第一篇:2015年高中生物人教版必修一教案:3.2細胞器——系統內的分工合作
【學習目標】
1.分別說出八種細胞器的結構和功能。2.說出分離各種細胞器的科學方法。【學習重難點】
學習重點:八種細胞器的結構和功能。
學習難點:1.掌握八種細胞器的結構和功能。
2.將這些細胞器的功能和生物體的相關生命現象聯系起來并靈活運用。【預習案】
一、細胞器之間的分工
1.研究細胞內各種細胞器的 和,需要將這些細胞器分離出來。常用的方法是。
2.線粒體是細胞進行 的主要場所,是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量,大約 來自線粒體。葉綠體是綠色植物能進行 的細胞含有的細胞器,是植物細胞的“ ”和“ ”。
3.內質網是由 連接而成的網狀結構,是細胞內 合成和加工,以及脂質合成的“車間”。高爾基體主要是對來自內質網的 進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”。
4.核糖體有的附著在內質網上,有的游離分布在細胞質中,是“生產 的機器”。溶酶體是“消化車間”,內部含有多種,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的。
5.液泡主要存在于植物細胞中,內有,含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以調節植物細胞內的環境,充盈的液泡還可以使植物細胞保持。
6.中心體見于 和某些 的細胞,由兩個互相垂直排列的 及周圍物質組成,與細胞的 有關。
7.真核細胞中有維持細胞形態、保持細胞內部結構有序性的,是由 組成的網架結構,與、、以及、、等生命活動密切相關。
8.細胞質包括__________和__________兩部分,細胞質基質呈_______狀態,由______、________、________、_________、__________、_________和________等組成。9.細胞質基質的功能:_______________________________________
二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的實驗:
1.觀察葉綠體實驗所用的材料,要選擇葉綠體體積較 且細胞內葉綠體數目較 的材料,如。在顯微鏡下,觀察蘚類葉臨時裝片,發現葉綠體在細胞中的分布特點,呈 形。若高倍鏡下仔細觀察葉綠體,會看到其不斷運動,因為。
2.健那綠染液是專一性染 的活細胞染料,可以使活細胞中的線粒體呈現 色,而細胞質接近色。
三、細胞器之間的協調配合和細胞的生物膜系統
1.分泌蛋白最初是在內質網上的 中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進入 進行加工,形成有一定空間結構的蛋白質。內質網可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運輸的,離開內質網,到達,與高爾基體膜融合,囊泡膜成為高爾基體膜的一部分,高爾基體還能對蛋白質做進一步的,然后形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡移動到細胞膜與細胞膜融合,將蛋白質分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運輸的過程中,需要消耗能量。這些能量的供給來自。
2.在細胞中,和、等結構,共同構成細胞的生物膜系統。生物膜的 和 很相似,在 和 上緊密聯系,進一步體現細胞內各種結構之間的協調配合。
例
2、細胞作為生命活動的基本單位,其結構和功能高度統一。下列有關敘述正確的是()①卵細胞體積較大有利于和周圍環境進行物質交換,為胚胎早期發育提供所需養料 ②哺乳動物成熟的紅細胞表面積與體積之比相對較大,有利于提高氣體交換效率 ③小腸絨毛上皮細胞內有大量的線粒體,有助于物質運輸的能量供應 ④哺乳動物成熟精子中細胞質較少,有利于精子運動 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
答案:B。解析 是否有利于物質交換,取決于細胞表面積與體積之比,哺乳動物成熟的紅細胞的主要功能是運輸O2和CO2,體積相對較小,有利于氣體交換;小腸絨毛上皮細胞的主要功能是從腸道吸收營養物質,吸收氨基酸等物質時要消耗能量,哺乳動物成熟精子中細胞質較少,有利于精子運動 【練習案】
1、在細胞的結構中,被稱為“蛋白質合成和加工車間”和“生產蛋白質的機器”的細胞器分別是()A.核糖體、核糖體 B.內質網、內質網 C.內質網、核糖體 D.高爾基體、核糖體
2、下列細胞中,含線粒體最多的是()A.心肌細胞 B.哺乳動物成熟的紅細胞 C.皮下脂肪組織細胞 D.口腔上皮細胞
3、下列關于溶酶體的敘述中,錯誤的是()A.是細胞的消化車間,內部含有多種水解酶 B.能分解衰老、損傷的細胞器 C.被溶酶體分解后的產物都排出細胞外 D.能吞噬并殺死侵入細胞的病菌
4、下列不含有脂質的結構是()A.葉綠體 B細胞膜 C.線粒體 D.中心體
5、下列有關線粒體和葉綠體的敘述中,錯誤的是()①飛翔鳥類的胸肌細胞中,線粒體數量比不飛翔鳥類的多②細胞生命活動所需能量全部由線粒體提供 ③新生細胞含線粒體多于衰老細胞 ④植物細胞都能進行光合作用 ⑤組成綠葉的細胞都能進行光合作用,故光合作用是葉的主要功能 ⑥硅肺是由于線粒體不正常造成的
A.①②⑤ B.②④⑤⑥ C.②③④ D.①③④⑥
6、有關細胞各部分結構與功能的敘述,不正確的是()A.細胞質基質能為細胞代謝提供水、無機鹽、脂質、核苷酸、氨基酸等物質 B.在核糖體上合成的肽鏈在內質網中經過加工后能形成一定的空間結構 C.在低等植物細胞中,中心體與其細胞有絲分裂有關 D.人體不同組織細胞內各種細胞器的數量相差不大
7、請據圖回答下列問題。
(1)圖A屬于(填“植物”或“動物”)細胞,其主要依據是。
(2)圖A中③的功能是對來自 的蛋白質進行、和。(3)圖A中⑥所指的是,它是細胞合成 的場所。
(4)圖B中⑤是,它是細胞進行 的主要場所。
(5)圖B中有三種細胞器未標上編號,請你用⑥、⑦、⑧分別給予標上,并寫上它們的名稱:。
第二篇:《細胞器——系統的分工合作》教案
細胞器教案5
一、教學目標
1.舉例說出幾種細胞器的結構和功能
2.簡述生物膜系統的結構和功能
3.制作臨時裝片,使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
4.討論細胞中結構和功能的統一性、部分與整體的統一性
二、教學重點
1.幾種主要細胞器的結構和功能
2.生物膜系統的結構和功能
三、教學難點
1.細胞器之間的協調配合
2.制作人的口腔上皮細胞臨時裝片,使用高倍顯微鏡觀察線粒體
四、課時數
2課時
五、教學過程
導入:
工廠一般都由若干個車間和部門組成,例如:自行車廠有生產車架的車間,生產輪胎的車間,生產剎車線的車間,還有質檢部門等等,一輛優質的自行車是通過各車間和部門之間的協調配合生產出來的。
我們已經學習過所有細胞共有的結構:細胞膜、細胞質、細胞核,接下來我們以“人的口腔上皮細胞”來一起復習一下動物細胞的結構(識圖作答)。動物細胞有3個結構,分別是細胞膜、細胞質、細胞核。
那么,僅僅依靠這三個結構能完成生物體的生命活動嗎?若把細胞比作一個微型工廠,細胞中是否也存在著不同的車間或部門呢?
