鲁教版高二生物必修3教案1
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1500一2000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。
鲁教版高二生物必修3教案2
一、三维目标
1、能说出DNA分子的基本组成单位
2、能概述DNA分子双螺旋结构的主要特点
3、能阐明碱基互补配对原则
4、能概述DNA分子复制的时间、场所、过程、特点和意义
5、通过构建概念图,有利于培养学生构建知识网络能力。
6、通过课堂的技能训练,强化学生分析问题和解决问题能力。
7、认同DNA分子结构和功能的统一性
8、通过师生互动,训练学生语言表达能力及能规范和准确描述专业术语
二、教学重点、难点
1、教学重点:DNA分子结构的主要特点
DNA分子复制的条件和特点
2、教学难点:利用碱基互补配对原则进行相关计算
半保留复制应用
三、教学方法
谈话法、讲练结合法、归纳法
四、教具准备:PPT课件
五、教学课时:1课时
鲁教版高二生物必修3教案3
教学目标
一、知识方面
1、使学生了解新陈代谢的基本类型
2、使学生理解化能合成作用与光合作用的区别与联系
二、能力方面
1、通过学生对新陈代谢基本类型的学习，培养学生对概念进行科学分类的能力
2、通过学生分析、比较光合作用和化能合成作用的异同，培养学生科学的思维品质。
3、通过学生分析某个生物的新陈代谢类型，培养学生利用概念进行科学判断的能力。
三、情感、态度、价值观方面
通过学生生物体新陈代谢类型的了解，使学生能较全面的、辩证的观察纷繁复杂的生命自界。
教学建议
教材分析
本节可看成对第三章内容的总结，包括新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型两部分内容。
1、新陈代谢的概念
教材先定义了新陈代谢的概念：新陈代谢是活细胞中全部有序的化学反应的总称，它包括物质代谢和能量代谢两个方面;然后着重讲述了新陈代谢中物质代谢、能量代谢、同化作用、异化作用这四个概念这含义，并用表解的形式概括了它们之间的关系。
2、新陈代谢的基本类型
教材讲述了同化作用的两种类型，即自养型、异养型，并在自养型中讲述了化能合成作用;教材还讲述了异化作用的两种类型，即需氧型、厌氧型。
教法建议
本节的知识内容除了化能合成作用以外，其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容，可以说本节是是对全章学习的总结，因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上，加以适当概括总结即可。
1、引言
由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的，因此引入本节内容时，可选择的方式就比较自由，凡与新陈代谢有关的，学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如通过如下的问题引入本节课题：绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键，其本质是把无机物合成了有机物，把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实，自然界有些生物虽然不是绿色植物，也可把无机物转化为有机物，那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢?
以此直接引入化能合成作用的学习。
2、化能合成作用
在本节中，只有化能合成作用对学生而言是新知识点，学生只有在清楚了这个生理过程之后，教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。
在引导学生讨论化能合成作用的机理时，教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式，以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。
然后教师可以先硝化细菌为例，向学生介绍化能合成作用的机理。
教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物(二氧化碳和水)合成有机物(葡萄糖)的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处。
之后，比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程，比较两者在物质变化和能量转化之间的异同。
3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型
在学生理解清楚化能合成作用这一知识难点后，本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的，教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时，更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容，所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论。
教师可把学生讨论的结果表解的形式总结新陈代谢的基本类型。
4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解，教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论。
教学设计方案
【课题】 第八节 新陈代谢的基本类型
【教学重点】 新陈代谢的基本类型
【教学难点】 化能合成作用与光合作用的区别与联系
【课时安排】1课时
【教学手段】 板图
【教学过程】本节的知识内容除了化能合成作用以外，其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容，可以说本节是对全章学习的总结，因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上，加以适当概括总结即可。
1、引言
由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的，因此引入本节内容时，可选择的方式就比较自由，凡与新陈代谢有关的，学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如，教师可从下面的问题之一引入本节课的学习。
①我们总说新陈代谢是生物最基本的特征，而且我们也学习了不少与生物的新陈代谢有关的原理，你能否举例说明你是怎么理解“一旦生物的新陈代谢停止，生命也就终止了”这句话的?
