Chủ đề 2 các đại phân tử cấu tạo nên tế bào

Sinh học 10: các đại phân tử hữu cơ cấu tạo tế bào xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

A NỘI DUNG CHỦ ĐỀ

1 Mô tả chủ đề

Chủ đề này gồm các bài trong chương I – Thành phần hóa học của tế bào, thuộc Phần hai Sinh học tế

bào – Sinh học 10 THPT.

Bài 3 Các nguyên tố hóa học và nước

Bài 4 Cacbohiđrat và lipit

Bài 5 Prôtêin

Bài 6 Axit nuclêic

2 Mạch kiến thức của chủ đề

1 Các nguyên tố hóa học và nước

1.1 Các nguyên tố hóa học

1.2 Nước và vai trò của nước trong tế bào

2 Cacbohiđrat và lipit

2.1 Cacbohiđrat

2.2 Lipit

3 Prôtêin

3.1 Cấu trúc prôtêin

3.2 Chức năng prôtêin

4 Axit nuclêic

4.1 Axit đêôxiribônuclêic (ADN)

4.2 Axit ribônuclêic (ARN)

5 Bài tập ADN, ARN

3 Thời lượng

- Số tiết học trên lớp: 5 tiết (4 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập)

B TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ

I Mục tiêu

1

Kiến thức

- Liệt kê được các thành phần hóa học của tế bào và vai trò của chúng đối với tế bào

- Phân biệt được nguyên tố đại lượng với nguyên tố vi lượng

- Mô tả được cấu trúc và các đặc tính lí hóa của nước

- Nêu được vai trò sinh học của nước đối với tế bào

- Nêu được cấu trúc hóa học, phân loại và chức năng của cacbohiđrat, lipit và prôtêin

- Liệt kê được tên các loại cacbohiđrat, lipit và protein có trong các cơ thể sinh vật

- Giải thích được nguyên nhân của các bệnh do ăn thừa hoặc thiếu chất đường bột, dầu mỡ hay chất đạm

- Nêu được thành phần hóa học của một nuclêôtit

- Mô tả được cấu trúc của phân tử ADN và ARN; nêu được chức năng của ADN, ARN trong tế bào

- Phân biệt được cấu trúc và chức năng của các loại ARN

- Hiểu được sự thống nhất giữa cấu trúc và chức năng của các đại phân tử

2

Kỹ năng

- Rèn luyện kỹ năng quan sát hình vẽ, phân tích phát hiện kiến thức, kỹ năng so sánh

- Vận dụng kiến thức, giải bài tập về ADN, ARN

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TRONG CHỦ ĐỀ

1 Năng lực tự học

Nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu học tập, lựa chọn được những tri thức cơ bản, chủ yếu, sắp xếp, hệ thống hóa theo trình tự hợp lí

và khoa học;

Xây dựng được kế hoạch học tập cá nhân, hoàn thành các nội dung được phân công; chủ động nghiên cứu, tìm hiểu kiến thức có liên quan đến chủ đề;

Tự kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của bản thân thông qua các bài tập vận dụng, các bài kiểm tra thường xuyên và định kì theo qui định

2 Năng lực giải quyết vấn đềvà sáng tạo

Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề thành phần hóa học của tế bào; phát hiện, tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên cũng như các ứng dụng kiến thức của chủ

đề trong giải quyết các vấn đề thực tiễn như giải thích sự đa dạng của giới sinh vật; cơ sở khoa học của việc xét nghiệm ADN, ứng dụng kiến thức trong chăm sóc sức khỏe,

3 Năng lực giao tiếp Chủ động, linh hoạt trong quá trình giao tiếp, rèn luyện cách ứng xửkhéo léo.

4 Năng lực hợp tác

Khả năng làm việc nhóm: tham gia, đóng góp trực tiếp vào quá trình học tập nhằm đạt được mục tiêu về kiến thức và kĩ năng của chủ đề; phát huy tính chủ động, sáng tạo, phát triển năng lực tư duy; học hỏi

từ bạn, từ tài liệu sách vở;

Tăng cường trách nhiệm cá nhân trong tập thể; tinh thần hợp tác giữa các HS trong nhóm, trong lớp; biết lắng nghe ý kiến của người khác; và tự tin trình bày ý kiến cá nhân trước các nội dung của chủ đề

