第一篇:第二章 第一节 细胞的结构和功能 三、细胞核的结构和功能
第二章 第一节 细胞的结构和功能
三、细胞核的结构和功能
教学目的
1.真核细胞的细胞核的结构和主要生理功能(D:应用)。
2.原核细胞的基本结构,以及和真核细胞结构的比较(C:理解)。
教学重点
1.细胞核核膜的结构、化学成分,核膜上核孔的生理作用。
2.细胞核内染色质与染色体的概念。
3.原核细胞的核区,真核细胞和原核细胞结构的比较。
教学难点
1.染色质和染色体的概念。
2.细胞核的主要功能。
教学用具
细胞亚显微结构图的投影片、细胞核结构模式图的投影片、染色体结构示意图投录片。
教学方法
以讲授为主,讲述中注意启发学生思维。
课时安排 1课时。
引言:变形虫是原生动物门的一种单细胞动物。生物学家将变形虫的细胞核取出,使其形成只含细胞质和只含细胞核的独立两部分,然后分别对这两部分进行单独培养。结果发现:只含组胞质的部分在培养一段时间之后死去了,而只含细胞核的部分基本上不能单独培养。这个实验证明:细胞是一个完整的整体,每部分都有它的生理功能。前面我们已经学习了细胞膜和细胞质的结构和功能,现在我们来学习细胞核的结构和功能。
(教师出示细胞亚显微结构图的投影片,指出细胞核的位置和一般形态、大小、数量)
讲述:从图中可以看出,真核细胞中央有一个或几个球形或卵形的细胞核,高等动物和
植物的细胞核直径一般在5-20 um左右。
这种细胞核有什么样的结构?在生命活动中,它有哪些重要的生理功能?这是本节课我们要学习的主要内容。
(教师出示细胞核结构示意图的投影片。)
在细胞核的最外边是核膜。核膜将细胞质与核内物质分隔开,仔细观察核膜,它是由两
层与细胞膜结构相同的膜组成。
提问:前面我们学习过细胞膜的结构和生理功能,请同学们回顾一下,细胞膜有什么样的结构?它有哪些重要的生理功能?
(回答:略。)
讲述:核膜和细胞膜一样,也是由蛋白质分子和磷脂分子组成的,膜的中间是磷脂分子的双分子层,蛋白质分子附着、嵌插或整个贯穿在磷脂双分子层中。
细胞膜是一种选择透过性膜、核膜也是一种选择透过性膜。那么像蛋白质、核酸这样的大分子物质是怎样通过核膜的呢?原来在核膜上还有许多小孔,(教师指示图中核孔位置。)这些小孔叫核孔,这是大分子物质进出细胞核的通道。
(教师边指示图中核仁部分边讲述。)
在细胞核里迈可以看到一个或几个球形小体,这些球形小体的折光性较强,所以很容易区分。在细胞有丝分裂的过程中,球形小体会周期性地消失和出现。这些球形小体就叫做核
仁。
(教师边指示图中染色质位置边讲述。)
图中的这个细胞核是一个真核细胞细胞分裂间期的细胞核,这些细长没有固定形态的物质叫做染色质,这是细胞核中最重要的物质。为什么叫它做染色质呢?这是因为它能被碱性染料染上深色,所以叫做染色质。后来对染色质进行研究,发现组成染色质的化学成分是蛋
白质和DNA分子。
提问:前面我们学习过DNA的主要生理作用,请同学们回顾一下,DNA分子有什么生理
作用?
(回答:略。)
讲述:DNA分子是一种主要的遗传物质,它控制着生物性状的遗传。
同学们请注意,染色质呈细丝状,这种形态只存在于细胞没防分裂的时候,即细胞分裂前的间期。当细胞进入分裂期的时候,细长的染色质高度螺旋,变短变粗,具有了一定的形态。(教师出示染色体结构图的投影片。)所以染色体是由染色质演变而来的,是染色质在细胞分裂期的另一种形态。染色质与染色体是同一种物质在不同时期的不同名称。
前面讲的是细胞核的主要结构。细胞核的结构和功能总是相适应的。那么,细胞核有哪
些功能呢?
