第二章生物的新陈代谢。

教案课件是老师工作中的一部分，大家应该开始写教案课件了。将教案课件的工作计划制定好，才能使接下来的工作更加有序！那么到底适合教案课件的范文有哪些？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“第二章生物的新陈代谢”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

第二章生物的新陈代谢
第二节绿色植物的新陈代谢
一.水分代谢
教学目的:1.掌握植物细胞对水分的吸收、运输和散失的全过程
2.理解成熟的植物细胞渗透吸水的原理
3.了解植物蒸腾作用的概念及其意义
教学重点和难点:植物细胞的渗透吸水
复习:细胞的组成物质(成分)包括哪些?──包括水、无机盐和各种有机物
而植物新陈代谢的内容就是包括这些物质的吸收、利用、合成、分解、排出等
具体来说植物的新陈代谢包括：
（１）水分代谢──吸收、运输、利用、散失
（２）矿质代谢──吸收、运输和利用
（３）有机物和能量的代代谢───光合作用和呼吸作用
绿色植物必须先吸收无机物才能合成有机物，因此，植物的新陈代谢先讲无机物的代谢　
一.水分代谢
1.吸收水分的器官──根(最活跃的部位是:根尖的根毛区细胞即是在成熟区细胞)结合根尖结构图简要介绍根尖四个部分的结构及其功能
根冠──保护;分生区(生长点)──具分裂能力伸长区──细胞迅速伸长
成熟区(根毛区)──吸收水和无机盐
吸胀作用吸水:未形成液泡前(条件),原因是有亲水性物质
2.吸水的主要方式
渗透作用吸水:形成大液泡以后,主要是这种方式吸水
3.渗透吸水
(1)渗透作用──水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,叫做渗透作用
利用实验讲清什么叫渗透作用.
在上实验可知:在一个渗透系统中就会发生渗透作用,但组成渗透系统必须具备两个条件:半透膜
(2)组成渗透系统的条件
浓度差
(3)成熟的植物细胞置于溶液中,亦组成一个渗透系统
①原生质层(由细胞膜、液泡膜、及两层膜间的原生质组成）相当于一层选择透过性膜
②细胞液具有一定浓度
因此,成熟植物细胞置于溶液中,会发生渗透作用,质壁分离实验能证明这点
如何进行实验……
质壁分离──原生质层与细胞壁分离的现象，叫做质壁分离。
质壁分离复原──把已经发生质分离的细胞放入清水中，原生质层和液泡逐渐　恢复原状。这种现象叫质壁分离恢复。
(4)渗透吸水和渗透失水的条件──决定于浓度差
当外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时,植物细胞会通过渗透作用失水;
当外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时,植物细胞会通过渗透作用吸水;
4.水分的运输
运输的结构──导管,水分主要是通过导管进行运输。
运输的途径:根(根毛区细胞从土壤中吸收)-→茎-→叶-→散失(通过气孔)
5.利用(1)参与光合作用等代谢活动:公仅占1%左右
(2)通过蒸腾作用散失到大气中:约占99%
6.蒸腾作用失水的意义(稍作解释)
(1)是植物吸收水和促使水在体内运输的主要动力
(2)促进溶解在水在的矿质养料在植物体内的运输
(3)可以降低植物体特别是叶片的温度,避免因强烈阳光照射而造成灼伤
小结:1.从个体水平看,根是吸水的主要器官,水经根、茎、叶的导管运输到各器官，然后，９９％的水散失，只有１％的水利用。
2.从细胞水平来看，植物细胞主要以渗透作用方式吸水，水参与各种生理活动过程。
二.矿质代谢
教学目的:1.了解植物生活所需的必需元素及分类,掌握矿质元素的概念
2.掌握矿质元素吸收的过程及利用的情况
教学重点:吸收矿质元素的过程
教学难点:植物对矿质元素吸收的选择性
复习:1.根毛区细胞吸水的主要方式的什么?
2.根毛区细胞能否从土壤中吸水,决定于什么?
新课:
(一).植物需要的元素
1.必需元素:16种……
大量元素:(9种)Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｍg、Ｃa
2.按需要量分类微量元素:(7种)……
3.矿质元素:──除Ｃ、Ｈ、Ｏ外,主要由根系从土壤中吸收的元素,如N、P、K等。4.重要作用:(1)组成植物体的成分(2)调节植物生命活动的功能.
一旦缺乏某种矿质元素,就会出现相应的病症(彩图五)
(二)根吸收矿质元素的过程
1.交换吸附:
根细胞呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸可离解成
H+和HCO3-。这两种离子吸附在细胞膜的表面。
原生质同时具有正负电荷，通常情况下会保护电荷平衡，因此，细胞膜
吸附了一个正离子，同时就要释放一个正离子，吸附一个负离子，同时就要
释放出一个负离子，这就是叫做交换吸附。据此，根细胞表面上的Ｈ＋和
ＨＣＯ３就会与土壤溶液中的阳离子和阴离子交换
交换吸附的结果是：矿质元素不断被吸附到细胞膜的外表面，而根细胞膜上的Ｈ＋和ＨＣＯ３不断释放到土壤溶液中。细胞膜外的矿质元素离子要
进入细胞内，要经另一个过程。
2.主动运输
主动运输需要什么条件?──载体和能量
能量是由线粒体通过有氧呼吸产生,由此可知:根吸收矿元素与呼吸作用有
密切关系,呼吸作用为交换吸附提供H+和HCO3,同时又为主动运输提供能量。
载体是决定于细胞本身，不同的植物细胞，含载体的种类和数量是不同的，　这决定植物对矿质元素离子的吸收是具选择性的。
(三)植物对离子的吸收具有选择性
决定于细胞膜上载体的种类和数量,与土壤溶液中离子的浓度不成正比例
比较:植物吸水和吸收矿质元素离子
吸水:主要通过渗透作用吸水,主要决定于浓度差.
矿质元素的吸收:(1)交换吸附(2)主动运输与离子浓度无关,与载体有关
结论:吸水和吸收矿质元素是两个相对独立的过程
(四)运输和利用
运输是与水同时进行的,而利用分为两种情况:
1.可以重新利用(可移动):如N、P、K、Mg
这些离子,进入细胞后,或以游离状态存在,或与其他物质结合为不稳定的化合物随细胞的衰老,这些离子会转移到幼嫩的组织被再利用,若缺乏时,老叶(老的组织)先受害,呈病态.
2.不能再利用(不可移动):如
这些离子进入细胞后,与其他化合物结合成稳定的化合物,这些离子往往停留在已经长成的叶(组织)不能再利用,一旦缺乏,幼嫩的组织首先呈病态.
小结:1.植物需要的元素
2.矿质元素离子吸收的过程
3.利用的情况
三.光合作用
教学目的:1.了解光合作用的场所──叶绿体的有关结构特点;了解光合作用的意义
2.掌握光合作用的过程
教学重点和教学难点:光反应和暗反应的过程
复习:1.矿质元素以什么状态存在和被根吸收?
2.根吸收矿质元素的过程分哪两步?与呼吸作用有何关系?
绿色植物的生活，除了根从土壤中吸收水分和矿质元素外，还需要有机物，如葡萄糖等，那么，有机物从哪昊来呢？归根到底是绿色植物通过光合作用制造的。
(一)光合作用的场所──叶绿体
1.叶绿体的结构特点①含各种与光合作用有关的酶
(用挂图复习)②含各种色素
2.叶绿体的色素种类和作用
叶绿素a(呈蓝绿色)
叶绿素
(1)叶绿体的色素叶绿素b(呈黄绿色)
胡萝卜素(呈橙黄色)
类胡萝卜素
叶黄素(呈黄色)
(2)各种色素的作用:吸收可见光,用于光合作用.
叶绿素:主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素:主要吸收蓝紫光
(二)光合作用的过程
1.光反应光解
①2H2o──→4[H]＋O2
(1)物质变化
②ADP＋Pi＋能量──→ATP
(2)能量变化:光能──→活跃的化学能(贮于ATP中)
2.暗反应
(1)物质变化:C5＋CO2───→2C3────→C6H12O6＋H2O
(2)能量变化:活跃的化学能─→稳定的化学能(贮于ATP中)
3.光反应和暗反应的联系
光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应提供[H]和ATP,因此,尽管暗反应
不需要光,暗反应也不能在晚上(或无光条件下)单独进行.
4.解释下列几个问题
(1)光合作用的反应物有哪些?各参加哪一步反应?
水──光反应二氧化碳───暗反应
(2)光合作用的产物有哪些?各生成于哪一个反应过程?
葡萄糖──暗反应水──暗反应氧气──光反应
(3)生成物中各种元素的来源如何?
葡萄糖中的C、O来源于二氧化碳H来源于水;生成的氧气的氧来源于水
(4)光反应和暗反应能否独立进行?
否因为暗反应要光反应提供[H]和ATP
(三)光合作用的反应总式
6CO2＋12H2O───→C6H12O6＋6O2＋12H2O
写这反应式时注意以下几点
(1)光合作用有水分解,也有水生成,反应式中不能抵消
(2)“─→”不能写成“＝”
　(3)O*是一种标记方法,不要漏写
小结:1.光合作用的场所
2.光合作用的过程
3.光合作用反应总式
四.呼吸作用
教学目的:1.掌握有氧呼吸和无氧呼吸的详细过程及概念
2.了解呼吸作用的实质及其意义
教学重点:有氧呼吸和无氧呼吸的过程
教学难点:有氧呼吸的三个阶段
复习:1.光反应和暗反应各生成了什么物质?
2.光合作用的实质是什么?写出反应式
植物通过光合作用,把光能转变成化学能贮存在有机物中,但贮于有机物中的能量是不能直接利用的,而植物的生命活动每时每刻都离不开能量,那么,有机物中的能量又怎样被释放出来,供植物进行生命活动呢?这涉及到呼吸作用.
有氧呼吸
(一)呼吸作用的类型
无氧呼吸
(二)有氧呼吸(主要形式)
1.主要场所──线粒体
2.全过程
(1)C6H12O6(葡萄糖)──→2C3H4O3(丙酮酸)+少量氢(4[H])+少量ATP(2ATP)
(2)2C3H4O3+6H2O──→6CO2+大量氢(20[H])+少量ATP(2ATP)
(3)24[H]+6O2──→12H2O+大量ATP(34ATP)
总反应式:
C6H12O6+6H2O+6O2──→12H2O+6CO2+能量
1摩尔葡萄糖彻底分解后,放出总能量是2870千焦,其中有1255千焦的能量贮存于ATP中,(约占43.7%)其他的能量以热的形式散失.
3.有氧呼吸的概念:
有氧呼吸是指植物细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程.
(三)无氧呼吸
1.无氧呼吸和发酵的概念
2.过程(分为两阶段)
┌─→2C2H5OH+2CO2+能量
C6H12O6─→2C3H4O3─┤
└─→2C3H6O3+能量
第一个阶段与有氧呼吸相同,第二阶段在不同酶的作用下,分解成酒精或乳酸
由于无氧呼吸是分解成不彻底的氧化产物,还有许多能量未释放出来,所以无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少得多.例如:1摩尔葡萄糖分解成乳酸,只产生
196.65千焦的能量,其中60.08千焦的能量贮于ATP中.
(四)有氧呼吸与无氧呼吸的比较
1.本质一样,都是分解有机物,释放能量,从过程看,第一个阶段是相同的
2.分解的产物不同,释放的能量的量不同
(五).呼吸作用的意义
为植物体的各项生命活动提供能量
细胞分裂
葡萄糖─→ATP─→ADP+Pi+能量──植株的生长
矿质元素的吸收
新物质的合成
小结:1.有氧呼吸的过程和无氧呼吸的过程
2.呼吸作用的本质和意义
3.呼吸作用和光合作用的比较