首先我們來觀看一段用高倍鏡觀察黑藻葉的錄像(教師學用書光盤中有),明確一下黑藻葉細胞中除細胞膜、細胞質、細胞核和細胞壁外,還有什么結構?(一個個橢圓形的結構)
一、高倍鏡下的葉綠體和線粒體
演示1:高倍鏡下的葉綠體
提問:請同學們在具體觀察苔蘚葉、天門冬葉、黑藻葉的顯微結構圖,猜測一下其中綠色橢圓形的是什么結構?
綠色植物的葉肉細胞中具有葉綠體。
演示2:高倍鏡下的線粒體
我們再來觀察一下高倍鏡下的口腔上皮的細胞,口腔上皮細胞經健那綠染液染色后,可以看到其中被染成藍綠色的線粒體。
葉肉細胞中的葉綠體,散布于細胞質中,呈綠色、扁平的橢球形或球形。線粒體也散布于細胞質中,普遍存在于植物和動物細胞中,有短棒狀、圓球狀、線形和啞鈴形等。
像線粒體、葉綠體這類在細胞質中具有一定的形態結構和特定功能的細胞結構,稱為細胞器。
設問:細胞質中除了葉綠體和線粒體外,還有其它細胞器嗎?
讓我們一起來觀察一下植物細胞的亞顯微結構模式圖。(有些細胞器很小,在光學顯微鏡下看不到。光學顯微鏡-顯微結構 電子顯微鏡-亞顯微結構)
學生活動:將植物細胞結構和名稱匹配起來,然后根據動物細胞的亞顯微結構圖回答細胞器名稱。
同時觀察植物、動物細胞的亞顯微結構:
1、動植物細胞均有的細胞器:內質網、線粒體、高爾基體、核糖體、溶酶體
2、動植物細胞共有的結構:細胞核、細胞膜、細胞質
提問:在這兩張圖中,還有什么不同之處嗎?
動物細胞有中心體,植物細胞有葉綠體、液泡、細胞壁。
其實,低等植物細胞也有中心體;能進行光合作用的綠色植物細胞才有葉綠體,成熟的植物細胞有一個中央大液泡,而未成熟的植物細胞、動物細胞只有小液泡;細胞壁是植物細胞特有的。
二、分離各種細胞器的方法
設問:細胞器這么小,一個細胞中又有多種細胞器,那么,怎樣對單獨一種細胞器進行分析研究呢?
介紹:美國科學家克勞德摸索一種定性定量分離細胞組分的經典方法,這種方法一直沿用至今,稱為差速離心法。
具體操作:將細胞膜破壞后,形成由各種細胞器和細胞中的其他物質組成的勻漿;將勻漿放入離心管中,用高速離心機在不同的轉速下進行離心,利用不同的離心速度所產生的不同離心力,就能將各種細胞器分開。(展示圖片,圖文結合介紹)
三、細胞器之間的分工
(一)設問:各種細胞器的形態不同,那它們的結構和功能又有何特點呢?
(學生觀察圖片回答,主要介紹線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體和核糖體,其他細胞器簡單介紹)
1、線粒體(雙層膜)
①結構:內膜向內突起形成嵴,腔內充滿基質
②內含物:內膜、嵴、基質上有與有氧呼吸有關的酶,基質中有少量DNA和RNA
③功能:線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量,大約95%來自線粒體
學生思考討論:為什么飛翔鳥類胸肌細胞中線粒體的 數量比不飛翔鳥類的多?
為什么運動員肌細胞線粒體的數量比缺乏鍛煉的人多?
在體外培養細胞時,為什么新生細胞比衰老細胞或病變細胞的線粒體多?
