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細胞的結(jié)構(gòu)和功能

時間:2023-02-27 07:53:14 高中生物教案 我要投稿

細胞的結(jié)構(gòu)和功能

教學(xué)目標

知識目標
  1.認識動物細胞與植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu),了解它們的共同點和重要的區(qū)別特征。
  2.了解細胞膜的成分,理解細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點之間的關(guān)系;正確認識并會區(qū)分物質(zhì)通過細胞膜的幾種不同方式。
  3.了解各種細胞器的分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特點。
  4.認識細胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)特點和主要生理功能。
  5.理解染色質(zhì)和染色體相互轉(zhuǎn)變的動態(tài)關(guān)系。
  6.了解原核細胞和真核細胞的區(qū)別。

能力目標
  1.通過學(xué)習真核細胞亞顯微結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生識圖能力和繪圖能力。
  2.通過對細胞結(jié)構(gòu)的學(xué)習,訓(xùn)練學(xué)生利用對比的方法歸納總結(jié)知識的能力。
  3.通過設(shè)計和分析實驗,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
  4.訓(xùn)練學(xué)生利用資料分析、判斷問題,進行研究性學(xué)習的能力。

情感目標
  1.培養(yǎng)學(xué)生樹立辯證唯物主義的世界觀和方法論。
  2.通過對細胞結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習讓學(xué)生體會生命的精致完美,教育學(xué)生崇尚生命、熱愛科學(xué)。
  3.樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),局部與整體相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點。


教學(xué)建議

教材分析
  在“生命的基本單位——細胞”一章中,“細胞的結(jié)構(gòu)和功能”是全書的基礎(chǔ)。因為細胞是新陳代謝最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。生物體的各項生命活動及生命的生理、行為特點都是建立在細胞這一特殊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的。所以理解細胞不同于一般非生命結(jié)構(gòu)的特點就是本節(jié)最首要的教學(xué)重點。
  關(guān)于細胞的結(jié)構(gòu)和生理功能,本章將重點分析細胞膜的結(jié)構(gòu)和特性。物質(zhì)透過膜的方式將在第三章中以水代謝和礦質(zhì)代謝為例詳細分析。細胞器部分將重點學(xué)習質(zhì)體和線粒體,并在第三章中通過光合作用和呼吸作用進一步詳細分析其結(jié)構(gòu)和功能。核糖體的功能將在第六章基因控制蛋白質(zhì)合成部分進一步闡明。細胞內(nèi)的中心體將在細胞增殖部分介紹。液泡的功能在細胞滲透作用吸水部分有所體現(xiàn)。細胞膜的流動性對理解細胞在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系以及細胞的整體性方面都是非常關(guān)鍵的知識。如果對細胞內(nèi)的膜體系進行簡單介紹,將有利于學(xué)生理解、體會細胞這一有機整體在結(jié)構(gòu)及功能上的聯(lián)系性。細胞核的結(jié)構(gòu)和功能只作簡單介紹,但是染色質(zhì)和染色體的知識要作為教學(xué)重點。因為細胞分裂、生物的遺傳和變異等重要的章節(jié)都要用到此知識點。由此可以看出本章在教學(xué)中的地位及重要性。

教法建議
  建議第一節(jié)“細胞的結(jié)構(gòu)和功能”用3或4課時完成。
  從病毒引入新課?梢云鸬皆谑崂碓兄R體系的基礎(chǔ)上進入新情境的目的。學(xué)生在復(fù)習各種化合物的主要生理功能后,體會構(gòu)成細胞的各種化合物是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ),僅有其中的幾種,哪怕是最重要的成分也不可能完成新陳代謝的過程——這些物質(zhì)不能單獨發(fā)揮生命功能。根據(jù)細胞學(xué)說學(xué)生可以想到細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。進而激發(fā)學(xué)生對細胞結(jié)構(gòu)和功能進行探索的興趣。
  教學(xué)中盡量為學(xué)生提供各種素材,積極調(diào)動學(xué)生參與分析討論。從分析前人實驗逐漸過渡到讓學(xué)生自己設(shè)計實驗。親身參與探究過程,培養(yǎng)基本的生物學(xué)研究能力,提高科學(xué)素質(zhì)。
  開篇首先要明確說明,研究對象以真核生物為主。
  本節(jié)細胞的結(jié)構(gòu)和功能中,細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能是非常重要的知識能力培養(yǎng)點。要多花費一些精力和時間。細胞質(zhì)部分重點學(xué)習葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu),由于植物的新陳代謝部分還會繼續(xù)學(xué)習葉綠體和線粒體的功能,因此功能方面不用涉及得太深。
  細胞核部分重點講清細胞核的結(jié)構(gòu);講清染色體和染色質(zhì)的關(guān)系。其他內(nèi)容將在細胞分裂以及遺傳和變異部分再做深入探究分析。

 

教學(xué)設(shè)計示例——細胞膜

教學(xué)題目:第二章 生命的基本單位——細胞

     第一節(jié)      細胞的結(jié)構(gòu)和功能(建議4課時內(nèi)完成)

教學(xué)重點:1、圍繞細胞不同于非生物的生命特點進行學(xué)習和討論。

     2、細胞膜的選擇透過性。

     3、線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu),為第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基礎(chǔ)。