扩展阅读

第二节新陈代谢与ATP

第二节新陈代谢与ATP

教学目标：
1.ATP的生理功能
2.ATP的结构简式
3.ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径
教学重点：ATP的与ADP的转化ATP形成途径
教学难点：ATP与ADP的转化

教学过程：
一、ATP的生理功能
比较：ATP是新陈代谢所需能量的直接来源
糖类是生物体生命活动的主要能源物质
脂肪是生物体的储能物质
光能是生物体生命活动的最终能量来源
二、ATP的结构简式
1.ATP是三磷酸腺苷的英文缩写符号，它是各种活细胞内普遍存在的一种"能量货币"。
2.ATP的结构式可以简写成A-P~P~P。
说明：简式中的A代表腺苷，P代表磷酸，~代表高能磷酸键。
ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。
三、ATP与ADP的相互转化
1.ATP分子中远离A的高能磷酸键，在一定条件下容易水解，也很容易重新形成，水解时伴随有能量的释放，重新形成时伴随有能量的储存。
2.在酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个磷酸基团脱离开，形成ADP，同时储存在高能磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷在转化成A-P~P（英文缩写ADP）；在酶的催化作用下，ADP分子可以接受能量，同时与磷酸结合，从而转化成ATP。
3.ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内转化是十分迅速的。这样，细胞内ATP的总量总是处在动态平衡之中，这对于构成生物体内部供能环境有重要意义，是生物体进行一切生命活动所需能量的直接来源，ATP是生物体细胞内流通着的"能量货币"
4.ATP形成途径：
（1）人和动物，形成ATP的能量来源是呼吸作用。
（2）绿色植物，形成ATP的能量来源是光合作用和呼吸作用。

