。(培养观察能力和表达能力。)

体会结构与功能的统一。

细胞器

分布

作用

结构(被膜、基粒、酶、色素)

线粒体

活细胞都有

呼吸作用的主要场所。

双层膜

基粒在内膜上非膜质

与有氧呼吸有关的酶

无色素。

有核酸

叶绿体

能光合作用的细胞

光合作用的场所。

基粒为膜质结构。

与光合作用有关的酶

有光合色素。

重点强调要点，引起注意。

3、内质网

①分布：外连细胞膜内接细胞核核膜。

学生观察描述：内质网的形态、结构特点和意义?根据情况进行讲解。

②结构：单层膜质囊、泡、管连接而成。

③作用以及意义：加大代谢面积;空间分隔;加工运输的通道。

外运的蛋白质多是由粗面型内质网加工运输，并靠出芽方式形成运输泡。运达高尔基体后分泌出细胞。突出体现膜的流动性，及细胞内膜系统是有机整体的特点。

内质网上的颗粒是另一种细胞器核糖体。

4、核糖体

名称的来历：核糖核蛋白体

成分：蛋白质、RNA、酶。

核糖体是所有细胞都具有的细胞器，说明什么?数量上与其他细胞器有什么区别?细胞内还有什么前面没有提到，而对于细胞不但必不可少而且需求量很大的物质呢?

作用：蛋白质合成的场所。

实际上是合成肽链的场所。它们是如何工作的?(捕捉核内输出的信息，并以此为依据控制氨基酸的组装制造蛋白质。具体内容见遗传变异部分。)在细胞中它们多成团聚体存在，意义?(充分利用信息，提高蛋白质的合成效率。)

问题：不同细胞二者比例不同，肝和胰腺等腺体细胞中附着型核糖体可高达80%。这是否能说明些什么问题?

肽是如何变成蛋白质?又是怎样加工并分别分配到到细胞内外的呢? 内质网上的核糖体合成的蛋白质是如何分泌出细胞?

科学家通过放射自显影技术或标记氨基酸进行观察……。(对学生进行科学方法教育。)

5、高尔基体：(突出连续变化的特征。体会生命的运动性)

结构：膜质囊、泡。

高尔基体具有极性，靠近细胞中心的是形成面，另一面是成熟面。这两个面的形态、化学组成、功能都不相同。在形成面有许多小囊泡，它们是由附近的粗面型内质网出芽形成的运输泡。他们不断地与高尔基体的扁平囊融合，使之扩大。成熟面的大囊泡也叫分泌泡或浓缩泡。

高尔基体的作用是把内质网的分泌泡接收进行加工、分类与包装然后分门别类地运到细胞的特定部位或分泌到细胞外。是细胞内物质运输的交通枢纽。将各种物质分离、浓缩、转运。

一个细胞内的高尔基体数量与细胞的发育和状态有很大关系数目可以从0到上万个。如腺体细胞、藻类假根处的细胞(分泌粘多糖)高尔基体特别多;细胞分裂快结束时在赤道板处会聚集好多高尔基体。(微管牵引高尔基小泡到达一定位置与内质网等共同构成细胞壁)

根据放射自显影技术、细胞碱性染料标记原料(跟踪糖的形成)和分析高尔基体的分布特点总结高尔基体的功能是什么?

在动物细胞和低等植物细胞的细胞核附近，还有一种细胞器叫做

6、中心体：

分布：动物和低等植物细胞中。

观察其表现，在细胞分裂时特别重要。(见39页图)中心体的含义是什么?(位置、行为)可以用磁铁吸引大头针运动来进行演示

作用：参与细胞分裂。

成分：蛋白质微管结构

结构：由两个互相垂直的中心粒组成。

7、液泡：一般植物细胞都有。单细胞动物体内的伸缩泡也可看作是液泡。

(1)你估计液泡是如何产生的?(来源、形成、描述发育过程。)初中根尖细胞的发育部分曾经学过。

(2)动物细胞和植物细胞是否一样?分布特点?

(3)结构特点?

结构：膜质泡

(4)液泡中可能会有哪些成分?

(5)液泡的作用?(提醒注意：细胞液与细胞质基质不同)

作用：储存水、盐、花青素、有机养料等;保持植物体形态;影响细胞吸水。

8、溶酶体：简单讲解。

学生总结归纳整理笔记：

(1)比较结构特点方面的异同，将细胞器归类?

(2)分布特点：

细胞壁(动物和人的细胞没有)

质体、大液泡(植物细胞特有)

中心体(动物和低等植物细胞有)

(3)各结构的功能：

叶绿体——光合作用的场所

线粒体——呼吸作用的主要场所

核糖体——蛋白质合成的场所

高尔基体——参与细胞分泌

内质网——代谢工作面、膜库、加工和运输的通道

液泡——水和养料的仓库;维持形态

中心体——参与细胞有丝分裂

溶酶体——水解酶的仓库，可使死亡的细胞解体。

教学设计示例——细胞核(续示例二)

三、细胞核──细胞中最为重要的结构

1、位置、形态：

“一般真核细胞都具有细胞核，有时还不止一个。”哪些细胞没有细胞核?(红细胞、血小板、筛管细胞)哪些细胞不止一个细胞核?(骨骼肌细胞、草履虫)

细胞核的形状一般是什么样?(链球状多页、肾状、网状、分支状)位置?(一般在中心，有时在边侧)

搜集证据：证明细胞核是细胞生命活动中必不可少的结构

(1)变形虫显微去核实验：不食、不动、不分裂繁育然后死亡。

如果1、2天后再移入细胞核，复活。

(2)事实：红细胞没有细胞核所以120天死亡; 血小板7天死亡。

(3)对单细胞伞藻的实验进行分析

(4)克隆技术——多莉羊的产生(简单叙述过程和结果，分析原因)

问题：以上事实说明了什么?细胞核里有什么重要物质?遗传物质的成分和作用是什么?