     4、細胞核的結(jié)構(gòu)和功能,為第五章學(xué)習奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)難點:1、細胞的體積與相對表面積對于細胞的意義。

     2、細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點,理解膜的流動性。

     3、葉綠體、線粒體和高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能,理解細胞器間的關(guān)系。

     4、染色質(zhì)與染色體間互相轉(zhuǎn)換的動態(tài)關(guān)系

教學(xué)過程:

  問題:病毒具有生命物質(zhì)中最重要的兩種成分——生命活動的體現(xiàn)者蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)核酸?墒遣《緟s不能單獨存活,病毒只有侵入寄主細胞后才能體現(xiàn)生命的特點。上述事實說明了什么?你能分析這其中的原因嗎?
  小結(jié):從物質(zhì)基礎(chǔ)方面考慮,病毒成分簡單不足以完成復(fù)雜的新陳代謝;從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上看病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)——細胞學(xué)說指出:細胞是新陳代謝的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。因此病毒不能獨立進行新陳代謝。病毒必須寄生于活的細胞生物中才能體現(xiàn)生命現(xiàn)象。
  問題:根據(jù)初中知識,舉例說明細胞生物可以分成哪幾類?它們在結(jié)構(gòu)方面的主要區(qū)別是什么?是否有什么共同的基本結(jié)構(gòu)?

  課件演示幾種植物細胞、幾種人體細胞、原核細胞。

  小結(jié)討論結(jié)果。

第一節(jié):細胞的結(jié)構(gòu)和功能

  生物界把沒有細胞結(jié)構(gòu)的病毒單獨分成一個特殊的界。有細胞結(jié)構(gòu)的生物又根據(jù)細胞是否有細胞核分為原核生物和真核生物
 

明確指出:高中階段主要學(xué)習以真核生物為中心的有關(guān)生物學(xué)問題。

  真核細胞的亞顯微結(jié)構(gòu):(電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu))

  解釋細胞的顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)。

  引發(fā)學(xué)生探究細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的興趣。在電鏡下人們發(fā)現(xiàn)了什么?

  課件演示細胞壁、細胞膜、細胞核、葉綠體、線粒體、核糖體等電鏡照片。
  指導(dǎo)學(xué)生讀圖:識記各結(jié)構(gòu)名稱以及各結(jié)構(gòu)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征;注意區(qū)分動物細胞和植物細胞的異同。

  課件演示動物細胞和植物細胞模式圖,辨認細胞亞顯微結(jié)構(gòu)。比較細胞的異同時要注意糾正錯誤。強調(diào)細胞共有的結(jié)構(gòu)和特有結(jié)構(gòu),總結(jié)出筆記。
問題:

1、不同點?植物和動物組織細胞浸在清水中結(jié)局相同嗎?為什么植物可以光合作用?

  ——植物細胞都有細胞壁;有的細胞有葉綠體或大液泡。動物細胞和低等植物細胞有中心體。

2、相同點?說明了什么?這些生命必不可少的結(jié)構(gòu)究竟用什么作用?這些結(jié)構(gòu)是如何體現(xiàn)出生命特點的呢?

分別學(xué)習細胞各部分結(jié)構(gòu)及功能。(重在理解生命意義)

一、細胞膜

  細胞都有細胞膜這足說明其對生命的重要性。根據(jù)細胞膜的相對位置可以推斷細胞膜對細胞有保護作用。
學(xué)生討論:哪些實事可以說明細胞膜是有生命的?
 。ㄏ嚓P(guān)內(nèi)容見擴展資料)

  細胞膜是如何保護細胞的?細胞膜的結(jié)構(gòu)和成分與一般的膜存在什么根本的區(qū)別?

問題討論:學(xué)生設(shè)計實驗:

 。1)證明膜的存在。(質(zhì)壁分離;顯微探針感受阻力;電鏡觀察。)

 。2)研究細胞膜的結(jié)構(gòu)需要得到實驗的材料,選用什么樣的生物提供材料?理由?如何得到細胞膜?

  (培養(yǎng)學(xué)生在下結(jié)論或推測時要重證據(jù)、講道理。表達觀點時條理清晰的基本素質(zhì)。)

  介紹細胞膜的獲取方法(相關(guān)內(nèi)容見擴展資料)。使學(xué)生了解科學(xué)家設(shè)計實驗的思路。

 。3)如何定性、定量的測定細胞膜的成分?

  觀察法:電鏡觀察細胞膜:暗、明、暗三層結(jié)構(gòu)。厚度約75~100埃(見擴展資料)。

  實驗法:科學(xué)家通過化學(xué)分析的方法測定了細胞膜的化學(xué)成分:

  事實一:膜易被脂類溶劑溶解。容易被蛋白酶溶解。(處理后消失。)

  事實二:脂類物質(zhì)很容易通過細胞膜。

  事實三:用指示劑可以確認其成分:磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。

  對于一般學(xué)生,可以通過分析上述資料引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,同時了解實驗設(shè)計的思路和方法。

  1、成分:磷脂、蛋白質(zhì)

  2、結(jié)構(gòu):

  問題討論:(培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。)

  這兩類物質(zhì)分別隸屬于親水和疏水物質(zhì)。這兩類物質(zhì)應(yīng)該如何排布?