高二生物《新陈代谢与ATP》教案

高二生物《新陈代谢与ATP》教案

教学目标

知识方面
1、理解ATP的分子简式及其结构特点
2、理解ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义
3、理解ATP的形成途径
4、掌握ATP是新陈代谢的直接能源，并理解ATP作为"能量通用货币"的含义

能力方面
学生通过分析ATP与ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。

情感、态度、价值观方面
让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强学生对身边的科学（RLS）这一理念的理解。

教学建议

教材分析
1、对于ATP的分子结构，教材首先介绍了ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，分子简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸基，~代表高能磷酸键，然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和ATP释放能量的数值入手，使学生很信服地认识到ATP的确是一种高能磷酸化合物。
2、对于ATP与ADP的相互转化，教材中首先介绍了ATP水解和重新合成的过程：ATP与ADP的转化中，ATP的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端，能很快地水解断裂，于是ATP转换为ADP，能量随之释放出来以用于各项生命活动；同样，在提供能量的条件下，也容易加上第三个磷酸，使ADP又转化为ATP。在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与，活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。
同时还介绍了ATP与ADP的这种相互转化是十分迅速的，ATP在细胞中的含量是很少的，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2钞钟左右。从而易于引发学生讨论ADP-ADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是生物体维持各项生命活动所需能量的直接来源的观点。
3、对于ATP的形成途径，教材是在介绍了ADP-ATP循环的基础上，从动物（包括人体）和绿色植物两方面进行了阐述。对动物而言，产生ATP途径是是氧化磷酸化，即呼吸作用；对植物而言，产生ATP的过程包括氧化磷酸化（呼吸作用）和光合磷酸化（光合作用）。
4、对于ATP的生理功能，教材先分析了生物体内糖类、脂肪等物质具有储存能量的特点，指出新陈代谢不仅需要酶，还需要能量，糖类是细胞的主要能源之一，脂肪是生物体内重要的储能物质，但这些有机物中的能量都不能直接被生物利用，它们的能量只有在细胞中随着有机物的逐步分解而释放出来，且储存到ATP中才能被生物体利用，从而使学生易于理解为什么ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。在本节的最后，教材还用ATP是流通着的"能量货币"这一形象的比喻，以加深学生对ATP的生理功能以及ADP-ATP相互转化的认识，即伴随着ATP的水解与合成的过程，发生着能量的释放与储存，从而推动新陈代谢顺利进行。

教法建议
本节教学内容中，ATP的分子简式、ATP的生理功能是重点，ATP与ADP的相互转变在新陈代谢中的作用，既是教学重点也是难点。
1．引入本节课时，首先要让学生明确以下事实，即生物体的生存不仅仅要依靠物质上的支持，同时还必须有能量的维持，在生物体内发生物质变化的同时，必定伴随着能量的获取、储存、释放、利用和散失。这样，引入ATP这一生物体直接能源就顺理成章了。
2．引出ATP这一高能化合物时，还是先从学生较为熟悉的能量形式入手比较容易被学生接受。比如，可先从宏观上引导学生分析绿色植物的光合作用过程把光能以化学能的形式储存在糖类、脂肪等有机物中；动植物又通过呼吸作用分解体内的有机物而获取生命活动所需的能量。在此基础上，引导学生进一步分析出：光能只有转化成一种活跃的化学能，才能被绿色植物利用；同样，动、植物通过呼吸作用分解有机物释放出的能量，除了一部分以热能的形式散失或维持体温外，其余的都要转化成一种活跃的化学能，才能用于各项生命活动。那么这种活跃的、随时可以利用的化学能是什么呢?这样自然而然地就引出ATP这一生物体的直接能源物质。

　3．ATP的分子结构不宜讲授得过于深入。学生只要了解ATP中具有不稳定的高能磷酸键，ATP水解时释放其能量，形成ATP时需要能量就可以了，应把学生讨论的重点放在ATP释放出的能量用于哪些生理过程，及形成ATP的高能磷酸键时，能量来自哪些生理过程，以便使学生易于理解ATP和ADP的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。
4．ATP与ADP的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用，是本节学习的难点。为使学生的讨论顺利进行，教师应适时给学生以下提示：其一，细胞内ATP的含量是相对稳定的；其二，ATP在细胞内的含量是极少的，其三，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源；其四，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的"通用货币"。
5．ATP的形成途径也不宜太深入，因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用，将光能转化成ATP中的化学能，并将ATP中的化学能最终储存在糖类等有机物中，即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的ATP的能量源泉。

教学设计示例

第二节新陈代谢与ATP
ATP的分子简式及其结构特点、ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、ATP的形成途径、ATP是新陈代谢的直接能源，能理解ATP作为“能量通用货币”的含义
ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATP作为“能量通用货币”的含义
1课时
板图、挂图、多媒体课件

1、引言
设计1：通过学生列举生活实例引入ATP这一高能化合物。
新陈代谢的物质变化过程中，必定伴随着能量的转化。为了使学生对能量的转化有一个感性的认识，教师应鼓励学生从自己的生活中找一些能量转化的实例，比如可以提问：

（1）“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的吸收储存、或能量的释放利用的例子来吗？”
（2）“绿色植物能把光能直接用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来，这些能量能直接被细胞利用吗？”
不能，光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成；有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后，也必须转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动，携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物，即ATP，这样很自然地引入了ATP这个概念。
设计2：从细胞中能量利用存在的矛盾入手，设计相关的问题串引入ATP这一高能化合物。
（1）“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的？”
线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量
（2）“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量？”
细胞分裂、细胞核中DNA的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等需要能量
（3）“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离，细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”
（4）“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细胞又是怎样解决这一矛盾的呢？”
这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
2、ATP的分子简式及其结构特点
在引导学生讨论ATP的分子结构简式及其特点时，可从ATP的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATP是高能化合物等方面入手，使学生易于理解ATP的结构特点及其生理作用。