2、葉綠體(雙層膜)
①結構:內含幾個至幾十個基粒(由許多片層結構薄膜重疊而成),基粒之間充滿基質。
②內含物:基粒及片層結構上分布有光合作用有關的色素和酶,基質中有光合作用所需要的酶,少量的DNA和RNA
③功能:葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞內含有的細胞器,是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”
3、內質網(單層膜)
①結構:是由膜連接而成的網狀結構,根據有無核糖體附著,分粗面型和滑面型內質網。
②功能:內質網是細胞內蛋白質合成和加工(粗面型內質網),以及脂質合成(滑面型內質網)的“車間”。
4、高爾基體(單層膜)
①結構:單層膜圍成的平行排列的扁平囊及大小囊泡。
②功能:高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”。同時與植物細胞細胞壁的形成和動物細胞細胞分泌物的形成有關。
5、核糖體(無膜)
核糖體有的附著在內質網上,有的游離分布在細胞質中,是“生產蛋白質的機器”
(核糖體在原核細胞和真核細胞中都有分布,是原核生物和真核生物細胞中唯一共有的細胞器)
6、溶酶體(單層膜)
是“消化車間”,內部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒和病菌。
7、液泡(單層膜)
主要存在于植物細胞中,內有細胞液,含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以調節植物細胞內的環境,充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺(調節細胞的吸水狀況)。
8、中心體(無膜)
中心體見于動物和某些低等植物細胞,由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質組成,與細胞的有絲分裂有關。
(二)細胞質基質
提問:細胞質中除了這些細胞器之外,細胞器之間還有沒有什么了?是不是空的?
細胞器之間還有細胞質基質,呈膠質狀態,由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。在細胞質基質中也進行著多種化學反應。
(三)細胞骨架
提問:人體由骨骼支撐來維持一定的形態,細胞也具有一定的形態,它是靠什么來維持的呢?
依靠細胞骨架來維持。
作用:①維持細胞形態,保持細胞內部結構有序性。
②它是由蛋白質纖維組成的網架結構,與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。
(四)觀看錄像并總結
總結:
四、練習鞏固(見課件)
設計意圖:
以初中生物課中學過的“人的口腔上皮細胞”導入,學生能立即明確動物細胞最基本的結構,進而回憶出植物細胞的不同之處。從低倍鏡下的植物細胞轉入到高倍鏡下觀察,學生很容易看出除細胞壁、細胞核、細胞質、細胞膜外,還有一個個橢圓形的結構,說明細胞要完成復雜的生命活動,還有更精細的結構存在。因為時間問題,實驗無法當堂做,但不做純講解又起不到一定效果,所以我選擇放映實驗過程讓學生有一個感性認識。
有了上述過程作鋪墊,接下去展示高倍鏡下的動植物細胞,就很容易進入認識葉綠體、線粒體的學習,從而引出細胞器的概念。再展示動植物細胞亞顯微結構示意圖,讓學生識圖認識各種細胞器。在此安插了一個植物細胞器圖文匹配的學生活動,調動了學生的學習積極性,認識各種細胞器的教學也就簡單化了,為后面認識動物細胞器以及兩者之間的異同打好基礎。
對于分離各種細胞器的方法--差速離心法,只是作描述的話比較形象,學生理解有一定困難。所以我用圖片結合其過程的詳細講解,收到了一定的效果。
對于細胞器的分工,我對線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體和核糖體作了重點講解,因為線粒體、葉綠體涉及第五章細胞呼吸、光合作用的學習,核糖體、內質網、高爾基體涉及第二課時分泌蛋白的合成和運輸的學習。采用學生閱讀討論的形式,讓學生自主對這些細胞器的結構和功能進行總結歸納,我作適當引導,讓學生初步形成細胞結構與功能相適應的生物學理念。對中心體、溶酶體等細胞器及細胞質基質、細胞骨架只作簡單介紹。
最后我以一段錄像對各種細胞器進行總結,并輔以一定的練習來鞏固所學內容。
總的來說,用多媒體進行生物教學,不僅能激發學生的學習興趣,調動學習的積極性,還能結合圖片對一些重、難點進行突破,能起到一定的效果。但往往也存在一些弊端,過分注重課件而忽略了書本的基礎知識的強調。此外,作為一個年輕老師,教學經驗各方面還存在不足,還有待進一步向有經驗的老師取長補短,來提高自己的教學能力。
第三篇:3.2示范教案(細胞器——系統內的分工合作 第3課時)
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第三課時
細胞的生物膜系統
●教學過程 [課前準備]
將豚鼠胰腺腺泡細胞中分泌物的形成過程,制作成課件,動態演示分泌物的運輸過程,適當補充一些資料并配以一定的問題,這樣,可以幫助學生理解教材內容,使文字內容形象地保留在記憶中,從而降低了本知識點的難度。
課前給學生布置作業:通過網絡、報紙、雜志等渠道收集科學界對生物膜和生物膜工程研究的相關資料,經篩選后,課上交流。
[情境創設]
屏幕顯示細胞的亞顯微結構。并設計如下問題:(1)細胞內有哪些細胞器?各有何功能?(2)蛋白質的合成場所是什么?(3)核糖體有哪幾種存在形式?
教師引導:這兩種類型的核糖體所合成的蛋白質有何不同呢? 教師:科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時,發現了各種生物膜在功能上有一定聯系。下面介紹證明各種生物膜在功能上有一定聯系的實驗。
屏幕顯示課題:細胞的生物膜系統 屏幕顯示資料一: 蠶的絲腺細胞在5齡的初期主要是細胞本身增大,這時細胞質中的核糖體多為游離型的,而內質網很貧乏。但到5齡的后半期,腺細胞開始大量合成和分泌絲心蛋白時,則核糖體都與內質網結合,形成發達的粗面內質網。
[師生互動]
1.細胞器之間的協調配合
教師:通過資料一事實你可得出什么結論?