从细胞核的结构可以看出,细胞核中最重要的结构是染色质,染色质的组成成分是蛋白质分子和DNA分子,而DNA分子又是主要遗传物质。当遗传物质向后代传递时,必须在核中进行复制。所以,细胞核是遗传物储存和复制的场所。
遗传物质能经复制后传给子代,同时遗传物质还必须将其控制的生物性状特征表现出来,这些遗传物质绝大部分都存在于细胞核中。所以,细胞核又是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。例如,英国的克隆绵羊“多莉”就是将一只母羊卵细胞的细胞核除去,然后,在这个去核的卵细胞中,移植进另一个母羊乳腺细胞的细胞核,最后由这个卵细胞发育而成的。“多莉”的遗传性状与提供细胞核的母羊一样。这一实例充分说明了细胞核在控制细胞的遗传性和细胞代谢活动方面的重要作用。
前面我们学习了真核细胞的结构和功能,下面我们再来学习原核细胞的基本结构。
科学家根据细胞的结构特点将细胞分成真核细胞和原核细胞。原核细胞的结构简单,最主要的特点是细胞内没有由核膜包围的典型的细胞核。
由这种细胞构成的生物主要有细菌、蓝藻、放线菌和支原体等。
原核细胞的结构比较简单。在细胞外有细胞壁和细胞膜。原核细胞的细胞壁和真核细胞的细胞壁成分不同。真核细胞的细胞壁的成分主要是纤维素,而原核细胞的细胞壁的成分主
要是肽聚糖。
原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器,没有其它的细胞器。细胞质中有进行各种生命活动所需的酶。例如,蓝藻细胞中没有叶绿体,有进行光合作用所需的酶和色素。
在原核细胞内有一个由DNA组成的核区。核区没有核膜包裹,只有一条裸露的DNA。核区中的DNA一般不含蛋白质,所以原核细胞不存在染色体。
小结:今天这一节课主要学习了真核细胞细胞核的结构和功能。通过学习大家都知道细胞核是细胞中的重要组成部分,它控制着生物的遗传和各种生物性状的表现,这些知识为今后学习细胞的分裂、细胞全能性,以及克隆生物的有关知识奠定了重要似的基础。
三、细胞核的结构和功能
(一)细胞核的结构
1.核膜
(1)结构:由双层膜组成。
(2)成分:磷脂分子和蛋白质分子。
(3)核孔:大分子物质的通道。
2.核仁
3.染色质
(l)染色质:细胞核内能被碱性染料染上深色的物质。
(2)组成成分:是蛋白质和DNA分子。
(3)是细胞分裂间期遗传物质存在的形式。
(4)染色体:在细胞分裂期由染色质高度螺旋化后形成的具有一定结构的物质,是细胞分
裂期遗传物质存在的特定形式。
(二)细胞核的主要功能
1.遗传物质储存和复制的场所。
2.细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。
(三)原核细胞的基本结构
1.原核细胞的最主要特点:细胞内没有由核膜包围的典型细胞核。
2.原核细胞的结构:
(l)细胞壁和细胞膜:
细胞壁的主要成分是肽聚糖。
(2)细胞质:有核糖体,无其他的细胞器。
(3)核区:由DNA分子组成。
第二篇:高中生物-细胞结构和功能相统一说课稿
高中生物-细胞结构和功能相统一说课稿
一、【专题说明】
高考复习的一个重要任务是帮助学生构建知识框架,尤其是以某一知识为中心的专题知识,基于这点考虑,本人认为“细胞”是一个非常重要的核心概念,以此为中心,构建知识体系;广泛联系实际;提高学生综合能力。同时细胞的结构和功能是后面的光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成、动物细胞的有丝分裂等的最根本的基础。通过学习,使学生从系统的角度来认识到细胞,认识系统内的主要细胞器的结构和功能及细胞器之间是怎样分工合作,协调配合来完成细胞的生命活动的,为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。与细胞的结构和功能有关的内容,也是历年高考的重点,今年的考试说明中也体现它的重要性,生命的物质基础与结构基础15%。所以以细胞的结构和功能为主线,紧紧围绕细胞这个核心概念构建知识网络,将是本专题最重要的任务。
二、【学情分析】
维果斯基说过:“良好的教学应走在发展前面”,教学内容和方法应靠近学生的最近发展区,才能促进学生的发展。
学生现有的发展水平:对细胞的结构和功能已经初步了解,对细胞亚显微结构图的各种细胞器能初步识别,掌握了细胞膜、液泡膜具有选择透过性的知识。具备一定的逻辑推理能力和解决问题能力。平时学习生活中也积累一定的有关细胞的知识。学生潜在的发展水平:不能将已有的知识很好进行联系,形成完整的知识体系,所以通过教师引导学生对这个专题进行整理,学生就能把所学知识系统化,理顺知识点间的关系,找出它们的联系,编织成完整的知识体系。这样做,学生就能对知识的全面理解和掌握,就能对知识的记忆和检索,就能在高考解题中确定解题思路,寻找解题突破口,确定解题的知识范围和答案。
三、教学目标及重难点
(一)、教学目标
1、知识与技能:
(1)理解细胞膜的组成成分和结构特点,理解物质通过细胞膜的各种方式
(2)知道细胞核、各种细胞器的结构和功能,能对细胞亚显微结构图识别和运用,理解各细胞器生理功能
(3)学生能列举细胞的结构和功能相统一的具体例子
2、、过程与方法:
(1)描述细胞膜的磷脂双分子层结构以及磷脂分子与蛋白质分子的关系
(2)用类比、归纳的方法,列表描述细胞核、各种细胞器的结构和功能
(3)结合例题分析培养学生的理解能力、获取知识的能力、分析综合能力和初步学会简单实验方案的设计。
