微生物代謝教案

1、微生物的代謝教學(xué)模式自學(xué)討論總結(jié)模式。教學(xué)手段實(shí)物投影儀（或幻燈）。課時安排1課時。設(shè)計思路根據(jù)本節(jié)教材的知識內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平，為促成學(xué)生知識與能力共同發(fā)展的目標(biāo)，采取如下設(shè)計思路：1.教師提供問題情境、探索目標(biāo)，學(xué)生根據(jù)閱讀、自學(xué)教材的知識內(nèi)容，尋找、思考、歸納問題的答案.2教師作為指導(dǎo)者，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中給予幫助、點(diǎn)撥；在交流知識的過程中，一方面引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確表述學(xué)習(xí)成果，另氣方面進(jìn)一步提供問題情境，討論深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)知識內(nèi)化。3依據(jù)教學(xué)需要，適時出示圖表，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、歸納，培養(yǎng)學(xué)生綜合處理信息的能力。4教學(xué)中注意知識的獲取過程，注重理論與實(shí)際的結(jié)合。教學(xué)過程1由新陳代

2、謝的定義引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)微生物代謝的概念，導(dǎo)人本課題。2由工業(yè)生產(chǎn)廣泛應(yīng)用微生物的重要原因之一是微生物代謝旺盛，利用“乒乓球與籃球在相同體積下表面積比較”的比喻，引導(dǎo)學(xué)生分析微生物代謝旺盛的原因(微生物的表面積與體積比大，利于外界物質(zhì)交換；對物質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用快)，井由此引申到真核生物進(jìn)化的一種趨勢：細(xì)胞呈現(xiàn)體積減小的進(jìn)化過程。3微生物的代謝產(chǎn)物。(1)學(xué)生閱讀教材第89頁“微生物代謝產(chǎn)物”部分內(nèi)容，依據(jù)知識點(diǎn)自行設(shè)計表格，比較初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物的異同點(diǎn)。(2)同學(xué)展示自學(xué)成果，并通過交流相互補(bǔ)充、完善知識結(jié)構(gòu)。(3)教師適時點(diǎn)撥、歸納知識結(jié)構(gòu)。內(nèi)容初級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物不同點(diǎn)生長繁殖是否必

3、需是否產(chǎn)生階段一直產(chǎn)生生長到一定階段產(chǎn)生種的特異性否是分布細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)或外舉例氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等抗生素、毒素、激素、色素等相同點(diǎn)均在微生物細(xì)胞的調(diào)節(jié)下，有步驟產(chǎn)生4微生物代謝的調(diào)節(jié)。(1)復(fù)習(xí)“人和高等動物、植物生命活動調(diào)節(jié)的基本形式” 運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)，引出微生物代謝的調(diào)節(jié)方式。(2)結(jié)合如下實(shí)例，分析微生物代謝調(diào)節(jié)的方式。實(shí)例：大腸桿菌合成異亮氨酸的調(diào)節(jié)：當(dāng)異亮氨酸積累過量，會抑制蘇氨酸脫氫酶的活性，異亮氨酸合成停止。亮白曲霉原來不能合成蔗糖酶，所以不能利用蔗糖，但如果在培養(yǎng)基內(nèi)加入蔗糖，一段時間后，可合成蔗糖酶，并利用蔗糖。分析：由兩實(shí)例的共同點(diǎn)得出：微生

4、物完成代謝調(diào)控主要是通過調(diào)節(jié)酶實(shí)現(xiàn)的。由兩實(shí)例區(qū)別得出：實(shí)例1，通過調(diào)節(jié)酶的活性, 控制代謝過程；實(shí)例2，通過凋節(jié)酶的合成,控制代謝過程。（3）結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo)，自學(xué)閱讀“微生物代謝調(diào)節(jié)”部分內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)：酶合成的調(diào)節(jié)a組成酶和誘導(dǎo)酶的區(qū)別b酶合成調(diào)節(jié)的對象、結(jié)果c酶合成調(diào)節(jié)的機(jī)制(本質(zhì))d酶合成調(diào)節(jié)的意義酶活性的調(diào)節(jié)a酶活性調(diào)節(jié)的對象、結(jié)果b酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制c酶活性調(diào)節(jié)的特點(diǎn)d酶活性調(diào)節(jié)的意義兩種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系(4)教師組織、參與學(xué)生學(xué)習(xí)成果交流，適時提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生討論分析，完善和深化知識結(jié)構(gòu)。微生物是否在所有場合、所有時間內(nèi)都合成它們所能合成的全部酶類?這有何意義?組成酶、誘導(dǎo)酶

