第一章細(xì)胞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案教學(xué)目標(biāo)1.使中學(xué)生了解原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。理解真核細(xì)胞的細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能。理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征和功能特點(diǎn),物質(zhì)出入細(xì)胞的三種方法和細(xì)胞核中染色質(zhì)和染色體互相轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)關(guān)系。2.通過學(xué)習(xí)真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能,培養(yǎng)中學(xué)生識(shí)圖能力和繪圖的技能。在指導(dǎo)中學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)時(shí),培養(yǎng)和發(fā)展中學(xué)生具象思維能力和對(duì)微觀世界的空間想像能力。3.通過學(xué)習(xí)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一,一個(gè)細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體,對(duì)中學(xué)生進(jìn)行適應(yīng)、整體等生命科學(xué)觀點(diǎn)和辨證唯心主義基本觀點(diǎn)的教育。通過學(xué)習(xí)比較原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別和月球上絕大多數(shù)生物是真核生物這一事實(shí),使中學(xué)生樹立生物進(jìn)化觀點(diǎn)。重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能以及物質(zhì)出入細(xì)胞的三種形式是教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)好細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能知識(shí),對(duì)后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)影響較大。細(xì)胞膜知識(shí)是學(xué)習(xí)動(dòng)物水份代謝、礦質(zhì)代謝、光合和呼吸作用以及植物新陳代謝的基礎(chǔ)。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征和功能特點(diǎn)與細(xì)胞的物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、激素調(diào)節(jié)等都有密切關(guān)系。2.教材中提到的七種細(xì)胞器,應(yīng)把線粒體、葉綠體列為重點(diǎn)。這兩種細(xì)胞器與細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換關(guān)系密切。線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能的知識(shí)是學(xué)習(xí)呼吸作用和光合作用的基礎(chǔ)。
據(jù)悉,葉綠體、核糖體、液泡在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要生理作用。葉綠體是網(wǎng)狀的膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng),對(duì)細(xì)胞內(nèi)的各類生化反應(yīng)、物質(zhì)運(yùn)輸起重要作用;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器,與前面章節(jié)的蛋白質(zhì)代謝,蛋白質(zhì)生物合北京有密切關(guān)系;液泡對(duì)動(dòng)物的滲透吸水有顯著影響。高爾碳化物和中心體都較緊靠細(xì)胞核。應(yīng)提醒中學(xué)生注意它們?cè)趧?dòng)動(dòng)物細(xì)胞中的存在情況和生理作用,為旁邊學(xué)習(xí)動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂奠定基礎(chǔ)。3.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能是教學(xué)重點(diǎn),染色質(zhì)和染色體的形態(tài)變化是學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂,把握細(xì)胞分裂各期特征的基礎(chǔ)。上述知識(shí)的把握關(guān)系到生物遺傳變異的學(xué)習(xí)。4.細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)、物質(zhì)出入細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸形式;線粒體、葉綠體和葉綠體等微觀結(jié)構(gòu);染色質(zhì)和染色體在細(xì)胞增殖周期中互相轉(zhuǎn)化的過程等是教學(xué)難點(diǎn)。要讓中學(xué)生理解細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特征,必須與細(xì)胞膜的功能密切聯(lián)系,要講清楚細(xì)胞膜的成份和結(jié)構(gòu)層次。正是因?yàn)闃?gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子排列、分布的明暗程度不同,不均勻性以及作為骨架的磷脂雙分子層的遷移、自轉(zhuǎn)、水平運(yùn)動(dòng)等特性,加之蛋白質(zhì)載體的特異性,能夠保證細(xì)胞膜具有選擇透過性。主動(dòng)運(yùn)輸須要載體,還須要消耗細(xì)胞內(nèi)新陳代謝所釋放的能量。