3、情感态度与价值观:
(1)通过学习建立细胞的结构和功能相适应的观点、部分与整体统一的观点
(二)、重点、难点
1、重点:
(1)细胞膜的化学组成和结构特点,被动运输、主动运输,各种细胞器的主要功能
(2)细胞亚显微结构图的识别和运用,各种细胞器的生理功能
2、难点:
(1)细胞各结构之间的协调配合;
(2)细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的
四、教法和学法
教学是教师与学生交流的过程,选择良好的教法关键在于找到教法与学法的结合点,实现教、学的统一。
主要教法:
1、问题情境教学法
通过层层设疑,引导学生思考,如细胞进化趋势越来越小吗?为什么?给你磷脂分子,你将如何做出磷脂双分子层的结构?温度对膜厚度有何影响?为什么无细胞质的核很快死亡,而无细胞核的细胞生活一段时间后才死亡?等等问题串,引导学生进行讨论——解决情境问题。使学生带着明确的目的去回顾知识,形成技能。同时通过问题的思考和解决,建构知识,应用知识,从而达到知识的同化,能力的训练。
2、直观教学法:
通过视频等多媒体辅助教学软件,化静为动,化抽象为具体,增强了教学内容的直观性、启发性,使学生更好地从感性认识上升为理性认识。本节课利用视频是人和老鼠细胞融合过程,从直观上对细胞膜的流动性有更深层次的理解,并对该过程的细胞融合方法有哪些?影响流动速度的因素有?做一归纳,还通过FLASH动画,例如:物质出入细胞膜的方式的动画模拟,让学生很快的回忆其他们之间的区别点,然后再通过三个曲线图的对比,加深学生对物质跨膜运输的理解和思考。提高课堂教学思维强度。
主要的学法指导
授人以“鱼”,不如授之以“渔”。在教学过程中要教会学生在自己的知识体系中搜集有效信息,使用这些信息来同化新知识,并将新知识放置在自己的知识体系的适当位置,形成学习生物基础知识与基本技能的方法。本节课主要对以下学法进行指导:
(1)。探究性学习
科学探究作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法,在科学教育中有重要的意义。在分析细胞膜的结构这一教学环节,引导学生沿着科学家的探究过程,来推演结论,另外我增加了一个有学生独立完成探究的实验设计,课堂练习例1,通过呈现水通道的素材,让学生设计实验证明该水通道就是膜蛋白。让学生亲历思考和探究的过程,领悟科学探究的方法。使学生在获取一定的知识的同时也得到获取知识的方法,提高解决问题的能力
(2)。自主学习
建构主义认为,自主学习是学习者根据自己的学习能力、学习任务的要求,积极主动地调整自己的学习策略和努力程度的过程。教师帮助学生明确学习目标,根据学生的学习能力提出相应的学习要求,督促学生积极主动地学习。如在分析细胞的结构和功能相统一的内容时,通过层层设疑,引导学生进行自主学习,突出学生的主体地位,教会学生学习。
总之,具体做法如下:
①、教学生读图:通过指导识别细胞亚显微结构图,培养学生读图能力
②、让学生讲:引导学生大胆发言,对那些容易比较繁琐的细胞器的结构和功能,引导学生去归纳,对于难于掌握的内容,积极引导学生去议,鼓励学生敢于讲出自己的见解。例如细胞的结构和功能相统一的这一问题,让学生举例说明,在讲的过程中,教师要从中发现问题,解决出现的差错、漏洞,帮助学生归纳。
③、引学生想:引导学生从不同角度、不同层次、不同渠道去思考;运用对比、理论联系实际的思维方法去讨论,用辩证统一的观点来分析。调动学生思维积极性,培养学生的思维能力。引导学生想细胞器在功能上的联系,细胞器与物质代谢的关系,细胞器与生殖发育关系,细胞器与遗传变异及进化联系,去总结:细胞中的三个子系统:膜系统,遗传系统,细胞骨架系统,元和细胞和真核细胞的区别
④、带学生做:让学生运用所学知识去解题,在每个难点的和重点的内容中都穿插了典型的例题,来帮助学生寻找解题突破口,确定解题思路,这样学生就能对知识的全面理解和
掌握例如:课堂练习1、2、3
五、教学过程设计
(一)、整体把握,明确专题思想
首先对整个专题作个简要介绍,牢牢抓住结构和功能相适应这一重要思想,所以第一环节先让学生走近细胞,宏观认识细胞。再让学生走进细胞,由外至内逐一回忆和总结细胞的各种结构,同时还是抓住学生思维的薄弱点,就是结构如何决定功能,结构和哪些功能相适应,教师可以通过例举具体例子说明,例如细胞膜具有一定流动性的是它完成各项功能结构基础,如变形虫的运动,白细胞的吞噬作用等等。第二点就是细胞是生物体内最基本的结构和功能单位,但细胞功能的完成必须由细胞各结构的配合才能进行,必须强调细胞是一个完整的整体。如核质关系,各细胞器之间的分工合作等。分析清楚专题思想之后,通过设计几道典型的习题,比如:通过课堂练习2,反馈学生对这一思想的认识。
(二)、搭桥牵线,细化专
题内容
引导学生思考,这部分知识点与其他内容之间的联系,第一:介绍细胞膜有关知识之后,要让学生发散思维,写出与之有联系的内容,燃后教师总结,例如:与细胞的吸水与失水的联系,与细胞融合的联系
第二:从细胞器上看:细胞器在功能上的联系,细胞器与物质代谢的关系,细胞器与生殖发育联系,细胞器与遗传变异及进化的关系,让学生从纵向上进行练习思考,还可以,通过设计表格比较各细胞器的结构和功能,在横向上的比较,建构立体概念。让学生知道知识点可以这样归纳和总结,从而达到发散思维的目的。
第三:有关细胞核可以引导学生想到:核移植,原核细胞与真核细胞的比较
最后通过课堂练习的例3来巩固。
