1、第三章 细胞的代谢一、课标内容1说明物质进出细胞的方式。2说明酶在代谢中的作用。3解释 ATP 在能量代谢中的作用。4说明光合作用以及对它的认识过程。5研究影响光合作用速率的环境因素。6说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。二、教学要求第一节 细胞与能量基本要求1举例说出生物体内或细胞中发生的各种能量形式可以相互转变，认同生命活动的过程不是孤立的而是有机联系的辩证唯物主义观点。2举例说出细胞内的吸能反应和放能反应。3简述 ATP 的化学组成和特点。4写出 ATP 的分子简式。发展要求 解释 ATP 在能量代谢中的作用。说明1有关能量的理化方面知识不作要求2ATP 的化学结构式只要知道结构简式，ATP
2、 分子化学结构式不作拓展。3小资料“生物发光”提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第二节 物质出入细胞的方式基本要求1说出渗透过程。2说明红细胞吸水与失水的原因。3活动：“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原” 。能排除观察中各种无关因素的干扰，善于发现问题并积极参与讨论探求新知。能从不同的角度思考、分析、解释观察到的现象，树立实事求是的科学态度。4解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象。5说明渗透、被动转运、主动转运。6描述细胞“胞呑” 、 “胞吐”的过程。发展要求 联系生活实际理解研究物质跨膜运输的意义。说明 建议活动：“探究洋葱表皮细胞细胞液的浓度范围”不作要求。第三节 酶基
3、本要求1简述酶的概念。2描述酶的发现过程，认同像酶发现过程那样，科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的观点。3说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性，感受生命活动的复杂性。4举例说明酶的专一性和高效性，逐步形成运用所学知识解释日常生活中实际问题的能力。5活动：探究酶的专一性。学会对假设中的重要变量下操作性定义，能在教师指导下设计比较可行的实验方案，能对探究的过程和结果进行简单的评估，能写出格式规范的探究报告。6活动：探究 pH 对 H2O2酶的影响。学会依据实验目的，操纵和控制自变量，限制和控制无关变量，观察和测量因变量的科学方法，具有较强的控制变量意识。能与同学合作设计比较可行的实验方案
4、。7分析酶的催化作用受许多因素的影响。发展要求 进行有关的实验和探究，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。说明 小资料：“辅酶”及课外读“酶的应用”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第四节 细胞呼吸基本要求1概述需氧呼吸及厌氧呼吸概念、反应式、过程，认识活细胞中物质、能量和信息变化的统一性。2举例说明细胞呼吸在实践中的应用，关注细胞呼吸与生产生活的关系，认同科学对技术、社会的促进作用，树立科学技术是第一生产力的观点。发展要求 比较需氧呼吸和厌氧呼吸的异同。说明1呼吸作用的氧化还原、电子得失的反应不作要求。2氧化型辅酶 （NAD+）转化成还原型辅酶 （N
5、ADH）不作要求。3糖酵解、柠檬酸循环、 “电子传递链”三个名词概念及“细胞呼吸从糖酵解开始” 、 “柠檬酸循环” 、 “电子传递链” 、 “细胞呼吸是细胞代谢的中心”三部分内容不作要求。4乙醇发酵中，从丙酮酸脱羧、还原到乙醇的化学方程式不作要求。5小资料：“呼吸速率” “需氧呼吸出现的意义” “酵母菌”及课外读“各种体育运动所花费的能量”提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第五节 光合作用基本要求1辨别自养、异养两类生物。2说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物，认同同化作用与异化作用、光合作用与呼吸作用、能量代谢和物质代谢之间是辩证的对立统一关系。3说出色素的种类、颜色和吸收
6、光谱。4概述光反应的过程及光系统的作用。5概述碳反应的过程。6活动：“光合色素的提取和分离” 。能对实验中观察到的现象进行科学的分析、判断与推理，能用准确的术语、图表介绍探究的方法和结果。7活动：探究环境因素对光合作用的影响。学会提出问题、建立假设、下操作性定义、控制变量、数据解释等一般的科学探究方法，能独立设计单因子对照实验方案。发展要求1区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。2分析外界因素对光合速率的影响。3比较细胞呼吸和光合作用的异同。4阐明科学探究的基本过程，提出值得探究的问题，建立合理的假设，领悟提出问题、搜寻事实、捕获信息、立论解释的科学思维过程。说明1光合作用反应式中氧化还原过程不