至于能量的來源、產(chǎn)生的過程,在旁邊學(xué)習(xí)呼吸作用、能量代謝時(shí)還要介紹,這兒點(diǎn)到為止即可。線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器都是在電鏡下能夠觀察到的微觀結(jié)構(gòu),中學(xué)生缺少感性認(rèn)識(shí),班主任應(yīng)盡量運(yùn)用掛圖、模型等直觀手段和豐富生動(dòng)的教學(xué)語言以強(qiáng)化教學(xué)療效。染色體這個(gè)名詞,中學(xué)生據(jù)說過,有的朋友較熟悉,但較少曉得染色質(zhì)。班主任要指出,染色體和染色質(zhì)是同一物質(zhì)在不同時(shí)期的不同形態(tài)不同名稱而已。至于為何有這些互相轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)變化,有何生物學(xué)意義,班主任可略加介紹。最后應(yīng)強(qiáng)調(diào),染色體的形態(tài)變化,在連續(xù)分裂的細(xì)胞中才能發(fā)生。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、本課題的參考課時(shí)為三課時(shí)。二、第一課時(shí):1.本節(jié)教學(xué)以細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一作為教學(xué)主線、突出細(xì)胞膜、各細(xì)胞器、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一。讓中學(xué)生在了解細(xì)胞各部份生理功能的基礎(chǔ)上,去理解與功能相適應(yīng)的種種形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征,因而認(rèn)識(shí)細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一是生物經(jīng)歷漫長時(shí)間進(jìn)化的結(jié)果。本節(jié)學(xué)習(xí)的是細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu),要使那些平常看不見、摸不著的、枯燥又平庸的知識(shí)能讓中學(xué)生學(xué)得進(jìn)去,學(xué)得有興趣。要求班主任從實(shí)際出發(fā),從直觀著手、善于啟發(fā)誘導(dǎo)、充分調(diào)動(dòng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。2.導(dǎo)言:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞的物理成份,曉得構(gòu)成細(xì)胞的每一種化合物都有其重要的生理功能,并且,任何一種化合物都不能單獨(dú)地完成某一種生命活動(dòng)。
打個(gè)比方,電視機(jī)的零部件各有各的作用,但任何一個(gè)零件并不具備收看電視的功能,只有當(dāng)這種部件進(jìn)行組裝、調(diào)試后才會(huì)顯示電視機(jī)功能。同樣道理,當(dāng)這種化合物根據(jù)一定的方法有機(jī)地組織上去,產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)——細(xì)胞,能夠表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。細(xì)胞就是這種物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)方式。細(xì)胞似乎很微小,但卻有十分精細(xì)的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的自控功能,因而,活細(xì)胞才能進(jìn)行一切生命活動(dòng)。按照細(xì)胞結(jié)構(gòu)和特性的復(fù)雜程度的不同,可將細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類。展示原核細(xì)胞模式圖和真核細(xì)胞亞顯微結(jié)布光,班主任稍加提示,由中學(xué)生得出原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的主要區(qū)別。針對(duì)真核細(xì)胞亞顯微結(jié)布光強(qiáng)調(diào),中學(xué)階段使用過的光學(xué)顯微鏡,對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)是區(qū)分不下來的。近代,因?yàn)殡娮语@微鏡的運(yùn)用,將細(xì)胞放大幾千、幾萬、幾十萬倍后,我們?cè)陔婄R下觀察到的是細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。班主任指出我們所學(xué)的細(xì)胞是真核細(xì)胞,我們要學(xué)習(xí)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是亞顯微結(jié)構(gòu)。讓中學(xué)生觀察、辨認(rèn)動(dòng)物或植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)布光。此時(shí),中學(xué)生也只能分辨細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等部份。班主任按亞顯微結(jié)布光,簡略地描畫一下,幾種細(xì)胞器的名稱和重要作用,以迸發(fā)中學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)和探索細(xì)胞內(nèi)部微觀世界的興趣。