　需要向学生解释清楚高能化合物的概念，即高能磷酸键水解过程中，释放的能量是一般的共价键的2倍以上，如ATP末端磷酸水解生成ADP和磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol上，而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键，常以“~”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析ATP的结构简式的含义，如ATP中两个磷酸基团之间（P和P之间用“~“表示）的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应，如呼吸作用常会伴随ADP转变成ATP；而耗能的反应，如蛋白质的合成等，需要用ATP水解成ADP再将能量释放出来，以推动需能代谢反应的进行。
ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中。
3、ATP和ADP之间的相互转变及其意义
在引导学生讨论ATP和ADP之间的相互转变时，需强调细胞内ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的“通用货币”。
4、在讨论了ATP和ADP之间相互转变及其意义后，在小结ATP在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时，可结合本节所讲的内容，提一些与ATP有关的综合性问题供学生讨论，让学生在讨论中加深对ATP这一生物体直接能源物质的理解。比如，可以讨论下面几个问题：
（1）众多能源物质中，ATP这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源？
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等，这些都可作为生物体的能源物质，但生物体不能利用这些能源物质中的能量，这些物质中储存的能量必须要转移给ATP中。生物体直接从ATP中获得生命活动所需的各种形式的能量，如ATP可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
（2）为什么ATP是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质，成为生物的直接能源呢？
我们来看看葡萄糖和ATP分子中储存能量的差异就明白了。ATP末端磷酸基团水解时，释放出的能量是30.5kJ/mol，一般把水解时释放20.92kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物，可见ATP是高能化合物，而且其能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸）相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出2870kJ/mol的能量。结果，存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此还有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。
（3）ATP对生命的维持是极其重要的，试想：当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
举一个例子，学生可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3-6分钟内就会失去知觉。
（4）还有一个问题值得一提，就是ATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATP，但在正常情况下，生物体内的ATP量可满足机体的要求，奥妙何在呢？
生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给ATP，以补充ATP的消耗，即ATP—ADP循环速度是很快的。

高二生物《新陈代谢与酶》教案

俗话说，凡事预则立，不预则废。教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础，让教师能够快速的解决各种教学问题。我们要如何写好一份值得称赞的教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“高二生物《新陈代谢与酶》教案”，仅供参考，希望能为您提供参考！

高二生物《新陈代谢与酶》教案

教学目标

知识方面
1、使学生理解新陈代谢的概念及其本质
2、使学生了解酶的发现过程；初步理解酶的概念、酶的特性、影响酶活性的因素
3、使学生理解酶在生物新陈代谢中的作用

能力方面
在引导学生分析生物新陈代谢概念，探究酶的特性，探究影响酶活性因素的过程中，初步训练学生的逻辑思维能力，分析实验现象能力及设计实验的能力，。

情感、态度、价值观方面
通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系；体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值的教育。

教学建议

教材分析
1、酶的发现
教材简单介绍酶的发现历史，从1783年意大利科学家斯巴兰让尼设计的巧妙实验到20世纪80年代科学家发现少数的酶是RNA，使学生对酶的研究历史中的一些重大发现有了一个大致了解。
2、酶的特性

酶的特性主要是通过安排了有关的学生实验，让学生通过实验，发现酶的三个特性，这样的编排方式符合学生由感性到理性的认知规律，有利于引导学生主动参与教学过程，并且有利于培养学生的多种能力。酶的高效性特点，是通过比较《实验五、肝脏内的过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率》切入；酶的专一性的特点，是通过比较《实验六、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用》切入；

　3、影响酶活性的因素
本节教材主要讲述酶的催化作用需要适宜的条件，通过《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件（选做）》切入。
本节内容的最后，安排了课外读“造福人类的酶工程”，以开阔学生的视野，同时又有助于加强学生对本节基础知识的理解，使学生体会科学、技术在改变人类生活质量中的作用。

教法建议
1、使学生在理解细胞水平上的新陈代谢概念及其本质是本节的重点与难点
新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称，这是在细胞水平上对新陈代谢的描述。其实学生已不是第一次接触新陈代谢的概念，在初中生物课和高中生物课绪论中，学习已接触到诸如同化作用、异化作用及其关系等与新陈代谢有关的知识，但那是在生物个体水平对新陈代谢下的定义。本章的新陈代谢内容是对以往知识的深化和展开，教学教师要有意识地从细胞和分子水平引导学生分析出生物体是如何自我更新的，合成与分解是如何进行的，及其二者的关系，从而使学生更深刻地理解什么是生命。
例如，为使学生理解"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话，教师可结合前一章细胞的物质基础与结构基础的相关知识，引导学生分析活细胞中发生的各种化学反应，如发生在线粒体内的糖的氧化放能的化学过程；发生在叶绿体中的水和二氧化碳合成为有机物的化学过程；发生在核糖体上的氨基酸缩合成多肽链的化学过程等，使学生对"新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称"这句话有一个感性认识。
2、使学生理解酶的概念是本节的重点。在本节教学中如何组织学生完成酶具有专一性的实验并实施有效的讨论是本节的难点。
生命体随时随刻发生着数量巨大的生物化学反应，同时又是一个稳定的，开放的系统。细胞中发生的各种化学反应不可能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行，而必须在常温、常压、水溶液环境下能快速、有序地进行的，这就要尽可能地降低化学反应能阈，这是新陈代谢为什么离不开生物催化剂，即酶的原因。
酶的概念和酶的发现可结合一起在让学生讨论，这样可让学生充分体会生产实践和科学实验对科学发展的促进作用。酶的特性这部分内容，可先组织学生依次完成实验，然后再由学生来讨论和总结。
在引导学生分析酶的特性时，引导学生与蛋白质的多样性联系起来，可使学生易于理解酶的催化作用的专一注必定意味着酶的多样性，而且蛋白质分子空间结构的多样性和酶的专一性催化关系密切。

　3、使学生理解酶具有高效性、专一性和需要适宜条件是本节的重点，如何组织学生完成影响酶活性因素的选做实验并分析、讨论实验是本节教学的难点。
在组织学生操作、分析、讨论《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件（选做）》基础上，引导学生分析两个坐标曲线图，让学生概括酶的催化作用需要适宜的温度和pH。