②请举例说明什么样是同化作用?什么样是异化作用?
③在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系?
④动物和植物在同化作用方面(或摄取营养物质方面)，最显著的差异是什么?
⑤你能否列举尽可能多的生物种类，它们可进行无氧呼吸吗?
⑥你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系?
⑦绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键，其本质是把无机物合成了有机物，把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实，自然界有些生物虽然不是绿色植物，也可把无机物转化为有机物，那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢?以此直接引入化能合成作用的学习。
2、化能合成作用
在本节中，只有化能合成作用对学生而言是新知识点，学生只有在清楚了这个生理过程之后，教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。
在引导学生讨论化能合成作用的机理时，教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式，以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。
然后教师可以先硝化细菌为例，向学生介绍化能合成作用的机理。由于学生对硝化细菌根本不知道，而且生物化学又很抽象，因此这部分内容学生有畏难情绪，教师应先简要介绍一些有关硝化细菌的感性知识，以消除学生的这种陌生感。在此基础上，教师写出亚硝化细菌氧化氨、硝化细菌氧化亚硝酸的化学反应式，最后再写出二氧化碳和水产生葡萄糖的反应式;
如果条件允许，教师还可以硫细菌、铁细菌为例，写出硫细菌把硫单质氧化成+6价硫，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式;铁细菌把+2价铁氧化为+3价铁的化应式，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式。
教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物(二氧化碳和水)合成有机物(葡萄糖)的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处，从而引导学生总结出：这些细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能，将无机物合成有机物，并把氧化无机物时所释放出的化学能储存在合成的有机物中。
之后，比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程，比较两者在物质变化和能量转化之间的异同，从而引导学生总结出：化能合成作用与光合作用相同之处在于二者都可把无机物合成有机物，因此光合作用与硝化细菌都为自养生物;二者的不同点在于能量来源不同，即光合作用储存在合成的有机物中的化学能来源于光能，而化能合成作用储存在合成的有机物中的化学能来源于细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能。
3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型
在学生扫清了化能合成作用这一知识难点后，本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的，教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时，更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容，所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论，如：
①在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系?物质代谢和能量代谢之间也是什么关系?
引导学生分析同化作用和异化作用的下面几层含义：
A、同化作用和异化作用都存在着物质变化，即异化作用分解有机物，同化作用合成有机物;
B、同化作用和异化作用都存在着能量转变，同化作用储存能量，异化作用释放能量;
C、同化作用和异化作用都存在着与外界环境的关，同化作用从外界环境摄取物质和能量，异化作用向外界环境排放物质和能量。
前两点综合起来理解就可得出新陈代谢是“体内物质和能量的变化”，而第三点则体现了新陈代谢的另一观点，即“生物体外界环境的物质和能量的交换”。
最终使学生建立新陈代谢准确的概念，即准确的新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，生物体的这种不断的自我更新，是新陈代谢的实质。
②你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系?
③划分生物新陈代谢类型的标准是什么?
④化能合成自养型与光能合成自养型有什么区别?
⑤自养型代谢与异养型代谢根本的区别是什么?
⑥需氧型代谢与厌氧型代谢的根本区别是什么?
⑦酵母菌与乳酸菌相比，其代谢类型有何特点?
⑧你如何说出腐生与寄生之间的区别?
4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解，教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论，比如：
①你能说出下面所列出的生物的新陈代谢类型吗?
绿色植物、人、灵芝、乳酸菌、蛔虫、猪肉绦虫、酵母菌、硝化细菌、蘑菇、霉菌等。
②有人认为寄生植物、食虫植物是自养型和异养型之间的过渡类型，这种观点对吗?为什么?
③你能举例说明自然界存在兼自养、异养于一身的生物种类吗?(寄生植物、食虫植物、绿眼虫等)
④你能举例说明自然界是否存在兼需氧、厌氧于一身的生物吗?(酵母菌等兼性厌氧的生物)
⑤你认为原始生命的新陈代谢类型应该是什么?
⑥“硝化细胞的代谢类型属自养型”，这一说法准确吗?