3.由表及里,由淺入深地學(xué)習(xí)細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能。班主任可展示香菜表皮細(xì)胞模型,分層展開,可見:細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等部份。追憶原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成,再度指出,細(xì)胞壁不屬于原生質(zhì)。真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的最外邊是一層很薄的細(xì)胞膜(動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜外邊有細(xì)胞壁)。(1)細(xì)胞膜的功能,中學(xué)生曉得有保護(hù)作用,讓中學(xué)生談?wù)劶?xì)胞膜有保護(hù)作用的實(shí)例。強(qiáng)調(diào),正常的活細(xì)胞,因?yàn)榧?xì)胞膜的保護(hù)維持著相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)胞形態(tài)和內(nèi)部環(huán)境。細(xì)胞膜還有哪些作用呢?啟發(fā)中學(xué)生想,生活著的活細(xì)胞時(shí)刻不停地與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,其實(shí)要通過細(xì)胞膜物質(zhì)才能出入細(xì)胞。(2)細(xì)胞膜有哪些結(jié)構(gòu)特征,易于起到保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部和調(diào)節(jié)、控制、保證細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的作用呢?細(xì)胞膜很薄,長度通常為80×10-10m,有良好的化學(xué)性能:堅(jiān)毅性、伸展性和半透性。介紹細(xì)胞膜的物理成份和結(jié)構(gòu)特性時(shí),要突出磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本骨架,指出構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子以不同的深度鑲嵌、貫穿在磷脂雙分子層內(nèi)或覆蓋在磷脂雙分子層表面。并且磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都具有一定位移、運(yùn)動(dòng)特性。為此說,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征是:具有一定的流動(dòng)性。這些結(jié)構(gòu)特征對(duì)于細(xì)胞膜完成生理功能是很重要的。
物質(zhì)怎樣通過細(xì)胞膜出入細(xì)胞呢?將物質(zhì)出入細(xì)胞的三種形式圖解,用投影打在幕布上或指導(dǎo)中學(xué)生看書上圖解。培養(yǎng)中學(xué)生看圖、讀圖能力。依次比較自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散;協(xié)助擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)南嗤c(diǎn)與不同點(diǎn)。最后列表小結(jié)如下:自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸方向順含量梯度高含量→低濃度相同順含量梯度高含量→低含量可逆含量梯度低含量→高含量載體不須要須要相同須要能量不消耗相同不消耗消耗舉例O2、CO2、甘油等脂胺類物質(zhì)血清中獼猴桃糖步入紅細(xì)胞K+步入紅細(xì)胞Na+出紅細(xì)胞通過物質(zhì)透過細(xì)胞膜步入細(xì)胞的三種形式,可以得出細(xì)胞膜的生理特點(diǎn)是一種選擇透過性膜(何謂選擇透過性,讓中學(xué)生閱讀課文)。班主任提出一些問題啟發(fā)中學(xué)生進(jìn)行議論,以加深理解和鞏固所學(xué)知識(shí)。①物質(zhì)通過細(xì)胞膜出入細(xì)胞的三種方法中,你覺得哪種方法對(duì)于活細(xì)胞完成各項(xiàng)生命活動(dòng)最重要,為啥?②細(xì)胞膜是選擇透過性膜。即水份子等細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子可以通過,而其它的離子、小分子和大分子不能通過細(xì)胞膜。這么大分子怎樣出入細(xì)胞呢?諸如水底的有機(jī)物顆粒是怎樣步入原生植物草履蟲體內(nèi)的,未被消化的食物碎屑又是怎樣排出體外的?這兒,稍加強(qiáng)調(diào),物質(zhì)出入細(xì)胞除上述三種形式外,還有其它特殊方法。