  (1)磷脂分子結(jié)構(gòu)特點:磷脂分子分疏水端和親水端。

  如果是一層分子排成一個平面會是什么樣子?(不符合細胞膜內(nèi)外均為水環(huán)境的實際情況,使細胞不能正常進行物質(zhì)交換。)如果是兩層會是如何排列?理由?

  (2)親水的蛋白質(zhì)與磷脂分子的關(guān)系?

  根據(jù)前面給出的信息判斷:暗層和亮層哪層是脂類物質(zhì)?哪層是蛋白質(zhì)類物質(zhì)?依據(jù)?

  理解內(nèi)外兩側(cè)暗中央發(fā)亮的觀察結(jié)果。

  由于觀察技術(shù)所限,科學(xué)家對細胞膜的認識基本上是假說和推測,了解學(xué)說和假說的區(qū)別。為形象表示細胞膜的結(jié)構(gòu)特點科學(xué)家根據(jù)假說設(shè)計了一些生物模型。其中被廣為接受的是:液態(tài)鑲嵌模型——突出液態(tài)結(jié)構(gòu)

 。1)兩層磷脂分子——基本骨架

 。2)蛋白質(zhì)覆蓋、鑲嵌、貫穿于“骨架”上。

  問題:這樣的結(jié)構(gòu)與一般的“膜”有什么重要區(qū)別?細胞膜的結(jié)構(gòu)特點對其生理功能會產(chǎn)生什么影響?

    親水物質(zhì)可以充分接近膜,但是不能隨意通過膜!

  磷脂分子相互之間不連接,而且分子始終處于運動中——液態(tài)流動狀。

  磷脂分子中的2分子脂肪酸總有一個是不飽和的鏈,因此脂肪酸長鏈在雙鍵處發(fā)生彎折。當分子旋轉(zhuǎn)時會使相鄰分子發(fā)生位移,有可能制造出一個瞬間的縫隙,為物質(zhì)擴散創(chuàng)造了機會。(——如果膜兩側(cè)存在濃度差、分子又比較小或是不被磷脂分子排斥的脂類物質(zhì)即可以發(fā)生擴散。)

  離子的直徑應(yīng)該是比較小的,應(yīng)該按照濃度差擴散?墒鞘聦嵣喜皇沁@樣……。原因?

細胞膜上蛋白質(zhì)的作用:

  蛋白質(zhì)是兩性化合物。因此帶電的離子不易通過細胞膜。細胞外有些離子或小分子有機物可能會與膜上某些蛋白質(zhì)發(fā)生作用,導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)分子發(fā)生臨時性該變。蛋白質(zhì)會出現(xiàn)臨時“隧道”或發(fā)生穿膜運動。結(jié)果是使相應(yīng)的離子或小分子有機會通過細胞膜。膜上的這些蛋白質(zhì)分子被稱作載體。

糖蛋白形成的糖被的生理功能:

 。1)保護潤滑作用

 。2)細胞識別作用:

  實驗一、取低等多細胞動物黃海綿和紅海綿各一塊。分別打散并充分混合。靜置培養(yǎng)一段時間。結(jié)果:細胞重新聚集,形成黃海綿和紅海綿。沒有混合色海綿。

  實驗二、人類ABO血型的免疫反應(yīng)。(選擇講述)

  通過學(xué)習蛋白質(zhì)的功能(如細胞間的信息傳遞;細胞的物質(zhì)交換和免疫反應(yīng)等),有助于學(xué)生理解蛋白質(zhì)的分布特點及其作用。

  載體:(蛋白質(zhì))分布于膜上,專一性運輸特定物質(zhì)的工具。

  學(xué)生進行歸納總結(jié):通過以上學(xué)習,總結(jié)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點。

  證明細胞膜具有流動性的事實以及細胞膜的流動性對細胞的意義:

 。1)草履蟲食物泡的形成及發(fā)展變化。

 。2)變形蟲捕食和運動時偽足的形成;白細胞吞噬細菌;胞飲與分泌;

 。3)細胞分裂時膜的流動性

 。4)細胞雜交時的細胞融合

  人——鼠細胞雜交實驗:熒光標記膜上的蛋白質(zhì),(紅色和綠色)細胞結(jié)合處界限分明。37℃、10分鐘后,界限消失,紅綠熒光標記的蛋白質(zhì)均勻分布已經(jīng)看不出任何界限了。

  學(xué)生總結(jié):細胞膜通過流動可以完成什么生命過程?

 。榧毎、分泌、修復(fù)、融合、運動、捕食、變形、分裂等提供了基礎(chǔ))

3、細胞膜的特點:①結(jié)構(gòu)特點具有流動性。

         ②功能特點具有選擇透過性

  通過學(xué)習使學(xué)生理解生物膜與一般非生物膜的不同,體會生物膜的生命特點。

  學(xué)生討論:細胞膜的流動性與功能上的選擇透過性之間的聯(lián)系。

4、各種物質(zhì)通過膜的方式:(請參閱“細胞的亞顯微結(jié)構(gòu).ppt”)

  學(xué)生討論生物模型:

 。1)一碗水中滴一滴紅墨水,會發(fā)生什么現(xiàn)象?物理學(xué)上屬于哪類?原理?

