上海市高级中学课本 生命科学 高中第一册 第四章生命的物质变化和能量转换学案

高二生命科学学案
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第四章生命的物质变化和能量转换
第1节生物体内的化学反应
一、教学目标：
举例说出生物体内化学反应的主要类型及特点。

能叙述酶与蛋白质和核酸的关系。

能解释环境因素对酶的活性产生影响的原因。

通过酶与普通化学催化剂的比较，说明酶的作用特性。

理解ATP是生物体各种生命活动的直接能源物质。

二、教学重点与难点
重点：生物体内化学反应的特点。

酶的作用和特性。

ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

难点：酶的专一性。

ATP与ADP的相互转变与生物供能之间的关系。

三、预习和笔记
1、我的疑惑：。

2、生物的基本特征是，这个过程包括作用和作用两个既矛盾又统一的过程，这两个作用组成了生物体的新陈代谢。

3、合成反应是，例如。

4、请用图解表示同化作用、合成反应、脱水缩合三个概念的相互关系：。

5、水解反应指，例如。

6、氧化分解反应指例如。

7、请用图解表示异化作用、分解反应、水解反应、氧化分解反应四个概念的相互关系：。

8、酶是的生物大分子，其化学本质是或。

9、酶具有、和等特征，酶的空间结构决定了酶具有特性。

10、酶正常发挥作用需要的条件有：需要合适的，例如胃蛋白酶进入后才发挥作用；有些酶需要的协助，此外酶的活性还受和的影响。

11、冰箱能延长食物保存时间的原因是。

12、生活中我们对酶的利用有。

13、ATP的中文全称是，其中A表示，T表示，P 表示，ATP的简式是。

14、ATP和ADP互变的反应式是。

15、能产生ATP的细胞结构是，能将ATP水解成ADP和Pi的细胞结构是。

16、ATP的作用是。

四、练习
1、血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快（）
A、0 ℃
B、15 ℃
C、35℃
D、25℃
2、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液PH值由10降至2的过程中，胃蛋白酶的活性将（）
A、不断上升
B、没有变化
C、先升后降
D、先降后升
3、为什么双氧水可作消毒剂？
4、蛋白酶使蛋白质水解为多肽，但不能使多肽水解为氨基酸，这一事实说明了酶的（）
A、高效性
B、专一性
C、多样性
D、稳定性
5、能水解大多数酶的酶是（）
A、淀粉酶
B、蛋白酶
C、脂肪酶
D、肽酶
6、下列叙述中哪项不是酶的特征（）
A、活细胞产生的，具有催化作用的蛋白质
B、酶的催化效率很高
C、一种酶只能催化一种或一类反应
D、酶在催化反应中本身也发生了变化
（1）曲线AB段表明。

（2）曲线中的B表示。

（3）曲线BC段表明。

9、如果A TP脱去了两个磷酸基，该物质是组成RNA的基本单位之一，
称为（）
A、腺嘌呤核苷酸
B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸
D、尿嘧啶核苷酸
10、在ATP中，大量的化学能贮存在（）
A、腺苷内部
B、腺苷与磷酸基之间的化学键
C、磷酸基之间
D、磷酸基内部
11、ATP分子在细胞内能够释放能量、储存能量，从结构上看，其原因是（）
①腺苷很容易吸收能量和释放能量
②第二个磷酸根很容易从ATP上脱离和结合。

③第三个磷酸根很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP。

④ADP可以迅速地与磷酸根结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成A TP。

A、①③
B、②④
C、③④
D、①④
13、小麦叶细胞中合成ATP的细胞器有（）
A、叶绿体
B、核糖体
C、线粒体
D、高尔基体
14、在新陈代谢过程中有极其重要作用的两大物质是（）
A、酶和ATP
B、蛋白质和核酸
C、蛋白质和葡萄糖
D、蛋白质和水
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实验4.1 探究酶的高效性
一、教学目标：
通过探究酶特性的实验，能够阐明酶的主要特性。

学会探究酶的高效性实验操作的有关技能，学会控制自变量、观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验，能独立或合作完成有关实验操作。

二、教学重点与难点
重点：
控制自变量、观察和检测因变量。

设置对照组和重复实验。

难点：
控制变量的科学方法。

三、预习与笔记
2、观察各试管内气泡发生情况，并以点燃的线香插入各试管测试其火光亮度变化。

3、记录观察结果。

四、练习
1、将猪肝的匀浆加入到装有过氧化氢溶液的试管中，轻轻振荡后会产生大量气泡，这一现象说明（）
A、过氧化氢使肝细胞生命活动加强
B、过氧化氢能促进肝细胞的呼吸
C、肝细胞内的酶使过氧化氢迅速分解并产生大量CO2
D、肝细胞内的酶使过氧化氢迅速分解并产生大量O2
2、2号试管和3号试管产生气泡的数量是否相同，为什么？
3、点燃的线香插入2号试管后，其亮度发生了什么变化，证明该试管内的反应产生了什么气体？
4、4号和5号试管的结果说明了什么？
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第四章第2节光合作用
一、教学目标：
能简述光合作用研究简史所体现的科学进步与内在逻辑。