教学设计示例

第一节新陈代谢与酶

新陈代谢的概念及其本质的概念、酶的特性、影响酶活性的因素、酶在生物新陈代谢中的作用

新陈代谢的概念及其本质的概念、酶在生物新陈代谢中的作用

1课时

板图、多媒体课件、实验

1、引入新陈代谢的概念及本质

（1）学生在初中生物学课本、高中绪论课的学习或通过各种媒体的介绍，对新陈代谢已经有了一定的认识，首先，教师应了解学生对新陈代谢是如何理解的。为此教师可设计一些问题，引导学生以自身为例，剖析生命是如何维持的，以此引入本节的学习，如：

①人体的脑细胞是通过什么途径获得营养？脑细胞中产生的代谢废物又是通过什么途径排出体外的？

②进入脑细胞的营养物质是如何被利用的？

③学生如何理解同化作用、异化作用，物质代谢、能量代谢，它们之间有何关系？

④想一想，人体的身体有哪些系统参与了新陈代谢过程，各是如何参与的等等？

（2）学生一般只能从生物个体、器官或系统水平上，说明生物体与外界环境之间进行物质和能量的交换，在此基础上，教师应把讨论引向微观水平，即细胞和分子水平的代谢过程。如可以设问：

①你吃下的肉类蛋白质，通过什么途径转化成为你自身的蛋白质？

②你吃下的淀粉类食物，通过什么途径为你提供能量？等等

通过分析、讨论，使学生理解：细胞的结构和生命活动的维持，需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，从而在细胞水平理解新陈代谢的本质，即“新陈代谢是活细胞中全部有序的化学变化的总称”。

2、酶的概念、特性及其生理功能

在学生理解新陈代谢的本质后，可以利用学生已有的化学知识，分析出无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的，再让学生分析出生物体细胞生存的条件是很温和的，可以提问，如：

（1）细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效的进行呢？

（2）在化学反应中有没有提高化学反应的方法呢？

这样可顺利地引出活细胞产生的生物催化剂，即酶。

3、酶的发现史

这部分的教学，教师可让学生自己阅读，也可发给学生相应的补充资料，尤其是某种酶的研究过程方面的资料，目的是让学生对酶的研究过程、方法有一个较为全面的了解，让学生切身体会到生物学的实验研究对生物学发现的重要作用。

学生阅读后，可提问：酶都是蛋白质吗？并做一定的说明。

酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。酶是细胞中促进化学反应速度的催化剂。现已发现的酶约有3000种以上。它们分别存在于各种细胞中，催化细胞生长代谢过程中各种不同的化学反应，使生物化学反应在常温、常压、水溶液等温和的条件下就可顺利进行。

很多年来，人们一直认为所有的酶都是蛋白质。然而生物学家的实验证明：RNA也可以是高活性的酶。早在1982年，T.Ceeh发现原生动物四膜虫的26SrRNA前体在没有蛋白质的情况下进行内含子的自我拼接，最终形成L19RNA。当时因为只是了解它有这种自我催化的活性，没有把它与酶等同看待。

1983年Atman和Pace分别报导了在RNA前体加工过程起催化作用的酶是由20%蛋白质和80%RNA组成的。如果除去蛋白质部分，并提高镁离子的浓度，则留下的RNA具有与全酶相同的催化活性，这是说明RNA具有酶活性的第一例证。

　“酶不都是蛋白质”，这一科学事实再一次有力地证明了实验在科学发展中所起到的举足轻重的作用，同时也让我们看到，科学是发展的，探索是无止境的，而真理是相对的，现在的科学事实可能在今后会被修正，甚至推翻。

另外，酶、激素、维生素之间的区别值得一提，学生在以后的学习中容易把这些物质和它们的作用搞混。可就高中生物学水平做一简单比较：

酶

激素

维生素

从化学本质上看

蛋白质

蛋白质（如生长素、胰岛素等）、固醇类脂类物质（如性激素）

多种多样，一般为小分子有机物。如维生素D是固醇类物质；维生素A是脂类物质（萜类）；维生素C是抗坏血酸（葡萄糖的衍生物）等等。

从生理功能看

可提高生物体生物化学反应的速度，是一种生物催化剂。

激素又称“化学信使”，是特定细胞合成的，能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强，很低的浓度就能引起很强的反应，但在细胞中不能积累，很快就会被破坏。

维生素常常与酶结合，是较复杂酶的组成成分之一。天然食物中含量极少，但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的，人体一般不能合成它们或合成量不足，必须从食物中摄取。

　可把酶的发现史与酶的特性这两部分教学内容结合起来，这样可使学生用实验方法探索酶的特性顺理成章。

　4、酶的特性
在进行酶的特性教学时，教师可提问：

酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，有何特点?

为解决这个问题，教师可演示有关实验，也可安排相应的学生实验，引导学生通过对实验现象的观察，分析得出结论，即酶的高效性、专一性与多样性特性。

（1）酶的高效特性实验，实验前有必要简单介绍两项内容：

一是过氧化氢这种物质，它是动植物在代谢中产生的，对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。无机催化剂三价铁离子也可催化这一反应；二是本实验的实验步骤。

实验后，让学生讨论得出过氧化氢酶的催化效率高于铁离子的结论，在此基础上，教师可列举其他实例，概括酶的高效性。教师还应强调正是由于酶的存在及其高效性，所以许多代谢反应在体外很难发生，在体内却可迅速进行。

（2）酶的专一性特性

实验前可提问：“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?”

本实验所涉及的颜色反应要在实验前跟学生说明清楚。淀粉水解成的麦芽糖和蔗糖水解成的葡萄糖、果糖在煮沸的条件下，与斐林试剂反应会有砖红色沉淀物质产生，淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此，斐林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，进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。

在此基础上，教师通过进一步实例说明酶的专一性是酶普遍具有的特性；

（3）酶的多样性原理，可在学生理解酶的专一性原理基础上，结合蛋白质的多样性让学生分析得出。

5、影响酶活性的因素

有条件的学校，应尽量让学生做《实验七、探索影响淀粉酶活性的条件》，这对于训练学生分析实验能力，理解对照实验的设计方法等都是很帮助的。

在学生通过实验分析得出影响酶活性的因素后，可适当结合学生的生活实际，引导学生分析、讨论一些与之相关的生活常识。如可提问：“持续高烧不退或严重腹泻有时甚至会危及人的生命，学生知道其中的原因吗？”

