細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作第1課時

1、第2節(jié) 細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作從容說課本節(jié)教材的編寫不僅僅是介紹有關(guān)細胞器的基本結(jié)構(gòu)以及功能的知識，而是把細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，引導學生用系統(tǒng)的觀點來認識細胞，探討組成生物體的各個細胞是怎樣相對獨立，又緊密聯(lián)系的，細胞的生命活動是怎樣通過各組成成分的協(xié)調(diào)配合完成的。由于該節(jié)知識微觀、抽象，教學時，首先引導學生聯(lián)系生活經(jīng)驗進行類比，認識細胞內(nèi)各個細胞器及其分工，然后采用：識圖感知科學過程和方法實驗觀察解決問題的流程進行教學。本節(jié)課計劃用三個課時來完成。第一課時通過引導學生識圖，感知科學過程和方法，了解細胞，細胞器的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能，達到從理性上認識細胞器。第二課時安排用高倍顯微鏡觀察葉綠體

2、和線粒體的實驗，以增強學生對葉綠體和線粒體的感性認識，進一步了解葉綠體、線粒體的形態(tài)和分布，為下一步學習其功能打下伏筆，同時鞏固使用高倍顯微鏡的方法步驟。學生在學習了各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能之后，腦子里還是一個個獨立的細胞器的印象，還沒有把這些細胞器作為一個系統(tǒng)的組成成分聯(lián)系起來，所以，第三課時教師以分泌蛋白的合成和運輸為例，通過設(shè)計的問題，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學生分析分泌蛋白合成并分泌到細胞外的過程，體會細胞器之間的分工和協(xié)調(diào)配合，引導學生思考，在激活學生原有知識的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)現(xiàn)新的知識。細胞內(nèi)的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，同時，結(jié)構(gòu)又決定功能，各種生物膜在功能上分工、協(xié)作，才能保證細胞的

3、生命活動高效、有序地進行。因此必須以此為切入點，明確各種生物膜在結(jié)構(gòu)上有哪些聯(lián)系，在功能上又是如何分工協(xié)作的，才能深入理解細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。使學生進一步理解生物膜系統(tǒng)的概念，形成一定的知識體系。最后適當補充一些資料，使學生知道相關(guān)知識發(fā)展的新動向，了解一些科研方法，并且有利于培養(yǎng)學生的閱讀和分析能力。三維目標1.知識與技能（1）舉例說明幾種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。（2）了解分離各種細胞器的科學方法。（3）了解植物細胞和動物細胞的區(qū)別。（4）用高倍鏡觀察葉綠體、線粒體在細胞中的分布和形態(tài)。（5）制作人的口腔上皮細胞臨時裝片；制作蘚類植物葉片的臨時裝片。（6）實驗原理葉綠體是細胞中最大

4、的細胞器之一，數(shù)量多，呈綠色，用高倍顯微鏡在活細胞狀態(tài)下，不需要染色就可以清晰地看到。線粒體在動植物代謝比較旺盛的細胞中數(shù)量較多，健那綠染液是針對線粒體的專一性很強的活細胞染料，對活細胞進行染色后可以把線粒體染成藍綠色，并用顯微鏡觀察。（7）明確生物膜的化學組成和基本結(jié)構(gòu)。（8）理解細胞的生物膜系統(tǒng)的概念和作用。（9）理解細胞的生物膜系統(tǒng)是一個在結(jié)構(gòu)和功能上都是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。（10）了解生物膜的研究成果及研究意義。2.過程與方法（1）自主學習：讓學生通過類比認識細胞內(nèi)各細胞器及其分工。通過資料的閱讀和設(shè)計的問題的引導，培養(yǎng)學生分析和理解問題的能力，進而發(fā)展綜合的能力。（2）思維訓練：利用

5、課本插圖、教學掛圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學生的讀圖能力，提高分析、類比歸納的學習方法。（3）合作實驗、自主探究、討論答疑。3.情感態(tài)度與價值觀（1）引導學生認同：細胞是一個基本的生命系統(tǒng)，其生命活動是通過各組成成分的協(xié)調(diào)配合完成的。（2）讓學生體驗到科學研究離不開探索精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)合。（3）通過細胞內(nèi)各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上聯(lián)系的學習，進一步明確結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點以及事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點。（4）通過生物膜的研究成果的介紹，充分調(diào)動學生學習生物學知識的興趣，激勵他們對生命科學知識要有不斷探索的精神，同時滲透STS思想。（5）參與小組合作交流，體驗合作學習的快樂。教學重點1.幾