7、作要求。2 “NADH”不作要求。3小资料：“树叶的颜色” 、 “暗反应和碳反应” 、 “表观光合速率与真正光合速率” 、 “光合作用临界温度” 、 “光合作用最适温度”及课外读“光呼吸” 、“C4 植物” 、 “光合作用初期研究简史”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。三、教学建议1课时建议（共计 15 课时）第一节 细胞和能量 1 课时第二节 物质出入细胞的方式 2 课时（含活动）第三节 酶 3 课时（含活动）第四节 细胞呼吸 2 课时第五节 光合作用 5 课时（含活动）复习与小结 2 课时2教法建议（1）第一节细胞与能量的教学重点是 ATP 化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
8、。难点是 ATP 与 ADP 的相互转化。教材先介绍了细胞中有哪些能源物质，它们可以通过细胞的光合作用、呼吸作用等代谢吸能、放能。把学生带入到细胞与能量的学习情景中，又为后面“ATP 是细胞的能量“通货”做好了铺垫。建议教师教学时多作些比喻，使本节内容易于被学生理解。充分利用教材上的图解，让学生在看懂图解的基础上，讨论 ATP 与ADP 的相互转化，说明 ATP 的生成途径，阐明 ATP 在能量代谢中的作用，形成生物体结构和功能的相统一的观点。（2）第二节物质出入细胞的方式的教学重点与难点是区分物质出入细胞的各种方式的异同。由于本节教材内容较抽象，在教学手段上应该充分运用示意图、模型、最好是结
9、合动画的多媒体课件等直观手段，增加学生的感性认识，帮助学生对细胞膜控制物质运输功能的理解。在教学方法上，可引导学生结合具体实例进行探究，然后通过列表对比等方式，帮助学生认识物质出入细胞的各种方式的异同区别。关于“胞呑” 、 “胞吐”的教学，可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生比较熟悉的事例引入，通过引导分析其形成过程，结合插图、动画，增强直观感受，易取得较好效果。（3）第三节酶教学重点是酶的作用、本质和特性。难点是酶的催化作用原理，控制变量的科学方法。学生对酶的认识有限，但对催化剂的作用比较熟悉，建议在教学中，可以利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点，通过进行过氧化氢
10、在生物催化剂与无机催化剂作用下的反应速度的比较实验，证明“酶的催化效率” ，引导学生进入新课学习。介绍酶的概念和成分，让学生对酶有一个总体的印象，然后举例说明影响酶活性的因素及机理，以及酶催化作用的特性。（4）第四节细胞呼吸的教学重点是需氧呼吸的过程及原理。难点是细胞呼吸的原理和本质，学生学过了 ATP 的知识，对于 ATP 作为能量的通货有了一定的认识，建议教师可以此为切入点，提出问题引入新课。先出示一些与呼吸作用相关的图文资料，让学生分析说明这些事例中所应用的细胞呼吸原理，再联想其他事例，进行讨论和交流，从而认识到细胞呼吸原理在实践中应用的广泛性。进而阐述需氧呼吸的化学过程，举例说明厌氧呼
11、吸与需氧呼吸的异同，理解细胞呼吸是生物获得能量的主要代谢途径。通过“乙醇发酵”演示实验，了解细胞厌氧呼吸，学习科学方法，养成科学态度，提高分析实验现象的能力，通过分析细胞呼吸原理在生产和生活中的一种应用实例，有助于学生正确理解科学、技术、社会之间的关系。（5）第五节光合作用的教学重点是绿叶中色素的种类和作用，光合作用的光反应、碳反应过程及相互关系，影响光合作用强度的环境因素。难点是光反应和碳反应的过程，探究影响光合作用强度的环境因素。建议在学习光合作用的具体过程时，重点掌握光反应和碳反应两个过程的区别和联系，特别是其中的物质变化和能量变化的过程，发生的部位和条件。试图从化学反应的角度上看待光合
12、作用的过程，从化学反应发生的变化去认识水和二氧化碳是如何转变成有机物糖类等物质的。同时明确在这两个过程中每一个物质变化和相应的能量转化的过程，从整体上认识和理解光合作用。可以用图表的形式对光反应和碳反应过程的具体部位、需要的条件，物质和能量的变化及联系予以总结概括，比较和鉴别中潜移默化的获得知识。通过多媒体教学手段来模拟抽象的光合作用过程比如光反应阶段光能如何转换成电能，体会“观察”和“想象”过程。在突破“难点”时，形象的比喻有助于学生对知识的理解：全部的胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 b、大部分叶绿素 a 就像是“天线” ，不断收集吸收光能传递给少数特殊状态的叶绿素 a，这类叶绿素 a 在阳光下不
13、断丢失电子和获得电子而形成高能电子流，就起到了“泵”的作用，电子流的“源头”却是水同时配合启发、讨论、列表对比、图示总结等手段，牢固掌握光反应、碳反应中物质和能量的转化过程，真正体会到光合作用在自然界的地位。四、活动建议1活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原通过探究活动“洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验” ，让学生体验水分子的渗透过程，接受科学探究方法，并熟练使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程。通过实验，引导学生理解成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统，成熟的植物细胞有大液泡，其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)可看作一种半透膜(选择性透过膜)，
