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第二节 组成生物体的化合物
●从容说课
在生物体内，由组成生物体的化学元素构成各种化合物。活细胞之所以能够进行一切生命活动，这与构成细胞的各种化合物有密切关系。本节主要讲述构成生物体的化合物主要有哪些，教材明确提出组成生物体的化合物，主要包括无机化合物的水和无机盐，有机化合物的糖类、脂类、蛋白质和核酸。然后，依次讲述构成细胞的这六种化合物。对于这六种化合物重点说明它们在细胞和生物体结构中的地位和生命活动中的作用。
首先，要让学生理解原生质的概念，了解各种细胞的共性。
其次，关于生物体内的水，有两点值得注意。一是关于含量，教材中讲到不同种类的生物体中，水的含量差别很大，但却未讲到同一种类的生物体中，不同生命活动的状态下，水的含量存在着差异。如能萌发的小麦种子，刚收获时和晒干后入库时，水的含量有显著不同。二是关于水的两种存在形式，教材只讲到结合水占细胞内全部水的4.5％，自由水占95.5%，却未说明两种形式的水之间存在着动态转化关系，即当自由水失去很多时，一部分结合水可转化为自由水；当结合水不足时，自由水又可及时补充。如刚收获的小麦种子，入库前要晾晒，晾晒时，小麦种子首先失去自由水，当自由水丢失到一定程度时，部分结合水就会转化为自由水予以补充。
第三，关于糖类要运用化学学科的知识，如水解、缩合、同分异构体，理解糖类的各种存在形式之间有相互转化关系和分子结构的异同。
第四，关于蛋白质的内容不仅是本节的重点和难点，也是本章的重点和难点。在教学中需要从构成蛋白质的化学元素、构成蛋白质的基本单位、蛋白质的化学结构和空间结构四方面逐步深入。同时要充分利用剪贴图、投影片和示意图，来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。
第五，关于核酸，不仅要弄懂组成它的化学元素、基本单位、化学结构，还要弄清两类核酸间的联系与区别。
●教学目标
知识目标
识记：原生质的概念及化学成分。
理解：1.组成生物体的几种化合物的化学元素组成、在细胞内的存在形式和重要功能。
2.蛋白质是生物高分子化合物，以及它的分子结构层次和多样性。
知道：细胞是这些化合物最基本的结构形式，任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动。
能力目标
1.通过对四种有机物的元素组成横向比较，训练学生类比、归纳的能力。
2.通过对蛋白质结构的学习，训练学生空间想象力、抽象思维能力。
3.通过对蛋白质和核酸的化学成分和结构的掌握，培养学生从分子水平认识生命本质的思维方式。
情感目标
通过对蛋白质结构和功能的学习，使学生形成生物体的结构和功能、多样性与共同性相统一的观点。
●重点·落实方案
重点
1.各种化合物在细胞中的存在形式和重要功能。
2.蛋白质的分子结构层次和多样性。
落实方案
1.联系生活中的事例，使学生从感性认识升华为理性认识。
2.利用剪贴图、投影片和教材中的示意图，帮助学生理解动态的、抽象的蛋白质结构内容。
●难点·突破策略
难点
蛋白质和核酸的相对分子质量，基本单位，分子结构和主要功能。
突破策略
采用对比、分层认识的方法，对蛋白质和核酸等生物大分子的分子结构逐步深入。
●教具准备
1.甲烷的分子、乙酸分子、甘氨酸分子、氨基酸通式间演变的多媒体课件。
2.胰岛素A链和B链的氨基酸序列图。
3.肽链形成过程，蛋白质空间结构的多媒体课件。
4.核苷酸的结构图。
●学法指导
1.原生质要从三个方面来理解：①从功能上，原生质是指细胞的全部生命物质；②从成分上，原生质指组成细胞和生物体的各种化合物，它是以蛋白质和核酸为主的多分子体系；③从结构上，原生质包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，但不包括细胞壁，由于细胞壁不具有生物活性。