6、種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。2.使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。3.各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系。4.細胞的生物膜系統(tǒng)的重要作用。教學難點1.如何掌握幾種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。2.如何將這些細胞器的功能和生物體的相關(guān)生命現(xiàn)象聯(lián)系起來并靈活運用。3.各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系。4.實驗材料的選擇。5.生物圖的繪制。教具準備1.教師課件、細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模型。2.各種實驗儀器、試劑。3.教師準備觀察材料：新鮮的蘚類葉片、菠菜葉。4.課前10分鐘制作蘚葉的臨時裝片和人的口腔上皮細胞臨時裝片。課時安排3課時第一課時 細胞器的結(jié)構(gòu)和功能教學過程課前準備1.教師制作教學課件。2.學生查閱資料，收集在“探究細

7、胞的微觀世界”方面的科學家及研究成果。情境創(chuàng)設(shè)利用課本“問題探討”創(chuàng)設(shè)問題情境，同時出示本節(jié)課題：細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。師生互動教師：工廠一般都由若干個車間和部位組成，那么一件優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品是如何通過各車間和部門之間的配合生產(chǎn)出來的？細胞內(nèi)也存在類似的部門或車間嗎？你能舉出例子嗎？學生：討論并回答上述問題。教師：細胞在生命活動中發(fā)生著物質(zhì)和能量的復雜變化。細胞內(nèi)部像一個繁忙的工廠，在細胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“車間”，這些“車間”都有一定的結(jié)構(gòu)，如：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體等，它們統(tǒng)稱為細胞器。同學們可能會感到很疑惑：細胞器這么小，科學家是怎樣把各種細胞器分離開來，分別去研究它們

8、的生理功能的呢？課前我曾請幾位同學去做了這方面的資料收集工作，現(xiàn)在我們來看看他們的成果如何。學生1：匯報科學家分離各種細胞器的分法。學生2：匯報科學家對不同細胞器的研究方法及成果。教師：這幾位同學收集到的資料都非常珍貴。我們大家要向他們學習，現(xiàn)在我們一起來閱讀課本P44和P51介紹的方法。學生：閱讀課文，并歸納。1.分離各種細胞器的方法是差速離心法。2.科學探究離不開探究精神、理性思維和技術(shù)手段的結(jié)合。教師：細胞內(nèi)有哪些細胞器？它們在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上有什么不同？在功能上如何分工？它們又是如何協(xié)調(diào)配合完成各種生命活動的呢？課本中展示了各種細胞器的圖，以及動物細胞、植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。請仔細觀

9、察圖、文和老師展示的資料，說出各種細胞器在細胞中的分布位置、形態(tài)結(jié)構(gòu)，并推測它們的功能。1.德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見下表）。分析回答：肝細胞腎皮質(zhì)細胞平滑肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞950個400個260個12 500個1 350個（1）心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為_。（2）動物冬眠狀態(tài)下肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，是因為_。（3）從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與_有關(guān)。2.通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比較集中，例如，在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物不同的組織、器官的細胞中線粒體的數(shù)量也

10、有很大差別，例如，線粒體數(shù)量在人的心肌細胞比平滑肌細胞中多。在不同生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別，例如，一般動物細胞中線粒體的數(shù)量，比植物細胞多一些，飛翔鳥類胸肌細胞線粒體數(shù)比不飛翔鳥類的多。運動員肌細胞線粒體的數(shù)目比缺乏鍛煉的人多。在體外培養(yǎng)細胞時，新生細胞比衰老細胞或病變細胞的線粒體多。為什么？線粒體：屏幕顯示資料一：學生：觀察資料以及課本P45圖33和P46圖37，討論回答：1.解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點解釋。答案：（1）心肌細胞運動量大，因不停地收縮舒張，需能量多 （2）冬眠時，動物維持生命活動的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，需能量多 （3）細胞新陳代謝的強弱2

11、.答案：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運動員運動需要大量的能量，所以，飛翔鳥類胸肌細胞中、運動員肌細胞中的線粒體數(shù)目多。同樣道理，新生細胞的生命活動比衰老細胞、病變細胞旺盛，所以線粒體多。教師：線粒體大多是顆粒狀、短線狀，均勻地分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但它在活細胞中能自由移動，往往在細胞內(nèi)代謝旺盛的部位比較集中。線粒體是進行有氧呼吸的主要場所，為細胞生命活動提供能量。所以，線粒體是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，95%來自線粒體。線粒體由內(nèi)外兩層膜構(gòu)成，外膜使線粒體與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴，加大了內(nèi)膜的表面積，有利于有氧呼