學生:絲心蛋白是在附著于內質網上的核糖體上合成的,它是一種分泌蛋白。教師:有些蛋白質是在細胞內合成后,分泌到細胞外起作用,這類蛋白質叫做分泌蛋白。豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程的研究就采用了同位素標記法。
屏幕顯示資料二:簡介同位素標記法 同位素用于追蹤物質運行和變化過程時,叫做示蹤元素。用示蹤元素標記的化合物,化學性質不變。人們可以根據這種化合物的放射性,對有關的一系列化學反應進行追蹤。這種科學研究方法叫做同位素標記法。
屏幕顯示:豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程
首先給豚鼠的胰腺腺泡細胞注射氚(3H)標記的亮氨酸,進行脈沖標記,然后制作電鏡的顯微放射自顯影標本,如課本P48的三組圖。
課件顯示觀察結果是:3 min后,被標記的氨基酸出現在附著有核糖體的內質網中。
教師:被標記的氨基酸出現在附著有核糖體的內質網中說明了什么? 學生:在附著有核糖體上合成的蛋白質進入到內質網中。
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i3721 中小學教學資源網 www.tmdps.cn 課件繼續顯示:脈沖標記后17 min和117 min后的情況。學生仔細觀察并回答下列問題: 教師:17 min和117 min后被標記的氨基酸相繼出現在哪些部位? 學生:分別在高爾基體和細胞外出現。
教師:與此分泌物的合成和分泌有關的結構有哪些? 學生:核糖體、內質網、高爾基體、細胞膜。教師:這些分泌物的合成和運輸方向是怎樣的?
學生:核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜→細胞外。教師:這些分泌物通過哪種方式被運輸到細胞外? 學生:外排作用。
課件連續顯示豚鼠胰臟腺泡細胞分泌物形成過程,教師引導學生總結分泌蛋白的合成與分泌的過程。
教師:在核糖體上合成的分泌蛋白,為什么要經過內質網和高爾基體,而不是直接運輸到細胞膜呢?內質網和高爾基體與蛋白質的形成有何關系呢?
學生思考并復習內質網和高爾基體的功能,然后討論回答。教師歸納:分泌蛋白的形成過程是這樣的:首先在內質網的核糖體上由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進入內質網后,還要經過一些加工,如折疊、組裝、加上一些糖基團等,才能形成具有一定空間結構的蛋白質。然后,由內質網腔膨大、出芽形成具膜的囊泡,囊泡包裹著蛋白質轉移到高爾基體,與高爾基體膜融合,把蛋白質輸送到高爾基體腔內,作進一步的加工。接著,高爾基體邊緣突起形成囊泡,把蛋白質包裹在囊泡里,運輸到細胞膜,囊泡與細胞膜融合,把蛋白質釋放到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運輸的過程中,需要大量的能量。這些能量的供給來自線粒體。
同時教師板書。在細胞內,許多由膜構成的囊泡就像深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙的運輸“貨物”,而高爾基體在其中起著重要的交通樞紐的作用。
綜上所述,細胞內的各種細胞器在功能上既有明確的分工,又有緊密的聯系。各種細胞器相互配合,協同工作,才使得細胞這臺高度精密的生命機器能夠繼續、高效地運轉。這些細胞器為什么在功能上有如此緊密的聯系呢?這是由它們的結構決定的。(引出下一個內容)
2.細胞的生物膜系統
屏幕顯示細胞的亞顯微結構。并設計如下問題:(1)具有單層膜的細胞結構有哪些?(2)具有雙層膜的細胞結構有哪些?
(3)細胞膜的化學成分是怎樣的?結構如何? 學生討論并回答如下:
(1)圖中所標注的一些結構:內質網、高爾基體、液泡、溶酶體的膜等均為具單層膜的細胞結構。
(2)而線粒體、葉綠體膜為具雙層膜的細胞結構。教師:是不是所有膜的成分和結構都與細胞膜一樣呢? 學生:閱讀課本P41和P49后,討論回答。
(3)生物膜的化學組成是蛋白質、脂類和糖類。教師點撥:但生物膜的化學成分中的脂類不是專指磷脂,實際上組成脂雙層的脂類成分隨不同生物而不同。在動物細胞中,膽固醇在脂雙層中所占的比例較大,特別是在哺乳動物細胞中,它可和磷脂分子一樣多。而細菌、藍藻等原核細胞和植物細胞中一般沒有膽固醇,細胞中線粒體、葉綠體、溶酶體等的膜化學組成相似,基本結構大致相同,統稱為生物膜。這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統。
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i3721 中小學教學資源網 www.tmdps.cn 教師:各種生物膜在結構上有什么聯系呢?
學生觀察課件和課本插圖,分析出各種生物膜在結構上有哪些聯系。
學生1:內質網向內與外層核膜相連,內質網腔與內、外隔膜之間的腔相通;內質網膜向外與細胞膜相連,并與核糖體、線粒體緊密相連。
學生2:從剛才對細胞器之間的協調配合的學習中可見,各細胞器膜之間以及與細胞膜之間可通過“具膜小泡——囊泡”以“出芽”“突起”“內陷”的形式相互融合。
教師引導:生物膜的厚度一般為7~8 nm,真核細胞的生物膜約占細胞干重的70%~80%,最多的是內質網膜,因此內質網在各種膜結構的聯系中處于中心地位。需給學生指出的是:液泡、葉綠體的膜與其他有膜結構也有一定的聯系。
教師提問:內質網既可以與核膜、線粒體、細胞膜直接相連,還可以借助于囊泡與高爾基體間接相連,其物質基礎是什么?
學生:他們的物質基礎都是蛋白質、脂類和糖類。
教師引導:既然它們之間有著直接或間接的聯系,它們之間能否相互轉化呢? 大屏幕顯示資料 Grimstone曾觀察到:饑餓的原生動物逐漸停止形成高爾基體,同時粗面內質網也減少或幾乎完全消失,由于這些細胞于實驗期間還繼續形成分泌小泡,所以每一個高爾基體的囊的數目減少了,但當給動物重新喂食后,形成了新的粗面內質網,同時產生新的高爾基體,囊的功能也恢復了。
教師提問:該實驗說明了什么問題? 學生思考并回答:
細胞內的生物膜在結構上具有一定的連續性,它們之間是可以相互轉化的。
教師歸納:可見,細胞內的各種生物膜不僅在功能上有明確的分工和緊密的聯系,在結構上也有一定的聯系。各種生物膜相互配合,協同工作,才使得細胞這臺高度精密的生命機器能夠繼續、高效地運轉。
教師:細胞的生物膜系統在細胞的生命活動中起著什么樣的作用呢?