5 Năng lực công nghệ thôngtin và truyền thông (ICT)

Khả năng nhận biết và thao tác được với các phần mềm, thiết bị công nghệ thông tin và truyền thông như: sử dụng máy tính để học tập (có hướng dẫn); sử dụng tài nguyên máy tính (sách điện tử, phần mềm giáo dục, bách khoa toàn thư trực tuyến ) để hỗ trợ học tập; truy cập website để tìm kiếm, thu thập thông tin nhằm hỗ trợ học tập

6 Năng lực sử dụng ngôn ngữsinh học

Sử dụng đúng các thuật ngữ sinh học như: chu kì tế bào (Cycle cell), nguyên phân (Mitosis), giảm phân (Meiosis), kì trung gian (Interphase), kì đầu (Prophase), kì giữa (Metaphase), kì sau (Anaphase), kì cuối (Telophase), crômatit, trao đổi chéo (Crossing over);

7 Năng lực tính toán

Vận dụng kiến thức giải một số bài tập về ADN, ARN như viết trình

tự nuclêôtit trên 1 mạch NTBS, tính số nucleotit, chiều dài, khối lượng, chu kì xoắn, liên kết hiđrô, liên kết hóa trị, mối quan hệ giữa ADN – ARN;

8 Năng lực thực hành sinh

học

Nhận biết được một số thành phần hóa học của tế bào thông qua các thí nghiệm;

3 Thái độ

- Sử dụng tiết kiệm nguồn tài nguyên, bảo vệ nguồn nước, góp phần bảo vệ môi trường

- Xây dựng chế độ ăn uống hợp lí, đảm bảo cung cấp đủ các chất dinh dưỡng, phòng chống bệnh tật

- Nhận thức được vai trò của ADN trong đa dạng di truyền (đa dạng vốn gen) của sinh giới  ý thức bảo vệ vốn gen của sinh giới

4 Kế hoạch dạy học

gian Tiến trình dạy học sinh Hỗ trợ của giáo viên kiến

Tiết 1

(10-15’)

Hoạt động khởi

động “Ai thông

minh hơn” và

chuyển giao nhiệm

vụ

Tham gia trò chơi, nhận nhiệm vụ giải quyết vấn đề

Giới thiệu nội dung chủ đề, làm rõ nhiệm

vụ học tập

Báo cáo của các nhóm

về hiện tượng quan sát

và đề xuất hướng giải quyết

Tiết

1,2,3,4

Hoạt động hình

thành kiến thức

Học sinh làm việc cá nhân và thảo luận nhóm, hoàn thành các nội dung được phân công (chuẩn bị ở nhà

và hoàn thành tại lớp)

Giao nhiệm vụ trực tiếp hoặc phiếu học tập

Báo cáo kết quả của các nhóm khi tìm hiểu các nội dung của chủ đề

Tiết 5 Hoạt động luyện

tập

Nhận nhiệm vụ theo nội dung phân công và chuẩn bị mẫu tại nhà

Giao nhiệm vụ trực tiếp cho các nhóm

- Thực hiện các bài tập

về ADN, ARN

II Các học liệu:

- Các kênh hình: cấu trúc phân tử nước, cấu trúc phân tử mỡ, các bậc cấu trúc của protein, mô hình cấu trúc

của phân tử ADN và ARN

- Phiếu học tập

- Đoạn phim về quá trình nguyên phân, giảm phân

III Tiến trình dạy học chủ đề

1 Khởi động:

 Giáo viên cho học sinh giải quyết các vấn đề sau:

 Nêu giống và khác nhau về vị của các loại thực phẩm các thực phẩm: mía, sữa, quả chín ?

 “Tại sao trâu và ngựa đều là động vật ăn cỏ nhưng thịt của chúng lại có vị khác nhau?”

 “Tại sao khi tìm kiếm sự sống ở các hành tinh trong vũ trụ các nhà khoa học trước hết lại tìm xem ở đó có nước hay không?

 HS sẽ trả lời các vấn đề giáo viên yêu cầu

 GV dẫn dắt: “vậy giải thích hiện tượng trên như thế nào mời các em đến với chủ đề: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO”

2 Hình thành kiến thức

2.1 Nội dung 1: Các nguyên tố hóa học và nước

 Hoạt động 1: Các nguyên tố hóa học

- Giáo viên vấn đáp trực tiếp học sinh: Trong thành phần cấu tạo của tế bào, các nguyên tố hóa học

được chia thành mấy nhóm?

