第一单元第二章第二节细胞的基本结构

-1-第二章细胞的构成第2节细胞的基本结构主备人：张广臣编制时间：2011.9.15修改人：张广臣修改时间：2011-9-22【教学目标】1．细胞质基质的成分和功能2．细胞器的基本结构与主要功能。3．细胞器的基本结构与主要功能的关系。4．细胞结构的统一性。【教学重点】1．叶绿体、线粒体的基本结构和主要功能。2．其它细胞器的主要功能。【教学难点】叶绿体、线粒体的基本结构和主要功能。【教学方法】引导探究、讲授、实验材料、ppt幻灯片。【课型】新授课【教学时间】9.201课时【能力备课】［背景知识互动］知识链接1.在光学显微镜下可以看到细胞质的什么样子？2.植物细胞中叶绿体、液泡的功能是什么？答案：1.细胞质是位于细胞膜和细胞核之间的透明的黏稠物质。在细胞质中含有许多极其微细的结构，它们与细胞的各种生命活动有关。例如，有的植物细胞内含有叶绿体，与植物制造有机物有关。2.叶绿体是植物细胞中进行光合作用的结构。液泡内含细胞液，细胞液中溶解着多种物质，有储存营养物质的功能。初中学习植物细胞的代谢中，光合作用的场所是叶绿体。液泡很大，占成熟细胞体积的90%以上。本节采用总-分-总的知识教学方式，使学生从细胞器与细胞完整性之间的关系理解细胞是一个生命系统。教材首先通过“观察细胞的基本结构”的探究实验，让学生从整体上把握细胞结构，建立感性认识，然后沿着从整体到局部的思路进一步展示了多种细胞器的结构与功能，最后化零为整，概括出细胞完整性对生命活动的重要性。同时使学生树立结构与功能相适应、局部与整体相统一的思想，让学生体会生命的精致和完美，教育学生热爱科学重上生命。【教学过程】导入：大多数的生物都是由细胞构成的，哪么细胞有怎么样的结构呢？这些结构有什么作用呢？今天我们就学习一下有关细胞的构成和细胞中结构的作用。-2-细胞的基本结构：学生回忆初中学习的内容，回答细胞的基本结构。教师总结：动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核三部分构成。植物细胞是由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核四部分构成。细胞质的构成：引言：细胞就像我们学校，为完成教育教学活动有各种功能区：教学管理区、教学区、生活区，？（回答：细胞质。）讲述：细胞质范围包括细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。初中阶段，我们用光学显微镜观察过细胞，看到的细胞质是均匀透明的胳状物质。随着科学技术的发展，人们发明了放大几十万倍甚至几百万倍的电子显微镜，在电子显微镜下细胞质中不仅有液态的基质，还有一定形状和结构的细胞器。它们处于不断流动的状态。我们今天就来学习电子显微镜下所观察到的细胞质。（一）细胞质基质讲述：细胞质基质是除去细胞器以外的胶状物质，呈液态，含有水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和酶等多种物质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。（教师出示细胞亚显微结构的投影片并讲解。）提问：从细胞亚显微结构图中看出，细胞质基质和细胞器的形态有何不同？（回答：基质为液态，没有固定形状。而细胞器有特定的形态结构。）（二）细胞器讲述：细胞器是由原生质所分化的有一定形态、结构和功能的小器官。细胞器的种类主要有以下几种。（教师出示线粒体投影片）讲述：线粒体由内外两层膜构成。外膜将线粒体与细胞质基质隔开形成界面，内膜向内突起形成峙。在线粒体内有与呼吸作用有关的酶，所以线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所，有人把它毗喻为细胞的“动力工厂”。（结合投影片，引导学生分析。）提问：①线粒体壁的膜结构，有何功能？（学生结合前面知识回答：能选择吸收物质，对线粒体功能有利。）②内膜向内突起成嵴，有何意义？（回答：增大内膜的面积、增加酶的分布。）③线粒体内酶的功能是什么？线粒体的功能是什么？（回答：酶的功能：与有氧呼吸有关。线粒体的功能：有氧呼吸的场所。）通过以上分析得出：生物体的结构和功能是相适应的。-3-（教师出示叶绿体的投影片。）