能描述植物进行光合作用的场所——叶绿体的结构。

能借助光合作用过程示意图说明光合作用的物质变化与能量转换过程。

能分析外界因素对光合作用强度的影响并提出合理的提高农作物产量的有效措施。

二、教学重点与难点
重点：
光合作用研究历史所体现的科学研究思路和方法。

绿叶中色素的种类和作用
光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系
影响光合作用强度的环境因素
难点：
光合作用过程中物质变化和能转换过程
影响光合作用强度的环境因素探究
三、预习与笔记
1、我对光合作用的了解和困惑
2、光合作用的意义是
3、请填写光合作用研究历史表
4、请填叶绿体结构图
图中1 ，2 ，3 ，4 ，5 5、请填叶绿体色素包括类胡萝卜素和叶绿素两大类，类胡萝卜素包括 （ 色）和 （黄色），主要吸收 光；叶绿素包括 （ 色）和 （ 色），主要吸收 光和 光。

6、为什么叶子一般呈绿色？。

7、为什么落叶都是黄色的？。

8、右图为 过程示意图，图中数字符号表示的物质分别是 1 2 3 4 5 6
I 为 II 为 结构。

1 2 3
4
5
9、、右图为过程
示意图，图中数字表示的物质分
别是1
2
3
4
5
6
I为过程
II为过程。

过程示意图，请填写图
中字母所示物质名称
A、B、C、D、E、F、C
D
E
F
12、光反应与暗反应是否一个在光下进行,一个在暗处进行?
13、夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么?
14、白天放在无CO2的密闭玻璃罩内的植物能长期进行光反应、暗反应吗？为什么？
15、光合作用反应式：。

16、光合作用的实质是。

17、光合作用强度是指：。

18、右图是一昼夜某绿色植物光合作用强度变化，图
中纵坐标表示，5点半之前和19
点之后光合作用强度为，原因是，
此植物光合作用强度最高是点，AB段光合作用
强度增加的原因是，
DE段光合作用强度降低的原因是，
此植物积累有机物最多是点。

19、影响光合作用速率的外界因素主要
有、、。

冬天利用温室栽培时可采用
等方式提高作物产量。

四、练习
1、将一株植物在黑暗环境中放置48小时，然后将一片叶的主脉切断，如图所示，在阳光下照
射4小时，将此叶片脱色处理后，再用碘液处理，结果a部呈褐色，b部呈蓝色，这个实验验证光合作用需要（）
A、光
B、CO2
C、水
D、叶绿素
2、1771年，英国科学家普里斯特利把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间，但后来有人重复这个实验，有的成功，有的却没有成功，以下关于对这一现象的叙述，不正确的是（）。

A、该实验并不科学，没有可重复性
B、该实验的成败与否，要看是否将装置置于阳光下
C、该实验说明光合作用释放的氧与小白鼠需要的氧达到了平衡
D、该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到了平衡
3、绿色植物置于下列哪种光下产生的氧气最多（）
A、蓝紫光
B、红光
C、绿光
D、白光
4、某科学家用含14C的CO2来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移，最可能的途径是（）
A、CO2→叶绿素→ATP
B、CO2→ATP →叶绿素
C、CO2→三碳化合物→葡萄糖
D、CO2→酒精→葡萄糖
5、在叶绿体中，消耗ADP和Pi与产生ADP和Pi的部位依次是（）
①内膜②基粒片层③基质④外膜
A、①②
B、③④
C、②③
D、①④
6、在绿色植物光合作用生成的葡萄糖中，其中碳、氢、氧分别来自（）
①五碳化合物②三碳化合物③水④二氧化碳
A、①②③
B、④①③
C、④③④
D、②③②
7、在温室栽培条件下，除哪项措施外，均有利于提高光能利用率（）
A、适当增加空气湿度
B、适当增大二氧化碳浓度
C、适当增加光照强度
D、延长光照持续时间
8、根据光合作用的原理，下列提高农作物产量的措施中，哪些与该原理有关（）
A、适时播种、套种
B、施用有机肥料
C、合理密植、间作
D、及时松土
9、下列关于光合作用的叙述中，不正确的是（）
A、水的分解发生在叶绿体片层结构的薄膜上
B、光反应和暗反应都有许多酶参与
C、温度降到0℃，仍有植物进行光合作用
D、NADP在暗反应中起还原作用，并将能量转移到糖分子中。