(核决定生物的性状;核内具有全套遗传物质)

鉴于遗传物质的重要性，遗传物质应该如何生产才能确保万无一失?复制与合成的异同?细胞在何时进行遗传物质的复制?原因?

2、功能：遗传物质储存和复制的场所。是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。

细胞核具有什么样的结构和功能?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成，如何克服空间上有距离的现实?如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?

3、结构：

(1)、核膜：两层;与内质网连接;有许多核孔。

既然要保护遗传物质，为什么又有那么多的孔?孔是做什么用的?是否破坏了膜的屏障作用?细胞核具有什么样的结构?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成，如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?

孔内有丝交织、有一层不定型物质隔膜──屏障。只有特许证的大分子物质才可以进出。

究竟是那些大分子物质呢?什么物质是细胞核内产生，却主要分布在细胞质内呢?细胞核内主要做那些工作?需要细胞质内提供什么物质方面的援助呢?

核孔是某些大分子的运输通道。

(2)、核液：

(3)、核仁：

致密、无膜、多球状、染色很深、数目不定(处于分裂时期的细胞和蛋白质合成旺盛的细胞中数目多、个大其他细胞可能没有。)

经试验证实：与核糖体RNA合成有关。(影响核糖体的组装间接影响蛋白质的合成。)

RNA的合成需要遗传物质DNA的控制。遗传物质DNA在细胞核内以什么形式存在呢?当科学家用碱性染料对细胞核进行染色时，发现在细胞核内存在着一些容易着色的物质，定名为染色质。经过化学分析得知他是由蛋白质和遗传物质DNA组成的。

(4)、染色质：

①、成分：DNA和蛋白质

②、状态：松散的丝状体。

④、意义：染色体：可以保持大分子遗传物质在细胞分裂中保持分子的完整性。

染色质：确保遗传物质的复制;保证DNA控制蛋白质合成的进行。

总结：染色体与染色质的关系：同一物质成分，不同时期细胞中遗传物质的不同存在形式。

(从中体会生物体化的结构所表现出来的完美。)

自然界的生物千奇百怪种类繁多。在微观世界里，还存在着另一类结构简单的原核生物。主要包括……它们具有什么样的细胞结构呢?与真核生物存在什么区别呢?

原核生物

1、主要类型：蓝藻类、细菌类等。举例……。

问题讨论：观察细菌结构图，找出与真核细胞的不同……。

2、结构特点：体积极小;缺少“膜结构”所以没有成型的细胞核等结构。

思考讨论问题：原核生物体积小、结构简单生殖方式单一等诸多特点的根源是什么?

——遗传物质简单，所承载的遗传信息量少……。(DNA分子呈环状独自存在，很少与蛋白质一同构成染色体)

复习细胞结构与功能，进行知识梳理。

学生讨论：

(1)哪些事实可以说明：细胞是一个有生命的结构?(细胞结构是有生命的结构与非生物有着本质上的不同——生命性)

(2)举例说明：生物体总是处于不断的运动和变化的过程之中。

生命的本质是物质的，也具有物质的基本属性——运动性。

(3)哪些事实可以说明：细胞在结构和功能方面是一个协调统一的整体?体会细胞结构的严整性——有序、高效、整体协调。

(4)哪些事实可以说明：细胞结构与功能是相互适应的?

体会生物体自身以及与环境间的——协调性、适应性

细胞的生命性：运动性、应激性、协调性等均为生命性的具体体现。

(1)由于细胞膜结构具有流动性，因此使生物体具有如下特性：

①解决了大分子物质不能透过膜的问题。

(胞饮、内吞、分泌、核孔等)

②是实现膜的选择透过性的结构基础。

③内膜系统：使细胞在结构、功能等方面建立了密切的联系。从而奠定了细胞整体协调的坚实基础。

不同时期、不同部位、不同形态、相互转换是一个整体。

空间分隔保证了各种生物化学反应各自有条不紊地进行。

(2)由于细胞膜功能具有选择性，因此使生物体具有如下特性：

①可以违反一般物理原则反浓度差运输。

可以根据细胞代谢的需要有选择地吸收需要的各种元素，与细胞外界各种物质的浓度不具有正相关联系。不需要的元素尽管外界浓度很高也可拒绝接受;有些物质细胞内浓度可以比环境中相应物质的浓度高出几十倍甚至几百倍。