大分子物質(zhì)不能直接通過細(xì)胞膜不等于大分子物質(zhì)不能出入細(xì)胞。一些大分子物質(zhì)是以一定形式出入細(xì)胞的,如細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用,白細(xì)胞對(duì)異物的吞噬作用,胰臟細(xì)胞對(duì)胰島素的分泌作用等。③下列物質(zhì)能夠通過動(dòng)物根的細(xì)胞膜步入根細(xì)胞,若能通過,最終以哪些方法通過?H2O、O2、K+、Mg2+、NO3-、、蛋白質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)最后提一下,動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞外邊還有一層細(xì)胞壁,主要物理成份是纖維素和鞣質(zhì),其作用是支持和保護(hù),其性質(zhì)是全透性的。三、第二課時(shí):1.備考提問:細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物理組成是如何的?細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征是哪些?有哪些功能特點(diǎn)?為何說細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜?小結(jié)強(qiáng)調(diào),細(xì)胞膜具有保護(hù)細(xì)胞的作用,同時(shí)與周圍環(huán)境不停地進(jìn)行物質(zhì)交換。據(jù)悉,活細(xì)胞中的各類代謝活動(dòng)和生理功能如分泌、排泄、免疫等都與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)密切有關(guān)。其實(shí)細(xì)胞膜化學(xué)成分 有何特點(diǎn) 如何排列,細(xì)胞膜維系著整個(gè)細(xì)胞的內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定,保證細(xì)胞內(nèi)的一切生命活動(dòng)正常地有序地進(jìn)行。這么,細(xì)胞膜之內(nèi)、細(xì)胞核之外的細(xì)胞質(zhì)里有什么細(xì)微的結(jié)構(gòu),它們有哪些功能呢?2.本課時(shí)主要述說細(xì)胞質(zhì)的組成和四種細(xì)胞器(線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體),以了解細(xì)胞器的功能為重點(diǎn),以細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一為主線,運(yùn)用模型、掛圖、投影或繪板圖等強(qiáng)化直觀教學(xué)。
3.光學(xué)顯微鏡下觀察的活細(xì)胞,細(xì)胞質(zhì)呈均勻透明的粘稠物質(zhì)?;罴?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)。細(xì)胞質(zhì)主要包括:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中漂浮著多種細(xì)胞器。每種細(xì)胞器都有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu),完成各自專有的功能。4.真核細(xì)胞內(nèi)的主要細(xì)胞器。(1)線粒體:讓中學(xué)生觀看動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)布光,找找有無線粒體,大致哪些形態(tài)。分布:普遍存在于動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞中,大多呈顆粒狀、短線狀,由此得名。功能:班主任舉例,由中學(xué)生思索推測線粒體的功能。例①生長旺盛的細(xì)胞或生理功能活躍的細(xì)胞中線粒體居多(如肝細(xì)胞中線粒體多達(dá)2000個(gè),通常細(xì)胞為幾十至幾百個(gè)),在代謝衰退的細(xì)胞中線粒體較少。②鳥翼的肌原纖維、精子的尾部基端線粒體數(shù)量較多。③線粒體通常是均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,但它在活細(xì)胞中能自由地聯(lián)通,常常在細(xì)胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比較集中。諸如在大鼠受孕卵的分裂面附近比較集中。讓中學(xué)生剖析上述事例,說明線粒體有何功能,在分布上有何特征?班主任加以引導(dǎo),由中學(xué)生得出推論:線粒體為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。有人稱線粒體為細(xì)胞內(nèi)供能的“動(dòng)力鞋廠”。線粒體在活細(xì)胞中能自由聯(lián)通,是動(dòng)態(tài)的,有利于提供能量。這種能量來源是哪些,線粒體又是怎樣提供的?班主任強(qiáng)調(diào),線粒體通過呼吸作用氧化分解脂類等有機(jī)物釋放能量,供給細(xì)胞的生命活動(dòng)。
推論是,線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。線粒體有什么形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,有利于進(jìn)行有氧呼吸釋放能量呢?講解線粒體結(jié)構(gòu)時(shí),班主任隨講隨板圖(圖1-2),以利及時(shí)突出這種結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。小結(jié)時(shí)再用色調(diào)鮮明且有立體感的掛圖,由中學(xué)生來講有什么結(jié)構(gòu)和生理功能,以利中學(xué)生理解把握以下內(nèi)容:①線粒體有內(nèi)外兩層膜,外膜使線粒體與周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開,內(nèi)膜向型腔折疊產(chǎn)生嵴,加強(qiáng)了內(nèi)膜的表面積,有利于有氧呼吸的生化反應(yīng)順利進(jìn)行。②內(nèi)膜、嵴周圍飽含液態(tài)基質(zhì),液體環(huán)境有利于生化反應(yīng)進(jìn)行。③內(nèi)膜、嵴上分布有基粒。內(nèi)膜、嵴、基粒和基質(zhì)中均有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。