自然界除了绿色植物可进行光合作用外，还有没有自养生物呢?答案是肯定的，有。这类生物就是可进行化能合成作用的细菌。如硝化细胞、铁细菌、硫细菌等。
通俗地说，光合自养和化能自养的共同之处都在于可自己养活自己，即不用吃东西，自己可利用二氧化碳和水这些无机物合成葡萄糖等有机物。
而光合自养与化能自养的区别在于光合作用合成的葡萄糖中的化学能来源于太阳能，而化能合成作用合成的葡萄糖中的化学能来源于氧化无机物所释放出来的化学能。
还要注意下面四个概念，即同化作用、异化作用、自养型、异养型(为同化作用的一种类型)同化作用类型包括自养型和异养型(通俗地说是别的生物养活自己);异养型包括腐生型(生活在无生命的有机质中)和寄生型(生活在活的生命体内或表面)。
其实这部分内容并不难，但有一个地方学生要特别注意，这就是三种问法的区别，以硝化细菌为例：
(1)硝化细菌的代谢类型是什么? 答案是：自养需氧型
(2)硝化细菌的同化作用类型是什么? 答案是：自养型
(3)硝化细菌的异化作用类型是什么? 答案是：需氧型
这三种问法的答案是不一样的，要细心，注意不要答非所问。
鲁教版高二生物必修3教案4
1、学习目标
阐明群落的演替过程。
说明人类活动对群落演替的影响。
关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
2、重点:
群落的演替过程。
“看”—知识经纬
演替的类型
人类活动对群落演替的影响
退耕还林、还草、还湖
“导”—自主预习
1.生物的群落是一个 系统群落的结构会随着时间的推移,外
界条件的剧烈改变,仍类活动的干扰和破坏,原有生物群落会被破坏和干扰,一个群落会
逐渐被 所替代,这样的过程称之为生物群落的演替。
2.生物群落的演替可分为两种类型 和 演替。初生演替
是指一个从来没有被植物覆盖的地面或原来存在过植被后被彻底消灭了植被的地方发生
了演替。如 、 、 或 的生物群落的演替。
3.经过漫长而艰难的演替过程,裸岩地面上的演替过程一般可分为以下几个阶段:
裸岩阶段→ 阶段→ 阶段→ 阶段→灌木阶
段→ 阶段,从而使物种进一步多样化,生物与环境的关系变得进一步丰
富多样,会使群落系统达到一个相对稳定的阶段,以上为初生阶段。
4.群落的次生演替是原来群落结构受到严重干扰和破坏,一些生物种群被
了,又有一些种群占据原有种群的空间,使另一些生物种群 了,经过一段
时间,最后使群落达到一个 的阶段。例如在弃耕的农田上的群落演替就是
次生演替。在适宜的自然条件下,其大致过程是:弃耕的农田→草木植物阶段→ 阶段→森林阶段。但在干旱荒漠地区,也可能演替为 或 阶
段,而不能最后演替为森林阶段。
5.人类活动对生物群落的演替有着重大的影响,常常会改变生物群落的自然演替的 和 ,破坏阻止或逆转生物群落的自然演替。
6.为了促进生物群落的自然演替,保持好自然环境,处理好经济发展
和 、 、 的关系,走可持续发展的道路,我
国政府在一些破坏严重的地区,提出了 伟大生态工程,
保持好生态环境。
【自我校对】
1.动态 另一个群落 2.初生演替 次生演替 沙丘 火山岩 冰
川泥 光裸岩地 3.地衣 苔藓 草本植物 森林 4.消灭 兴起
相对稳定 草本植物阶段 灌木植物 草本植物阶段 灌木植物5.速度 方向 6.人口 资源 环境 退耕还林还草还湖 退牧还草
“学”—互动探究
探究:群落的演替 1.演替的概念是什么?群落演替过程是怎样的?
提示:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替。群落演替过程是外界环境与群落内部环境不断变化、相互作用的结果,群落演替总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。
2.群落演替的原因有哪些?
①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
②生物本身不断进行繁殖、迁徙。
③群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
④种内和种间关系不断发生变化。
⑤人类活动的干扰。
3.演替的类型有哪些?他们之间有什么联系与区别?