②在一定范围内，是否被吸收与物质大小无关。

离子很小但不一定被吸收;有些氨基酸分子相对很大但是可以大量轻易地被吸收;尤其是脂类物质连载体都不需要，便可轻易通过。

③不能穿行过膜的大分子，可以通过其它方式如胞饮、分泌、内吞等方式通过膜结构。

(3)应激反应。

①叶绿体对光的反应，可以判断光源的位置、光照的强度等。

②核糖体捕获mRNA。DNA和RNA 之间、各种RNA 之间相互配合共同完成蛋白质的生产流程。

③中心体吸引微丝微管形成纺锤体。

④细胞的信号识别。

免疫识别功能;细胞的接触抑制现象;分泌激素或酶;神经传导;形成食物泡取食等一系列生理生化反应……。

(4)生化反应、物质能量变化的调节。

①线粒体氧化分解有机物的条件完全不同与自然界。

物质燃烧的三要素在生物体中式不具备的：细胞内的有机物是在常温、常压、水环境中“燃烧”的——全是因为有了酶。

②进入叶绿体后，可以被活化近而转化为有机物;与此同时光能也被转化并储存入有机物葡萄糖中形成生物体赖以为生的能源物质。

③不同波长的光对植物会产生不同的效果，会影响到产物的形成。

(5)整体协调性。

如果由学生总结归纳整理教学效果会更好。生命性贯穿于每一个知识点，需要认真体会挖掘。

探究活动

观察膜的选择透过性

(1)血细胞失水、吸水的过程：

用生理盐水制成临时装片观察红细胞形态。从盖玻片一侧加入略高浓度的盐水、以及添加蒸馏水稀释后，观察血细胞失水和吸水胀破的过程。

(2)植物细胞的选择吸收过程：

制成洋葱叶肉植物细胞临时装片。从盖玻片一侧添加少量2%氯化钙溶液，观察细胞形态改变过程。

可以进一步进行实验：测定试验开始前与实验结束后，溶液PH值的变化。

细胞的体积与面积大小对细胞的生物学意义

形式：试验并对实验进行分析讨论。

细胞是新陈代谢的基本单位。由于细胞与环境的交换量很大，你认为细胞的体积应该是多大更合适呢?依据什么?设计一个让人信服的模型加以说明。

对一般学生可以介绍实验方法让学生做实验，并根据实验现象进行分析。(定性或定量实验均可以)

如：用不同体积的豆腐块(或琼脂块)浸泡于彩色的液体里，分别记录浸泡时间。切开从剖面观察染色情况。分析原因。体会细胞体积为什么要尽可能的小。(保证足够大的交换面积)计算相对体表面积对物质交换的影响，会更令人信服。

寻找可以证明细胞膜具有流动性的证据

形式：根据已有的初高中生物知识或生活经验开展讨论

可以通过每个人自己查找资料后分小组交流

1、草履虫取食过程中食物泡的形成以及胞肛出废渣的排除。(初中：动物学)

2、白细胞吞噬细菌的过程。(初中：人体生理卫生)

3、物质通过细胞膜的过程。(高中：细胞结构部分)

4、受精时细胞的融合过程。(高中：生殖发育部分)

5、动物细胞分裂时细胞膜的缢断过程。(高中：细胞分裂部分)

6、高尔基体的产生和分泌泡的分泌行为。(高中：细胞结构部分

岳麓版小高考生物教案（精选篇4）

教学目标

知识方面

1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质

2、使学生了解酶的发现过程;初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素

3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用

能力方面

在引导学生分析生物新陈代谢概念，探究酶的特性，探究影响酶活性因素的过程中，初步训练学生的逻辑思维能力，分析实验现象能力及设计实验的能力，。

情感、态度、价值观方面

通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系;体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值的教育。

教学建议

教材分析

1、酶的发现

教材简单介绍酶的发现历史，从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA，使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。

2、酶的特性

酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验，让学生通过实验，发现酶的三个特性，这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律，有利于引导学生主动参与教学过程，并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点，是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入;酶的专一性的特点，是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入;

3、影响酶活性的因素

本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件，通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》切入。

本节内容的最后，安排了课外读“造福人类的酶工程”，以开阔学生的视野，同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解，使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。

教法建议

1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点

新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称，这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念，在初中生物课和高中生物课绪论中，学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识，但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开，教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的，合成与分解是如何进行的，及其二者的关系，从而使学生更深刻地理解什么是生命。

例如，为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话，教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识，引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应，如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程;发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程;发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等，使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。

2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。

生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应，同时又是一个稳定的，开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行，而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的，这就要尽可能地降低化学反应能阈，这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂，即酶的原因。

酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论，这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容，可先组织学生依次完成实验，然后再由学生来讨论和总结。

在引导学生分析酶的特性时，引导学生与蛋白质的多样性联系起来，可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性，而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。

3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点，如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。

在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件(选做)》基础上，引导学生分析两个坐标曲线图，让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。

教学设计示例

【课题】第一节新陈代谢与酶

【教学重点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

【教学难点】新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

【课时安排】1课时

【教学手段】板图、多媒体课件、实验

【教学过程】

1、引入新陈代谢的概念及本质

(1)学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍，对新陈代谢已经有了一定的认识，首先，教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题，引导学生以自身为例，剖析生命是如何维持的，以此引入本节的学习，如：

①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养?脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的?

②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的?

③学生如何理解同化作用、异化作用，物质代谢、能量代谢，它们之间有何关系?