14、当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将渗透失水：反之，细胞将渗透吸水。引导学生分析日常生活的实例，如泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺，做菜馅时加入一些盐后蔬菜中的水会大量浸出，农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等。鼓励学生设计实验，包括实验步骤和预期结果。最后进行实验，观察结果记录、结果分析讨论与交流等。2 “探究酶的专一性”活动酶的专一性的探究活动，教师可提出“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”的问题，提示学生，淀粉在淀粉酶作用下水解成的麦芽糖和蔗糖，在蔗糖酶作用下水解成的葡萄糖、果糖，麦芽糖、葡萄糖、果糖在煮沸的条件下，与本尼迪特试剂反应会
15、有红黄色沉淀物质产生，而淀粉和蔗糖与本尼迪特试剂无此反应。因此，本尼迪特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，根据颜色反应进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。学生可以自行选择药品、试剂、器材设计对照实验，结合特定的颜色反应推测淀粉和蔗糖是否被水解，从而判断酶是否具有专一性。教师要对学生的实验设计予以指导，提升学生设计实验、评价实验的能力。在此基础上，再列举出更多的实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性。3 “探究 pH 对 H2O2酶的影响”实验通过实验，培养实验设计、独立操作及分析实验数据的能力，认识生物科学的价值，养成勇于实践的科学精神和科学态度。由于实验设计类型实验是学生在
16、生物学科中第一次遇到，建议教师利用直观的手段（绘图或电子幻灯等）将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示，帮助学生实验操作，提高讨论的效率。本实验连贯性很强，在实验前要仔细阅读实验全过程，对实验步骤做到心中有数。建议实验前，对实验组组长进行培训，以便在开展实验时充当小老师。也可以课前布置学生利用课余时间以小组为单位，制定实验方案。在开展实验前各小组进行实验设计方案的汇报，提出预期结果。并在实验中，根据实验现象及收集到的数据，体验数据处理、结果分析和结论得出的过程，提高科学探究的能力。4 “光合色素的提取与分离”实验“光合色素的提取和分离”的探究活动，要让学生掌握叶绿体中的色素的提取
17、方法，目的是让学生认识四种色素的颜色和含量，感知叶绿体结构与光合作用相适应的特点，因为在光合作用中，只有色素才能吸收、传递光能，也只有色素才能转化光能。在实验过程中，教师对于实验原理、材料和药品的选用、操作注意事项都要向学生讲解清楚。同时，还可以让学生观察色素的吸收光谱，即让白光穿过叶绿体色素溶液后再经过三棱镜分光，分析光屏上的暗带，进一步感知色素在光合作用中的作用。实验中要把握几个重要环节，制备滤液时一定要剪碎叶片，研磨成糊状然后过滤。划滤液细线时，用去掉铅笔芯的自动铅笔代替毛细吸管，还要根据自己制备的滤液颜色的深浅，重复划滤液细线 26 次。层析时，划好的滤液细线不能浸入层析液。5 “探究
18、环境因素对光合作用的影响”探究“尝试探究环境因素对光合作用的影响”探究活动，借助于技能训练，分析植物光合作用速率与一些外界因素的关系图表，总结外界因素对光合作用速率的影响，认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用。如通过对一组关系图象的分析，完成技能训练，要用这些关系曲线去解释生产上的实际问题并指导农业生产实践，以加深对光合作用过程的理解。同时配合一些针对性强的一些图像变式训练题，检查对知识的掌握程度，及时予以纠正和巩固。由于学生在前面已经学习了光合作用的相关知识，建议教师可以引导学生先分析有哪些影响光合速率的因素，使学生对光合速率的大小有一个理性的认识。本活动最后要用具体的数据来说明结果，因此活动过程中数据的获得、记录以及分析，绘制折线图是本活动的重点，对所绘图形进行正确的分析，得出正确的结论是活动的难点。为了便于控制光照强度，在活动中不能采用自然光照，可以用不同功率的台灯作为植物光合作用中光的来源，也可以通过控制光源与植物之间的距离，来达到控制光照强度的效果。本活动适宜 2 至 4人小组进行合作研究，小组成员要分工明确。