 。ㄗ杂蓴U散的條件是:兩個溶液之間存在濃度差)

  注意糾正:強調(diào)擴散的雙向性,總結(jié)局是擴散速率不同造成的。

 。2)如果兩個濃度不同的溶液之間存在半透膜——溶劑分子可以自由通過,溶質(zhì)分子不能通過時,溶液中溶劑分子的擴散,又該是什么結(jié)果呢?(逆濃度方向發(fā)生)

 。3)細胞需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)是否都可以通過擴散作用通過細胞膜呢?哪些不可以?為什么?擴散作用局限于哪些類型的物質(zhì)?

  小結(jié):

  擴散屬于被動運輸。根據(jù)是否需要載體幫助擴散分為:協(xié)助擴散和自由擴散。由于水分子的擴散是逆濃度差進行的,因此水分子的擴散又被稱為滲透作用。

問題:擴散作用是細胞依靠濃度差進行的被動吸收方式。它的優(yōu)缺點各是什么?

  細胞是如何吸收離子和小分子有機物的?

  講解主動運輸?shù)奶攸c:以生活中的相似事例比喻。使學(xué)生知道主動運輸?shù)奶卣鳌?/p>

  列舉主動運輸?shù)氖聦崳?/p>

 。1)海帶細胞中的碘濃度30倍于海水;其他海藻有的甚至可以200萬倍于海水;

 。2)紅細胞中的K離子30倍于血漿。

 。3)不同植物吸收的元素的種類和比例不同。

學(xué)生總結(jié)歸納、填表:

方式

通過方向

載體輔助

能量消耗

物質(zhì)形式

自由擴散

       

滲透作用

       

協(xié)助擴散

       

主動運輸

       

總結(jié):膜的保護作用是一種生物保護。一旦細胞死亡此作用將消失。

問題:

 。1)細胞膜對細胞的保護有什么重要的生物學(xué)意義?

  (細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,害物質(zhì)被屏阻。保證新陳代謝的需求原料及時供應(yīng),產(chǎn)物及時排除。)

  (2)細胞膜不同于一般非生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點是哪些?

 。ńY(jié)構(gòu)上的流動性,功能上的選擇透過性。)

5、細胞的內(nèi)吞和外排作用:不能透過細胞膜的大分子物質(zhì)“出入細胞”的方式。

強調(diào):物質(zhì)始終沒有透過細胞膜,其原理是利用了細胞膜的流動性。

6、細胞膜的作用:生物性保護。

細胞膜與細胞的物質(zhì)交換、細胞識別、分泌、排泄、免疫等功能密切相關(guān)。

  在植物細胞膜外還有有細胞分泌的纖維素、果膠等物質(zhì)構(gòu)成的細胞壁。對細胞具有機械支持和保護的作用。

  事實:用纖維素酶除掉細胞壁的植物細胞不再保持原來的形態(tài)。將這樣的細胞放置在清水中時,它會象紅細胞一樣吸水破裂。

復(fù)習引入新課:

  1、 為什么說細胞膜是有生命的?它與塑料膜的本質(zhì)不同是什么?

  2、 細胞膜結(jié)構(gòu)和功能特性之間的因果關(guān)系?

  3、 膜的選擇透過性對細胞的意義?

  4、細胞膜內(nèi)的細胞質(zhì)在電子顯微鏡下可以看到哪些結(jié)構(gòu)?它們各有什么重要的生命功能?生命過程是如何進行的?

教學(xué)設(shè)計示例——細胞質(zhì)(續(xù)示例一)

二、細胞質(zhì)

  (一)基質(zhì):簡要介紹物理化學(xué)性質(zhì)、特點、性能。

 。ǘ┘毎鳎褐v解細胞器的概念。

1、線粒體:——高倍顯微鏡下看到的粒狀或線頭狀小體。

 。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生了解生物研究思路和方法。培養(yǎng)實驗研究能力。)

  從了解分布特點入手,推測該細胞器的功能。因為其他方法會傷害細胞不能了解其在生活中的準確作用。而且提取出來的細胞器必須在了解功能的前提下,人為設(shè)置相應(yīng)的環(huán)境才能進行活動。

提供資料供學(xué)生分析推測:

  每個細胞中的線粒體數(shù)目一般為1~50萬個。大鼠肝細胞平均800個(500~1400);小鼠肝細胞有2554個;人的肝細胞2000個;精子尾部20~30個(密度極高);人腎小管上皮細胞800個;多核變形蟲內(nèi)50萬個;玉米根冠細胞100~3000個。一般植物細胞比動物細胞少。生理活動高的細胞如脊髓的運動神經(jīng)細胞和分泌組織的分泌細胞數(shù)目多。

 、俜植迹核谢罴毎。耗能多的細胞中數(shù)量多。

  ②作用:為生命活動供能。(大約占95%)

學(xué)生閱讀:26頁課文并進行分析討論,了解線粒體的作用。(為第二章的學(xué)習做準備)。

  (1)生物體內(nèi)的能源物質(zhì)是什么?

 。2)葡萄糖怎樣釋放能量?一般需要哪些條件?

 。3)主要場所的含義?