(三)、总结归纳,建构知识网络
用概念图可以有效地组织课程内容,激发学生自主构建生物学知识体系,使知识概括化、网络化,并能灵活地迁移,以概念图的形式,让学生对本专题的概念及重点知识进行总结,让学生走出细胞来看细胞之间的联系,概念图的好处是可以让从总体上把握知识点间的联系,为以后的复习提供方便,对于这部分的处理主要让学生自己来归纳,我仅仅是查漏补缺的作用。
第三篇:高一生物细胞的结构和功能教案
高一生物细胞的结构和功能教案
第1节 细胞的结构和功能教学目标知识目标
1.认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构,了解它们的共同点和重要的区别特征。
2.了解细胞膜的成分,理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系;正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
3.了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
4.认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
5.理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
6.了解原核细胞和真核细胞的区别。能力目标
1.通过学习真核细胞亚显微结构,培养学生识图能力和绘图能力。
2.通过对细胞结构的学习,训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
3.通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。
4.训练学生利用资料分析、判断问题,进行研究性学习的能力。情感目标
1.培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
2.通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美,教育学生崇尚生命、热爱科学。
3.树立结构与功能相适应,局部与整体相统一的生物学观点。教学建议教材分析
在“生命的基本单位——细胞”一章中,“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
关于细胞的结构和生理功能,本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体,并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍,将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍,但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。教法建议
建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后,体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础,仅有其中的几种,哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
教学中尽量为学生提供各种素材,积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程,培养基本的生物学研究能力,提高科学素质。
开篇首先要明确说明,研究对象以真核生物为主。
本节细胞的结构和功能中,细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构,由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能,因此功能方面不用涉及得太深。
细胞核部分重点讲清细胞核的结构;讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。教学设计示例——细胞膜教学题目:第二章生命的基本单位——细胞
第一节
细胞的结构和功能(建议4课时内完成)教学重点:
1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。
2、细胞膜的选择透过性。
3、线粒体和叶绿体的结构,为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。
4、细胞核的结构和功能,为第五章学习奠定基础。教学难点:
1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。
2、细胞膜的结构和功能特点,理解膜的流动性。
3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能,理解细胞器间的关系。
4、染色质与染色体间互相转换的动态关系教学过程:
问题:病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活,病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么?你能分析这其中的原因吗?