(2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng):首先,觀察動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)布光,之后簡單述說質(zhì)體的分類及特性,指出重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。分布:主要存在動(dòng)物的葉肉細(xì)胞里以及細(xì)嫩葉片的皮層細(xì)胞里。功能:動(dòng)物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。關(guān)于光合作用的知識(shí),中學(xué)生在中學(xué)學(xué)習(xí)過,但對(duì)光合作用的細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還是葉綠素有時(shí)搞不清,應(yīng)注意讓中學(xué)生分清葉綠素是物質(zhì),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是結(jié)構(gòu)。啟發(fā)和提問,動(dòng)物莖稈正面和反面的紅色有何區(qū)別。正面見光,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多,有利于進(jìn)行光合作用。這么內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么特征有利于接受陽光進(jìn)行光合作用呢?展示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)亞顯微結(jié)構(gòu)模型和掛圖,圍繞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能講解其結(jié)構(gòu)。
教學(xué)中應(yīng)盡量采用談話法使中學(xué)生明晰以下幾點(diǎn):①葉綠體通常呈扁平橢球狀或球狀,膜透明有利于透進(jìn)陽光,表面積較大有利于接受光照,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞短發(fā)布與光照有關(guān),能在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中流動(dòng)。②有兩層膜,使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)部與外界隔開,成為一個(gè)獨(dú)立的完成光合作用功能的系統(tǒng)。內(nèi)膜光滑,基質(zhì)中有幾個(gè)~幾十個(gè)基粒。每位基粒呈圓錐形,由10~100個(gè)片層結(jié)構(gòu)薄膜重疊而成,薄膜上分布葉綠素等色素。色素的作用是吸收光能、利用光能。③基粒與基粒之間飽含液態(tài)基質(zhì),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的內(nèi)膜上、基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜上和基質(zhì)中含許多光合作用必需的酶。④小結(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與光合作用功能的適應(yīng)關(guān)系。學(xué)習(xí)完線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng),應(yīng)當(dāng)對(duì)兩者進(jìn)行比較、小結(jié),為第二章學(xué)習(xí)新陳代謝中的有氧呼吸和光合作用奠定基礎(chǔ)。小結(jié)時(shí)要明晰:A.線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng),這兩種細(xì)胞器,各具有特定的結(jié)構(gòu)和功能。結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ),功能和結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。B.線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)雖非相同的結(jié)構(gòu)名稱,二者都與能量的轉(zhuǎn)換密切相關(guān),但二者又是兩種完全不同的能量轉(zhuǎn)換器。線粒體是化能轉(zhuǎn)換器(有機(jī)物中穩(wěn)定的物理能→活潑可轉(zhuǎn)移的物理能),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是光能轉(zhuǎn)換器(光能→有機(jī)物中穩(wěn)定的物理能)C.線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還都富含少量的遺傳物質(zhì)DNA和RNA,這是其它許多細(xì)胞器所沒有的,在遺傳上具相對(duì)獨(dú)立遺傳功能,為第五章提到細(xì)胞質(zhì)遺傳作些鋪墊。
(3)葉綠體:指導(dǎo)中學(xué)生看圖,明晰絕大多數(shù)動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞都有鞭毛,是由膜結(jié)構(gòu)聯(lián)接而成的網(wǎng)狀物,廣泛地分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)。葉綠體的種類主要有兩種:滑面型核糖和粗面型核糖。其主要功能是:①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)廣泛分布細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi),尤以細(xì)胞中央為多,向內(nèi)與核膜相通,向外與細(xì)胞膜(內(nèi)褶)相連。