讲述：叶绿体存在于绿色植物的绿色部分（主要存在于叶肉细胞），由双层膜构成，叶绿体的膜将叶绿体与细胞质基质隔开。叶绿体内有数十个圆柱形的基粒，每个基粒又是由许多个囊状结构垛叠而成的。在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒和基质中，含有许多进行光合作用所必需的酶。所以叶绿体的功能是：进行光合作用。因此，有人把叶绿体比喻为“养料制造工厂”。（通过讲解，再引导学生分析，并回答下列问题。）提问：①叶绿体的膜与叶绿体的功能有何关系？（回答：双层膜能选择吸收物质，使光合作用能正常进行。）②它是如何增加色素和酶的分布的？（回答：叶绿体的内部有数十个圆柱形的基粒，每个基粒又是由许多个囊状结构堆叠而成，从而增大叶绿体内部的表面积，增加色素和酶的分布。）③叶绿体的功能是由什么决定的？（回答：由叶绿体内的色素和酶的种类决定。）（在讲述完叶绿体和线粒体的结构后强调：在它们的基质中，除了有多种物质和酶外，都还有少量DNA，DNA与遗传有关。）提问：①所有的动、植物细胞都含有叶绿体和线粒体吗？（回答：线粒体在动植物细胞中均有，叶绿体只存在于植物细胞中，而动物细胞则没有叶绿体。）②心肌细胞和表皮细胞谁的线粒体多，为什么？（回答；心肌细胞中线粒体多，因为心肌细胞的代谢活动比表皮细胞旺盛。）（③引导学生分析33页旁栏思考题：为什么线粒体在小鼠受精卵的分裂面附近比较集中？并解释。解释从略。）（教师出示细胞的亚显微结构投影片。）讲述：内质网是由膜结构围成的腔形成的互相沟通的网状物，在细胞质中分布广，有的内质网外连细胞膜，内接细胞核膜。内质网有粗面和滑面之分，粗面内质网上有颗粒状的核糖体，滑面内质网表面光滑。内质网上还有酶分布。它的功能与蛋白质、脂类和糖类合成有关，也是蛋白质运输的通道。因此，有人把内质网比喻为有机物合成的“车间”。（在讲述中教师应强调以下两点：①膜结构和分布广与物质运输有关；②膜上的酶与物质合成有关。）（教师出示核糖体的投影片。）讲述：核糖体呈颗粒状，存在于粗面内质网上和细胞质基质中，是蛋白质的合成场所。因此，有人把核糖体比喻为蛋白质的“装配机器”。（教师出示高尔基体的投影片。）-4-讲述：高尔基体普遍存在于动植物细胞中，由排列比较整齐的扁平囊和小泡组成。细胞中的高尔基体与细胞的分泌物形成有关，它可以加工和转运蛋白质，有人把高尔基体比喻为蛋白质的“加工厂”。植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关。提问：滑面内质网和高尔基体形态上如何区别？（回答：虽然都是膜结构，但高尔基体周围有高尔基小泡存在，内质网则无。）（教师出示中心体的投影片。）讲述：中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，每个中心体由两个互相垂直的中心粒组成，它与细胞的有丝分裂有关。讲述：液泡存在于植物细胞中，成熟的植物细胞液泡很大。液泡内含有有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等成分，例如，未成熟的果实酸涩，就是由于液泡中的有机酸和生物碱较多所致，而成熟果实较甜是由于它们转变成糠类的结果。由于液泡具有一定的浓度，所以还可以调节渗透压。讲述：溶酶体也是单层膜的囊状结构，含有多种水解酶，能消化分解很多种物质。提问：与消化酶（成分是蛋白质）的形成和分泌有关的细胞器有哪些？各有什么功能？（学生讨论回答：与下列四种细胞器有关：核糖体：合成消化酶的场所。线粒体：为合成提供能量。内质网：运输作用。高尔基体：加工、分泌。）讲述：由此可见：细胞质中的基质和各种细胞器不是孤立的，而是相互依赖、密切联系的。并且细胞质的功能受细胞膜的影响，还受细胞核的控制。（三）、细胞质的统一性细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存，密切联系，是一个不可分割的整体。【小结】：1．［教师出示细胞亚显微结构模型（一半为动物细胞，另一半为植物细胞），引导学生识别各种细胞器之后提问〕这个模型是否为一个完整的细胞？（回答：不是，是两种细胞。）这两个细胞分别属于什么细胞？判断依据是什么？（回答：分属植物细胞和动物细胞。依据是：植物细胞有细胞壁、叶绿体、液泡，动物细胞则无上述结构，但有中心体。）2．