人的正常体温是37℃，体温升高到38℃，虽然体温只是升高了1℃，但人已感觉非常没有精神，如果升高到39℃甚至40℃以上，而且持续高烧，就会出现一系列严重的反应，如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命，这是为什么呢？原来，酶作为生物催化剂，其催化活性受到很多因素的影响，如温度、pH值、有机溶剂、重金属离子、酶浓度、酶的激活剂、抑制剂等等，而酶的活性受上述因素的影响是非常敏感的，影响因素发生很小的变化的，酶活性就会发生很大的改变。人体中酶的最适温度一般为37℃，当人体体温高于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。

　霍乱是一种烈性传染病，为霍乱弧菌所致，曾在世界上引起多次大流行，死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖，同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水，血容量明显减少，因而出现微循环衰竭，使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子，导致肌肉痉挛；细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内pH值发生较大的改变，酶活性即相应大大降低，严重的会出现代谢性酸中毒，最终病人肾功能衰竭，休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理；婴幼儿自身调节能力差，婴幼儿腹泻常常引起严重后果，就是这个道理。

或者问：“当人误食了含有重金属的食物或农药后，有一种应急措施，就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆，学生知道这是为什么吗？”

酶活性除了与温度、pH有关外，还受有机溶剂、重金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合，使酶的活性完全丧失，这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。

牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质，这些蛋白质可以和重金属或有机物结合，而使这些金属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重金属的食品或农药后，大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会，而保护了这些酶的活性。当然，这只是应急措施，还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。

探究活动

探究pH值对酶活性影响

了解pH对酶活性的影响、学习测定酶的最适pH的方法

酶的活性受环境pH的影响极为显著。通常各种酶只有在一定的pH范围内才表现它的活性。一种酶表现其催化活性最高时的pH值称为该酶的最适pH。低于或高于最适pH时，酶的活性逐渐降低。不同酶的最适pH值不同，例如，胃蛋白酶的最适pH为1.5一2.5，胰蛋白酶的最适pH为8等。

应当指出酶的最适pH受反应物性质和缓冲液性质的影响。例如，唾液淀粉酶的最适PH约为6.8，但在磷酸缓冲液中，其最适pH为6.4一6.6，在醋酸缓冲液中则为5.6。

1、0.3%氯化钠的0.5%淀粉溶液（新鲜配制）

2、稀释200倍的新鲜唾液。

3、0.1M柠檬酸溶液。

4、0.2M磷酸氢二钠溶液

5、碘化钾-碘溶液：将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中，使用前稀释10倍。

取8个50毫升锥形瓶，编号。按下表中的比例，用吸量管添加0.2M磷酸氢二钠溶液和0.lM柠檬酸溶液，制备pH5.0一8.0的8种缓冲溶液。

锥形瓶号

0.2M磷酸氢二钠溶液（ml）

0.lM柠檬酸溶液(ml)

缓冲溶液pH值

1

5.15

4.85

5.0

2

5.80

4.20

5.6

3

6.31

3.69

6.0

4

6.92

3.08

6.4

5

7.72

2.28

6.8

6

8.69

1.33

7.2

7

9.36

0.64

7.6

8

9.72

0.28

8.0

　取9支干燥的试管，编号。将8个锥形瓶中不同pH的缓冲液各取3毫升，分别加入相应(l一8号)的试管中。然后，再向每个试管中添加0.5%淀扮溶液2毫升。第9号试管与第5试管的内容物相同。

向第9号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升，摇匀后放入37℃恒温水浴中保温。每隔1分钟由第9号试管中取出一滴混合液，置于白瓷板上，加一滴碘化钾-碘溶液，检验淀粉的水解度，待结果呈橙黄色时，取出试管，记录保温时间。注意，掌握第9号试管的水解程度是本实验成败的关键之一。

以l分钟的间隔，依次向第l至第8号试管中加入稀释200倍的唾液2毫升，摇匀，并以1分钟的间隔依次将8支试管放入37℃恒温水浴中保温。然后，按照第9号试管的保温时间，依次将各管迅速取出，并立即加入碘化钾-碘溶液2滴，充分摇匀。观察各管呈现的颜色，判断在不同pH值下淀粉被水解的程度，可以看出pH对唾液淀粉酶活性的影响，并确定其最适pH。

探究酶的激活剂及抑制剂

学习检定激活剂和抑制剂影晌酶反应的方法和原理

酶的活性常受某些物质的影响，有些物质能使酶的活性增加，称为酶的激活剂；有些物质能使酶的活性降低，称为酶的抑制剂。例如，氯化钠为唾液淀粉酶的激活剂，硫酸铜为其抑制剂。
很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常有特异性。值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时则为该酶的抑制剂。例如，氯化钠达到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性。

1、l%淀粉溶液。
2、1%氯化钠溶液。
3、碘化钾-碘溶液：将碘化钾20克和碘10克溶解在100ml水中，使用前稀释10倍。
4、稀释100一200倍的新鲜唾液。
5、0.1%硫酸铜溶液。

取3支试管，编号。向第l支试管中加入l%氯化钠溶液l毫升，向第2支试管中加入0.1%的硫酸铜溶液l毫升，向第3支试管中加入蒸馏水l毫升作对照。再向每支试管各加入0.l%淀粉溶液3毫升和稀释的唾液l毫升。摇匀各管内容物，一齐放入37℃恒温水浴中保温，10一15分钟后取出。冷后，各滴入2一3滴碘化钾-碘溶液，混匀。观察比较3支试管颜色的深浅。
如果激活剂或抑制剂的作用不明显，主要原因可能是唾液淀粉酶活性不够高，可以适当延长反应时间或者降低唾液稀释倍数，然后再继续实验。

探究酶的专一性

本实验以唾液淀粉酶和蔗糖酶对淀粉和蔗糖的作用为例，说明酶的特异性。

1、2%蔗糖溶液：蔗糖是典型的非还原糖，若商品蔗糖中还原糖含量超过一定标准，则呈现还原性，这种蔗糖不能使用。所以，实验前必须进行检查。本实验用的蔗糖至少应是分析纯的试剂。

2、0.3%氯化钠的l%淀粉溶液（新鲜配制）

3、稀释200倍的新鲜唾液。

4、蔗糖酶溶液：取干酵母100克，置于乳钵内，添加适量蒸馏水及少量石英砂。用力研磨提取约l小时，再加蒸馏水，使总体积约为500毫升，过滤。将滤液保存于冰箱内备用。

5、本尼迪克特(Benedict)试剂：将硫酸铜17.3克溶解于100毫升热蒸馏水中。冷却后，稀释至150毫升。取柠檬酸钠173克及碳酸钠(Na2CO3.H2O)100克，加水600毫升，加热使之溶解，冷后，稀释至850毫升。最后，把硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中。混匀后，用细口瓶贮存。此试剂可长时间保存。