- Học sinh trả lời : đa lượng và vi lượng.

- Giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng thông tin

sách giáo khoa, sử dụng hình bên, thảo luận

nhóm để hoàn thành phiếu học tập sau:

Đa lượng Vi lượng Bao gồm các

nguyên tố

Hàm lượng

trong tế bào

Vai trò

- Học sinh thảo luận nhóm để hoàn thành yêu cầu giáo viên, trình bày, nhận xét nhóm bạn

- Giáo viên nhận xét, bổ sung kết luận

* Kết luận

I – Các nguyên tố hóa học

Điểm so sánh Nguyên tố đại lượng Nguyên tố vi lượng

Bao gồm các nguyên tố - C, H, O, N, Ca, S, Mg, - Cu, Fe, Mn, Co, Zn,….

Hàm lượng trong tế bào - Có hàm lượng ≥ 0,01% khốilượng cơ thể sống. - Có hàm lượng < 0,01% khối lượng cơthể sống. Vai trò

- Là thành phần cấu tạo nên tế

bào, các hợp chất hữu cơ như:

Cacbohidrat, lipit điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào

- Là thành phần cấu tạo enzim, các hoocmon

- Điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế

bào

 Hoạt động 2: vai trò của nước trong tế bào

- Giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng thông tin sách giáo khoa và hình ảnh, thảo luận nhóm:

 Nêu vai trò của nước?

 Nước chiếm bao nhiêu % cơ thể sống con người?

 Nêu các vai trò của nước đối với cơ thể con người?

- Học sinh thảo luận nhóm để hoàn thành yêu cầu giáo viên, trình bày, nhận xét nhóm bạn

- Giáo viên nhận xét, bổ sung kết luận

Kết luận:

Vai trò của nước

 Là thành phần chủ yếu trong mọi cơ thể sống

 Là dung môi hoà tan các chất.

 Là môi trường phản ứng.

 Tham gia các phản ứng sinh hóa

2.2 Nội dung 2: Cacbohiđrat, lipit, prôtêin

 Hoạt động 1: Tìm hiểu cacbohiđra

- Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để hoàn thành phiếu học tập sau:

Cấu trúc hóa học

- Nêu các nguyên tố cấu tạo nên đường ?

- Nêu nguyên tắc cấu tạo nên đường ?

Phân loại

- Cho các loại đường: Glucôzơ(đường nho), fructôzơ(đường quả), galactôzơ, Saccarôzơ (đường mía), galactôzơ (đường sữa), mantôzơ (đường mạch nha), xenlulôzơ, tinh bột, glicogen, kitin

- Sắp xếp các đường sau thành 3 nhóm: đường đơn, đường đôi, đường đa

- Hoàn thành cấu tạo đường đôi sau:

+ Đường mantozo (đường mạch nha) = ????????? + ???????????;

+ Saccarozo (đường mía) = ?????????????? + ??????????????

+ Lactozo (đường sữa) = ?????????? + ????????????????

Chức năng

- Tinh bột, Xenlulozo có vai trò gì đối với thực vật ?

- Glicogen có vai trò gì đối với động vật ?

- Kitin có vai trò gì đối với con trùng ?

- Glicoprotein=đường + protein có vai trò gì đối với tế bào ?

- Học sinh hoàn thành phiếu học tập bằng cách thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày,nhận xét câu trả lời của nhóm bạn

- Giáo viên nhận xét, bổ sung và kết luận

Kết luận

- Cacbohiđrat là hợp chất hữu cơ được cấu tạo chủ yếu từ 3 nguyên tố C, H, O

- Bao gồm: Đường đơn, đường đôi và đường đa

- Chức năng :

 Là nguồn năng lượng dự trữ cho tế bào và cho cơ thể

 Là thành phần cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể

 Cacbohidrat liên kết với prôtêin tạo nên các phân tử glicôprôtêin là những bộ phận cấu tạo nên các thành phần khác nhau của tế bào

 Hoạt động 1: Tìm hiểu lipit

- Lipit: Chia thành 2 nhóm lớn: gồm Lipit đơn giản và lipit phức tạp

a Lipit đơn giản

 Nêu cấu tạo của 1 lipit đơn giản?

 Lipit đơn giản gồm những loại nào ?

