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1、2019-2020年高一生物生命的物质基础教学设计一、复习目标1.生物的基本特征2.生物科学的新进展3.组成生物体的化学元素4.组成生物体的化合物二、单元综览1.本章在高考中赋分比例不大，难题分布较小，多以所学知识在有关情境中的分析识别和陈述性知识为主。能力要求主要包括依赖于基础知识的识图、分析、表达和综合能力。2.考查的知识点在“构成生物的化学元素”中涉及化合物的元素组成；有关元素的一组概念(必需元素、大量元素、微量元素、矿质元素、基本化学元素)在不同情境中的辨别；不同元素进入生物体途径；用同位素示踪某一元素在生物体内的转移途径以及生物界与非生物界构成元素的统一性。3.在“构成生物的化合物”
2、中主要有：各种化合物的含量、功能、吸收或合成的生理过程及相应结构；氨基酸的结构通式与识别、氨基酸缩合成多肽过程中失水数、肽键数等计算；有关酶、激素、载体、抗体的化学本质、来源、生理特性；原生质的概念等。4.本章既能作为细胞结构和功能的基础，又能与第三章生物的新陈代谢、第六章遗传的物质基础等进行学科内综合。三、基础知识再现生物科学的研究内容1.都有共同的物质基础和结构基础2.都有新陈代谢作用生物的基本特征3.都有应激性4.都有生长发育和生殖的现象1.绪论5.都有遗传和变异的特征6.都能适应一定的环境,也能影响环境生物科学的发展1.描述性生物学阶段(事实资料的理论概括)2.实验生物学阶段(分析生命
3、活动的基本规律)3.分子生物学阶段(分析生命活动的本质)新进展微观方面:已进入到分子水平去探索生命的本质宏观方面:生态学的发展为解决全球性的资源和环境问题发挥着重要作用学习高中生物课的要求和方法-最基本的元素与非生物界的统一性/差异性化学元素基本元素主要元素2.生命的物质基础知 识 结 构大量元素微量元素无机物水只有按一定的方式有机组织起来，才能表现出生命现象无机盐化合物糖类有机物脂类蛋白质核酸生物与非生物都是由化学元素组成的(1)组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素:大量元素/微量元素组成部分生物体化学元素的重要作用生物界与非生物界的统一性/差异性概念:细胞内的生命物质(2)原生质主要成
4、分:蛋白质/脂类/核酸特征:通过新陈代谢不断自我更新分化:细胞膜/细胞质/细胞核 (3)构成生物体各种化合物比较:项目组成元素种类或存在形式主要功能无机物水H、0结合水自由水结合水:是细胞结构的重要组成成分。自由水:是细胞内的良好溶剂；是各种反应的介质；参与许多生化反应。无机盐K、Na、Ca、Fe等般以离子形式存在。含量较多的阳离子：Na+、 K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。含量较多的阴离子：SO42-、Cl-、PO43-、HC03-等有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Mg2+、Fe2+、CaC03。维持细胞内的酸碱平衡，调节渗透压，维持细胞形态和功能等。如N
5、a+、K+、Ca2+、P043-、HC03-。 项目组成元素种类或存在形式主要功能有机物糖类C、H、O单糖/双糖/多糖构成生物体的重要成分生物进行生命活动的主要能源物质脂类C、H、O、（N、P）脂肪类脂固醇脂肪是生物体内贮藏能量的物质，在高等动物和人体内，还有减少热量散失，维持体温恒定，减少摩擦，缓冲压力的作用。磷脂是细胞膜和细胞器膜的重要成分。固醇对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用。蛋白质C、H、0、N(S、P、Fe、Cu、Mn、I、Zn)等。多种多样结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质；功能蛋白：催化/运输/调节/免疫等；总之，蛋白质是一切生命活动的体现者。核酸C、H、O、N、P
6、等脱氧核糖核酸:(DNA) 核糖核酸:(RNA)是遗传信息的载体；是一切生物的遗传物质；对遗传，变异和蛋白质的合成有极其重要的作用。(4)单糖、双糖、多糖的比较概念种类分子式分布主要功能单糖不能水解的糖核糖C5H10O5动、植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6细胞的和重要能源物质双糖水解后形成二分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞能水解成单糖麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够形成许多单糖分子的糖淀粉(C6H10O5)n植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本成分糖元动物细胞动物细胞中的储能物质(5)蛋白质的基本组成单位氨基酸种类:组成蛋白质的氨基酸大约
7、20种结构通式(如右图):决定氨基酸种类的因素：R基。结构特点:每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(6)蛋白质的分子结构化学结构:许多氨基酸分子通过脱水缩合(如下图所示)，按照一定的次序连接成肽形链:连接两个氨基酸分子的化学键，叫做肽键，用“-NH-C0-”表示。由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物叫做多肽。多肽成键状结构，叫做肽链。空间结构:肽链经过螺旋、折叠、缠绕形成具有一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质分子结构的多样性:由于构成每种蛋白质的氨基酸的种类不同；每个蛋白质分子中氨基酸的数目不等；氨基酸的排列的顺序变
8、化多端；空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构多种多样。a.氨基酸的种类不同，构成的肽链不同；b.氨基酸的数目不同，构成的肽链不同；c.氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同；d.氨基酸的种类不同，数目不同，排列顺序不同，形成的肽链更不同。四、规律方法技巧1.原生质:原生质的概念包括物质和结构两方面。物质方面指细胞内的生命物质，主要成分为蛋白质、核酸和脂类；结构上的含意是指细胞膜、细胞质、细胞核三部分。这里要注意，植物细胞壁不是原生质的组成部分。同时要找出它与原生质层的区别：原生质是植物和动物细胞都有的，而原生质层仅存在于具有大液泡的植物细胞。原生质包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，而原生质层包
9、括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。2.结合水:在细胞内有许多亲水性物质如蛋白质、淀粉、糖元、纤维素等，这些物质的表面有许多亲水性基团(极性基团、带电基团)，这些基团对水有吸引力，从而在这些分子表面形成水膜。这些被亲水性物质的亲水基团吸附着的水失去了流动性，称之为结合水。3.细胞中的能源物质、主要能源物质、高能化合物:在细胞中，糖类、脂肪、蛋白质都是有机物且含量较高。其中贮存有大量的化学能。当其被氧化分解时，这些化学能就释放出来，供生命活动所利用。因此，它们都是能源物质。但在正常情况下，糖类分解供能约占总能量的70以上，因此，糖类是生命活动的主要能源物质。脂肪分子中贮存的能量多(每克糖类或
10、蛋白质完全氧化时放出17.15KJ的能量，每克脂肪完全氧化时放出38.91KJ的能量，是同质量的糖类、蛋白质的2倍还多)，是理想的贮能物质，所以脂肪主要是生物体的贮能物质。蛋白质在细胞内主要是结构物质和调节物质，虽也少量地分解供能，但供能比例小，所以是能源物质，但不是主要能源物质。细胞中还有高能化合物如ATP，动物细胞中的磷酸肌酸等，它们的分子中有高能键。ATP水解时可放出较多的能量，直接为生命活动供能。所以ATP是直接能源物质。在动物细胞中ATP有盈余时，可把一个高能键和磷酸基转移给肌酸生成磷酸肌酸。在细胞中ATP供应不足时，磷酸肌酸中的高能键和一个磷酸基再转移给ADP生成ATP。能源物质为生命活动供能的过程：能源物质ATP中的化学能生命活动