提示:群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型。
(1)初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如,裸岩上进行的演替,其过程为:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。又如,沙丘、火山岩、冰川泥上的演替
(2)次生演替:指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如弃耕的农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林上进行的演替。
初生演替和次生演替的区别在于本来有没有植被或植被被破坏后土壤条件是否保留。一般来说,初生演替比次生演替要经历更长的时间,因为初生演替没有土壤条件,环境极为贫瘠和严酷,而次生演替有土壤条件,环境一般比较肥沃,原有的群落被破坏后留下了大量的有机质和植物的种子或繁殖体等。
4.群落演替的结果是什么?
5.人类活动对群落演替有何影响?
提示:(1)人类活动往往是有目的、有意识进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系。
(2)人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【经典回眸】
1.(2011·海南单科,24)关于群落演替的叙述,错误的是( )。
A.围湖造田活动对群落演替有影响
B.演替过程中群落的物种组成不断变化
C.次生演替的速度比初生演替的速度快
D.弃耕农田上发生的群落演替是初生演替
【解析】 弃耕农田上发生的群落演替是次生演替,演替过程中,优势种在不断变化,故群落的物种组成不断变化;次生演替的速度较初生演替的快;包括围湖造田在内的人类活动均影响群落的演替过程。
答案 D
2.(2011·重庆模拟)近年来我省某地较多的耕地缺少劳力无人耕种,长久以往,这些耕地将会发生一系列的生态演替;随着气候变迁,沙丘、火山岩、冰川泥地上也会发生一系列的生态演替。下列有关说法不正确的是( )
A.弃耕耕地上发生的演替是次生演替,沙丘、火山岩、冰川泥地上发生的演替是初生演替
B.初生演替形成的群落内不存在竞争现象,次生演替形成的群落内竞争现象明显
C.两种演替过程形成的群落结构都将逐渐复杂,营养级的数目都将会增加
D.与沙丘、火山岩、冰川泥上的演替相比,弃耕耕地形成森林所需的时间较短
【解析】 弃耕农田上原有的植被虽不存在,但原有土壤条件基本保留,属于次生演替;沙丘、火山岩、冰川泥上没有土壤条件,属于初生演替。随时间的推移,两种演替过程形成的群落中的物种种类都将逐渐增加,营养结构都将逐渐复杂化,营养级的数目都将增加,所以群落内都存在竞争现象,只是初生演替的竞争现象不明显。次生演替已有土壤条件,所以形成森林更容易、所需的时间短。
答案 B
【变式训练】
1.(2011·安徽卷)某岛屿有海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是( )。
A.该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B.该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
2.在群落演替过程中,群落中物种的丰富度取决于各类生物的生态位。
鲁教版高二生物必修3教案5
一、教学目标的确定
在课程标准的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。要达成这一目标，讲授过程中就应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线，首先联系初中知识引导学生说出蛋白质有哪些重要功能，再结合教材中蛋白质主要功能示例，进行这一部分的学习。在了解了蛋白质多种多样的功能后，重点学习蛋白质的结构。首先学习蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，然后,组织学生运用刚获取的知识对人工合成蛋白质进行探讨，在探讨过程中理解蛋白质结构多样性的原因，最后再次呼应“结构与功能的适应”的观点，引导学生发现实例中更深刻的知识，进而回归主题──蛋白质是生命活动的主要承担者。
根据以上对教材编排的理解，将本节知识目标定为:
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸的种类。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.理解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 。
本节能力目标为：
1. 尝试建立氨基酸结构通式的球棍模型(模仿水平)。
2. 使用球棍模型演示脱水缩合过程，肽链形成具有空间结构的蛋白质(独立操作水平)。
3. 能够利用多媒体搜集相关信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息。
本节情感目标为：
1.体验人工合成牛胰岛素的大致合成过程(感受水平)。
2.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
3.初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。树立辩证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观。
4.认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
二、教学设计思路
由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识(特别是对连接各原子间的化学键感到尤为困惑)，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用模型模拟或图解加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，锻炼动手能力、提高思维能力，形成相应的观点。
引导回顾初中知识创设问题情境
↓
交流归纳蛋白质的功能
↓
播放一则洗发水广告
↓
激发思考蛋白质与氨基酸的关系
↓
引入氨基酸及其种类的学习
↓
学生活动:观察四种氨基酸的结构式
↓
讨论、总结氨基酸的结构通式
↓
尝试用球棍模型模拟氨基酸的结构通式
↓
拓展思考氨基酸的结构特点及其他性质
↓
引出氨基酸种类的学习
↓
利用强烈的数据对比，过渡到氨基酸怎样形成蛋白质
↓
学生活动：阅读课文并观察氨基酸脱水缩合示意图
↓
学生活动：小组合作尝试描述
↓
启发引导完成旁栏思考， 并讨论肽链的空间结构
↓
观察氨基酸形成蛋白质的示意图
↓
分析蛋白质的结构层次
↓
介绍人工合成蛋白质的过程
↓
师生共同探讨人工合成牛胰岛素的过程
↓
导出蛋白质的多样性原因
↓
总结、评价回归主题
三、教学实施过程
学习阶段
教师组织与引导
学生活动
教学意图
问题导学
主动获取知识
加工信息，主动探究，了解知识的应用价值。
阐明结构与功能的关系，促进理解
系统总结
教师投影一则洗发水的产品介绍。启发思考：在洗发水中都含有哪些成分?为什么氨基酸能有效修复发质?发膜的主要成分是什么?
