資源簡介

第二章 組成細胞的分子
第一節 細胞中的元素和化合物
【教學目標的確定】
課程標準與本節對應的“內容要求”是：“說出細胞主要由C、H、0、N、P、S等元素構成。”對應的學業要求是：“從結構和功能相適應這一視角，解釋細胞是由元素和化合物組成的，知道組成細胞的元素和化合物是細胞執行各項生命活動的物質基礎。”根據上述要求和建議，由此確定教學目標為：
1.通過比較組成玉米和人體的元素及含量，掌握組成細胞的大量元素和微量元素。
2.通過檢測生物組織中的糖類、脂質和蛋白質，認識組成細胞的幾種化合物。
【教學重難點】
教學重點：組成細胞的主要元素和化合物；檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
教學難點：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
【教學步驟】
1.新課導入
教師：播放地球的圖片，展示《組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表》。
教師：引導學生比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，并總結它們的異同點。
教師：生物體總是和外界環境進行著物質交換，細胞生命活動所需要的物質，歸根結底是從無機自然界中獲取的。因此，組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到，沒有一種化學元素為細胞所特有。但是，細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同。
教師：我們首先來學習組成細胞的元素都有哪些。
2.新課講授
組成細胞的元素
教師：組成細胞的化學元素，常見的有20多種，其中有些含量多，有些含量很少。組成生物體的元素與組成地殼的元素有相似性，又有差異性組成細胞的元素，在自然界都能找到，沒有一種化學元素為細胞所特有；細胞中各種元素的含量與無機自然界的大不相同。
教師：展示《玉米細胞和人體細面的部分元素及合量（干重，質量分數）》的表格。
教師：在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現象？
在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因為玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類，脂類和蛋白質等物質，這些物質含有
C、H、O，蛋白質中還含有大量的N元素。
教師：細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？
細胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白質都含有S，葉綠體中的葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質或葉綠素。
教師：比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結論？
組成玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細胞。這說明玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多些，而人體細胞中的蛋白質的含量要多一些；Ca元素的含量也有區別，這與玉米和人體的物質和結構組成有關。
教師：講解大量元素和微量元素的含義以及種類。
組成細胞的化合物
教師：講解組成細胞的元素大多數以化合物的形式存在，如水、蛋白質、核酸、糖類、脂質等。
教師：展示《組成細胞的主要化合物及相對含量》圖，講解細胞內含量最多的化合物是水，含量最多的有機化合物是蛋白質。
教師：展示梨的圖片，那么梨的果實和葉片的細胞中所含的化合物的種類和含量有什么明顯的差別？
梨的果實細胞中糖類和水等物質多，不含有葉綠素。
教師：那么人們是怎么知道它們的含量占比的？通過下面的探究實踐，可以嘗試檢測不同生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
教師：利用課件展示實驗原理：某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產生特定的顏色反應。糖類中的還原糖，如葡萄糖，與斐林試劑發生作用，生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。蛋白質與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應。因此，可以根據有機物與某些化合試劑所產生的顏色反應，檢測生物組織中糖類、脂質和蛋白質的存在。
教師：準備好實驗材料、試劑和儀器，引導學生四人一組進行實驗。
教師：首先講解用梨勻漿或葡萄勻漿進行還原糖的檢測和觀察步驟。帶領學生進行試驗后展示實驗結果。
教師：講解利用花生子葉進行脂質的檢測和觀察步驟。帶領學生進行試驗后展示實驗結果。
教師：講解利用豆漿等進行蛋白質的檢測和觀察步驟。帶領學生進行試驗后展示實驗結果。
教師：通過我們檢測，這些生物材料中有機化合物的種類、含量一樣嗎？
不同生物材料中有機化合物的種類、含量有差異。
教師：這對我們選擇食物有什么啟發？
在日常膳食中要遵循“多樣、均衡”的原則，滿足機體生命活動的需要。
【板書設計】
2.1細胞中的元素和化合物
一、組成細胞的元素
生物界與非生物界在物質上的聯系：組成細胞的元素，在生物界中都能找到（統一性）；含量相差很大（差異性）。
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
二、組成細胞的化合物
無機物：水、無機鹽
有機物：糖類、脂質、蛋白質、核酸
三、檢測生物組織中的糖類、脂質和蛋白質
還原糖+斐林試劑經加熱后產生磚紅色沉淀
脂肪被蘇丹Ⅲ染成橘黃色
蛋白質+雙縮脲試劑呈現紫色

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