1、淀粉酶的特异性实验

取2支试管，各加入本尼迪克特(Benedict)试剂2毫升，再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各4滴。混合均匀后，放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生，纯净的淀粉和蔗糖不呈阳性反应。

再取3支试管，每管各加入稀释200倍的新鲜唾液l毫升。再分别加入l%淀粉溶液或2%蔗糖溶液各3毫升。混匀，放入37℃恒温水浴中保温，15分钟后取出。各加本尼迪克特试剂2毫升，摇匀，放在沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

新鲜唾液的稀释倍数，一般为200倍。但是，由于不同人或同一人不同时间采收的唾液内淀粉酶的活性并不相同，有时差别很大，稀释倍数可以是50一300倍，甚至超出此范围。因此，应事先确定稀释倍数。另外，要注意除去唾液里的气泡，避免稀释倍数不准确面影响实验结果。稀释好的新鲜唾液用滤纸过滤后待用。

2、蔗糖酶的特异性实验

取2支试管，各加入蔗糖酶溶液l毫升，再分别加入l%淀粉溶液3毫升或2%蔗糖溶液3毫升。摇匀，放入37℃恒温水浴中保温，10分钟后取出，各加入本尼迪克特试剂2毫升，混匀后放入沸水浴中煮2一3分钟。观察有无红黄色沉淀产生。

再取l支试管，加入蔗糖酶l毫升和蒸馏水3毫升，混匀，加入本尼迪克特试剂2毫升，摇匀，在沸水浴中煮2一3分钟。可以观察到试管内溶液呈现轻度阳性反应，这是由于蔗糖酶溶液本身含有少量还原性杂质的缘故。因此，用此管作为对照，即可解释上述用淀粉作底物的试管内呈现轻度阳性反应的原因。

新陈代谢与酶

第一节新陈代谢与酶
（一）学习内容：
第三章《生物的新陈代谢》的第一节《新陈代谢与酶》，第二节《新陈代谢与ATP》；通过实验《比较过氧化氢酶和的催化效率》，《探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用》及《探索影响淀粉酶活性的条件》总结归纳作为酶所具备的特点。

（二）学习重点：
1.酶的概念、酶的催化作用特点
2.酶的特性实验完成
3.理解酶的特性与新陈代谢的关系

（三）学习难点：
1.酶的性质及其实验验证
2.酶的性质验证试验设计

（四）学习过程：
1.新陈代谢：是活细胞中全部有序的化学变化的总称。
理解：新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物最本质的区别。要将新陈代谢同普通的物理变化和化学变化区分开。这一点主要体现在三点上：①新陈代谢是活细胞中发生的过程；②是有序的化学反应，是受控过程；③新陈代谢的本质是化学反应，涉及物质变化和能量变化；对细胞、对生物体而言，这种有序变化是其存在的基础，是以生物体表现出生长、发育、遗传和变异的特征。细胞才以活的姿态出现，表现出生长、分裂、完成生命活动等特征。
2.酶
（1）发现1783年，意大利科学家，斯巴兰让尼鹰的消化实验
实验目的：区分鸟类的胃的消化过程，是进行物理性消化，还是存在化学性消化。
实验设计：将肉块放入小巧的金属笼，让鹰将金属笼吞入，既保证肉块不受物理性消化的影响，同时胃液可流入笼内。
实验结果：隔一段时间后，将小笼子取出，发现笼内的肉块消失了。
结果分析：胃内具有化学性消化作用
1836年，德国科学家施旺，从胃液中提取出消化蛋白质的物质（蛋白酶）
1926年，美国萨姆纳从刀豆种子中提出脲酶结晶，并证实脲酶是一种蛋白质。
20世纪30年代，酶是一类具有生物催化作用的蛋白质
20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具生物催化作用。
（2）本质：酶，是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
理解：绝大多数酶是蛋白质成分，即一些具有生物催化作用的有机物，如RNA并非是蛋白质成分，它们具有生物酶的特点：①是活细胞可以合成的；②能够催化反应进行；③是生物体内的有机物，所以，有几点要注意：a.不是酶的本质都是蛋白质，少数RNA也是酶；b.不是蛋白质都能称为酶，只有是活细胞中产生具有催化作用的蛋白质才称为酶，催化作用仅为蛋白质多种功能之一；c.酶是活细胞产生，但不一定只在活细胞内才能发挥作用，在体外条件合适情况下一样能发挥催化作用。
（3）特性
酶的特点在化学中已经学到，所有的酶在一定的条件下都能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身不发生变化，但酶有别于无机化学催化剂。
①酶具有“高效性”
过氧化氢酶，与相比，过氧化氢酶的催化效率要高许多。通常情况下，酶的催化效率是无机催化剂的倍。也就是说，酶的催化效率是极高的，比如：
每个碳酸酐酶分子每秒能够催化个，使其与相同数量的结合，形成，是非酶催化的一百万倍。
②酶具有“专一性”
一种酶只能作用于一种底物，或一类分子结构相似的底物：
淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖不起催化作用
二肽酶可以水解任何两种氨基酸组成的二肽
所以，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。进一步讲，生物体内发生的化学反应很多，在同一时刻，机体内部不同部位不同细胞，或同一细胞不同的位置发生着千万种反应，而反应的进行依赖于酶的存在，所以，可以推论酶具有“多样性”。大多数酶的本质是蛋白质，蛋白质也是具有多样性特点的。特别是蛋白质的空间结构是酶发挥作用的重要基础之一。
③酶需要适宜的条件
每一种酶活性的发挥都离不开特定的环境条件，通常酶在一定的范围内才具有活性，有催化能力，超过了这个范围，就不再有催化能力，即酶失活；酶即使在活性范围内，催化能力也有高低之分，酶在改变某一环境条件下，活性也改变，当酶活性最高时，该环境条件称为最适条件，在此条件两侧，酶活性都将降低。影响因素常有：a.温度：一定范围内，酶的催化能力随温度升高而增强（）但超过60℃，绝大多数酶就会失去活性，低温使活性降低，但分子结构未破坏，可恢复活性。b.pH酶对环境中的pH十分敏感，酶只有在一定的pH范围内才能表现出活性，随pH不同，酶的活性波动很大，一般最适pH常在4－8之间，不同酶情况不一样。