 Nêu sự khác nhau về nhóm axit béo cuả dầu và mỡ ? Tại sao ăn dầu sẽ tốt hơn ăn mỡ ?

- Giáo viên nhận xét, bổ sung, kết luận: Lipit đơn giản: Là este của rượu và axit béo Thuộc nhóm này

gồm mỡ, dầu và sáp GV nhấn mạnh cho HS hiểu được lipit ở thực vật gọi là dầu và chứa nhiều axít béo không no; lipit ở động vật gọi là mỡ chứa nhiều axit béo no

b Lipit phức tạp

 Nêu cấu tạo của phospholipit ?

 Nêu cấu tạo của lipit phức tạp ?

 Nêu các nhóm lipit phức tạp ?

c Chức năng Lipit

Hoàn thành bài tập nối cột sau

Là thành phần cấu trúc nên màng tế bào Hooc mon

Là nguồn dự trữ năng lượng cho tế bào Mỡ, dầu

Tham gia vào điều hoà quá trình trao đổi chất Photpholipit, colesteron

* Đối với HS khá, giỏi HS cần phải nắm thêm sự khác nhau giữa mỡ, dầu, sáp; giữa photpholipit và steroit

Kết luận

 Lipit : Là hợp chất hữu cơ không tan trong nước mà chỉ tan trong dung môi hữu cơ.

 Lipit bao gồm lipit đơn giản ( mỡ, dầu, sáp) và lipit phức tạp ( photpholipit và stêrôit)

 Chức năng :

 Là thành phần cấu trúc nên màng sinh chất

 Là nguồn dự trữ năng lượng cho tế bào (mỡ, dầu)

 Tham gia vào điều hoà quá trình trao đổi chất (hooc mon)

 Hoạt động 3: Tìm hiểu prôtêin

1 Cấu trúc Prôtêin

 Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, hình ảnh gợi ý, hoạt động nhóm để giải quyết các vấn đề sau:

+ Prôtêin cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân Hãy cho biết tên và cấu tạo của 1 đơn

phân cấu tạo nên Prôtêin ?

+ Với 20 loại đơn phân là axit amin Em hãy cho biết bằng cách nào đã tạo nên vô số phân tử Prôtêin

khác nhau ?

+ Xác định các bậc cấu trúc Prôtêin trong hình

sau

+ Hoàn thành bài tập nối cột sau

+ Hoàn thành bài tập nối cột sau để biết được cấu

trúc của Prôtêin

Bậc 1 Cấu trúc không gian 3 chiều của

prôtêin do cấu trúc bậc 2 co xoắn

hay gấp nếp

Bậc 2 Do 2 hay nhiều chuỗi polipeptit

cùng loại hay khác loại tạo thành

Bậc 3 Là một chuỗi polipeptit do các

axit amin liên kết với nhau tạo

thành

Bậc 4 Do cấu trúc bậc 1 co xoắn (dạng

) hoặc gấp nếp (dạng )

 Học sinh hoạt động nhóm để giải quyết các vấn đề giáo viên yêu cầu

 Giáo viên nhận xét, bổ sung và kết luận

2 Chức năng Prôtêin

 Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, hãy cho biết mỗi hình trên minh họa chức năng nào của Protein ?

 Học sinh hoạt động nhóm để hoàn thành bài tập kênh hình

 GV nhận xét, bổ sung kết luận chức năng protein

Kết luận

 Cấu trúc của Prôtêin: Đơn phân cấu tạo là axit amin

* Đối với HS khá, giỏi HS cần nắm thêm cấu tạo của 1 axit amin gồm 3 thành phần:

 nhóm amin (-NH2)

 nhóm cacboxyl ( - COOH)

 Gốc R

 Như vậy về mặt cấu tạo, các axit amin của prôtêin chỉ khác nhau về gốc R

 Có 20 loại axit amin, sự khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của các axit amin đã tạo nên vô số các phân tử prôtêin khác nhau

 Cấu trúc không gian gồm 4 bậc

 Cấu trúc bậc 1: Là một chuỗi polipeptit do các axit amin liên kết với nhau tạo thành

 Cấu trúc bậc 2: Do cấu trúc bậc 1 co xoắn (dạng ) hoặc gấp nếp (dạng )

 Cấu trúc bậc 3: Cấu trúc không gian 3 chiều của prôtêin do cấu trúc bậc 2 co xoắn hay gấp nếp

 Một số Pr có cấu trúc bậc 4: Do 2 hay nhiều chuỗi polipeptit cùng loại hay khác loại tạo thành

* Đối với HS khá, giỏi HS cần phân biệt được 4 bậc cấu trúc không gian của phân tử prôtêin

 Chức năng của prôtêin:

 Tham gia vào cấu trúc nên tế bào và cơ thể

 Điều hoà các quá trình trao đổi chất.