评价回答，总结蛋白质和氨基酸都是生命活动所必需的生命物质。它们之间存在着什么关系?
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
氨基酸有哪些特点呢?
展示四种氨基酸的结构式(甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸)
引导启发：
教师组织与引导
1.组成氨基酸的基本元素是什么?
2.四种氨基酸在结构上有哪些共同点?又有哪些差别之处?
教师给与必要的补充，注意语言表述的准确性。
3.尝试写出氨基酸分子的结构通式。
教师巡查学生书写情况，启发学生依据书写情况与教材作对比来发现问题，强调结构通式的不同写法。
引导学生通过球棍模型加深对氨基酸结构的理解，特别要形成其空间结构的认识：(通过对蛋白质的空间结构的理解，为下一步的理解肽链的空间结构做铺垫 )
桔红色球：氢原子
黑色球：碳原子
绿色球：氧原子
蓝色球：氮原子
小铁棍：化学键
弹簧棍：碳氧双键
(要求)装配出一个甘氨酸或丙氨酸
深入探讨:
1. 我们插装的甘氨酸的侧链基团是什么?
2. r基的不同如何决定氨基酸种类的不同?尝试用模型变换(课下完成)
3. r基上能不能含有-nh2 或-cooh?
课件展示特殊氨基酸
赖氨酸(含-nh2)
天冬氨酸(含-cooh)
启发引导:
生物体中组成蛋白质的氨基酸只有20种，而据估计，生物界的蛋白质种类多达1010～1012种。
氨基酸是怎样形成蛋白质的呢?
根据由部分到整体的认知规律，
先引导:两个相同或不同的氨基酸分子脱水缩合过程
讨论:
1. 氨基酸形成蛋白质的大致过程是怎样的?
2. 两个氨基酸脱水缩合反应生成一个二肽，失去几分子水?
3. 三个氨基酸脱水缩合，失去几分子水?
4. n个氨基酸脱水缩合反应呢?
演示:
氨基酸分子脱水缩合形成两条链的过程
1. 拿一条两头系有不同颜色紧扣的绳子表示一条多肽链
2. 拿剪刀从中间剪开表示肽键的断裂
思考:肽键断裂后需要作出哪些修饰，使其形成两条完整的多肽链?
评价学生回答加以总结教师组织与引导
引导学生观察:
“氨基酸形成蛋白质的示意图”
完成“思考与讨论”
利用课前搜集的有关人工合成蛋白质材料，联系本书的科学家访谈:
1. 如果你是中国人工合成牛胰岛素科研领导小组的成员，你认为首先应做哪些方面的工作以免少走弯路?
2. 设计一个怎样的方案，以期更科学、更合理?(方案要合理)
3.如果人工合成的牛胰岛素没有达到预期的结果，你应该做哪些方面的分析?
评价学生回答，总结出蛋白质结构多样性的四大原因。
引导学生再次思考蛋白质功能实例中如何体现结构与功能的适应这一生物学观点。
讨论:
1.对于蛋白质的功能，你还能作出补充吗?