  如此重要的動力工廠一旦受到傷害結(jié)果不堪設(shè)想,因此需要重點防護。

  ③結(jié)構(gòu):(雙層膜的保護,以示重要)

 問題討論:線粒體的結(jié)構(gòu)特點對其生理功能的意義?(嵴:面積大、基粒:集中高效率)

  對于能力較強的學(xué)生可以介紹線粒體的自主性遺傳和線粒體的起源。對于一般學(xué)生只介紹線粒體內(nèi)含有遺傳物質(zhì),可以相對獨立的控制其本身的遺傳和變異。點到即可,不要展開。

  線粒體的自主性:(相對獨立遺傳的基礎(chǔ))

  具有環(huán)狀DNA、RNA等與DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成有關(guān)的裝置。在一定程度上有自主性。

  與線粒體同等重要的另一類細胞器是質(zhì)體。

2、質(zhì)體

  在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。其中的葉綠體是我們較為熟悉的細胞器。

  在番茄果肉細胞、紅辣椒果皮等果實、花卉組織中可見到成紅色的質(zhì)體——有色體。有色體使植物組織呈現(xiàn)黃——橙紅系列的美麗色彩。

  在葉肉細胞、綠色幼莖的皮層細胞中、未成熟的果皮內(nèi)、衣藻和水綿等植物細胞內(nèi)均可見葉綠體。

 、俜植迹褐参矬w特有。

 、陬愋停喊咨w、有色體和葉綠體
 

 。1)白色體與有色體的關(guān)系;原質(zhì)體與白色體和有色體。

  

 。2)有色體的顏色、分布、表現(xiàn)效果。注意區(qū)分類胡蘿卜素與花青素的色彩和位置等特點。

 。3)葉綠體的分布、形狀、行為;葉綠體與葉綠素這兩個概念的關(guān)系及詞組的正確使用。

  

  ③葉綠體——光合作用的場所。

  數(shù)量:一般葉肉細胞內(nèi)10~100個最多可達260個。

  形態(tài)和行為大約10倍于線粒體。光鏡下清晰可見。在高等植物細胞內(nèi)多數(shù)為扁橢圓體(長軸一般為3~10μm,厚1~5μm)?梢愿鶕(jù)光線強弱移動或轉(zhuǎn)換方向……。有應(yīng)激反應(yīng)是生命的體現(xiàn)

  葉綠體在弱光下以最大面積轉(zhuǎn)向光源;強光下則以側(cè)面或頂面朝向光源,或葉綠體向細胞側(cè)面轉(zhuǎn)移,或者堆在一起互相擋光。因為直射的強光會形成光抑制,使葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能受損傷——生命的最優(yōu)化設(shè)計。

  與線粒體進行比較。注意結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和表達能力。

問題討論:

 。1)與線粒體結(jié)構(gòu)方面相似的是?不同的是?

  (2)基粒的特點(與線粒體的不同)?意義?

  葉綠體的膜面積:1克菠菜的葉綠體外膜面積大約為400cm²,內(nèi)膜面積大約60m²而一個植物體的光合作用膜面積是非常大的!

  (3)葉綠體顏色的特點?說明了什么?

  簡單介紹光合色素的種類和影響因素:

  葉綠素含量高;溫度等因素對色素的影響;不同色素對光的吸收不同;不同環(huán)境中葉綠體中的色素有別。

結(jié)構(gòu):

     

  葉綠體的自主性:葉綠體有自己的ADP和ATP庫,不與細胞質(zhì)中的進行交換。  含有DNA、RNA、核糖體。但是受細胞核控制。

  葉綠體內(nèi)有淀粉粒、脂類滴等,對于維持滲透壓有意義。

  總結(jié):線粒體與葉綠體的異同……。(培養(yǎng)觀察能力和表達能力。)

體會結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。

細胞器

分布

作用

結(jié)構(gòu)(被膜、基粒、酶、色素)

線粒體

活細胞都有

呼吸作用的主要場所。

雙層膜

基粒在內(nèi)膜上非膜質(zhì)

與有氧呼吸有關(guān)的酶

無色素。

有核酸

葉綠體

能光合作用的細胞

光合作用的場所。

基粒膜質(zhì)結(jié)構(gòu)。

與光合作用有關(guān)的酶

有光合色素。

重點強調(diào)要點,引起注意。

3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

 、俜植迹和膺B細胞膜內(nèi)接細胞核核膜。

  學(xué)生觀察描述:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點和意義?根據(jù)情況進行講解。

 、诮Y(jié)構(gòu):單層膜質(zhì)囊、泡、管連接而成。

 、圩饔靡约耙饬x:加大代謝面積;空間分隔;加工運輸?shù)耐ǖ馈?/b>

  外運的蛋白質(zhì)多是由粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工運輸,并靠出芽方式形成運輸泡。運達高爾基體后分泌出細胞。突出體現(xiàn)膜的流動性,及細胞內(nèi)膜系統(tǒng)是有機整體的特點。

  內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的顆粒是另一種細胞器核糖體。

4、核糖體

  名稱的來歷:核糖核蛋白體

  成分:蛋白質(zhì)、RNA、酶。

  核糖體是所有細胞都具有的細胞器,說明什么?數(shù)量上與其他細胞器有什么區(qū)別?細胞內(nèi)還有什么前面沒有提到,而對于細胞不但必不可少而且需求量很大的物質(zhì)呢?

  作用:蛋白質(zhì)合成的場所。

  實際上是合成肽鏈的場所。它們是如何工作的?(捕捉核內(nèi)輸出的信息,并以此為依據(jù)控制氨基酸的組裝制造蛋白質(zhì)。具體內(nèi)容見遺傳變異部分。)在細胞中它們多成團聚體存在,意義?(充分利用信息,提高蛋白質(zhì)的合成效率。)

  問題:不同細胞二者比例不同,肝和胰腺等腺體細胞中附著型核糖體可高達80%。這是否能說明些什么問題?