 Bảo vệ cơ thể

* Đối với HS khá, giỏi HS cần nắm thêm được vai trò của prôtêin là:

 Dự trữ axit amin

 Thu nhận thông tin

2.3 Nội dung 3: Axit nuclêic

1 ADN

- Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK quan sát hình trên, thảo luận nhóm để giải quyết các vấn

đề sau:

 Nêu cấu tạo ADN bằng cách giải quyết các câu hỏi sau:

+ ADN cấu tạo theo nguyên tắc nào ?

+ Nêu các loại đơn phân cấu tạo nên ADN?

+ ADN gồm 2 chuỗi polinucleotit liên kết với nhau bằng liên kết gì ?

+ Cặp A-T nối với nhau bằng mấy liên kết hidro?

+ Cặp G-X nối với nhau bằng mấy liên kết hidro?

 Chức năng ADN: Nêu chức năng ADN giúp sinh vật tồn tại ổn định qua các thế hệ ?

- Học sinh thảo luận nhóm, nhận xét, bổ sung nhóm khác

- Giáo viên nhận xét, bổ sung kết luận

2 ARN

- Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK quan sát hình trên, thảo luận nhóm để giải quyết các vấn

đề sau:

 ARN cấu tạo theo nguyên tắc đa phân Nêu các loại đơn phân cấu tạo nên ARN ?

 ARN gồm mấy chuỗi polinucleotit ?

 Kể tên các loại ARN ?

 ARN có vai trò gì giúp thông tin di truyền trên ADN truyền sang protein?

- Học sinh thảo luận nhóm giải quyết các vấn đề giáo viên yêu cầu

- Giáo viên nhận xét, bổ sung, kết luận

Kết luận

 ADN là một đại phân tử hữu cơ được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, các đơn phân là 4 loại

nucleotit(A, T, G, X) ADN được cấu tạo từ 2 chuỗi polinucleotit liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro và G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro

 Chức năng của ADN là mang, bảo quản, và truyền đạt thông tin di truyền

 ARN được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân và gồm 4 loại nucleotit là A, U, G, X và thường chỉ được cấu tạo từ một chuỗi polinucleotit

 ARN bao gồm 3 loại mARN, tARN, rARN, mỗi loại ARN thực hiện một chức năng nhất định trong quá trình truyền đạt và dịch thông tin di truyền từ ADN sang protein

 Hoạt động 2: Bài tập về ADN, ARN

- Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để thiết lập một số công thức ADN và ARN

+ Một phân tử ADN có 4 loại Nu: A, T, G, X Mỗi cặp Nu có chiều dài 3,4 Ao Cặp A-T nối với nhau bằng 2 liên kết hidro, cặp G-X nối với nhau bằng 3 liên kết hidro Thiết lập công thức tính

 Tổng số Nu : N= ………

 Tổng số liên kết hidro: H=………

 Chiều dài AND: L=………

+ Một phân tử ARN có 4 loại Nu: A, U, G, X 1 Nu dài 3,4Ao Thiết lập công thức tính

 Tổng số Nu : N= ………

 Chiều dài ARN: L=………

- Học sinh thảo luận nhóm để thiết lập các công thức tính của ADN và ARN

- Giáo viên nhận xét, bổ sung, kết luận

- Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm để hoàn thành các bài tập cơ bản ADN và ARN sau:

Bài 1: Một đoạn phân tử ADN có số Nu loại adenin(A)=100 và Nu loại guanin(G)=300 Tính:

a Tổng số Nu của đoạn ADN trên ?

b Tính tổng số liên kết hidro của đoạn phân tử ADN trên ?

c Tính chiều dài của đoạn phân tử ADN trên ?

Bài 2: Một đoạn phân tử ARN có chiều dài 4080Ao Có số Nu loại A=500, G=800, X=700

a Tính tổng số Nu của đoạn ARN trên ?