④想一想，人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程，各是如何参与的等等?

(2)学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上，说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换，在此基础上，教师应把讨论引向微观水平，即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问：

①你吃下的肉类蛋白质，通过什么途径转化成为你自身的蛋白质?

②你吃下的淀粉类食物，通过什么途径为你提供能量?等等

通过分析、讨论，使学生理解：细胞的结构和生命活动的维持，需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，从而在细胞水平理解新陈代谢的本质，即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在学生理解新陈代谢的本质后，可以利用学生已有的化学知识，分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的，再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的，可以提问，如：

(1)细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效的进行呢?

(2)在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢?

这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂，即酶。

3、酶的发现史

这部分的教学，教师可让学生自己阅读，也可发给学生相应的补充资料，尤其是某种酶的研究过程方面的资料，目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解，让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

学生阅读后，可提问：酶都是蛋白质吗?并做一定的说明。

酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中，催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应，使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

很多年来，人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明：RNA也可以是高活性的酶。早在1982年，T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26S rRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接，最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性，没有把它与酶等同看待。

1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分，并提高镁离子的浓度，则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性，这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

“酶不都是蛋白质”，这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用，同时也让我们看到，科学是发展的，探索是无止境的，而真理是相对的，现在的科学事实可能在今后会被修正，甚至_。

另外，酶、激素、维生素之间的区别值得一提，学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较：

酶激素维生素

从化学本质上看蛋白质蛋白质(如生长素、胰岛素等)、固醇类脂类物质(如性激素) 多种多样，一般为小分子有机物。如维生素D是固醇类物质;维生素A是脂类物质(萜类);维生素C是抗坏血酸(葡萄糖的衍生物)等等。

从生理功能看可提高生物体生物化学反应的速度，是一种生物催化剂。激素又称“化学信使”，是特定细胞合成的，能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强，很低的浓度就能引起很强的反应，但在细胞中不能积累，很快就会被破坏。维生素常常与酶结合，是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少，但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的，人体一般不能合成它们或合成量不足，必须从食物中摄取。

可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来，这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。

4、酶的特性

在进行酶的特性教学时，教师可提问：

酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，有何特点?

为解决这个问题，教师可演示有关实验，也可安排相应的学生实验，引导学生通过对实验现象的观察，分析得出结论，即酶的高效性、专一性与多样性特性。

(1)酶的高效特性实验，实验前有必要简单介绍两项内容：

一是过氧化氢这种物质，它是动植物在代谢中产生的，对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应;二是本实验的实验步骤。

实验后，让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论，在此基础上，教师可列举其他实例，概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性，所以许多代谢反应在体外很难发生，在体内却可迅速进行。

(2)酶的专一性特性

实验前可提问：“食物中的淀粉和蔗糖同属糖类，唾液淀粉酶能否消化水解这两种物质?”

本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下，与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生，淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此，斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖，进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基础上，教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性;

(3)酶的多样性原理，可在学生理解酶的专一性原理基础上，结合蛋白质的多样性让学生分析得出。

5、影响酶活性的因素

有条件的学校，应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》，这对于训练学生分析实验能力，理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。

在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后，可适当结合学生的生活实际，引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问：“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命，学生知道其中的原因吗?”

人的正常体温是37℃，体温升高到38℃，虽然体温只是升高了1℃，但人已感觉非常没有精神，如果升高到39℃甚至40℃以上，而且持续高烧，就会出现一系列严重的反应，如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命，这是为什么呢?原来，酶作为生物催化剂，其催化活性受到很多因素的影响，如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等，而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的，影响因素发生很小的变化的，酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃，当人体体温高于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。

霍乱是一种烈性传染病，为霍乱弧菌所致，曾在世界上引起多次大流行，死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖，同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水，血容量明显减少，因而出现微循环衰竭，使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子，导致肌肉痉挛;细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变，酶活性即相应大大降低，严重的会出现代谢性酸中毒，最终病人肾功能衰竭，休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理;婴幼儿自身调节能力差，婴幼儿腹泻常常引起严重后果，就是这个道理。

或者问：“当人误食了含有重金属的食物或农药后，有一种应急措施，就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆，学生知道这是为什么吗?”

酶活性除了与温度、pH有关外，还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合，使酶的活性完全丧失，这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。

牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质，这些蛋白质可以和重金属或有机物结合，而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后，大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会，而保护了这些酶的活性。当然，这只是应急措施，还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。

扩展资料

淀粉液遇碘变蓝的原因

淀粉是白色无定形的粉末，由10%～30%的直链淀粉和70%~90%的支链淀粉组成。直链淀粉具有遇碘变蓝的特性，因为溶于水的直链淀粉借助分子内的氢键卷曲成螺旋状，第一个螺距有六个葡萄糖残基组成。如果在淀粉液中加入碘液，碘分子便嵌人到螺旋结钩的空隙处，并且借助范德华力与直链淀粉联系在一起，形成了一种络合物，这种络合物能够比较均匀地吸收波长范围为400~750nm可见光，而反射的光是蓝光，所以使淀粉溶液呈现出蓝色来。

绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA

生物体内存在三千多种具有不同功能的酶，一切生命现象都与酶有关，因为活细胞内的生物化学反应，都是在酶的催化作用下进行的，没有酶，新陈代谢就不能进行，生命也就会随之停止。酶的化学本质是蛋白质，这一认识直到20世纪80年代后才被科学修正过来。科学研究表明，一些RNA分子也具有酶的催化功能，如一种叫RNaseP的酶，它是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。科学家将这种酶的蛋白质除去，同时提高镁离子的浓度，留下来的RNA仍具有与该酶相同的催化活性。后来的科学实验进一步证实其它某些RNA分子与那些构成酶的蛋白质分子一样，也都是效率非常高的生物催化剂。

酶工程

细菌细胞直径不足2µm，每时每刻却发生着1500一个化学反应，由1000多种酶对这些反应进行催化和调制，生产着3000多种蛋白质，1000多种核酸;而且细菌合成效率惊人，它合成每个肽链只需百分之三秒，而现代最先进的蛋白质自动合成机器只能合成小肽，而且速度也慢，合成每个肽链需要7分钟，两者相差200多倍;它合成RNA和DNA的速度更是远远超过了人工合成;另外细胞中能量转换效率也很高，这一切都有赖于生物催化剂，这就是酶。现已发现的酶约有几千种以上。它们定位于各种细胞的不同细胞器中，催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应，使这些反应在正常温度等条件下就可顺利进行。

酶是细胞产物，但不一定非要在细胞内发挥作用，在细胞外，即在非细胞条件下也能发挥作用。19世纪，人们已认识到酵母可以使葡萄糖发酵，产生酒精和二氧化碳，但是对于这一过程是如何进行的，当时主要有两种观点，而且一直未能达成一致。1857年，法国的细菌学家巴斯德认为酒精发酵需要有完整的细胞结构才能实现;德国化学家李比西则认为酒精发酵要求的只是细胞中的某些物质，而不要求完整的细胞参与。直到1897年，毕西纳不用完整的酵母细胞，而用酵母汁进行酒精发酵获得成功，从而证明生物体内的催化反应也可能在体外进行。

正是基于这点，人们可以利用细胞中的酶能催化体外的生化反应，这就是酶工程得以发现的前提。

我们都用过加酶洗衣粉，同一般的洗衣粉相比，加酶洗衣粉中含有蛋白质和脂肪酶等多种通过微生物生产出来的酶，因此，去除汗渍和油污的能力比较强。我们知道，酶作为一类具有生物催化作用的有机物，是在活细胞内产生的。那么，人们是怎样通过活细胞获得这种酶并且在生产和生活中使用这些酶的呢?这些都是通过酶工程来实现的。

所谓酶工程，就是在一定的生物反应器中，利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术，而且酶工程是生物工程的核心，没有酶的作用，任何生物工程技术都不能实现。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两个方面组成的。

(一)酶制剂的生产

已知酶的种类大约有几千种，实际已被运用于工业生产的仅10余种，如已能够实现工业化大量生产的酶有淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶等，其中碱性蛋白酶用于加酶洗涤剂，占国际上酶销售额的首位，青霉素固化酶用于医疗，占世界用量第二位。

早期酶制剂主要来源于动植物材料，而今酶的主要来源是微生物。酶制剂的生产包括酶的生产、提取、分离纯化和固定化。

1、酶的生产、提取和分离纯化

(1)酶的生产

酶普遍存在于动物、植物和微生物体内。人们最早是从植物的器官和组织中提取酶的。例如，从胰脏中提取蛋白酶，从麦芽中提取淀粉酶;现在，生产酶制剂所需要的酶大都来自微生物，这是因为同植物和动物相比，微生物具有容易培养、繁殖速度快和便于大规模生产等优点。人们提供必要的条件，利用微生物发酵来生产酶。

(2)酶的提取和纯化

从微生物、动植物细胞中得到含有多种酶的提取液后，为了从提取液中获得所需要的某一种酶，必须将提取液中的其他物质分离，这就是酶的分离纯化。经过分离纯化后的得到的酶，活性不能降低，因此，分离纯化必须在适宜的条件下进行。人们多选择不同种类和浓度的有机溶剂，以沉淀不同的酶蛋白，达到分离纯化酶的目的。

2、酶的固定化

将分离纯化的酶制成酶制剂进行干燥处理，再适量加入相应的稳定剂和填充剂，制成粉状制剂，用它们来催化生化反应。但其结果是酶制剂和产物混在一起，不能得到高纯度的产品;也很难让酶制剂进行重复使用。怎么办呢?科学家们想到了酶的固定化。

先将纯化的酶连接到一定的载体上(使酶固定化)，使用时将被固定的酶投放到反应溶液中，催化反应结束后又能将被固定的酶回收。

固定化酶一般是呈膜状、颗粒状或粉状的酶制剂，它在一定的空间范围内使用，产品的纯度高，没有酶的而且酶制剂可反复使用，这种技术是1969年日本首先研制成功，现已方法应用到生产中的。固定化酶同自由酶相比，具有以下优点：其一是稳定性高;其二是酶可反复使用;其三是产物纯度高;其四是生产可连续化和自动化;其五是设备小型化以及可节约能源等。