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实验4.3 叶绿体中色素的提取和分离
一、教学目标：
初步学会提取和分离叶绿体中色素的基本方法和技术。

二、教学重点与难点
重点：提取和分离叶绿体色素的方法。

难点：步骤和原理。

三、预习与笔记
1、本实验原理是。

2、叶片去除主叶脉的原因是。

3、研磨绿叶时加入碳酸钙的目的是，加入石英砂的目
的是，加入无水酒精的目的是。

4、叶绿素提取液为什么要避光保存？。

5、滤纸条上划线应注意什么？。

6、滤纸条上的色素线为什么不能浸入层析液？。

7、反射光下叶绿体色素呈现什么颜色？。

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实验4.4 探究影响光合作用的因素
一、教学目标：
1、运用控制变量原则探究影响光合作用强度的环境因素。

2、利用真空渗水法，设置观察指标检测光合作用强度。

二、教学重点与难点
重点：实验操作和观察。

难点：控制变量，设计合理的实验步骤。

三、预习与笔记
1、实验题目：探究（某一外界因素）对光合作用强度的影响。

2、实验目的：
3、实验原理：。

4、我们的假设是：。

5、实验需要的材料是。

6、实验需要的仪器与试剂是。

7、实验步骤：（材料处理、设置对照组和实验组的操作、观察指标、记录数据的内容和形式等）
8、实验数据记录表
9、数据分析
10、结论和讨论
结论：。

我们遇到的问题及解决方法：
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第四章第3节细胞呼吸
一、教学目标：
1、能概述细胞的有氧呼吸于无氧呼吸的过程，并解释其中的物质变化与能量转换过程；举例说出无氧呼吸在实际生产和生活中的应用。

2、通过观察演示实验，学会分析细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

3、初步学会检测酒精、二氧化碳等细胞呼吸产物的方法。

二、教学重点与难点
重点：细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的过程及原理。

难点：细胞的有氧呼吸过程。

探究酵母菌的呼吸方式。

三、预习与笔记
1、我的疑问。

2、细胞呼吸是指。

3、演示实验“酵母菌的呼吸方式”实验原理是：。

4、该实验中测量作为酵母菌呼吸强度的标致。

5、实验中甲乙两试管中加入5%葡萄糖液的作用是。

6、甲试管中使用隔绝空气，乙试管中（器皿）提供酵母菌有氧呼吸需要的氧气。

7、1—4号试管中的BTB液的作用是，溶液PH<7时呈现色，溶液PH>7时呈现色。

8、实验结果说明在底物量、反应温度和时间都相同的条件下，酵母菌有氧呼吸释放的二氧化碳量
（多于/等于/少于）无氧呼吸的量。

9、有氧呼吸是生物体在。

10、无氧呼吸是生物体在。

字代表的物质
1代表
2、7
3、9、12
4
6
5、8
10
11
图中第1阶段反应场所为，图中第2阶段反应场所为
图中第3阶段反应场所为
12、有氧呼吸反应式
13、发酵是。

14、乳酸发酵反应式
15、酒精发酵反应式
16、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
17、呼吸作用的意义是。

四、练习
1．葡萄糖氧化分解后，把一部分能量储存在ATP中，这个过程称为 [ ]
A．能量储存 B．能量释放C．能量转移D．能量利用
2．在马拉松长跑运动中，运动员所消耗的能量主要来自 [ ]
A．有氧呼吸B．高能化合物的转移 C．无氧呼吸 D．脂肪的氧化
3．人体剧烈运动后，往往会感到肌肉酸痛，原因是肌肉中 [ ] A．无氧呼吸中产生丙酮酸过多 B．无氧呼吸中产生酒精过多
C．有氧呼吸中产生二氧化碳过多D．无氧呼吸中产生乳酸过多
4．下列化学变化为肌肉收缩直接提供能量的是 [ ]
A．肌糖元→丙酮酸→CO2+H2O+能量 B．磷酸肌酸→肌酸+Pi+能量
C．葡萄糖→丙酮酸→乳酸+能量D．ATP→ADP+Pi+能量
5．下列叙述哪项是不正确的 [ ] A．高等的多细胞动物进行气体交换，必须通过呼吸系统和循环系统才能进行
B．人体剧烈运动时，由于肌肉组织缺氧，组织细胞只能进行无氧呼吸，把C6H12O6分解成酒精C．ATP是动物及人体的能量转移、利用关系最密切的高能化合物，可以简写为A-P～P～P D．磷酸肌酸释放的能量可供ADP合成ATP
6．能正确表示动物细胞内ATP生成量与氧气供给量之间关系的是 [ ]
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第四章第4节生物体内营养物质的转变
一、教学目标：
1、简述糖类、脂肪、蛋白质等三大营养物质之间的转换关系，能够指出合理营养的重要性。

