2019-2020年高中生物 第四章《生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換》單元教案 滬科版第一冊(cè).doc

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2019-2020年高中生物 第四章《生命的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換》單元教案 滬科版第一冊(cè) 新陳代謝：生物體與內(nèi)外環(huán)境之間的物質(zhì)和能量的交換過程，是生物體內(nèi)全部有序代謝（生化）反應(yīng)的總稱。 1、同化作用（合成代謝）：把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量。 2、異化作用（分解代謝）：分解自身的一部分組成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外，并釋放能量。 合成代謝和分解代謝同時(shí)進(jìn)行，相互制約、相互依存，既有物質(zhì)的變化，同時(shí)伴隨能量的轉(zhuǎn)變。 一、 合成反應(yīng)和分解反應(yīng) 1、合成反應(yīng)：由小分子形成大分子的化學(xué)反應(yīng)。 2、分解反應(yīng)：由大分子分解形成小分子的化學(xué)反應(yīng)。 （1）、氧化分解：C6H12O6→2CH3COCOOH+4H+能量 （葡萄糖） （丙酮酸） （2）、水解：有水參與反應(yīng) 二、生物催化劑-----酶 1、概念：是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的生物大分子，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。。 2、酶的特性：高效性，酶的催化效率稱為酶的活性。 專一性，每一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的合成反應(yīng)或分解反應(yīng)。 3、影響酶活性的因素 （1）、溫度：每種酶都在最適溫度時(shí)，活性最強(qiáng)；當(dāng)溫度低于最適溫度時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快；當(dāng)溫度高于最適溫度時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度的升高反而下降。低溫使酶活性受到抑制，而高溫則會(huì)使酶喪失活性。 （2）、pH值：酶只能在一定限度的PH范圍內(nèi)才有活性，超出這個(gè)范圍就會(huì)失活；每種酶都在最適PH時(shí)，活性最強(qiáng)。 酶 胃蛋白酶 胰蛋白酶 唾液淀粉酶 過氧化氫酶（肝） 淀粉酶（植物） 最適PH 1.8 7.7 6.8 6.8 5.8 4、酶的命名 習(xí)慣上是根據(jù)酶的來源以及他們所催化的的底物來命名的。 第二節(jié) 光合作用 一、 光合作用的研究史 年代 國家 人名 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 結(jié)論 1642 比利時(shí) 赫爾蒙特 柳樹 柳樹獲得物質(zhì)的來源只是水 1771 英國 普里斯特利 小老鼠 植物可以使空氣更新 1779 荷蘭 英格豪斯 小老鼠 植物在光照下才能產(chǎn)生氧氣 1941 美國 魯賓、卡門 同位素標(biāo)記法 光合作用釋放的O2全部來源于H 2O 1864 德國 薩克斯 植物葉片 光合作用產(chǎn)生了淀粉；光合作用離不開光照 二、葉綠體及其色素 1、葉綠體 （1）、分布：主要存在綠色植物的葉肉細(xì)胞里以及幼嫩莖稈的皮層細(xì)胞里。 （2）、功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。 （3）、結(jié)構(gòu)：內(nèi)膜、外膜、基質(zhì)、類囊體（基粒） 2、色素 （1）、類胡蘿卜素：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色） 主要吸收藍(lán)紫光 （2）、葉綠素：葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色） 主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光 3、光合作用過程 [ 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 場(chǎng)所 葉綠體的類囊體 葉綠體的基質(zhì) 條件 光、色素、酶 酶 物質(zhì)變化 1） 水的光解 2H2O→O2+4H++4e- 2）ADP+Pi+能量→ATP 3）NADP++2高能e-+H+→NADPH 1） 酶 CO2的固定：CO2+C5→2C3 2）C3的還原：酶 C3→（CH2O） ATP,NADPH 3）C5的再生 能量變化 光能→電能→活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能 產(chǎn)物 O2, ATP, NADPH CH2O, C5, H2O, ADP+Pi, NADP 聯(lián)系 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供能量（ATP,NADPH）和還原劑（NADPH） 暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充 ADP+Pi 和 NADP 光和作用總反應(yīng)式：CO2+ 2H2O* →(CH2O) +O2*↑+ H2O 4、光合作實(shí)質(zhì) （1）、將無機(jī)物→有機(jī)物 （2）、光能→化學(xué)能（儲(chǔ)存在有機(jī)物中） 5、影響光合作用的因素 （1）、內(nèi)因：光合作用的強(qiáng)度隨著植物體的生長(zhǎng)發(fā)育過程而逐漸加強(qiáng)，最高值――現(xiàn)蕾開花階段，然后隨著植物的衰老而趨減弱。 （2）、外因：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水 6、光合作用的意義 （1）、為一切生物生命活動(dòng)的進(jìn)行提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)；為一切生物生命活動(dòng)的進(jìn)行提供所必需的能量；維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡。 （2）、從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 第三節(jié) 細(xì)胞呼吸 1、概念：將有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程稱為細(xì)胞呼吸。 2、分類： （1）、有氧呼吸：在有氧條件下，氧化分解糖產(chǎn)生大量二氧化碳和水 （2）、無氧呼吸：在無氧或缺氧條件下，氧化分解糖產(chǎn)生小分子有機(jī)物和少量二氧化碳 一、糖的有氧分解（有氧呼吸） 總反應(yīng)式：C6H12O6 +6O2 +6H2O→6CO2 +12H2O + 能量 1、有氧呼吸是高等動(dòng)、植物細(xì)胞呼吸的主要方式 2、條件：酶、O2 3、場(chǎng)所：先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（產(chǎn)生丙酮酸）；后在線粒體（產(chǎn)生大量能量） 主要場(chǎng)所——線粒體 4、特點(diǎn)：徹底分解有機(jī)物，形成CO2和H2O 5、結(jié)果：釋放大量能量，形成大量ATP 6、有氧呼吸和光合作用的比較 光合作用 有氧呼吸 區(qū) 別 反應(yīng)場(chǎng)所 葉綠體 主要在線粒體[ 所需條件 光、色素、酶 O2、酶 原料 H2O、CO2 O2、C6H12O6 、H2O 產(chǎn)物 O2、C6H12O6 、H2O H2O、CO2 物質(zhì)變化 無機(jī)物→有機(jī)物 有機(jī)物→ 無機(jī)物 能量變化 光能→ 化學(xué)能 有機(jī)物中化學(xué)能→ ATP中化學(xué)能和熱能 聯(lián)系 光合作用為有氧呼吸提供有機(jī)物和O2，有氧呼吸為光合作用提供CO2 二、糖的無氧分解 細(xì)胞在缺氧的情況下，把糖類等有機(jī)物分解成尚未徹底氧化的產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量的能量的過程。 1、酒精發(fā)酵：C6H12O6→2C2H5OH（酒精）＋2CO2 +少量能量 2、乳酸發(fā)酵：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+少量能量 3、常見無氧呼吸的產(chǎn)物 5、有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別 呼吸類型 有氧呼吸 無氧呼吸 不同點(diǎn) 進(jìn)行場(chǎng)所 主要在線粒體 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi) 進(jìn)行條件 游離氧、酶 無氧或缺氧、酶 分解產(chǎn)物 CO2和 H2O 酒精和CO2或乳酸 放能情況 釋放大量能量，形成大量ATP 釋放少量能量，形成少量ATP 反應(yīng)式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量 C6H12O6→2C2H5OH+CO2+能量 C6H12O6→2C3H6O3+能量 相同點(diǎn) 呼吸的實(shí)質(zhì)相同，都是分解有機(jī)物、釋放能量的過程。 第四節(jié) 生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變 一、糖類的代謝 1、氧化分解：糖徹底氧化，生成二氧化碳和水，并產(chǎn)生大量能量 2、合成多糖物質(zhì)：?jiǎn)翁敲撍s合成多糖 3、轉(zhuǎn)變成高能量的營養(yǎng)物質(zhì)-----脂肪：糖分解過稱中生成的二碳化合物在酶的作用下，兩兩連接，形成長(zhǎng)短不一的脂肪酸，三碳化合物可以轉(zhuǎn)變成甘油，形成脂肪 4、轉(zhuǎn)變形成氨基酸：大部分氨基酸的R基團(tuán)可以來自糖類合成或分解過程中的中間產(chǎn)物，在轉(zhuǎn)氨基酶的作用下，R基團(tuán)與氨基酸連接形成相應(yīng)的氨基酸 二、脂肪的代謝 三、蛋白質(zhì)的代謝 1、合成新的蛋白質(zhì) 2、脫氨基加入糖代謝 四、三大營養(yǎng)物質(zhì)之間的關(guān)系 共同路徑：三羧酸循環(huán) 共同中間產(chǎn)物：丙酮酸 淀粉的消化產(chǎn)物是葡萄糖，氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳、水和大量能量。 脂肪的消化產(chǎn)物是甘油和脂肪酸，氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳、水和能量。 蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳、水、尿素和能量。