2.关于生物体内的水，有两点值得注意。一是水的含量：①水是原生质中含量最多的化合物；②不同种类的生物体中，水的含量差别很大；③同一种类的生物体中，随着发育期和细胞种类的不同而有很大差异，生命活动旺盛的细胞，含水量就高。二是关于水的两种存在形式自由水和结合水，在一定条件下可以互相转化。
3.学习糖类时，首先要注意，单糖、二糖、多糖之间的相互转化。如2分子单糖缩合可形成二糖，许多单糖缩合可形成多糖；多糖水解可生成许多单糖，二糖水解可生成2分子单糖。其次要注意，蔗糖、麦芽糖、乳糖三种二糖水解产生的单糖不同，1分子蔗糖水解可形成1分子葡萄糖和1分子果糖；1分子麦芽糖水解可产生2分子葡萄糖；1分子乳糖水解可形成1分子葡萄糖和1分子半乳糖。第三，运用比较法，将糖类的各存在形式的存在部位分类比较，以便记忆。具体如下：
同时存在于动、植物中的糖 只存在于动物中的糖 只存在于植物中的糖
单糖 葡萄糖、核糖、脱氧核糖 半乳糖 果 糖
二糖 乳 糖 蔗糖、麦芽糖
多糖 糖 元 淀粉、纤维素
4.关于蛋白质结构需要强调的是：①每种氨基酸至少含有一个—NH2和一个—COOH，那是因为有的氨基酸含有两个—COOH，如谷氨酸；有的氨基酸含有两个—NH2，如赖氨酸。因此“至少”两字绝对不是可有可无的；②不同种氨基酸具有不同的“R”基团，如把“R”基团具体化便是具体的氨基酸了；③多肽链还不是蛋白质分子。一个蛋白质分子可以含一条或几条多肽链。蛋白质分子只有一条肽链的，如肌红蛋白，由153个氨基酸分子构成；有两条肽链的，如牛胰岛素A链为21个氨基酸分子，B链为30个氨基酸分子；有4条肽链的，如人的红细胞的血红蛋白，两条A链各为141个氨基酸分子，两条B链各为146个氨基酸分子；④不论一个蛋白质分子有几条肽链构成，肽链均不是呈直线形的，也不是位于同一平面上，而是有规则地螺旋盘绕，折叠成一定的空间结构。不同的蛋白质分子空间结构是不同的。
5.关于脂类，由于存在形式较多，功能各不相同，因而学起来有乱感。我们不妨从功能入手，采用归纳法，将脂类分成以下三类：一是储存脂类，即脂肪；二是结构脂类，即磷脂等类脂；三是功能脂类，即固醇。这样也有利于对不同脂类的理解。
●课时安排
2课时
第一课时
●教学过程
［导课］
1．请学生回答组成生物体的化学元素有哪些？最基本元素、基本元素、大量元素、微量元素分别是指什么？
2．组成生物体的化学元素有什么重要作用？
3．组成生物体的化学元素，作用之一是构成生物体的各种化合物。化合物是生物生命活动的物质基础。各种化合物共同组成细胞内的生命物质即原生质。活细胞之所以进行一切生命活动，这与构成细胞的各种化合物关系密切。本课时我们与大家共同讨论组成生物体的化合物的有关知识。
［教学目标达成］
提问：我们所吃的食物中主要含哪些成分？（师生归纳总结出细胞的六种成分，并指出各种成分在细胞中的大致含量）
水（投影。表一显示几种不同生物体中水分的含量，表二显示人体中几种不同器官或组织中水分的含量）
表一
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳类 藻类 高等植物
质量分数（%） 97 80～85 78 65
表二
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液
质量分数（%） 10 22 76 79 83
（引导学生分析上表，启发学生自己得出如下结论：
1．生物体中水分含量超过了50%，是各种化学成分中最多的；
2．水生生物体内的含水量比陆生生物多；
3．代谢旺盛的器官组织含水较多。
［引导学生分析：心脏是坚实的，血液是流动的，但从上表看到两者的含水量仅相差4%，由此引出结合水（心脏）和自由水（血液）的认识］
