第一讲 化学元素与生命
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大班科学教案:化学元素与生命物质的关系随着科学技术的不断进步和发展,对于化学元素的研究逐渐深入,人们对其在生命物质中的作用也越来越清楚。
本文将从生命中最多的元素——碳的角度出发,探究化学元素与生命物质的密切关系。
一、碳在生命中的重要性碳是生命中最丰富的元素,也是构成生命物质的基础原料之一。
生命中的脂肪、蛋白质、糖类、核酸等,都是由碳原子和其他元素构成的复杂有机化合物。
这些有机化合物在生命中扮演着至关重要的角色,如:1.脂肪:动物体内的脂肪主要来源于食物,它们经过分解后被人体吸收,供给人体所需的能量。
同时,脂肪还能作为细胞膜的主要构成物质,保护细胞,维持细胞内稳态。
2.蛋白质:蛋白质是细胞内各种酶和大多数结构蛋白的主要构成物质,人体的免疫系统、血液、肌肉、骨骼等都与蛋白质密不可分。
3.糖类:可供给人体所需能量,同时也是细胞膜的主要构成物质,维护胞的结构和功能。
4.核酸:包括DNA和RNA,是人体细胞的遗传物质,储存并传递生命的信息,控制细胞的生长、分裂、复制等生命活动。
二、其他元素在生命中的作用除了碳之外,生命中还存在着许多其他元素,它们也都具有不同的生物学功能。
1.氢和氧:氢是生物中最简单的元素之一,与氧恰好构成水,这种无机化合物在生命中极为重要,是体内许多化学反应所必需的介质。
2.氮:氮在生命中主要以蛋白质和核酸的氨基酸形式出现,而且是细胞内许多重要生物分子的构成物质之一,如激素、酶等。
3.钙:钙是维持骨骼健康的最重要元素之一,同时还参与了许多其他生物化学反应。
4.磷:磷在生命中主要以ATP的形式储存能量,同时也是核酸的构成物质之一,参与了DNA和RNA的合成过程。
三、化学元素在生命中的协同作用在生命中,各种化学元素并不是孤立存在的,它们之间通过化学键相互结合,形成了庞大而复杂的有机化学体系。
这些有机化合物相互协作,共同完成各种代谢反应、分子运输和生命信号传递等生命活动。
例如:糖酵解过程中,葡萄糖分子被氧化成二氧化碳和水,同时还释放出能量,这一过程中涉及到多种酶和辅酶的参与,这些酶都是蛋白质分子,由氨基酸构成,而氨基酸中则包含着碳、氢、氧、氮等多种元素,这些元素之间通过共价键相互连接,形成了巨大的蛋白质分子,使其可以发挥生物学功能。
第一章第一节生命•生命的化学基础•生命中的有机物•生命中的无机物•生命活动的调节与化学物质的传递目•生命的起源与化学进化论•化学在生命科学中的应用与展望录01生命的化学基础生命与化学的关系生命是化学进化的产物生命体由化学元素和化合物构成,其形成和演化过程遵循化学规律。
化学为生命提供物质基础生命体内的各种生物分子,如蛋白质、核酸、糖类等,都是化学物质。
生命活动离不开化学变化生命体内的各种生理和生化过程,如消化、呼吸、代谢等,都伴随着化学变化。
1 2 3生命体中常见的化学元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫等,它们是构成生物分子的基本元素。
常见化学元素生命体中的重要生物分子包括蛋白质、核酸、糖类、脂质等,它们各自具有独特的结构和功能。
重要生物分子生物大分子如蛋白质和核酸等,通过特定的组装方式形成复杂的结构和功能,从而实现生命体的各种生理和生化功能。
生物大分子的组装与功能生命中的化学元素与化合物生命体通过新陈代谢过程,实现物质的合成和分解,以维持生命活动的正常进行。
新陈代谢酶是一类具有催化作用的生物大分子,能够加速生命体内的化学反应速率,提高反应效率。
酶催化反应生命体内的许多重要化学反应都涉及氧化和还原过程,如呼吸作用中的电子传递链反应等。
生物氧化与还原反应生命体通过生物合成反应合成各种必需的生物分子,同时通过生物分解反应将废弃物分解为小分子物质排出体外。
生物合成与分解反应生命活动中的化学反应02生命中的有机物糖类的分类糖类的生理功能糖类的化学性质糖类的来源与摄入01020304单糖、二糖和多糖,如葡萄糖、蔗糖和淀粉等。
提供能量、构成细胞壁和支持保护等。
具有还原性、可发生水解反应等。
主要来源于植物性食物,应适量摄入。
脂质的分类脂质的生理功能脂质的化学性质脂质的来源与摄入脂肪、磷脂和固醇等。
不溶于水、易溶于有机溶剂等。
储能、保温、构成生物膜和保护内脏器官等。
主要来源于动物性食物和植物油,应适量摄入。
氨基酸,通过肽键连接成多肽链。
肪、蛋白质的鉴定》,主要是根据某些化学试剂能够使生物组织中有关的有机化合物产生特定的颜色反应,来鉴定生物组织中有糖、脂肪和蛋白质的存在。
二、本章与其他章的联系1、本章是绪论后的开篇章,所讲内容是最基础的知识,因此与后面的各章都有密切的关系,是学习好其他各章的基础,教学中要注意前后知识的联系。
2、组成生物体的化学元素和化合物的知识,是讲述第二章《生命的基本单位--细胞》的重要基础。
例如讲述细胞膜的结构和功能,会用到磷脂、蛋白质等知识。
3、第三章《生物的新陈代谢》,与本章联系十分紧密。
例如:讲述植物的物质代谢时,要用到酶、水、大量元素、微量元素等知识。
在讲到人和动物的物质代谢时,要用到糖类、脂类和蛋白质的知识。
4、第四章《生命活动的调节》在讲到激素的调节作用时,要用到蛋白质等知识。
5、第七章《遗传和变异在讲到生物体的遗传性和变异性时,关于蛋白质和核酸的知识,是重要的基础知识。
6、第八章《生物与环境》在讲到生态系统中的物质循环和能量流动时,需要本章有关化学元素和化合物的知识基础。
三、本章的知识结构第一节组成生物体的化学元素教材分析本节教材是学习本章的基础,所讲的内容是生物学最基础的知识,组成生物体的化学元素构成生物体的各种化合物,化合物构成了细胞,细胞是生命的单位,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。
为此是讲述第二章《生命的基本单位――细胞》的重要基础。
与后面的各章都有密切的关系,也是学习好其他各章的基础,教学中要注意前后知识的联系。
一、教学目标1、知识目标:①、识记组成生物体的化学元素主要有二十多种,包括大量元素和微量元素(B)②、识记组成生物体化学元素的重要作用(B)③、识记生物界与非生物界的统一性和差异性(B)2、能力目标:通过对组成生物体的化学元素的学习培养学生理解记忆能力。
3、情感目标:通过对组成生物体的化学元素的学习,使学生理解生命的物质性,生命物质变化发展的特殊性,生物界与非生物界构成物质的统一性和差异性。