我们知道，蔗糖几乎全部来源于甘蔗或甜菜，但是甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限，因此，蔗糖的产量也就受到了影咱。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的甜味剂呢?科学家通过α-淀粉酶、糖化酶和将葡萄糖异构酶连接到离子交换树脂上，或者包埋在明胶中，制成的固定化葡萄糖异构酶，这种固定化酶可以用于使葡萄糖转化成甜度更高的高果糖浆。一些发达国家高果糖浆的年产量现已达到几百万吨，高果糖浆在许多饮料的制造中已经逐渐替代了蔗糖。

3、固定化细胞

利用胞内酶制作固定化酶时，先要把细胞打碎，才能将里面的酶提取出来，这就增加了工序和成本。人们设想直接固定那些含有所需胞内酶的细胞，并且就用这样的细胞来催化化学反应。20世纪70年代，科学家研制成固定化细胞，并且用于生产。例如，将酵母细胞吸附到多孔塑料的表面上或包埋在琼脂中，制成的固定化酵母菌细胞，可以用于酒类的发酵生产。

(二)酶制剂的应用

1、治疗疾病

胰岛素是治疗糖尿病的常用药品，这种蛋白质是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素，是由两条肽链组成，一条由21个氨基酸组成，称为A链;另一条由30个氨基酸组成，称为B链。胰岛素是治疗糖尿病的。由于糠尿病患者很多，胰岛素的需要量很大，所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。但是，猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别：猪胰岛素B链上最后一个氨基酸是丙氨酸，人胰岛素B链上最后一个氨基酸是苏氨酸。因此，用猪胰岛素治疗人的糖尿病，容易使一些患者产生免疫反应。现在，科学家可利用酶，切下并移去猪胰岛素B链上的那个丙氨酸，然后接上一个苏氨酸。这样，猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了;

尿激酶可以用来活化人体内的溶纤维蛋白酶原，使溶纤维蛋白酶原转化为溶纤维蛋白酶，是治疗脑溢血、心肌梗塞、肺动脉阻塞等疾病引起的血栓所需要的药物，它是能利用培养哺乳动物细胞得到的可以商业化的治疗剂。但由尿或组织培养的产物中提取价格较高，1980年4月，科学家已经通过质粒DNA诱发大肠杆菌生产出尿激酶，为在工业上利用酶工程方法生产酶开辟了道路;

青霉素是人们经常使用的一种抗生素。但是，多年的使用使得不少病原菌对青霉素产生了抗药性，为此，科学家一方面研制新的抗生素以替代青霉素，另一方面设法通过有关的酶制剂来改造青霉素的分子结构，进而研制出新型的青霉素。青霉素的分子是由一个母核和一个侧链组成的。科学家利用青霉素酰化酶，将母核和侧链水解开，然后，利用化学合成的方法，使青毒素的母核与其他的侧链连接，从而研制出氨苄青霉素等新型的青霉素。现在，制药厂已经能够利用固定化青霉素酰化酶反应器，成批地生产用于合成氨苄青霉素等新型青霉素的母核了;

再如，溶菌酶可分解病原菌的细胞壁，具有明显的抗菌和消炎作用;溶纤维蛋白酶具有溶解患者血管内纤维蛋白凝块的作用，可以用来治疗血栓病。

2、产品加工

利用酶制剂生产一些产品，这一过程是在酶反器中进行的，酶反应器是指供酶制剂催化化学反应容器。酶反应器分成多种，如具有固定化酶(或固定化细胞)的反应器叫做柱式酶反应器，柱式酶反应器是将含有底物的液体，以一定的速度连续不断地从一端注入装有固定化酶(或固定化细胞)的容器，在液体流经固定化酶(或固定化细胞)时，容器内就发生催化反应并且生成产物、含有产物的液体则连续不断地从容器的另一端流出。同一般的化工容器一样，需要对酶反应器温度和pH等条件进行严格控制;不同的是，酶反应器必须进行无菌操作。

食品加工业方面。酿酒厂和饮料厂利用果胶酶来澄清果酒和果汁，效果十分明显;又如，葡萄糖氧化酶可以除去密封饮料和罐头中的氧气、从而有效地防止饮料和食品氧化变质;再如，用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉，可以使肉丝、肉片等烹调后吃起来嫩滑可口;例如，支链淀粉酶是分解多糖类支链淀粉的酶，它能把胚芽转变为色泽较好的麦芽糖糖浆。麦芽糖的甜味没有葡萄糖浓，但很适口，且容易发酵、粘度大、溶解度大，用其制作糖果可以防止遇热变色，用于冰激凌可以防止产生砂糖结晶。

日常生活方面。照相业由于采用了酶技术使照相材料发生了很大变革;家庭用的洗衣粉里加了一些酶，它能够分解某些蛋白质等物质，使衣服上的血迹、汗渍等容易洗掉。但是，由于这些酶比较脆弱，在漂白剂一同起作用下很容易被破坏，然而酶工程可以解决这一技术难题。目前，市场上己经出现了能够和漂白剂一同起作用的去污酶洗衣粉。科学家通过对去污酶结构上的两个氨基酸进行修改，提高了这种酶的抵抗力。

化学工业方面酶制剂也得到了广泛应用，在塑料工业与合成纤维工业中，已经可以用酶制剂催化氢化链烯的生产;