小结:从物质基础方面考虑,病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢;从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出:细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
问题:根据初中知识,举例说明细胞生物可以分成哪几类?它们在结构方面的主要区别是什么?是否有什么共同的基本结构?
演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。
小结讨论结果。第一节:细胞的结构和功能
生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
明确指出:高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。
真核细胞的亚显微结构:(电子显微镜下观察到的结构)
解释细胞的显微结构和亚显微结构。
引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么?
演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
指导学生读图:识记各结构名称以及各结构的形态结构特征;注意区分动物细胞和植物细胞的异同。
演示动物细胞和植物细胞模式图,辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构,总结出笔记。问题:
1、不同点?植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗?为什么植物可以光合作用?
——植物细胞都有细胞壁;有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。
2、相同点?说明了什么?这些生命必不可少的结构究竟用什么作用?这些结构是如何体现出生命特点的呢?分别学习细胞各部分结构及功能。(重在理解生命意义)
一、细胞膜
细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。学生讨论:哪些实事可以说明细胞膜是有生命的?
(相关内容见扩展资料)
细胞膜是如何保护细胞的?细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别?问题讨论:学生设计实验:
(1)证明膜的存在。(质壁分离;显微探针感受阻力;电镜观察。)
(2)研究细胞膜的结构需要得到实验的材料,选用什么样的生物提供材料?理由?如何得到细胞膜?
(培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。)
介绍细胞膜的获取方法(相关内容见扩展资料)。使学生了解科学家设计实验的思路。
(3)如何定性、定量的测定细胞膜的成分?
观察法:电镜观察细胞膜:暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃(见扩展资料)。
实验法:科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分:
事实一:膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。(处理后消失。)
事实二:脂类物质很容易通过细胞膜。
事实三:用指示剂可以确认其成分:磷脂分子和蛋白质分子。
对于一般学生,可以通过分析上述资料引导学生得出结论,同时了解实验设计的思路和方法。
1、成分:磷脂、蛋白质
2、结构:
问题讨论:(培养学生的分析推理能力。)
这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布?
(1)磷脂分子结构特点:磷脂分子分疏水端和亲水端。
如果是一层分子排成一个平面会是什么样子?(不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况,使细胞不能正常进行物质交换。)如果是两层会是如何排列?理由?
(2)亲水的蛋白质与磷脂分子的关系?
根据前面给出的信息判断:暗层和亮层哪层是脂类物质?哪层是蛋白质类物质?依据?
理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。
由于观察技术所限,科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测,了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是:液态镶嵌模型——突出液态结构
(1)两层磷脂分子——基本骨架
(2)蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。
问题:这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别?细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响?
亲水物质可以充分接近膜,但是不能随意通过膜!