12、吸的順利進行。葉綠體：屏幕顯示資料二：葉綠體是綠色植物葉肉細胞中，進行光合作用的細胞器。因此，有人把它比喻為“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉(zhuǎn)換站”。在光學顯微鏡下觀察高等植物的葉綠體，可以看到它一般呈扁平的橢球形或球形。在電子顯微鏡下，可以看到葉綠體的外面有雙層膜，使葉綠體內(nèi)部與外界隔開，葉綠體的內(nèi)部含有幾個到幾十個基粒?；Ｅc基粒之間充滿著基質(zhì)。葉綠體的每個基粒都是由一個個囊狀的結(jié)構(gòu)堆疊而成的，在囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，有進行光合作用的色素，這些色素可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有許多進行光合作用所必需的酶?；|(zhì)中還含有少量的DNA。學生：觀察資料以及課本P45圖34和P46圖37

13、，討論。教師：葉綠體是扁平的橢球形或球形，有兩層膜，膜光滑透明，內(nèi)部含有幾個到幾十個基粒，每個基粒是圓柱形，由一個個囊狀的結(jié)構(gòu)垛疊而成，囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上有進行光合作用的色素，可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，是進行光合作用的場所。它是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：屏幕顯示資料三：從某腺體的細胞中，提取出附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，放入含有放射性標記的氨基酸的培養(yǎng)液中。培養(yǎng)液中含有核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成其功能所需的物質(zhì)和條件。很快連續(xù)取樣，并分離核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。測定標記的氨基酸出現(xiàn)在核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的情況，結(jié)果如圖321所示。請回答：圖321（1）放射性氨基酸首先在核糖體上大量積累，最可能的

14、解釋是_。（2）放射性氨基酸繼在核糖體上積累之后，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中也出現(xiàn)，且數(shù)量不斷增多，最可能的解釋是_。（3）實驗中，培養(yǎng)液相當于細胞中的_。學生：觀察資料以及課本P45圖35和P46圖37討論回答。解析：用“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的觀點解。首先知識歸類：核糖體是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的運輸通道。分析：在細胞內(nèi)，游離的氨基酸應先進入核糖體，在核糖體內(nèi)合成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)合成后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸。與圖中曲線對照（讀圖），看是否符合曲線變化態(tài)勢。整個實驗過程中，培養(yǎng)液相當于細胞質(zhì)基質(zhì)，內(nèi)含蛋白質(zhì)合成等生化反應所需的一系列酶及必要條件。答案：（1）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所 （2）

15、蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中 （3）細胞質(zhì)基質(zhì)教師：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種類型。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增大了細胞內(nèi)的膜面積，膜上附著很多種酶，它是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及糖類、脂質(zhì)合成的“車間”。高爾基體：屏幕顯示資料四：高爾基體位于細胞核附近的細胞質(zhì)中,它的形狀一般呈網(wǎng)狀。在不同的生理情況下,可以轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀、桿狀或其他形狀。在電鏡下,高爾基體是一些緊密地重疊在一起的囊狀結(jié)構(gòu)。有些膜緊密地折疊成片層狀的扁平囊,有些扁平囊的末端擴大成大小不等的泡狀或囊泡狀結(jié)構(gòu)。高爾基體的主要功能有三方面。一是與分泌有關(guān)。早期根據(jù)光鏡的觀察,已有人提出高爾基體與細胞的分泌活動有關(guān)。近年來,運用電

16、鏡、細胞化學及放射自顯影技術(shù)更進一步證實和發(fā)展了這個觀點。放射自顯影技術(shù)證明,高爾基體自身還能合成某些物質(zhì),如多糖類。它還能使蛋白質(zhì)與糖或脂結(jié)合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些細胞（如肝細胞）,高爾基體還與脂蛋白的合成、分泌有關(guān)。二是與溶酶體的形成有關(guān)。三是高爾基體還有其他功能,如在某些原生動物中,高爾基體與調(diào)節(jié)細胞的液體平衡有關(guān)系。學生：觀察資料以及課本P46圖36和圖37，討論。高爾基體是單層膜結(jié)構(gòu)，由一些緊密地重疊在一起、排列比較整齊的扁平囊狀結(jié)構(gòu)和囊狀小泡組成。在動物細胞中，高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝和分泌，所以它是蛋白質(zhì)的“加工車間”和“發(fā)送站”。在植物細胞

17、中，高爾基體與新細胞壁的形成有關(guān)。教師：剛才同學們對細胞中的四種細胞器進行了詳細的分析討論，從課本的圖中我們可以看出，細胞中還有其他的細胞器，你能根據(jù)課本的介紹對它們進行比較，并完成下列表格嗎？屏幕顯示八種細胞器的比較表。學生：小組討論，并完成表格。八種細胞器的比較表名 稱分 布形 態(tài)結(jié) 構(gòu)成 分功 能線粒體普遍存在于動植物細胞大多數(shù)呈橢球形外膜、內(nèi)膜（雙層膜結(jié)構(gòu)）、嵴、基粒、基質(zhì)蛋白質(zhì)、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA有氧呼吸的主要場所，“動力車間”葉綠體主要存在于葉肉細胞和幼莖皮層細胞內(nèi)球形、橢球形外膜、內(nèi)膜（雙層膜結(jié)構(gòu)）蛋白質(zhì)、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA光合作用的場