學生:根據已有的各種生物膜的基礎知識,加以討論、分析,試述生物膜的重要作用。學生:閱讀課本,總結生物膜系統的重要作用如下:
第一,使細胞具有一個相對穩定的內環境,并使細胞與周圍環境進行物質運輸、能量交換、信息傳遞。
第二,為酶提供大量的附著位點,為生化反應的有序進行創造條件。第三,將細胞分成小區室,使生化反應互不干擾。教師:設計問題,溫故知新,加深學生對知識的理解。
(1)細胞膜使細胞所具有的內環境與人體的內環境有何區別?(2)細胞膜在控制物質進出細胞時是如何發揮作用的?(3)列舉實例說明在生物膜上發生的重要的化學反應。
教師介紹:20世紀70年代以來,由于各種新的物理、化學技術和方法的使用,使得生物膜的研究已深入到分子水平,并且取得了突飛猛進的發展,成為分子細胞生物學研究中的前沿領域之一。
課前給同學們已經通過網絡、報紙、雜志等渠道收集科學界對生物膜和生物膜工程研究的相關資料,現在請各小組的代表上臺來介紹,讓我們大家共享。
學生:各小組的代表上臺來介紹。
教師:對學生的匯報進行簡評,然后把自己收集的資料展示給大家。屏幕顯示:生物膜與膜生物工程國家重點實驗室的介紹。
(1)生物膜與膜生物工程國家重點實驗室是由中國科學院與我國著名的北京大學、清
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i3721 中小學教學資源網 www.tmdps.cn 華大學有關實驗室組成的聯合實驗室之一,它是在中國科學院動物研究所、北京大學生物系、清華大學生物科學與技術系有關從事生物膜及工程的實驗室基礎上于1988年創建的,1990年建成,向國內外開放。
中國科學院動物研究所膜生物化學分實驗室 清華大學膜生物物理分實驗室 北京大學興奮膜電生理分實驗室 主要研究方向:在近代生物學與近代物理學及有關工程學科相互結合的基礎上,探討生物膜的能量轉換、信息識別與傳遞和物質轉移等基本生命現象的分子機理及其結構基礎;揭示這些與生物膜密切相關的基本生命過程的內在聯系。一方面,為發展膜分子生物學和解決生物學、醫學及農學中的重大理論問題服務,如腫瘤和其他主要疾病的防治,神經和免疫功能的調節,發育和遺傳的控制等;另一方面,通過生物膜的人工模擬研究,當前著重運用人工膜生物技術作為藥物和遺傳物質的定向導運系統,為解決醫學臨床和動、植物和微生物遺傳工程等方面的重大實際問題服務。從較長遠的發展方向上看,膜生物工程將包括在闡明生物膜的換能機理、選擇透性、信息感受、識別和傳遞等工作原理的基礎上結合其他工程技術發展“生物換能器”“生物分離濃縮器”“生物傳感器”“生物電子計算機”及“生物光計算機”等新興技術領域,更廣泛地為國民經濟和國防建設服務。
主要研究成果:
研究了線粒體氧自由基的生成、轉移和靶向的作用機制,提出活性氧理論。
研究了Mf細胞膜上離子通道活動的變化與GM-CSF激活過程的關系以及Mf與NK細胞對同種和異種抗原的識別作用。
研制出對癌細胞惡性增殖有較強抑制活性的藥物和有明顯降糖效果的口服脂質體新劑型。蛋白質構象變化及基因導入的研究。用表面園二色譜法以及FTIR-ATR(全內反射傅利葉紅外譜)和固體熒光譜法測定了蛋白質與生物醫用材料表面作用后蛋白質構象的變化; 在國內率先建立了磁園二色譜(MCD)技術,在蛋白質二維晶體組裝的基礎研究和突觸形 成過程中突觸前后膜相互作用的研究中,都取得了許多重要的成果。研制并開展了一系列導入外源基因的新方法,用超聲波法在植物完整細胞及組織塊中實現外源基因的轉移。
細胞膜離子通道特性的研究。人工合成的22肽在肌細胞膜上組裝成具有離子選擇性的通道,分離純化了具有生物活性的抗嗎啡肽和芋螺毒素,在離子通道水平上研究其作用機理;闡明心肌細胞早后去極化的發生機制、電生理學特性及各種抑制因素。
(2)介紹科學技術在攻克人類疾病、提高糧食產量、改善作物品質等方面的例子。工業上:人工模擬生物膜功能。如:海水淡化、污水處理。農業上:改善作物品質。如:抗寒、抗旱、耐鹽機理的研究。醫學上:人工膜代替病變器官。如:人工腎中的“血液透析膜”。
(3)歸納研究生物膜的重要意義。生物膜與膜生物工程是現代生物科學的重大方向之一,它將近代生物學與近代物理學及有關工程學科互相結合起來,對闡明生物能量轉換、信息識別、傳遞和物質轉移等諸多生命現象具有重大意義,同時在生物學、醫學及農學中具有實際應用的前景。隨著科學技術的不斷發展,可以更廣泛地為國民經濟和國防建設服務。[教師精講]
本節內容課要求同學們從分析細胞器之間的協調配合為切入點,重點掌握各種生物膜在結構和功能上的聯系;細胞的生物膜系統的概念和細胞的生物膜系統的重要作用。
細胞內的各種生物膜在結構上有一定的聯系,同時,結構又決定功能,各種生物膜在功能上分工、協作,才能保證細胞的生命活動高效、有序地進行。因此必須明確各種生物膜在結構上有哪些聯系,在功能上又是如何分工協作的,才能深入理解細胞是生物體結構和功能的基本單位。
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1.對生物膜化學組成的表述最全面的是 A.蛋白質、糖類、類脂
B.糖蛋白、類脂 C.蛋白質、糖類、脂類
D.糖蛋白、脂類
2.內質網膜與核膜、細胞膜相連,這種結構特點表明內質網的重要功能之一是 A.擴展細胞內膜,有利于酶的附著
B.提供細胞內物質運輸的通道 C.提供核糖體附著的支架
D.參與細胞內某些代謝反應 3.完成與內環境之間的信息傳遞的膜是 A.細胞膜
B.核膜
C.高爾基體膜
D.內質網膜
4.生物膜結構與功能的研究成果,在工業生產和醫學實踐中有重要的用途,下列有關生物膜的應用敘述中,錯誤的是
A.模擬生物膜可以處理污水、淡化海水
B.研究生物膜可以找尋改善農作物品質的途徑 C.模擬生物膜可以人工合成人體的病變器官
D.通過生物膜工程技術可以診斷、治療疾病、病變細胞的遺傳特征 參考答案:
1.C 2.B 3.A 4.C [課堂小結]
4.細胞的生物膜系統
內質網、高爾基體、線粒體等細胞器膜和細胞膜、核膜等都由膜構成,這些膜的化學組成相似,基本結構大致相同,共同構成細胞的生物膜系統。
[布置作業]
課本P50
一、基礎題:4,二、拓展題。[課后拓展]
閱讀下列資料后,回答問題:
人工腎能部分替代真正的腎臟起作用。患者的血液在中空纖維中向一側流動,一種稱為透析液的水溶液在中空纖維外向相反方向流動(圖3-2-8)。血液中的小分子廢物通過血液透析膜(中空纖維壁)進入到透析液中。為了防止某些鹽類等有用的物質隨著廢物離開血液,透析液中的酸堿度和滲透壓應與血液中的基本相同。血液從患者臂部或腿部的血管通路流入人工腎,經過人工腎得到凈化后,又流回靜脈(圖3-2-9)。患者的血液要流經人工腎許多次之后,才能除去大部分的小分子廢物。
圖3-2-8 人工腎的透析原理
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圖3-2-9 患者與人工腎的連接方式示意圖
(1)人工腎中流出的溶液中含有尿素。試加以解釋。
(2)患者的血液要流經人工腎許多次之后,才能除去大部分的小分子廢物,原因是_____________________。
(3)該治療每隔一段時間要重復進行(每星期約2~3次)。為什么?
(4)灌入人工腎的溶液中應含有________、________、____________(答三種)等物質。患者某一段時間因病情嚴重不能飲食,只能注射葡萄糖,請寫出葡萄糖轉化成蛋白質的生理生化過程。_____________________。
(5)治療腎衰竭的另一種辦法是進行腎移植。腎移植的最大問題是缺乏供腎者,克隆是解決這一問題的好辦法。從理論上分析,利用患者皮膚的生發層細胞是否能培養出腎臟來?請說明理由。
參考答案:
(1)由于人工腎的透性與人的微血管壁的透性相似,血液在流經透析管時,其中的尿素就滲到人工腎溶液中。(2)一次透析不能全部交換充分
(3)因為人體蛋白質代謝過程中,通過脫氨基作用繼續產生尿素。(4)無機鹽
葡萄糖
氨基酸
葡萄糖
丙酮酸丙氨酸蛋白質
5.能。因為生發層細胞具有一定的全能性。
●板書設計
第三課時
細胞的生物膜系統一、細胞器之間的協調配合 核糖體(合成肽鏈)工、運輸)
內質網膜(折疊、組裝、糖基化)
細胞外。
高爾基體(濃縮、加細胞膜(外排作用)
二、細胞的生物膜系統
1.概念:內質網、高爾基體、線粒體等細胞器膜和細胞膜、核膜等都由膜構成,這些膜的化學組成相似,基本結構大致相同,共同構成細胞的生物膜系統。
2.三種膜之間的轉化關系
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圖中①②⑤⑥是以“出芽”的形式形成“小泡”而發生膜的轉移,③④則是膜之間的直接轉變。
3.生物膜系統在細胞的生命活動中的重要作用
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第四篇:《細胞器—系統內的分工合作》教學設計
《細胞器—系統內的分工合作》教學設
計
《細胞器—系統內的分工合作》--
教學目標設計
本節內容利用對系統內各個細胞器分工合作的探索,最大限度地調動學生的思維,重在培養學生的觀察能力,歸納綜合能力和邏輯思維能力。
知識目標、說出線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、中心體、液泡等幾種細胞器的結構和功能。
2、制作細胞的臨時裝片,使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。
能力目標、通過制作臨時裝片,使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的形態和分布,培養學生的動手能力。
2、通過對各種細胞器結構圖、觀察及分析,培養學生的觀察能力和邏輯思想能力。
情感態度和價值觀目標
認同細胞中結構和功能的統一性,部分與整體的統一性,對學生進行辯證唯物主義教育。
教材內容分析
本節內容著重介紹系統內怎樣進行分工合作,這與各種細胞器有關,因此掌握這些細胞器的結構及各自的功能及細胞內生物膜系統是這一節的重點。是后面將要學習光合作用、呼吸作用、蛋白質的合成、動物有絲分裂等知識的基礎,也為學習細胞的能量供應和利用奠定細胞學基礎。只有切實明確了各種細胞器的結構和功能,及細胞內生物膜系統在結構和功能上的聯系,才能真正理解系統的分工合作。本部分內容讓學生從新的視角---系統的角度來認識細胞,為幫助學生理解一個系統的正常運轉,必須依靠各組分間的協調配合。“問題探討”以工廠為例,讓學生討論一件優質的產品是如何通過各車間和部門的配合生產出來的,再讓學生將細胞與工廠類比,討論細胞中是否也有類似的部門和車間。這種聯系學生的生活經驗,將熟悉的事物與學生不熟悉的有待了解的事物相類比的處理方法,有助于學生突破認識上的難點。課堂上教師采用掛圖、模型、多媒體等多種教學手段,讓學生充分發揮他們的想象能力,通過動腦思考,主動獲取知識,并使各方面能力在潛移默化中得到提高和發展。
探究內容分析
縱觀本節內容,先讓學生簡單回顧第一節中所學內容,從系統邊界入手,把細胞作為一個活系統來研究,把細胞學活。本章引言,以自行車的拆裝為例,用類比的手法揭示細胞作為系統的基本特征。系統不是組分的簡單堆砌,而是通過組分間結構和功能的密切聯系,形成的統一整體。“細胞作為一個系統,細胞是有邊界的。”這在上節中已學習,“有分工合作的若干組分構成”,有哪些組分構成?又怎樣分工合作?在結構上它們有沒有聯系呢?教師通過提出這些問題來激發學生的探索欲,讓學生帶著這些問題來探索求知,并通過一定量的能力訓練題,使學生進一步達到遷移運用的目的。
其它探究設計
①
線粒體在人體的各種組織細胞中的數目一樣嗎?為什么?