磷脂分子相互之间不连接,而且分子始终处于运动中——液态流动状。
磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链,因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移,有可能制造出一个瞬间的缝隙,为物质扩散创造了机会。(——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。)
离子的直径应该是比较小的,应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因?细胞膜上蛋白质的作用:
蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用,导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。糖蛋白形成的糖被的生理功能:
(1)保护润滑作用
(2)细胞识别作用:
实验
一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果:细胞重新聚集,形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。
实验
二、人类ABo血型的免疫反应。(选择讲述)
通过学习蛋白质的功能(如细胞间的信息传递;细胞的物质交换和免疫反应等),有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。
载体:(蛋白质)分布于膜上,专一性运输特定物质的工具。
学生进行归纳总结:通过以上学习,总结细胞膜的结构特点。
证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义:
(1)草履虫食物泡的形成及发展变化。
(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成;白细胞吞噬细菌;胞饮与分泌;
(3)细胞分裂时膜的流动性
(4)细胞杂交时的细胞融合人——鼠细胞杂交实验:荧光标记膜上的蛋白质,(红色和绿色)细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后,界限消失,红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。
学生总结:细胞膜通过流动可以完成什么生命过程?
(为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础)
3、细胞膜的特点:①结构特点具有流动性。
②功能特点具有选择透过性
通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同,体会生物膜的生命特点。
学生讨论:细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。
4、各种物质通过膜的方式:(请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”)
学生讨论生物模型:
(1)一碗水中滴一滴红墨水,会发生什么现象?物理学上属于哪类?原理?
(自由扩散的条件是:两个溶液之间存在浓度差)
注意纠正:强调扩散的双向性,总结局是扩散速率不同造成的。
(2)如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过,溶质分子不能通过时,溶液中溶剂分子的扩散,又该是什么结果呢?(逆浓度方向发生)
(3)细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢?哪些不可以?为什么?扩散作用局限于哪些类型的物质?
小结:
扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为:协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的,因此水分子的扩散又被称为渗透作用。
问题:扩散作用是细胞依靠浓度差进行的被动吸收方式。它的优缺点各是什么?
细胞是如何吸收离子和小分子有机物的?
讲解主动运输的特点:以生活中的相似事例比喻。使学生知道主动运输的特征。
列举主动运输的事实:
(1)海带细胞中的碘浓度30倍于海水;其他海藻有的甚至可以200万倍于海水;
(2)红细胞中的k离子30倍于血浆。
(3)不同植物吸收的元素的种类和比例不同。学生总结归纳、填表:方式通过方向载体辅助能量消耗物质形式自由扩散渗透作用协助扩散主动运输总结:膜的保护作用是一种生物保护。一旦细胞死亡此作用将消失。问题:
(1)细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义?
(细胞内环境稳定,害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求原料及时供应,产物及时排除。)
(2)细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些?
(结构上的流动性,功能上的选择透过性。)
5、细胞的内吞和外排作用:不能透过细胞膜的大分子物质“出入细胞”的方式。强调:物质始终没有透过细胞膜,其原理是利用了细胞膜的流动性。
6、细胞膜的作用:生物性保护。细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。
在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用。
事实:用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时,它会象红细胞一样吸水破裂。复习引入新课:
1、为什么说细胞膜是有生命的?它与塑料膜的本质不同是什么?
2、细胞膜结构和功能特性之间的因果关系?
3、膜的选择透过性对细胞的意义?
4、细胞膜内的细胞质在电子显微镜下可以看到哪些结构?它们各有什么重要的生命功能?生命过程是如何进行的?教学设计示例——细胞质(续示例一)
二、细胞质
(一)基质:简要介绍物理化学性质、特点、性能。
(二)细胞器:讲解细胞器的概念。
1、线粒体:——高倍显微镜下看到的粒状或线头状小体。
(引导学生了解生物研究思路和方法。培养实验研究能力。)
从了解分布特点入手,推测该细胞器的功能。因为其他方法会伤害细胞不能了解其在生活中的准确作用。而且提取出来的细胞器必须在了解功能的前提下,人为设置相应的环境才能进行活动。提供资料供学生分析推测:
每个细胞中的线粒体数目一般为1~50万个。大鼠肝细胞平均800个(500~1400);小鼠肝细胞有2554个;人的肝细胞XX个;精子尾部20~30个(密度极高);人肾小管上皮细胞800个;多核变形虫内50万个;玉米根冠细胞100~3000个。一般植物细胞比动物细胞少。生理活动高的细胞如脊髓的运动神经细胞和分泌组织的分泌细胞数目多。
①分布:所有活细胞中。耗能多的细胞中数量多。
②作用:为生命活动供能。(大约占95%)学生阅读:26页课文并进行分析讨论,了解线粒体的作用。(为第二章的学习做准备)。
(1)生物体内的能源物质是什么?