其他方面，一些纺织原料也可以利用酶制剂进行加工。例如，天然蚕丝(指家蚕吐出的蚕丝)的外表有一层丝胶，丝胶直接影响天然蚕丝的使用。过去，人们只能在高温条件下用碱性物质脱去天然蚕丝上的丝胶。现在，人们可以在温和的条件下，利用蛋白酶对天然蚕丝进行脱胶，脱胶后的蚕丝具有鲜亮的色泽和柔滑的手感。

3、化验诊断和水质监测

根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，而氧原子可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物，人们根据这个原理，将上述两种酶和无色的化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸，当它与尿液相遇时，依据尿液中葡萄糖含量由少到多而呈现出浅蓝、浅绿、棕或深棕色，这样糖尿病人就可以方便地为自己化验尿糖的情况了。科学家根据同一原理，还研制出能够化验血糖数值的血糖快速测试仪，具有灵敏度高和速度快等优点。

酚是一类对人体有害的化合物，经常通过炼油和炼焦等工厂的废水排放到河流和湖泊中，科学家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶传感器，可快速测定出水中质量分数仅有2×10—7的酚。

4、用于生物工程其他分支领域

基因工程离不开内切酶和连接酶;植物体细胞杂交制备原生质体时，需要纤维素酶，人们把它们称为生物工程的工具酶，而这些酶可由酶工程得到。

酶作用的特性

酶是催化剂，只需微量就可以使所催化的反应加速进行，而其本身的质和量都不发生变化，此外酶是生物催化剂，它有着不同于化学催化剂的特性。

(1)酶具有高效性

酶的催化能力远远超过化学催化剂。例如，碳酸酐酶能够催化下面的反应：

碳酸酐酶是目前已经知道的催化反应速度最快的酶之一。每个碳酸酐酶分子每秒能够催化个，使它们与相同数量的结合，形成相同数量的。碳酸酐酶催化上述反应的速度比非酶催化的上述反应速度快上倍。酶为什么会具有这样强大的催化能力呢?酶的中间产物学说认为：酶在催化某一底物时，先与底物结合成一种不稳定的中间产物。这种中间产物极为活泼，很容易发生化学反应而变成反应物，并且放出酶。按照中间产物学说，酶的催化反应可以写成下式：

S(底物)十E(酶)=SE(中间产物)=E十P(反应产物)

(2)酶具有高度的专一性

这就是说，一种酶只能作用于一种底物，或一类分子结构相似的底物，促使底物进行一定的化学反应，产生一定的反应产物。酶为什么具有这样高度的专一性呢?这可以用“诱导契合学说”来解释。

所谓“诱导契合学说”是指底物一旦与酶结合，酶分子上的某些基团常常发生明显的变化，从而使酶蛋白的构象发生相应的变化，使酶的活性中心的空间结构和底物的空间结构十分吻合，最终契合形成酶—底物络合物，这种变化的结果，使酶只能与对应的化合物契合，从而排斥了那些形状、大小不适合的化合物。科学家们对羧肽酶等进行了X射线衍射研究，研究的结果有力地支持了这个假说。

(3)酶很容易失活

同一般的催化剂相比，酶很容易失去活性。酶失活的原因是蛋白质的空间结构发生改变造成的。

酶的催化作用，受到温度、pH和某些化合物等因素的影响。

温度的影响：在一定的温度范围(0—40℃)内，酶的催化作用速度随着温度的升高而加快。一般地说，温度每升高10℃，反应速度就相应提高一倍。但超过60℃，绝大多数的酶就会失去活性。

pH的影响：酶对环境中的pH十分敏感。酶只有在一定的pH范围内才能表现出活性，超过这个范围，酶就失活了。即使在这个有限的pH范围内，酶的活性也要随着环境中pH的变动而有所不同。一般来说，酶的最适pH在4~8之间。但是，各种酶的最适pH是不一样的。

某些化合物的影响：有些化合物可引起酶失活，如酒精、有机磷农药、有机氯农药等有机小分子物质;重金属离子等;有些离子或简单的有机化合物，能够增强酶的活性，这些物质叫做酶的激活剂。例如，经过透析的唾液淀粉酶的活性不高、如果加入少量的，这种酶的活性就会大大增强，因为中的起到了激活唾液淀粉酶的作用;还有些物质能够抑制酶的活性，这类物质叫做酶的抑制剂，例如，氰化物可以抑制细胞色素氧化酶的活性。

岳麓版小高考生物教案（精选篇5）

一、教学目标

1.植物细胞吸水和失水的原理

2.水分在植物体内运输，利用和散失

3.合理灌溉在生产和生活实践中的运用

二、教学重点

1.渗透作用的概念，发生渗透作用的条件

2.植物细胞吸水和失水的条件

三、教学难点

1.分析渗透原理，植物细胞是一个渗透系统

四、课型：新授课

五、课时：1课时

六、教学方法：讲授法、提问法、讨论法、对比法、观察分析法

七、教学过程

同学们知道，人不喝水可以活几天呢?一般人类不吃食物还可能生存几个星期，而三天不喝水则可能有死亡。所以我们的生命是离不开水的。那么对于植物来说呢，也是一样重要的。不知道大家有注意到今年的灾情了吗?今年广西遭遇了60年来范围的旱情。旱灾导致了很多植物枯萎，颗粒无收。所以说水是植物的生命之源。上节课我们已经学习了植物的光合作用，知道二氧化碳来自空气，并且从叶子的气孔进去，那么光合作用中的水来自哪里，又如何进去的呢?我们一起来学习这节课。