②
是不是所有的植物細胞都有葉綠體?動物細胞有嗎?
③
“異想天開”活躍課堂氣氛
假設有一天能使奶牛體內有了葉綠體,那不是奶牛天天曬太陽就能產奶了嗎?
--思路
《細胞器----系統分工合作》這部分內容屬微觀水平,離學生的生活經驗較遠,初中雖然已經觀察過葉綠體、線粒體和液泡的形態,但無法用已有知識解決在高中深入學習細胞器時遇到的認識其亞顯微結構并將它與功能相聯系,以及在各細胞器之間建立關聯的難點問題,學習起來有一定難度和挑戰性。教師在教授這部分內容時,為了取得良好的教學效果,需要精心設計教學過程。靈活運用各種教學方法,由于各種細胞器在初中階段沒有觀察過,學生了解不多,因此通過識圖、實驗觀察及多媒體手段,來增加直觀認識,充分調動學生學習的積極性,有利于提高對各種細胞器形態和結構的認識。
下面是本節第1課時“細胞器之間的分工”“高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體”的--思路。利用“問題探討”創設問題情景,通過類比認識細胞內的各個‘車間’及分工,在加上多媒體的直觀效果,根據學生的生活經驗,及對多種多樣細胞的觀察的基礎上,學生能夠開展“問題探討”中的討論,在學生討論的基礎上提出問題,細胞內有那些‘車間’?它們之間是如何分工的?先利用教材的插圖指導學生認識細胞內主要細胞器。分組討論說出各種細胞器的主要功能-------通過學生看書、討論、總結,使學生對各種細胞器有一個初步認識。
學生在教師指導下獨立完成“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的實驗”,讓學生親自觀察,解決疑惑,學生對微小細胞總有一種神秘感,對學生來說很有誘惑力,這樣能夠使學生產生積極參與探究學習的興趣和激情。由于線粒體很小觀察起來有一定困難,教師可以利用演示鏡引導學生觀察。
學生分組討論,交流。
(根據已認識線粒體,葉綠體的形態、結構特點以及在細胞中的分布,推測它們可能在細胞中完成的功能。)
以線粒體為例討論其功能
(首先各組報告觀察線粒體形態、結構及分布的結果)
教師總結并提出問題:
這樣的形態、結構有什么作用?
2動、植物細胞中都有線粒體,說明這個細胞器可能在動、植物細胞中有共同的功能,這種功能是什么?
經過這樣深入探究,不但得出了線粒體的功能是為細胞生命活動提供能量,還培養了學生處理問題的能力以及推理、邏輯、分析綜合知識的能力。
播放電子顯微鏡下的內質網和高爾基體幻燈片。
引導學生觀察內質網和高爾基體的結構,討論它們的功能是怎樣的?
(各小組報告觀察內質網形態、結構分布結果)
對于內質網形態、結構特點的認識,引導學生從他們熟悉的人體結構出發來聯想。例:小腸有很多環形皺壁,其內表面有很多突起,稱之為小腸絨毛,在絨毛上還有很多微絨毛,若把小腸壁展開可達200平方米。結合實例提出問題,內質網與它在結構上的相似之處是什么?對它所執行的功能有什么關系?