(2)葡萄糖怎样释放能量?一般需要哪些条件?
(3)主要场所的含义?
如此重要的动力工厂一旦受到伤害结果不堪设想,因此需要重点防护。
③结构:(双层膜的保护,以示重要)
问题讨论:线粒体的结构特点对其生理功能的意义?(嵴:面积大、基粒:集中高效率)
对于能力较强的学生可以介绍线粒体的自主性遗传和线粒体的起源。对于一般学生只介绍线粒体内含有遗传物质,可以相对独立的控制其本身的遗传和变异。点到即可,不要展开。
线粒体的自主性:(相对独立遗传的基础)
具有环状DNA、RNA等与DNA复制、蛋白质合成有关的装置。在一定程度上有自主性。
与线粒体同等重要的另一类细胞器是质体。
2、质体
在光学显微镜下可以观察到。其中的叶绿体是我们较为熟悉的细胞器。
在番茄果肉细胞、红辣椒果皮等果实、花卉组织中可见到成红色的质体——有色体。有色体使植物组织呈现黄——橙红系列的美丽色彩。
在叶肉细胞、绿色幼茎的皮层细胞中、未成熟的果皮内、衣藻和水绵等植物细胞内均可见叶绿体。
①分布:植物体特有。
②类型:白色体、有色体和叶绿体
(1)白色体与有色体的关系;原质体与白色体和有色体。
(2)有色体的颜色、分布、表现效果。注意区分类胡萝卜素与花青素的色彩和位置等特点。
(3)叶绿体的分布、形状、行为;叶绿体与叶绿素这两个概念的关系及词组的正确使用。
③叶绿体——光合作用的场所。
数量:一般叶肉细胞内10~100个最多可达260个。
形态和行为:大约10倍于线粒体。光镜下清晰可见。在高等植物细胞内多数为扁椭圆体(长轴一般为3~10μm,厚1~5μm)。可以根据光线强弱移动或转换方向……。有应激反应是生命的体现。
叶绿体在弱光下以最大面积转向光源;强光下则以侧面或顶面朝向光源,或叶绿体向细胞侧面转移,或者堆在一起互相挡光。因为直射的强光会形成光抑制,使叶绿体的结构和功能受损伤——生命的最优化设计。
与线粒体进行比较。注意结构与功能的适应。培养学生的观察能力、思维能力和表达能力。问题讨论:
(1)与线粒体结构方面相似的是?不同的是?
(2)基粒的特点(与线粒体的不同)?意义?
叶绿体的膜面积:1克菠菜的叶绿体外膜面积大约为400cm²,内膜面积大约60m²而一个植物体的光合作用膜面积是非常大的!
(3)叶绿体颜色的特点?说明了什么?
简单介绍光合色素的种类和影响因素:
叶绿素含量高;温度等因素对色素的影响;不同色素对光的吸收不同;不同环境中叶绿体中的色素有别。结构:
叶绿体的自主性:叶绿体有自己的ADP和ATP库,不与细胞质中的进行交换。
含有DNA、RNA、核糖体。但是受细胞核控制。
叶绿体内有淀粉粒、脂类滴等,对于维持渗透压有意义。
总结:线粒体与叶绿体的异同……。(培养观察能力和表达能力。)体会结构与功能的统一。细胞器分布作用结构(被膜、基粒、酶、色素)线粒体活细胞都有呼吸作用的主要场所。双层膜基粒在内膜上非膜质与有氧呼吸有关的酶无色素。有核酸叶绿体能光合作用的细胞光合作用的场所。基粒为膜质结构。与光合作用有关的酶有光合色素。重点强调要点,引起注意。
3、内质网
①分布:外连细胞膜内接细胞核核膜。
学生观察描述:内质网的形态、结构特点和意义?根据情况进行讲解。
②结构:单层膜质囊、泡、管连接而成。
③作用以及意义:加大代谢面积;空间分隔;加工运输的通道。
外运的蛋白质多是由粗面型内质网加工运输,并靠出芽方式形成运输泡。运达高尔基体后分泌出细胞。突出体现膜的流动性,及细胞内膜系统是有机整体的特点。
内质网上的颗粒是另一种细胞器核糖体。
4、核糖体
名称的来历:核糖核蛋白体
成分:蛋白质、RNA、酶。
核糖体是所有细胞都具有的细胞器,说明什么?数量上与其他细胞器有什么区别?细胞内还有什么前面没有提到,而对于细胞不但必不可少而且需求量很大的物质呢?