     

  肽是如何變成蛋白質(zhì)?又是怎樣加工并分別分配到到細胞內(nèi)外的呢? 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)是如何分泌出細胞?

  科學(xué)家通過放射自顯影技術(shù)或標記氨基酸進行觀察……。(對學(xué)生進行科學(xué)方法教育。)

5、高爾基體:(突出連續(xù)變化的特征。體會生命的運動性)

  結(jié)構(gòu):膜質(zhì)囊、泡。

  高爾基體具有極性,靠近細胞中心的是形成面,另一面是成熟面。這兩個面的形態(tài)、化學(xué)組成、功能都不相同。在形成面有許多小囊泡,它們是由附近的粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成的運輸泡。他們不斷地與高爾基體的扁平囊融合,使之擴大。成熟面的大囊泡也叫分泌泡或濃縮泡。

  高爾基體的作用是把內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分泌泡接收進行加工、分類與包裝然后分門別類地運到細胞的特定部位或分泌到細胞外。是細胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)慕煌屑~。將各種物質(zhì)分離、濃縮、轉(zhuǎn)運。

  一個細胞內(nèi)的高爾基體數(shù)量與細胞的發(fā)育和狀態(tài)有很大關(guān)系數(shù)目可以從0到上萬個。如腺體細胞、藻類假根處的細胞(分泌粘多糖)高爾基體特別多;細胞分裂快結(jié)束時在赤道板處會聚集好多高爾基體。(微管牽引高爾基小泡到達一定位置與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等共同構(gòu)成細胞壁)

  根據(jù)放射自顯影技術(shù)、細胞堿性染料標記原料(跟蹤糖的形成)和分析高爾基體的分布特點總結(jié)高爾基體的功能是什么?

  

  在動物細胞和低等植物細胞的細胞核附近,還有一種細胞器叫做

6、中心體:

  分布:動物和低等植物細胞中。

   觀察其表現(xiàn),在細胞分裂時特別重要。(見39頁圖)中心體的含義是什么?(位置、行為)可以用磁鐵吸引大頭針運動來進行演示

  作用:參與細胞分裂。

  成分:蛋白質(zhì) 微管結(jié)構(gòu)

  結(jié)構(gòu):由兩個互相垂直的中心粒組成。

7、液泡:一般植物細胞都有。單細胞動物體內(nèi)的伸縮泡也可看作是液泡。

  (1)你估計液泡是如何產(chǎn)生的?(來源、形成、描述發(fā)育過程。)初中根尖細胞的發(fā)育部分曾經(jīng)學(xué)過。

 。2)動物細胞和植物細胞是否一樣?分布特點?

 。3)結(jié)構(gòu)特點?

結(jié)構(gòu):膜質(zhì)泡

  (4)液泡中可能會有哪些成分?

  (5)液泡的作用?(提醒注意:細胞液與細胞質(zhì)基質(zhì)不同)

作用:儲存水、鹽、花青素、有機養(yǎng)料等;保持植物體形態(tài);影響細胞吸水。

8、溶酶體:簡單講解。

  學(xué)生總結(jié)歸納整理筆記:

 。1)比較結(jié)構(gòu)特點方面的異同,將細胞器歸類?

  

 。2)分布特點:

  細胞壁(動物和人的細胞沒有)

  質(zhì)體、大液泡(植物細胞特有)

  中心體(動物和低等植物細胞有)

  (3)各結(jié)構(gòu)的功能:

  葉綠體——光合作用的場所

  線粒體——呼吸作用的主要場所

  核糖體——蛋白質(zhì)合成的場所

  高爾基體——參與細胞分泌

  內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——代謝工作面、膜庫、加工和運輸?shù)耐ǖ?/p>

  液泡——水和養(yǎng)料的倉庫;維持形態(tài)

  中心體——參與細胞有絲分裂

  溶酶體——水解酶的倉庫,可使死亡的細胞解體。

教學(xué)設(shè)計示例——細胞核(續(xù)示例二)

三、細胞核──細胞中最為重要的結(jié)構(gòu)

1、位置、形態(tài):

  “一般真核細胞都具有細胞核,有時還不止一個!蹦男┘毎麤]有細胞核?(紅細胞、血小板、篩管細胞)哪些細胞不止一個細胞核?(骨骼肌細胞、草履蟲)

  細胞核的形狀一般是什么樣?(鏈球狀多頁、腎狀、網(wǎng)狀、分支狀)位置?(一般在中心,有時在邊側(cè))

  搜集證據(jù): 證明細胞核是細胞生命活動中必不可少的結(jié)構(gòu)

 。1)變形蟲顯微去核實驗:        不食、不動、不分裂繁育然后死亡。

                           如果1、2天后再移入細胞核,復(fù)活。

  (2)事實:紅細胞沒有細胞核所以120天死亡;   血小板7天死亡。

 。3)對單細胞傘藻的實驗進行分析

 。4)克隆技術(shù)——多莉羊的產(chǎn)生(簡單敘述過程和結(jié)果,分析原因)

  問題: 以上事實說明了什么?細胞核里有什么重要物質(zhì)?遺傳物質(zhì)的成分和作用是什么?