通过对细胞质各种成分的学习，我们知道，细胞质主要包括细胞质基质和细胞器两大部分，虽然细胞质基质和各种细胞器的功能不同，但都与细胞的新陈代谢活动密切相关，是细胞进行新陈代谢的场所，而细胞质基质又是主要场所，这与基质中原料丰富和酶的种类多有关。【板书设计】：-5-一、细胞的基本结构二、细胞质的结构和功能（一）细胞质基质：成分：多种物质和酶。功能：新陈代谢的主要场所。（二）细胞器1.线粒体结构：双层膜，内膜形成嵴，有多种呼吸酶。功能：有氧呼吸的场所。2．叶绿体结构：双层膜，内有数十个基粒，囊状结构上有色素，在基粒上和基质中有酶分布。功能：光合作用的场所3．内质网结构：膜结构连成的网状物。种类：粗面内质网，滑面内质网。功能：与物质的合成和运输有关。4．核糖体形态与分布：呈颗粒状，分布于粗面内质网上和细胞质基质中。功能：蛋白质合成场所。5．高尔基体结构：扁平囊，小泡。功能：与分泌物形成有关；与植物细胞壁形成有关。6．中心体组成：两个中心粒功能：与动物细胞的有丝分裂有关。7．液泡结构：泡状结构，含多种成分。功能：贮存物质，并能调节渗透压。8．溶酶体含多种酶，能分解物质。（三）细胞质的统一性细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存，密切联系，是一个不可分割的整体。【知识网络】-6-［典型例题探究］【例1】与肾小管功能相适应，其细胞内数量最多的细胞器是___________。解析：肾小管的重吸收，当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，如大部分的水、全部的葡萄糖和部分无机盐，被肾小管重新吸收进入毛细血管的血液中，重吸收对有些物质来讲是一个主动运输的过程，要消耗能量。从细胞中的细胞器来看，只有线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所必需的能量约有95％来自线粒体，而肾小管的重吸收要消耗大量的能量，所以肾小管细胞内数量最多的细胞器应是线粒体。在这里，不应只考虑“数量最多”这一限定要求，而忽略了与肾小管功能相适应这一条件。答案：线粒体规律发现题中条件是初中生理卫生的内容。【例2】在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，将细胞碎片和细胞器用离心法进行分离，第一次分离成沉淀P1（含细胞核和细胞壁碎片）和上层液体S1；随后又将S1分离成沉淀P2（含叶绿体）和上层液体S2；第三次离心将S2分离成沉淀P3（含线粒体）和上层液体S3；最后一次将S3分离成沉淀P4（含核糖体）和上层液体S4。请根据下列问题填入相应的符号（S1～S4和P1～P4）。（1）含DNA最多的部分是____________。解析：见第（5）小题解析答案：P1，见解析（5）。（2）与光合作用有关的酶存在于____________部分。解析：见第（5）小题解析答案：S1、P2，见解析（5）。（3）与呼吸作用有关的酶存在于____________部分。解析：见第（5）小题解析答案：S1、S2、P3，见解析（5）。（4）蛋白质含量最多的部分是____________。解析：见第（5）小题解析答案：S1，见解析（5）。（5）合成蛋白质的细胞器存在于____________部分。解析：离心沉降是生物学上常用的分离不同物质的方法。它是指溶液受到强大的离心力作用时，由于溶液中各物质分子大小、形状、密度以及溶液的密度和黏度的不同，使不同物质有不同的沉降速度，由离心机中心向外移动，发生沉降作用，产生界面，达到从溶液中分离出来的目的。离心力不同，从溶液中分离出来的物质不同。每种物质或结构在一定的条件下有相对固定的沉降常凡此有关离心沉降的题目，题干叙述较复杂，重点考查学生的逻辑推理能力，具有很大的迷惑性，但只要依离心步骤，画出各部分的包含关系草图，便可使问题简单化，切忌只注意最后离心分离结果，而不注意过程。-7-数。本题所采用的就是利用不同的离心力对一些特定部分采取分步离心的方法，使细胞的各部分分开，达到单独研究其功能和特性的目的。答案：S1、S2、S3、P4本题使用了多次的离心沉降技术，使细胞的各部分逐步分离开。解答此题，应先依题意，理清各部分名称及所含的细胞相应部分，再找出各部分的对应功能，并将各部分的关系整理成下图：（1）遗传物质的主