酶最适pH
过氧化氧酶（肝）
唾液淀粉酶
脂肪酶
胰蛋白酶
胃蛋白酶6.8
6.8
8.3
8.0-9.0
1.5-2.2
过酸，过碱和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低至失活，通常是使酶分子结构遭到破坏而导致失活。
高温常破坏酶的分子结构而导致失活，低温也能使酶活性急剧下降，但酶的分子结构未被破坏，当温度恢复到适宜湿度时，酶活性可恢复。
这两种作用下，作为维持酶空间结构的化学键或次级键被破坏，主要是肽键，离子键，氢键，二硫键被破坏，导致酶被水解。
（4）酶工程：
盛有酶的容器——酶反应器中，利用酶的生物催化作用生产产品。
——淀粉酶用于高果糖浆的生产淀粉→麦芽糖→葡萄糖→果糖
利用猪胰岛素生产人胰岛素等。
（5）新陈代谢与酶
自然界的一切生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应，都是在酶的催化作用下进行的，生命系统既是一个需要维持稳态的系统，又是一个瞬间就会发生一系列合成分解运动着的系统，是一个矛盾的统一体。新陈代谢中的各种化学反应是在温度、酸碱度等相对稳定的条件下进行的。要想在常态下迅速而高效地进行反应，并且尽可能地降低能量阈，这就需要生物催化剂——酶，离开了酶，新陈代谢就不能进行，生命就会停止。

第二节新陈代谢与ATP
（一）学习内容：
1.ATP的生理功能2.ATP的结构简式
3.ATP与ADP的相互转化4.ATP的形成途径

（二）学习重点：
1.ATP的生理功能
2.ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径

（三）学习难点：
1.ATP的结构和生理功能
2.ATP的形成与转化

（四）学习过程：
新陈代谢中的一系列变化过程需要有酶的催化作用，同时，这些过程伴随着能量的转变与转移。
糖类是细胞的主要能源物质，脂肪是生物体内储存能量的物质。这些能源物质的最终来源都是太阳能。是通过复杂的过程转变并转移而储存在这些物质内的，并且终将以特殊形式，转化、转变才能被生物体利用，它们都不能被生物体直接利用，实际上，有机物中的能量不是绿色植物直接转移用于有机物的合成的，在所有这些变化过程中，无论是能量的储存转移，还是释放都离不开ATP这种特殊形式，新陈代谢所需能由细胞内的ATP直接提供，ATP是代谢能量的直接来源。
1.ATP的结构简式
（1）概念：ATP——三磷酸腺苷的英文缩写，是存在于生物体内的高能磷酸化合物。
高能磷酸化合物：指水解时释放的能量在以上的磷酸化合物。ATP水解时释放的能量高达。
（2）结构简式：A—P～P～P
A：代表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成）
P：代表磷酸基团。
～：代表高能磷酸键
（3）水解过程：
高能磷酸键水解时，生成磷酸并且释放出大量的能量。
2.ATP与ADP的相互转化
ATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定条件下很容易水解；也容易生成。此过程伴随能量的储存与释放，ADP为二磷酸腺苷，含一个高能磷酸键。
ATP在细胞内的含量是很少的；ATP在细胞内的转化十分迅速；胞内的ATP的含量总处在动态平衡中，不断消耗，不断生成，保证胞内稳定供能环境。ATP水解时释放的能量，是生物体维持细胞分裂，根吸收矿质元素和肌肉收缩，维持体温等生命活动所需能量的直接来源。
3.ATP的形成途径
对人和动物来说，ADP转化成ATP所需能量来自呼吸作用，对绿色植物而言，则来自呼吸作用和光合作用
对于生命而言，能量是其能正常进行的根本，有了能量就可以完成各种活动。生物体所有的能量几乎都来自太阳能，绿色植物通过光合作用，将光能转变成有机物中的稳定化学能，其它生物则直接或间接地以植物为食，在进食后，将食物中的能量转移到自身，合成有机物或利用，在所有这些过程中，伴随着ATP与ADP的转变，完成能量的转移、转换、储存和释放。这种不停顿的动态平衡，是生命系统的稳态性的具体表现之一，而ATP
则象是在各种细胞间，流通着的“能量货币”，保证了各种生命活动的正常进行。

1.胃液中的蛋白酶，进入小肠后，催化活性大大降低，由于（）
A.酶的催化作用只能发挥一次B.小肠内的温度高于胃内温度
C.肠内的pH值比胃内pH值高D.小肠内的pH值比胃内pH值低
2.在不损伤植物细胞内部结构的情况下，去除其细胞壁最好的方法是（）
A.B.C.淀粉酶D.纤维素酶
3.关于酶的性质，下列表述中错误的一项是（）
A.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
B.一但离开活细胞，酶就失去催化能力
C.酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
D.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱条件影响
4.根据反应式：以下说法正确的是（）
A.物质和能量都是可逆的B.物质是可逆的，能量是不可逆的
C.物质是不可逆的，能量是可逆的D.两者均不可逆
5.下列关于人体细胞内ATP的叙述，正确的是（）
A.人体细胞内贮有大量ATP，以备生理活动需要
B.ATP水解成ADP的反应是可逆的
C.ATP只能在线粒体中生成
D.ATP中含有两个高能磷酸键
6.下图中能表示动物肌细胞内ATP含量与供给之间关系的曲线是（）
A.aB.bC.cD.d
7.关于酶的特性实验装置如下图，取标号为A、B、C，三支试管各加入稀释淀粉糊
（1）在三支试管内各滴入革兰氏碘液，摇匀，可见试管内溶液呈_____色。
（2）再在A管内加入胰液，B管内加入煮沸唾液，C管内加入唾液，然后将这三支试管放入37－40℃水浴锅中，15－20分钟后，三支试管内溶液确切变化分别是（）
A管______________因为_______________
B管______________因为_______________
C管______________因为_______________
8.下面为绿色植物体内ATP与ADP的互换式
问：（1）A代表________，P代表_______，～代表________，Pi代表_______。
（2）当反应从左向右进行时，释放的能量供给_______。
当反应从右向左进行时，所需能量来源于__________和__________。
9.加酶洗衣粉中含蛋白酶，这种洗衣粉为什么能很好地除去衣物上的奶渍和血渍？使用这种洗衣粉时为什么需要温水？
10.下图是人体内某个化学反应示意图，图中哪个英文字母代表酶，若B代表的是二肽，CD代表什么？若B代表的是蔗糖，CD代表什么？