 。ê藳Q定生物的性狀;核內(nèi)具有全套遺傳物質(zhì))

  鑒于遺傳物質(zhì)的重要性,遺傳物質(zhì)應(yīng)該如何生產(chǎn)才能確保萬無一失?復(fù)制與合成的異同?細胞在何時進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制?原因?

  2、功能:遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所。是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心。

  細胞核具有什么樣的結(jié)構(gòu)和功能?細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)要控制細胞質(zhì)內(nèi)核糖體上的蛋白質(zhì)的合成,如何克服空間上有距離的現(xiàn)實?如何實現(xiàn)呢?細胞是如何解決這一矛盾的?

  3、結(jié)構(gòu):

 。1)、核膜:兩層;與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)連接;有許多核孔。

  既然要保護遺傳物質(zhì),為什么又有那么多的孔?孔是做什么用的?是否破壞了膜的屏障作用?細胞核具有什么樣的結(jié)構(gòu)?細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)要控制細胞質(zhì)內(nèi)核糖體上的蛋白質(zhì)的合成,如何實現(xiàn)呢?細胞是如何解決這一矛盾的?

  孔內(nèi)有絲交織、有一層不定型物質(zhì)隔膜──屏障。只有特許證的大分子物質(zhì)才可以進出。

  究竟是那些大分子物質(zhì)呢?什么物質(zhì)是細胞核內(nèi)產(chǎn)生,卻主要分布在細胞質(zhì)內(nèi)呢?細胞核內(nèi)主要做那些工作?需要細胞質(zhì)內(nèi)提供什么物質(zhì)方面的援助呢?

  核孔是某些大分子的運輸通道。

 。2)、核液:

 。3)、核仁:

  致密、無膜、多球狀、染色很深、數(shù)目不定(處于分裂時期的細胞和蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞中數(shù)目多、個大其他細胞可能沒有。)

  經(jīng)試驗證實:與核糖體RNA合成有關(guān)。(影響核糖體的組裝間接影響蛋白質(zhì)的合成。)

  RNA的合成需要遺傳物質(zhì)DNA的控制。遺傳物質(zhì)DNA在細胞核內(nèi)以什么形式存在呢?當科學(xué)家用堿性染料對細胞核進行染色時,發(fā)現(xiàn)在細胞核內(nèi)存在著一些容易著色的物質(zhì),定名為染色質(zhì)。經(jīng)過化學(xué)分析得知他是由蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)DNA組成的。

 。4)、染色質(zhì):

 、佟⒊煞郑篋NA和蛋白質(zhì)

 、凇顟B(tài):松散的絲狀體。
 

、堋⒁饬x:染色體:可以保持大分子遺傳物質(zhì)在細胞分裂中保持分子的完整性。

       染色質(zhì):確保遺傳物質(zhì)的復(fù)制;保證DNA控制蛋白質(zhì)合成的進行。

  總結(jié):染色體與染色質(zhì)的關(guān)系:同一物質(zhì)成分,不同時期細胞中遺傳物質(zhì)的不同存在形式。

 。◤闹畜w會生物體最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出來的完美。)

  自然界的生物千奇百怪種類繁多。在微觀世界里,還存在著另一類結(jié)構(gòu)簡單的原核生物。主要包括……它們具有什么樣的細胞結(jié)構(gòu)呢?與真核生物存在什么區(qū)別呢?

原核生物

1、主要類型:藍藻類、細菌類等。舉例……。

問題討論: 觀察細菌結(jié)構(gòu)圖,找出與真核細胞的不同……。

2、結(jié)構(gòu)特點:體積極;缺少“膜結(jié)構(gòu)”所以沒有成型的細胞核等結(jié)構(gòu)。

思考討論問題: 原核生物體積小、結(jié)構(gòu)簡單生殖方式單一等諸多特點的根源是什么?

——遺傳物質(zhì)簡單,所承載的遺傳信息量少……。(DNA分子呈環(huán)狀獨自存在,很少與蛋白質(zhì)一同構(gòu)成染色體)

復(fù)習細胞結(jié)構(gòu)與功能,進行知識梳理。

學(xué)生討論:

 。1)哪些事實可以說明:細胞是一個有生命的結(jié)構(gòu)?(細胞結(jié)構(gòu)是有生命的結(jié)構(gòu)與非生物有著本質(zhì)上的不同——生命性)

 。2)舉例說明:生物體總是處于不斷的運動和變化的過程之中。

     生命的本質(zhì)是物質(zhì)的,也具有物質(zhì)的基本屬性——運動性。

 。3)哪些事實可以說明:細胞在結(jié)構(gòu)和功能方面是一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體?體會細胞結(jié)構(gòu)的嚴整性——有序、高效、整體協(xié)調(diào)。

  (4)哪些事實可以說明:細胞結(jié)構(gòu)與功能是相互適應(yīng)的?