2.人类研究蛋白质的功能有什么意义?
教师组织与引导。
展示知识概念图。
本节课要理解:氨基酸形成蛋白质的过程，蛋白质的结构和功能多样性的原因。
思考回答：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,如羽毛、肌肉、头发的成分主要是蛋白质。
思考回答：c、h、o、n等。
观察对比， 尝试用语言描述。
倾听，并以小组为单位，合作完成。
总结氨基酸在空间结构上的特点。
学生思考回答:
1.甘氨酸的侧链基团是氢基
2.学生初步思考
3.r基上可以含有-nh2 或-cooh，进一步理解 “每个氨基酸分子至少都含有一个-nh2 和-cooh”
获取信息，主动思考，体会巨大的数字差别蕴含有哪些信息。
观察“氨基酸脱水缩合示意图”，阅读氨基酸脱水缩合过程的文字、图解，以小组为单位，讨论交流，并尝试利用手中的模型模拟此过程。
根据模型作出描述。
思考作答。
总结得出公式:
形成肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸分子数-肽链条数。
主动参与交流表达，更深入理解氨基酸形成蛋白质的过程，运用已学知识，解决实际问题。
1. 整合资料信息，能说出几个关键步骤。
2.方案要合乎生物学原理，合成后的牛胰岛素要验证其是否有活性。
3. 合成多肽链时少一个氨基酸分子。
合成多肽链时，氨基酸的连接顺序出现错误。
合成多肽链时，未严格按照规定的17种氨基酸进行合成。
未严格按照其肽链折叠方式进行合成(意思对即可)。
能够深层挖掘，作出相应描述。
回答问题，了解“国际人类蛋白质组计划”的研究进展及成就。
学生能回答出组成蛋白质的基本单位──氨基酸，氨基酸分子的结合方式，蛋白质的结构层次，蛋白质结构多样性的原因，及其与蛋白质功能多样性的关系。
激发学生的学习兴趣，寓教于乐，同时为知识点的切入提供了良好的素材，为讲述氨基酸是组成蛋白质的基本单位做铺垫。
考虑到这里出现的“基本单位”一词，学生接受可能有些许困难，所以采取了直接讲授的方法。
这一环节的教学属于本节的重难点，培养学生处理信息的能力。使其主动感知知识的形成。
由于学生的化学知识有限，通过动手环节会更直观，突破学习难点，进而加深对各学科间相互关系的认识。
激发学生思维，加深对教材的理解，培养学生吃透知识的能力。
通过强烈的数字对比启发学生主动发现问题提出问题，进而解决问题。
在实际动手操作中享受学习的快乐。
利用归纳演绎的方法由易到难，逐步推测氨基酸形成蛋白质的过程。
利用演示方法突破本节课的难点。
体验角色变换的快乐，同时考查学生对已学知识的灵活运用程度。
强调科学发展的过程，渗透科学方法、科学精神的教育。
回归主题，阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。
激发学生对科技前沿研究工作的兴趣。
通过总结使学生获得蛋白质是生命活动的主要承担者的基本认识。
相关文章
中学生物学科教学方法有哪些2023-06-04 22:49:45
初中生物学科组教学方法2023-06-15 15:32:37
中学生物课堂教学方法2023-06-14 03:38:06
关于初二生物教学设计五篇2023-06-11 23:51:17
关于高一生物单元教学设计2023-06-11 06:13:01
高一年级生物学科教学方法2023-06-14 04:59:43
上海对外经贸大学和北京交通大学(威海校区)对比哪个好(排名分数线区2024-03-31 16:25:18
河北高考排名237950名物理能上什么大学(能报哪些学校)2024-03-31 16:19:23
山东城市建设职业学院在山东招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:15:16
上海农林职业技术学院在湖南招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:12:52
吉林农业科技学院在湖南招生人数和招生计划 多少人2024-03-31 16:09:19
安徽高考多少分可以上云南经贸外事职业学院 招生人数和最低分2024-03-31 16:04:52
高一生物实验教学设计2023-06-03 00:21:32
高一生物教学案例设计2023-06-10 23:06:37
高中生物课程教学设计方案2023-06-17 02:40:23