2、关注合理营养的方式与方法，关注三大营养物质转换的知识在实际生活中的应用。

二、教学重点与难点
重点：
糖类、脂肪、蛋白质等三大营养物质之间的转换关系。

学生认同并选择健康的生活方式，建构科学的膳食观念。

难点：
糖类、脂肪、蛋白质等三大营养物质之间的转换关系。

三、预习与笔记
1、我对营养物质的理解，我对生物体内营养物质转变的困惑。

2、人体需要的营养物质为等。

其中能直接吸收的是等成分，需要消化后才能吸收的是。

3、淀粉消化的场所是，其过程用反应式表示为。

4、请说明糖代谢的具体场所：单糖氧彻底化分解的场所是，动物细胞合成糖原的场所是，单糖合成脂肪是在细胞的进行。

5、请写出糖代谢示意图。

6、脂肪的消化场所是，过程可表示为。

7、甘油代谢发生在细胞中，转化成后进入（细胞器名称）进一步氧化分解或转化。

8、脂肪酸则被运输到需要能量的组织（例如组织）或细胞（例如细胞），在（细胞器名称）中被分解成二碳化合物，进入循环，彻底氧化分解为，释放出（大量/少量）能量。

9、脂肪的合成和分解在脊椎动物的和细胞中进行。

10、写出脂肪代谢图解。

11、动物细胞内合成蛋白质的氨基酸主要来源有：
①
②
③
12、脱氨基和转氨基有什么区别？。

13、细胞中蛋白质代谢图解表示。

14、请思考三大类有机物代谢有何联系，图示并说明转化条件。

转化条件是。

15、合理膳食的含义是。

四、练习
1、有些人只吃以淀粉为主的素食, 但身体也会发胖。

发胖的原因主要是淀粉在体内（）
A.能分解成葡萄糖
B.能转变成生长素
C.能转变为脂肪
D.可变成糖元
2、在细胞中进行脂肪代谢中，正确的说法是（）
A.是构成细胞膜的主要成分
B.甘油和脂肪酸不能氧化分解成CO2和水
C.脂肪在人体内可以转化成肝糖元
D.脂肪只能储存在皮下结缔组织
3、人体吸收的脂肪主要去路是（）
A、氧化分解释放能量
B、合成特殊的脂类分泌物
C、合成组织脂类和贮存脂
D、转变为肝糖元或葡萄糖
4、动物在饥饿或冬眠时，能源物质的消耗顺序是
A．脂肪→蛋白质→糖类B．糖类→脂肪→蛋白质
C．脂肪→糖类→蛋白质D．蛋白质→糖类→脂肪
5、原以糖类为食的小狗，连续禁食，期间只供给水，则小狗尿液成分的变化是
A．尿素含量增多，无机盐的含量减少B．尿素含量减少，无机盐的含量增多
C．尿素和无机盐的含量都增多D．尿素和无机盐的含量都减少
6、右图表示三大有机物氧化分解过程，
数字代表物质，则：
1 2
3 4
6
过程Ⅰ为，发生场所
是；
过程Ⅱ为，场所Ⅲ
为，发生的反应是
蛋白质的消化终产物
是，代谢产物终是
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第四章复习
是生命的基本特征。

细胞内物质的自我更新过程是通过一系列实现的。

合成反应和是生化反应中最常见的类型，它们在的催化和下进行，并伴随有的变化。

酶是催化剂，与无机催化剂相比，酶具有和的特性。

酶的专一性与酶部位的结构有关。

酶的活性受和等影响。

ATP（中文全称）普遍存在于生物体的中，具有的高能磷酸键，是生命活动的。

在细胞中，ATP与相互转变实现储能和放能过程。

所有的细胞通过有机物形成ATP，植物还可以通过形成ATP。

科学家对光合作用的研究历程告诉我们，科学是在和中前进的。

要取得成功，不仅需要丰富的和有效的，也需要、
的精神。

在绿色植物中，光合作用是吸收并利用光能，将和合成有机物并释放，将光能转换成的过程。

整个过程有和两个阶段。

光反应发生在叶绿体的中，将能转换成能。

暗反应则发生在叶绿体的中，利用光反应形成的能固定，合成，同时将能储存在物质中。

是活细胞获得能量的主要途径。

有氧时，有机物在中氧化释放的能量；无氧时，有机物在细胞中则不能，释放的能量。

细胞呼吸是，同时
的过程。

在细胞内，糖类、脂肪和蛋白质的和过程中，部分是相同的，因此，这三类物质在内是可以相互转变的。

合理营养是指中七大营养物质种类，摄入量及其符合人体营养要求。