介绍植物吸水的主要部位：根尖成熟区表皮细胞。植物吸水的方式有：吸胀吸水(无液泡)和渗透吸水(有液泡)。吸胀作用：未成熟的植物细胞中还没有形成中央液泡，这样的细胞主要靠细胞内的蛋白质、淀粉和纤维素等亲水性物质吸水水分，这叫吸胀作用。例如：干燥的种子和根尖分生区。

1. 渗透作用原理

一般成熟的植物细胞，细胞质基质中形成一个中央大液泡后，依靠渗透吸水。为什么?

多媒体展示实验：

介绍半透膜：半透膜是指一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜。比如：水分子可以通过半透膜，而蔗糖分子不能通过。生活中常见的半透膜，比如：花生种皮，蛋的卵壳膜等。

设计四组实验：

序号	烧杯中溶液	漏斗中溶液	漏斗的液面变化	备注
1	清水	蔗糖溶液	升	玻璃纸（半透膜）
2	蔗糖	蔗糖	不变	玻璃纸（半透膜）
3	蔗糖	清水	降	玻璃纸（半透膜）
4	清水	蔗糖溶液	不变	纱布（全透膜）

师生共同归纳：

第1组和第2组实验说明，半透膜两侧要有浓度差。

第1组和第3组实验说明，水分子的流动方向是从低浓度向高浓度扩散。

第1组和第4组实验说明，必须是半透膜。

从第1组实验结果归纳，可以得知，水可以通过半透膜从清水一侧进入蔗糖溶液一侧，即从低浓度溶液一侧进入高浓度溶液一侧。

分析为什么会发生渗透作用：用课件动画展示如图，第1组实验，强调单位体积清水中水分子比单位体积蔗糖溶液中的水分子多，所以在单位时间内，水分子由烧杯透过半透膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进入烧杯内的数量，因此，漏斗液面会上升。其他组实验同样展示

动画展示分子运动(微观)——大球代表蔗糖分子,小球代表水分子,虚线代表半透膜.动画演示大分子不可以通过,小分子可以通过的过程.，强调动态，微观的原因导致肉眼看到的液面变化的宏观现象

渗透作用的概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜，从低浓度溶液的一向

侧高浓度一侧溶液的扩散，叫作渗透作用。

师生共同归纳总结：

渗透作用的产生必须有两个条件：

(1)半透膜

(2)膜的两侧溶液具有浓度差

教师：我们所演示的实验是非生物系统的，和细胞吸水有什么关系呢?介绍原生质层概念，和刚才的实验装置对比。

2. 成熟的植物细胞是一个渗透系统

(1)原生质层：指成熟植物细胞中细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质看成是一层半透膜。

(2)细胞液和外界溶液中溶液通常具有浓度差。(细胞液中含有许多溶于水的物质，因此具有一定的浓度。外界溶液同样具有一定的浓度。)

渗透装置

成熟植物细胞

半透膜

原生质层

烧杯中的清水

细胞外溶液

漏斗中的蔗糖溶液

细胞液

由以上分析可以推知：成熟植物细胞是一个渗透系统，当与外界接触，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。

3.植物的吸水和失水

(1)当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞通过渗透作用失水，发生质壁分离的现象;

当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水。

多媒体展示植物细胞的质壁分离和复原实验：高倍显微镜下观察到紫色的洋葱鳞片叶，浸在蔗糖溶液中，细胞质壁分离，紫色液泡缩小;当换用清水，质壁分离复原。由于原生质层的伸缩性较细胞壁高，因此失水时会出现质壁分离现象，已分离的，如果复原，说明就是吸水了。举例应用：为什么腌的咸肉不容易腐败?(细菌脱水死亡);植物施过多的肥料，反而死亡，即所谓的“烧苗”原因?(细胞失水)。

2)土壤中水分进入植物体内的途径

水分——渗入成熟区表皮细胞——通过表皮层层细胞——导管——各器官;

水分——成熟区表皮细胞的细胞壁以及表皮细胞与内层细胞之间的细胞间隙向里渗透——导管——各个器官。

( 播放多媒体，展示水分从根尖进入植物体内过程)

4.水分的运输、利用、散失

(1)水分的运输：通过根、茎、叶的导管，向上运输到植物体的各部分。

(2)水分的利用：1%~5%的水留在植物体内，参与光合作用，呼吸作用等生命活动。

(3)水分的散失：99%左右的水通过蒸腾作用散失。蒸腾作用是植物重要的生理活动。举例，由于蒸腾作用，水分才能到达高大植物顶端。

5.合理灌溉

合理灌溉是指根据植物的需水规律适时地、适量地灌溉以便使植物体茁壮成长，并且用最少的水获取的效益。

了解：

(1)不同植物的需水量不同。

(2)同种植物的不同生长发育时期需水量不同。

介绍我国淡水资源紧缺，更应合理灌溉，采用滴灌、喷灌的手段。

八、课后作业

课本P60，第二大题 1、2、3;第三大题分析说明题