  體會生物體自身以及與環(huán)境間的——協(xié)調(diào)性、適應(yīng)性

細胞的生命性:  運動性、應(yīng)激性、協(xié)調(diào)性等均為生命性的具體體現(xiàn)。

  (1)由于細胞膜結(jié)構(gòu)具有流動性,因此使生物體具有如下特性:

  ①解決了大分子物質(zhì)不能透過膜的問題。

  (胞飲、內(nèi)吞、分泌、核孔等)

 、谑菍崿F(xiàn)膜的選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

 、蹆(nèi)膜系統(tǒng):使細胞在結(jié)構(gòu)、功能等方面建立了密切的聯(lián)系。從而奠定了細胞整體協(xié)調(diào)的堅實基礎(chǔ)。

  不同時期、不同部位、不同形態(tài)、相互轉(zhuǎn)換是一個整體。

  空間分隔保證了各種生物化學(xué)反應(yīng)各自有條不紊地進行。

 。2)由于細胞膜功能具有選擇性,因此使生物體具有如下特性:

 、倏梢赃`反一般物理原則反濃度差運輸。

  可以根據(jù)細胞代謝的需要有選擇地吸收需要的各種元素,與細胞外界各種物質(zhì)的濃度不具有正相關(guān)聯(lián)系。不需要的元素盡管外界濃度很高也可拒絕接受;有些物質(zhì)細胞內(nèi)濃度可以比環(huán)境中相應(yīng)物質(zhì)的濃度高出幾十倍甚至幾百倍。

 、谠谝欢ǚ秶鷥(nèi),是否被吸收與物質(zhì)大小無關(guān)。

  離子很小但不一定被吸收;有些氨基酸分子相對很大但是可以大量輕易地被吸收;尤其是脂類物質(zhì)連載體都不需要,便可輕易通過。

  ③不能穿行過膜的大分子,可以通過其它方式如胞飲、分泌、內(nèi)吞等方式通過膜結(jié)構(gòu)。

 。3)應(yīng)激反應(yīng)。

 、偃~綠體對光的反應(yīng),可以判斷光源的位置、光照的強度等。

 、诤颂求w捕獲mRNA。DNA和RNA 之間、各種RNA 之間相互配合共同完成蛋白質(zhì)的生產(chǎn)流程。

 、壑行捏w吸引微絲微管形成紡錘體。

 、芗毎男盘栕R別。

  免疫識別功能;細胞的接觸抑制現(xiàn)象;分泌激素或酶;神經(jīng)傳導(dǎo);形成食物泡取食等一系列生理生化反應(yīng)……。

  (4)生化反應(yīng)、物質(zhì)能量變化的調(diào)節(jié)。

 、倬粒體氧化分解有機物的條件完全不同與自然界。

  物質(zhì)燃燒的三要素在生物體中式不具備的:細胞內(nèi)的有機物是在常溫、常壓、水環(huán)境中“燃燒”的——全是因為有了酶。

 、谶M入葉綠體后,可以被活化近而轉(zhuǎn)化為有機物;與此同時光能也被轉(zhuǎn)化并儲存入有機物葡萄糖中形成生物體賴以為生的能源物質(zhì)。

  ③不同波長的光對植物會產(chǎn)生不同的效果,會影響到產(chǎn)物的形成。

 。5)整體協(xié)調(diào)性。

  如果由學(xué)生總結(jié)歸納整理教學(xué)效果會更好。生命性貫穿于每一個知識點,需要認真體會挖掘。

 

探究活動

觀察膜的選擇透過性
   (1)血細胞失水、吸水的過程:
  用生理鹽水制成臨時裝片觀察紅細胞形態(tài)。從蓋玻片一側(cè)加入略高濃度的鹽水、以及添加蒸餾水稀釋后,觀察血細胞失水和吸水脹破的過程。
 。2)植物細胞的選擇吸收過程:
制成洋蔥葉肉植物細胞臨時裝片。從蓋玻片一側(cè)添加少量2%氯化鈣溶液,觀察細胞形態(tài)改變過程。
  可以進一步進行實驗:測定試驗開始前與實驗結(jié)束后,溶液PH值的變化。

細胞的體積與面積大小對細胞的生物學(xué)意義
  形式:試驗并對實驗進行分析討論。
  細胞是新陳代謝的基本單位。由于細胞與環(huán)境的交換量很大,你認為細胞的體積應(yīng)該是多大更合適呢?依據(jù)什么?最好設(shè)計一個讓人信服的模型加以說明。
  對一般學(xué)生可以介紹實驗方法讓學(xué)生做實驗,并根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析。(定性或定量實驗均可以)
  如:用不同體積的豆腐塊(或瓊脂塊)浸泡于彩色的液體里,分別記錄浸泡時間。切開從剖面觀察染色情況。分析原因。體會細胞體積為什么要盡可能的小。(保證足夠大的交換面積)最好計算相對體表面積對物質(zhì)交換的影響,會更令人信服。

尋找可以證明細胞膜具有流動性的證據(jù)
  形式:根據(jù)已有的初高中生物知識或生活經(jīng)驗開展討論
  可以通過每個人自己查找資料后分小組交流
  1、草履蟲取食過程中食物泡的形成以及胞肛出廢渣的排除。(初中:動物學(xué))
  2、白細胞吞噬細菌的過程。(初中:人體生理衛(wèi)生)
  3、物質(zhì)通過細胞膜的過程。(高中:細胞結(jié)構(gòu)部分)
  4、受精時細胞的融合過程。(高中:生殖發(fā)育部分)
  5、動物細胞分裂時細胞膜的縊斷過程。(高中:細胞分裂部分)
  6、高爾基體的產(chǎn)生和分泌泡的分泌行為。(高中:細胞結(jié)構(gòu)部分


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