讨论：结合水、自由水的功能是什么？
结合水：细胞结构的重要组成成分。
自由水：细胞内良好溶剂；运输物质；参与细胞内化学变化；提供化学变化的环境。
无机盐：
讲述：细胞中的无机盐大多数是以离子状态存在的。无机盐在细胞中的含量虽少，但是有多方面的重要作用。
讨论：在医院输液时，生理盐水的浓度为什么是0.9%？过高或过低会产生什么影响？
举例：缺碘——地方性甲状腺肿、呆小症。
缺钙——抽搐、软骨病。
缺铁——缺铁性贫血。
讲述：因此，无机盐离子是组成细胞内复杂的化合物的重要组成部分，对维持生命活动、细胞渗透压和酸碱平衡都有重要作用。
糖类：
（学生阅读本节课文中有关糖类的内容，阅读后完成投影表格要求填写的内容）
投影下列表格：
类别 举例 功能
植物 动物
单糖
二糖
多糖
（边填表格边引导学生分析糖类的元素组成、种类和作用）
脂质：
讲述：脂质含有C、H、O三种元素，有的脂质物质（如一种叫卵磷脂的）还含有N和P。脂质包括脂肪、类脂和固醇等。
讨论：大家在初中生物学中对脂肪已经有所接触，请同学回忆脂肪都有什么功能？
（回答：生物体内的储能物质，有减少散热、维持体温、减少内部器官摩擦和缓冲外界压力等作用）
讲述：类脂中的磷脂是细胞中构成膜结构的一种重要成分。
举例：性激素——第二性征、动物性行为
缺维生素D——佝偻病
（通过以上实例使学生认识几种常见固醇类物质在代谢、生殖、生命活动中的作用）
通过阅读、问答、解疑等教学环节，师生共同总结出如下内容（投影显示）
物质类别 水 无机盐 糖类 脂质
元素组成 H、O 阴、阳离子 C、H、O C、H、O
基本含量 60%～95% 1.5%（与其他） 0.4%（与其他） 2.0%
存在状态 结合水、自由水 离子 单糖、二糖、多糖 脂肪、类脂、固醇
基本功能 1．组成成分2．参与生命活动 1．组成成分2．参与生命活动 1．组成成分2．参与生命活动 1．组成成分2．参与生命活动
备注
［教学目标巩固］
1.生物体一切生命活动的重要化学反应都离不开( )
A.水 B.无机盐 C.糖类 D.脂类
答案：A
2.医学上用0.９％NaCl溶液给人输液，说明无机盐的作用是( )
A.消炎杀菌 B.提供营养
C.构成细胞化学成分 D.维持细胞形态和功能
答案：D
3.下列物质不属脂类的是( )
A.胆固醇 B.脂肪酶 C.维生素 D.雄性激素
答案：B
4.植物细胞中最重要的二糖是( )
A.淀粉和蔗糖 B.乳糖和葡萄糖
C.蔗糖和麦芽糖 D.葡萄糖和蔗糖
答案：C
5.有一耕牛突然发生肌肉抽搐，经检查血液中含量最低的物质是( )
A.水 B.蛋白质 C.维生素 D.钙盐
答案：D
6.下列有关糖类的作用的叙述中，错误的是( )
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分
B.葡萄糖是重要的储能物质
C.淀粉和糖元是生物体的能源储备
D.纤维素是植物细胞壁的主要成分
答案：B
［布置作业］
1.为什么在观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水
答案：略
2.生物体进行生命活动的主要能源物质是_________；组成核酸的糖类在结构上属于_________。
答案：糖类 单糖
［结课］
通过对水和无机盐在生物体中的含量、存在形式和生理作用的探讨，使学生理解细胞及生物体能维持正常生活与水和无机盐的关系。糖类和脂类是生物体内普遍存在的两种有机物，糖类和脂肪是生物体内的能源物质，磷脂是构成生物膜结构的重要组成成分；固醇类对于生物体维持正常的新陈代谢和生殖过程，起着重要的调节作用。
●板书设计
第二节 组成生物体的化合物
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