5、合成的條件是什么?大腸桿菌乳糖代謝有何特點(diǎn)?大腸桿菌乳糖代謝基因的表達(dá)調(diào)控過程有何特點(diǎn)?根據(jù)原核生物基因表達(dá)調(diào)控過程，酶合成的調(diào)節(jié)屬于哪種水平的調(diào)節(jié)方式?若誘導(dǎo)酶在沒有誘導(dǎo)物的情況下也能合成，有那些方法？誘導(dǎo)酶是否接受酶活性調(diào)節(jié)?通過書中酶活性調(diào)節(jié)實(shí)例分析，它與高等動物激素調(diào)節(jié)的哪種方式有相似之處?為什么酶活性調(diào)節(jié)比酶合成調(diào)節(jié)快速、精確?(5)教師在學(xué)生討論基礎(chǔ)上，歸納知識結(jié)構(gòu)。酶合成的調(diào)節(jié)a組成酶在細(xì)胞內(nèi)一直存在，它的合成只受基因調(diào)控；誘導(dǎo)酶只有環(huán)境中存在誘導(dǎo)物才能合成它的合成受基因與誘導(dǎo)物共同控制；b酶合成調(diào)節(jié)的對象是誘導(dǎo)酶；調(diào)節(jié)的結(jié)果是使細(xì)胞內(nèi)酶的種類增多；c酶合成調(diào)節(jié)的機(jī)制(本質(zhì))原核

6、生物基因表達(dá)的調(diào)控，如大腸桿菌乳糖操縱子學(xué)說；d酶合成調(diào)節(jié)的意義：既保證代謝需要，又避免細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量浪費(fèi)，增強(qiáng)適應(yīng)性。酶活性的調(diào)節(jié)a酶活性調(diào)節(jié)的對象是酶(組成酶和誘導(dǎo)酶)的催化能力，調(diào)節(jié)的結(jié)果是酶量發(fā)生變化；b酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制通過酶與代謝過程產(chǎn)生物質(zhì)的可逆性結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)；c酶活性調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：快速、精確；d酶活性調(diào)節(jié)的意義：避免代謝產(chǎn)物積累過多。兩種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別：A從調(diào)節(jié)對象看：酶合成的調(diào)節(jié)是通過酶量的變化控制代謝速率，而酶活性的調(diào)節(jié)是對已存在的酶活性進(jìn)行控制，它不涉及酶量變化。B從調(diào)節(jié)效果來看：酶活性調(diào)節(jié)快速而精細(xì)；C從調(diào)節(jié)機(jī)制看，酶合成調(diào)節(jié)是基因水平調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)控制酶合成；酶

7、活性調(diào)節(jié)是代謝調(diào)節(jié)，它調(diào)節(jié)酶活性。聯(lián)系：細(xì)胞內(nèi)兩種方式同時存在，密切配合，高效、準(zhǔn)確控制代謝的正常進(jìn)行。5微生物代謝的人工控制：(1)首先指出人工控制微生物代謝的目的最大限度積累對人類有用的代謝產(chǎn)物。(2)以黃色短桿菌生產(chǎn)賴氨酸、谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸為例，說明人工控制微生物代謝的方法人工控制黃色短桿菌的代謝過程生產(chǎn)賴氨酸。a學(xué)習(xí)黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑及代謝調(diào)節(jié)過程；b由蘇氨酸、賴氨酸共同積累過量會抑制天冬氨酸激酶的活性，而賴氨酸單獨(dú)過量不會出現(xiàn)抑制的。代謝特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生逐步推理，最后落腳點(diǎn)是：通過誘變育種選育不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種作為工業(yè)微生物，達(dá)到大量生產(chǎn)賴氨酸的目的。人工控制谷

8、氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸。a復(fù)習(xí)谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑及調(diào)節(jié)方式b由谷氨酸積累過量會抑制谷氨酸脫氫酶活性的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生推理：如何使細(xì)胞內(nèi)的谷氨酸不會抑制谷氨酸脫氫酶活性?(細(xì)胞內(nèi)谷氨酸濃度下降)如何使細(xì)胞內(nèi)谷氨酸濃度下降?(將細(xì)胞內(nèi)谷氨酸透出細(xì)胞)如何使谷氨酸通過細(xì)胞膜由細(xì)胞內(nèi)到達(dá)細(xì)胞外?(改變細(xì)胞膜透性)，由此可大量生產(chǎn)谷氨酸。(3)總結(jié)人工控制微生物代謝的措施6結(jié)合教材Pgl相關(guān)內(nèi)容，閱讀歸納發(fā)酵概念和種類。要點(diǎn)提示1組成酶和誘導(dǎo)酶是兩個相對的概念，一種酶在某種微生物內(nèi)可以是組成酶，而在另一種微生物內(nèi)可以是誘導(dǎo)酶。2酶合成的調(diào)節(jié)包括酶合成的誘導(dǎo)和阻遏兩個方面，酶活性的調(diào)節(jié)包括激活和抑制兩種，教材中僅以酶合成的誘導(dǎo)和酶活性的抑制說明微生物代謝調(diào)節(jié)過程，這一點(diǎn)需在教學(xué)過程中指出。3采用誘變的方法，使調(diào)節(jié)基因