生物的新陈代谢

《生物的新陈代谢》课堂教学设计

刘丽华

【教学课题】生物的新陈代谢

【教学目的】1、使学生掌握生物的物质代谢和能量代谢，同化作用和异化作用及其相互关系的原理，从而明确认识生命活动的物质来源和能源来源。

2、使学生掌握新陈代谢与酶和A TP的密切关系的基础知识。

【教学重点】新陈代谢的概念、物质代谢和能量代谢的关系以及酶和ATP在新陈代谢中的重要作用。

【教学难点】酶和ATP在新陈代谢中的重要作用。

【教学方法】讲述、启发、探讨相结合

【教学过程】1、提问复习导入新课（1）生物的基本特征有哪些？

（2）生物与非生物的最根本的区别是什么？

2、新陈代谢的概念、同化作用与异化作用的概念、

同化作用与异化作用的相互关系

3、新陈代谢与酶——酶的概念——酶的特性

4、新陈代谢与ATP——A TP的概念——A TP与ADP的转化

5、科普小常识及补充内容

6、小结及练习巩固

【课时安排】45-60min

【板书设计】多媒体投影

【练习巩固】书后习题、名师、新教材等

【教学后记】（略）

第二章生物的新陈代谢

生物体的新陈代谢时时刻刻都在进行。新陈代谢一旦停

止，生命也就结束了……

※新陈代谢是生命的最基本的特征，是生物与非生物的最根本的区别！

本章内容涉及面广，而且具有一定的深度。覆盖了植物学、动物学、生理卫生以及许多生化知识，它既是全书的重点之一，又是全书比较费解的部分。在全高中生物中占有重要的地位。

第一节新陈代谢概述

一、新陈代谢的概念

新陈代谢是活细胞中全部化学反应的总称。其中的每一个反应都是在酶的催化作用下进行的。

（新教材）

生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，叫做新陈代

谢。（旧教材）

同化作用和异化作用

同化作用：新陈代谢过程中，生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质，并贮存能量，叫做同化作用。或叫做合成代谢。

异化作用：生物体把组成自身的一部分物质加以分解，释放出其中的能量，并把代谢的最终产物排出体外，叫做异化作用。又叫做分解代谢。

※生物的新陈代谢过程也就是生物体的自我更新过程。

同化作用和异化作用之间的关系：

异化作用释放能量，同化作用需要能量，而同化作用所需要的能量正是由异化作用所释放出来的。同化作用和异化作用，即相互矛盾，又相互联系。由此还可以看出，同化作用和异化作用过程都进行着能量代谢。

二、新陈代谢与酶

☆小资料☆：酶的发现

二百多年以前，人们认为鸟类的胃只能将食物磨碎，不能将食物中的有机物分解，也就是说只有物理性消化，没有化学性消化。

1783年，意大利科学家斯巴兰让尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，并且让鹰把小笼子吞下去。这样，肉块就可以不受胃的物理性消化的影响，而胃液则可以流入笼内。过一段时间，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。于是，他推断胃液中一定有消化肉块的物质，从而说明胃具有消化的作用。那么，胃液中究竟是什么物质将肉块消化了呢？当时并不清楚。

直到1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质（后来知道，这就是胃蛋白酶），这才解开胃的消化之迷。

1926年，美国科学家从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并且通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。到了20世纪30年，科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并且指出酶是一类具有催化作用的蛋白质。

20世纪80年代以来，科学家们发现少数RNA也具有生物催化作用，可见，酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其中，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是RNA。

酶是生物催化剂

概念：酶是活细胞所产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质。

（来源）（功能）（化学本质）

酶的特性：a高效性:一份淀粉酶就能够催化100万份的淀粉。

b专一性：每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。

c多样性：生物体内化学反应的种类极多，而催化每种化学反应的是专一的酶，因此，生物体内具有种类繁多的酶。（新教才没讲，而增加了酶需要适宜的条件）

新教材：酶催化效率的高低，称做酶的活性。酶的活性与温度和PH有密切的关系。在最适宜的温度和最适宜的PH下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。实际上，过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性。

正是因为酶具有这些特点，所以，酶对于生物体内新陈代谢的正常进行是极为重要的。

三、新陈代谢与ATP

（一） ATP的分子简式

三磷酸腺苷（ATP）结构式可以简写成：A-P～P～P 简式中～代表高能磷酸键。ATP分子中大量的化学能就贮存在高能磷酸键内。

磷酸基

（3个，即T）

A—P ~ P ~ P

高能磷酸键

普通化学键

腺苷

（二） ATP和ADP的相互转化

酶

ATP ADP + Pi + 能量

（三） ATP 的形成途径

动物和人绿色植物

有氧呼吸有氧呼吸光合作用

酶

ADP + 能量 ATP

补充化学能

光合作用酶

A 光能ATP

叶绿体ADP + Pi

植物

热能（散失）

ATP的再生途径呼吸作用

B 有机物能量化学能酶

细胞基质、线粒体A TP

ADP+Pi

动物

释放化学能酶

C 磷酸基酸A TP

ADP+Pi

★小常识★

人体内的谷丙转氨酶（GPT），是一种能把谷氨酸上的氨基转移给丙氨酸的酶，它在肝脏中

含量最多。当肝脏发生病变时，肝细胞受到伤害，这种酶就大量释放到血液中。根据这一特点，医生常把化验人体血液中这种酶的含量，作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。

★小常识★

纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水。作为一种药品，ATP有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩，脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。A TP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。

★小常识★

ATP在细胞内形成后不到1min的时间就要发生转化。这样累计下来，生物体内A TP转化的总量是很大的。例如，一个成年人在静止状态下，24h内竟有40kg的A TP发生转化。