(學生討論、聯想、推測出內質網的功能是加大了代謝面積、空間分隔、加工運輸通道。)
人體還有那些類似功能的器官?(大腦、肺等)植物體有同樣功能的器官嗎?(根毛區---表皮細胞)
引導學生看課本上的細胞器圖,小組總結并交流。
(演示動、植物細胞亞顯微模式圖,要求識記各部分的名稱,形態結構特征,注意區分動、植物細胞的異同點,包括它們共有的結構和特有的結構。)
由學生自己總結,教師做補充。
最后總結提高------反饋練習
課后反思
《細胞器----系統分工合作》第1節主要講述各種細胞器的結構和功能,在課堂上通過學生的互相討論、合作,學生的思維被充分地調動起來,主動參與學習,成為學習的主人。通過實驗探究及應用多媒體輔助教學,把復雜的問題具體化,把抽象的問題形象化,動中有靜,靜中有動,能夠最大限度地發揮學生的主動性和創造性,使學生的思維能力、觀察能力和動手能力都有很大提高。使他們積極參與到教學中,從而大大提高了課堂教學效果。
“生物課程標準”中要求學生初步學會生物學探究的一般方法,具有較強的生物學實驗的基本操作技能,收集、處理信息的能力,獲取新知識的能力,分析、解決實際問題的能力,以及交流與合作的能力。本部分內容的--依據此目標從不同的側面對學生進行能力訓練。
“生物課程標準”要求學生能夠利用多媒體收集信息,學會鑒別、選擇、運用和分享信息。所以在本--中,教師通過多媒體將細胞亞顯微結構圖在課堂上展示給學生,在觀看了大量的圖片后,通過陳述、觀察現象、交流觀察結果,學會鑒別、選擇有價值的信息,并且與同學分享收集的信息。在教師的指導下,學生對各種生物細胞的亞顯微結構,特別是細胞器進行比較、分析,掌握他們的結構特點,在此基礎上了解和掌握了它們的功能。此過程側重于培養學生的觀察能力,利用多媒體收集信息的能力,分析信息的能力。
“生物課程標準”要求發展科學探究能力,初步學會客觀地觀察和描述生物學現象,通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的可以探究的問題。本設計中,利用觀察實驗等探究性學習活動,幫助學生增加了感性認識,克服對微觀結構認識的困難。并以線粒體為例,在學生觀察線粒體的形態、結構的基礎上,教師進一步提出問題,經深入探究,不但得出了線粒體的功能,還培養了學生處理問題的能力,以及推理、邏輯分析及綜合知識的能力。認識內質網的設計,按照課標中要求的“通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的可以探究的問題”為出發點,結合學生熟悉的自身小腸結構,而且還有初中知識做鋪墊,學生很容易理解、歸類和聯想,加深了對內質網結構和功能理解,同時,對人體和植物與之相關的器官提出探究性問題。
“生物課程標準”中強調合作學習,在能力要求中提出聽取他人的意見,利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及進行必要的反思和修改,而在知識中增加了建立模型的要求。認識高爾基體的設計中要求學生根據觀察和推論的結果,建立高爾基體的三維模型,進一步加深對高爾基體的形態結構的認識。這對學生的運用知識的能力,表達能力,動手能力要求較高,所以,教師應分好組,以便于能力強的同學帶動差的,共同完成模型的制作,最后進行全班交流評比,交流碰撞出的火花會給學生很多啟發和靈感,有助于他們樹立辯證唯物主義世界觀。
參考資料
《生物1分子與細胞---教師教學用書》(人教版)
《生物課程標準》
《細胞生物學》(翟中和,高等教育出版社,XX年8月)
第五篇:《細胞器──系統內的分工合作》教學設計
《細胞器──系統內的分工合作》教學設計
恩平市郁文中學
吳海清
班級:高一(2)
一、教學目標
1、知識目標
(1)會舉例說明幾種細胞器的結構和功能。(2)知道分離各種細胞器的科學方法。(3)了解植物細胞與動物細胞的區別。
2、能力目標
(1)讓學生通過類比認識細胞內各細胞器及其分工。通過課本內容的閱讀和實際的問題的引導,培養學生分析和理解問題的能力,進而發展綜合的能力。(2)利用課本插圖和課件,培養和發展學生的讀圖能力,提高分析、類比歸納的能力。
3、情感態度價值觀
通過學習建立細胞器的結構和功能相適應的觀點、部分與整體統一的觀點,有利于對學生進行辯證唯物主義的教育
二、教學重點難點 1.教學重點
引導學生主動探究細胞中的幾種主要細胞器的結構和功。
2、教學難點
(1)掌握幾種細胞器的結構和功能,嘗試構建細胞模型。
(2)將這些細胞器的功能和生物體的相關生命現象聯系起來并靈活運用。
三、教學方法和手段
利用自制的多媒體課件,創設形象生動的教學氛圍,同時應用自主探究法、講述法、比較法等,引導學生思考一系列問題,使他們積極主動參與到教學中,在獲取知識的同時,培養學生動手、觀察、比較和總結的能力。
四、課時安排 1課時
五、教學過程 1、導入
(1)復習細胞的基本結構。
(2)介紹亞顯微結構,提示細胞內有很多具有不同功能的結構――細胞器。(3)提示學生分離細胞器的方法――差速離心法。2、自主學習
讓學生自主閱讀書本P45-47,了解書本的細胞器種類以及各種細胞器的形態、結構和功能的特點。3、“你我來搶答,猜猜我是誰”
(1)教師在屏幕上分別投影出八種細胞器的特點介紹,讓學生猜測所描述的是哪種細胞器,并進行搶答,答對的小組將加分。
(2)每一種細胞器猜測完成后,教師均對每種細胞器進行進一步的介紹,并且對具有相似結構的細胞器進行分析比較,幫助學生更好地分辨細胞器。4、細胞器特點的分類和歸納
(1)八種細胞器的特點介紹完成后,教師再對細胞器的分類進行鞏固,重溫雙層膜、單層膜和非膜結構的細胞器分別有哪些。
(2)通過動植物細胞的比較,讓學生了解動物和植物細胞當中特有的細胞器,并能根據圖對細胞的種類進行辨別。5、嘗試組裝特定的細胞模型
(1)教師介紹不同功能的細胞,所含有的細胞器種類有所不同。(2)教師提出需要組裝合成胰島素的細胞。
(3)學生上臺,從八種細胞器中選取需要的細胞器,粘貼到相應的細胞中,完 成組裝。
(4)教師對學生的組裝結構進行點評和修正。6、鞏固練習
教師引導學生完成導學案上的練習。7、小結
教師簡單小結本節課所學內容,并提出問題讓學生思考:我們已經組裝出了一個能合成胰島素的細胞,那么胰島素合成的過程是怎樣的?細胞器之間如何協調配合?我們下一節課再詳細學習。