18、所，“養(yǎng)料制造車間”，“能量轉(zhuǎn)換站”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)絕大多數(shù)動植物細胞網(wǎng)狀（單層膜結(jié)構(gòu)）蛋白質(zhì)、磷脂等增大了細胞內(nèi)的膜面積；與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的合成有關(guān)；蛋白質(zhì)等的運輸通道；“有機物的合成加工車間”高爾基體普遍存在于動植物細胞囊狀（單層膜結(jié)構(gòu)）蛋白質(zhì)、磷脂等動物細胞：與分泌物的形成有關(guān)，表現(xiàn)在對蛋白質(zhì)的加工和轉(zhuǎn)運植物細胞：與植物細胞壁的形成有關(guān)“蛋白質(zhì)的加工車間”和“發(fā)送站”核糖體普遍存在于動植物細胞橢球形粒狀小體游離于基質(zhì)，附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核外膜上（無膜結(jié)構(gòu)）蛋白質(zhì)、rRNA合成蛋白質(zhì)的場所，“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器”中心體動物細胞、低等植物細胞“十”形兩個互相垂直的中心粒及其周圍物質(zhì)構(gòu)成（無膜結(jié)構(gòu)）微管蛋

19、白動物細胞的中心體與有絲分裂有關(guān)液泡植物細胞泡狀液泡膜、細胞液（單層膜）蛋白質(zhì)、磷脂、有機酸、生物堿、糖類、無機鹽、色素等調(diào)節(jié)細胞的內(nèi)環(huán)境，使細胞保持一定的滲透壓，保持膨脹狀態(tài)溶酶體動物細胞、植物細胞囊狀囊狀（單層膜）“酶倉庫”和“消化車間”教師：引導學生一起，利用表格對各種細胞器的分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能進行歸納，然后提問：我們?nèi)绾稳ビ洃浐屠斫膺@些細胞器的結(jié)構(gòu)和功能呢？學生：小組討論提出記憶的方法。方法一：通過列表比較來記憶。方法二：用“結(jié)構(gòu)與功能相適應”的生物學科思想來理解記憶。方法三：用繪結(jié)構(gòu)簡圖的形式來記憶各種細胞器的結(jié)構(gòu)。方法四：將這些細胞器的功能與生物體的相關(guān)生命現(xiàn)象聯(lián)系起來理解記憶

20、及表格運用。（要求舉例說明）教師：對學生提出的方法進行簡單的評價和補充。教師：通過上面的學習，誰能歸納細胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？學生回答：教師精講通過對細胞質(zhì)各種成分的學習，我們知道，細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器兩大部分，各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能雖然不同，但它們分工協(xié)作，密切配合，共同完成細胞的各種生命活動。評價反饋教師出示細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模型（一半為動物細胞，另一半為植物細胞）并提問：1.請說出各個細胞器的名稱。2.這個模型是否為一個完整的細胞？你判斷的依據(jù)是什么？學生：1.到講臺面向全體同學說出各個細胞器的名稱。2.不是一個完整的細胞，它分別屬于植物細胞和動物細胞，判斷的依據(jù)是：有一半

21、模型中有細胞壁、葉綠體、液泡，所以它是植物細胞；而另一半模型中則沒有這些細胞器，但它有中心體，所以它是動物細胞。教師：從剛才同學的回答中，由我們今天的學習內(nèi)容可拓展了解動物細胞和植物細胞的區(qū)別?，F(xiàn)請同學們完成下列表格（出示植物細胞和動物細胞的比較表）。學生：討論完成表格。植物細胞和動物細胞結(jié)構(gòu)的比較表動物細胞植物細胞不同點沒有細胞壁有細胞壁沒有葉綠體有葉綠體有中心體中心體見于低等植物某些低等動物有液泡有液泡相同點都有細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核。細胞質(zhì)中共有的細胞器是線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體和高爾基體等課堂小結(jié)1.請45名學生來總結(jié)本節(jié)課的學習內(nèi)容和自己掌握的情況。2.教師重新出示“八種細胞器的比較表”和“植物細胞和動物細胞的比較表”對本節(jié)內(nèi)容的知識點、重點、難點進行總結(jié)。布置作業(yè)課本P50基礎(chǔ)題1、2、3。課后拓展1.閱讀下文，并回答問題。把菠菜葉放進適當?shù)娜芤褐?，進行研磨，將研磨液用紗布過濾后，除去未磨碎的組織，得到一種綠色的液體。把其放入離心管中，進行適當強度的