核糖減小了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,膜上附有好多酶細(xì)胞膜化學(xué)成分 有何特點(diǎn) 如何排列,有利于細(xì)胞內(nèi)各類生化反應(yīng)進(jìn)行。②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)、脂類和脂類的合成有關(guān),有人比喻為有機(jī)物合成的“車間”。③是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)的運(yùn)輸通道。(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體是橢圓形粒狀小體,有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。主要功能是將多肽合成蛋白質(zhì)的場所,比喻為蛋白質(zhì)“裝配機(jī)器”。四、第三課時(shí):1.本課時(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)細(xì)胞器,主要是高爾碳化物、中心體和液泡的分布、結(jié)構(gòu)和功能。這部份內(nèi)容通過中學(xué)生看模型、掛圖等,以談話方式讓中學(xué)生明晰一些問題后再列表填充相關(guān)的內(nèi)容(見下表)。存在部位形態(tài)結(jié)構(gòu)主要功能高爾碳化物動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞中,通常坐落細(xì)胞核附近扁平囊狀結(jié)構(gòu)和大小囊泡植物細(xì)胞中與細(xì)胞分泌物產(chǎn)生,蛋白質(zhì)的濃縮和加工有關(guān);動(dòng)物細(xì)胞中與細(xì)胞壁產(chǎn)生有關(guān)中心體坐落植物細(xì)胞和一些低等動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核附近每位中心體由2個(gè)中心粒及周圍物質(zhì)組成與植物細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)液泡動(dòng)物細(xì)胞泡狀結(jié)構(gòu)內(nèi)含細(xì)胞液細(xì)胞液富含機(jī)酸、無機(jī)鹽等,有一定含量保持一定滲透壓,與細(xì)胞滲透有關(guān)2.小結(jié)。
①七種細(xì)胞器的存在、膜結(jié)構(gòu)和主要功能:(見下頁表)②細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞新陳代謝的重要場所,各類細(xì)胞器各有其形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能,各細(xì)胞器之間也是密切聯(lián)系的。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器互相協(xié)調(diào),完成活細(xì)胞的各類生命活動(dòng)。3.真核細(xì)胞有成型的顯著細(xì)胞核。細(xì)胞核常見:方形、卵形、也有瓣形(如人的白細(xì)胞)、分枝形(如蠶的絲腺細(xì)胞)。一個(gè)細(xì)胞一般有一個(gè)核,也有2個(gè)核的(如肝細(xì)胞),人的骨胳肌細(xì)胞核多達(dá)百個(gè)。極少數(shù)細(xì)胞無核,如喂奶植物和人的成熟的紅細(xì)胞。(1)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):由表及里述說,明晰以下幾點(diǎn):細(xì)胞器線粒體葉綠汗液泡核糖高爾碳化物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體中心體存在動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞有動(dòng)動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)單層膜雙層膜無膜功能與能量代謝有關(guān)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,與滲透作用有關(guān)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸←加工←合成與植物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)(含少量DNA、RNA)與蛋白質(zhì)、脂類、糖類合成有關(guān),蛋白質(zhì)等的運(yùn)輸通道與植物細(xì)胞分泌物產(chǎn)生,動(dòng)物細(xì)胞壁產(chǎn)生有關(guān)將多肽合成蛋白質(zhì)的場所有氧呼吸的主要場所光合作用的場所①核膜是單層膜,有核孔。有核膜使細(xì)胞的核質(zhì)分開;有核孔使細(xì)胞的核質(zhì)之間能進(jìn)行物質(zhì)交換,如信使RNA通過核孔步入細(xì)胞質(zhì)。核膜是選擇透過性膜,多肽、葡萄糖、離子和小分子等可通透核膜。
因?yàn)楹四ど嫌写罅康亩喾N酶,可進(jìn)行各類生化反應(yīng)。②核仁,胚乳是細(xì)胞核中明顯的結(jié)構(gòu),它折光性較強(qiáng)。在細(xì)胞有絲分裂過程中胚乳呈現(xiàn)周期性的消失和重建。胚乳呈方形或橢圓形顆粒狀結(jié)構(gòu),沒有外膜,是勻質(zhì)的球狀小體。胚乳含有蛋白質(zhì)和RNA分子,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體中的RNA就來自胚乳。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體是合成蛋白質(zhì)場所,所以蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞常有較大和較多的胚乳。③染色質(zhì):此名詞早在1882年提出,主要指細(xì)胞核內(nèi)易被草綠或蘇木精等酸性顏料染成紅色的物質(zhì),故叫染色質(zhì)。其主要成份是DNA和蛋白質(zhì)。在細(xì)胞有絲分裂間期:染色質(zhì)呈狹長條狀且交織成網(wǎng)狀,在細(xì)胞有絲分裂的分裂期,染色質(zhì)細(xì)絲高度螺旋、縮短變粗成圓錐狀或鞭毛的染色體。此時(shí)可問中學(xué)生:染色質(zhì)與染色體的關(guān)系是如何的?推論是同一種物質(zhì)(DNA和蛋白質(zhì))在細(xì)胞的不同時(shí)期(分裂間期和分裂期)所呈現(xiàn)的不同形態(tài)(細(xì)絲網(wǎng)狀;高度螺旋后柱狀;鞭毛),因此叫不同的名稱(染色質(zhì);染色體)。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:但凡無核的細(xì)胞,既不能生長也不能分裂,必將死亡。諸如變形蟲切割實(shí)驗(yàn),人工去核后,新陳代謝減小,不能存活多久??梢?,細(xì)胞核在細(xì)胞生命活動(dòng)中起決定性作用。這么細(xì)胞核的主要功能是哪些呢?(2)細(xì)胞核主要功能:從核膜、核仁、染色質(zhì)剖析。
細(xì)胞核的主要結(jié)構(gòu)是哪些?是染色質(zhì)。因?yàn)镈NA是遺傳物質(zhì),所以說細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場所,是細(xì)胞遺傳和細(xì)胞代謝的控制中心。可見細(xì)胞核是細(xì)胞結(jié)構(gòu)中最重要的部份。4.細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體。學(xué)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能一節(jié)后,中學(xué)生應(yīng)思索這樣一個(gè)問題,為何說細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體?班主任引導(dǎo)中學(xué)生從結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系性和功能上的協(xié)調(diào)性進(jìn)行總結(jié),讓中學(xué)生明晰:(1)結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系,彼此不可代替。細(xì)胞膜坐落細(xì)胞質(zhì)的最外邊,作為與環(huán)境分割的界面,保證細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)、成分的相對(duì)穩(wěn)定。細(xì)胞膜、核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和各類細(xì)胞器的膜,構(gòu)成細(xì)胞的膜系統(tǒng),使細(xì)胞內(nèi)的各類物質(zhì)得以聯(lián)系或轉(zhuǎn)化。細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的存在是缺一不可的。無核的細(xì)胞雖非,但壽命短促、需不斷更新,如喂奶植物和人的成熟紅細(xì)胞;只有細(xì)胞核而無細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞是不存在的,至多是細(xì)胞質(zhì)很少,如精液細(xì)胞,其壽命也很短。(2)功能上協(xié)調(diào)一致密切配合產(chǎn)生整體。如下表一所示,細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)移、利用的功能,即表明了各結(jié)構(gòu)功能的協(xié)調(diào)、配合:綜上所說,細(xì)胞的各個(gè)部份不是彼此孤立的,而是相互緊密聯(lián)系協(xié)調(diào)一致的。一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體。細(xì)胞只有保持完整性能夠正常地完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。五、本課題教學(xué)中應(yīng)注意的問題:1.創(chuàng)造條件幫助中學(xué)生產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),理解知識(shí)。
生物體的一切生命活動(dòng)主要是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的,細(xì)胞就是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。研究細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)需在電子顯微鏡下能夠觀察到。這些極細(xì)微結(jié)構(gòu)平常是看不見摸不著的,加之細(xì)胞的結(jié)構(gòu)名稱多,名詞概念多,細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能又是多種多樣,因而中學(xué)生學(xué)這部份知識(shí)比較陌生缺少感性認(rèn)識(shí),較難理解、記憶。班主任應(yīng)創(chuàng)造條件、充分運(yùn)用模型、掛圖、投影或自制教具等教學(xué)手段強(qiáng)化直觀教學(xué)。這部份內(nèi)容惟有在直觀條件下,從感性認(rèn)識(shí)入手逐漸地使中學(xué)生理解和熟悉細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)和功能。2.應(yīng)注意突出生理功能的教學(xué)。細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí),班主任講授和中學(xué)生的學(xué)習(xí),均應(yīng)以功能推動(dòng)結(jié)構(gòu),使中學(xué)生學(xué)會(huì)用適應(yīng)的觀點(diǎn),理解結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,理解二者的合理智、協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性。據(jù)悉,在細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞核的各部份知識(shí)學(xué)習(xí)之后,應(yīng)圍繞細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一整體進(jìn)行總結(jié)。因?yàn)橹袑W(xué)生初學(xué)這部份知識(shí)還不熟練,不能融會(huì)貫通,總結(jié)時(shí)須要班主任具體指導(dǎo),和中學(xué)生一起進(jìn)行。3.注意注重中學(xué)生能力培養(yǎng)。這部份知識(shí)似乎識(shí)記的內(nèi)容多,但也不可忽略中學(xué)生能力培養(yǎng)。對(duì)于細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu),和各類細(xì)胞器,要求中學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)圖,比如在細(xì)胞核附近的高爾碳化物和葉綠體如何區(qū)別。對(duì)于重要的細(xì)胞器如線粒體、葉綠體等除了要知道結(jié)構(gòu)名稱并且能繪示意簡圖。
據(jù)悉,各細(xì)胞器的功能,時(shí)間一長,中學(xué)生記憶易混淆。教學(xué)時(shí),可教給中學(xué)生一些識(shí)記方式,如采用列表對(duì)比、聯(lián)系記憶等方式。諸如,人體淀粉酶的合成分泌須要什么細(xì)胞器襄助?首先想到酶屬于蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成車間是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體,蛋白質(zhì)合成下來后需經(jīng)高爾碳化物加工包裝(如教材所說高爾碳化物與植物細(xì)胞分泌物產(chǎn)生有關(guān)),由核糖的管線膜系統(tǒng)運(yùn)輸。以上這種生理過程均離不開能量的推進(jìn),線粒體通過有氧呼吸為上述活動(dòng)提供能量。通過聯(lián)想的辦法,將細(xì)胞器的功能聯(lián)系上去備考,有利于培養(yǎng)中學(xué)生的記憶能力。小資料一、細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu):普通光學(xué)顯微鏡的區(qū)分極限約為0.2微米,而細(xì)胞內(nèi)愈加細(xì)微結(jié)構(gòu)如細(xì)胞膜、核糖體、微管等半徑均大于0.2微米。普通光學(xué)顯微鏡是觀察不到的。電子顯微鏡以電子束取代照明光源,對(duì)細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)的區(qū)分本領(lǐng)可達(dá)0.1~0.2納米。用電子顯微鏡看見的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)稱作細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)。因?yàn)榧?xì)胞很微小,用電子顯微鏡觀看的細(xì)胞膜、細(xì)胞器則愈發(fā)微小,在表示它們的大小時(shí)檢測單位一般用微米(μm)、納米(nm)、埃()表示。換算關(guān)系如下:1米(m)=103毫米(mm)1毫米(mm)=103微米(μm)1微米(μm)=103納米(nm)1納米(nm)=10埃()1m=103mm=106μm=109nm=1010即1=10-1nm=10-4μm=10-7mm=10-10m二、原核細(xì)胞和原核生物:原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較簡單,細(xì)胞內(nèi)沒有成型的細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)中沒有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾碳化物、中心體等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的細(xì)胞器,僅有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、中間體(一種膜層結(jié)構(gòu),其功能類似于真核細(xì)胞的線粒體,里面分布有酶)。
原生質(zhì)內(nèi)有遺傳物質(zhì)組成的核區(qū),沒有核膜、核仁的分化,只有一個(gè)裸露的環(huán)狀DNA分子。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫原核生物?,F(xiàn)存原核生物有:真菌、藍(lán)藻、放線菌和立克次氏體、衣原體、支原體等。有益的真菌如鱗莖菌(固氮作用)、大腸內(nèi)的大腸鏈球菌(與人和喂奶植物共生)、乳酸菌(發(fā)酵)等;有害的致病真菌如肺炎鏈球菌、肺炎雙桿菌、霍亂桿菌等。藻類如顫藻、色球藻、固氮藻類、魚腥藻(與臨江仙共生具固氮能力)。放線菌:廣泛分布于自然界,尤多見于底泥中,大多腐生。在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的藥物如青霉素、金霉素、慶大霉素多是放線菌形成的。原核生物是月球上最古老的原始種類,它們出現(xiàn)在距今31億~32億年的古老土層中,真核生物出現(xiàn)在距今15億年前基巖中。通常覺得,真核生物是由原核生物經(jīng)過漫長年代逐漸進(jìn)化而至。