作用:蛋白质合成的场所。
实际上是合成肽链的场所。它们是如何工作的?(捕捉核内输出的信息,并以此为依据控制氨基酸的组装制造蛋白质。具体内容见遗传变异部分。)在细胞中它们多成团聚体存在,意义?(充分利用信息,提高蛋白质的合成效率。)
问题:不同细胞二者比例不同,肝和胰腺等腺体细胞中附着型核糖体可高达80%。这是否能说明些什么问题?
肽是如何变成蛋白质?又是怎样加工并分别分配到到细胞内外的呢?内质网上的核糖体合成的蛋白质是如何分泌出细胞?
科学家通过放射自显影技术或标记氨基酸进行观察……。(对学生进行科学方法教育。)
5、高尔基体:(突出连续变化的特征。体会生命的运动性)
结构:膜质囊、泡。
高尔基体具有极性,靠近细胞中心的是形成面,另一面是成熟面。这两个面的形态、化学组成、功能都不相同。在形成面有许多小囊泡,它们是由附近的粗面型内质网出芽形成的运输泡。他们不断地与高尔基体的扁平囊融合,使之扩大。成熟面的大囊泡也叫分泌泡或浓缩泡。
高尔基体的作用是把内质网的分泌泡接收进行加工、分类与包装然后分门别类地运到细胞的特定部位或分泌到细胞外。是细胞内物质运输的交通枢纽。将各种物质分离、浓缩、转运。
一个细胞内的高尔基体数量与细胞的发育和状态有很大关系数目可以从0到上万个。如腺体细胞、藻类假根处的细胞(分泌粘多糖)高尔基体特别多;细胞分裂快结束时在赤道板处会聚集好多高尔基体。(微管牵引高尔基小泡到达一定位置与内质网等共同构成细胞壁)
根据放射自显影技术、细胞碱性染料标记原料(跟踪糖的形成)和分析高尔基体的分布特点总结高尔基体的功能是什么?
在动物细胞和低等植物细胞的细胞核附近,还有一种细胞器叫做
6、中心体:
分布:动物和低等植物细胞中。
观察其表现,在细胞分裂时特别重要。(见39页图)中心体的含义是什么?(位置、行为)可以用磁铁吸引大头针运动来进行演示
作用:参与细胞分裂。
成分:蛋白质微管结构
结构:由两个互相垂直的中心粒组成。
7、液泡:一般植物细胞都有。单细胞动物体内的伸缩泡也可看作是液泡。
(1)你估计液泡是如何产生的?(、形成、描述发育过程。)初中根尖细胞的发育部分曾经学过。
(2)动物细胞和植物细胞是否一样?分布特点?
(3)结构特点?结构:膜质泡
(4)液泡中可能会有哪些成分?
(5)液泡的作用?(提醒注意:细胞液与细胞质基质不同)作用:储存水、盐、花青素、有机养料等;保持植物体形态;影响细胞吸水。
8、溶酶体:简单讲解。
学生总结归纳整理笔记:
(1)比较结构特点方面的异同,将细胞器归类?
(2)分布特点:
细胞壁(动物和人的细胞没有)
质体、大液泡(植物细胞特有)
中心体(动物和低等植物细胞有)
(3)各结构的功能:
叶绿体——光合作用的场所
线粒体——呼吸作用的主要场所
核糖体——蛋白质合成的场所
高尔基体——参与细胞分泌
内质网——代谢工作面、膜库、加工和运输的通道
液泡——水和养料的仓库;维持形态
中心体——参与细胞有丝分裂
溶酶体——水解酶的仓库,可使死亡的细胞解体。教学设计示例——细胞核(续示例二)
三、细胞核──细胞中最为重要的结构
1、位置、形态:
“一般真核细胞都具有细胞核,有时还不止一个。”哪些细胞没有细胞核?(红细胞、血小板、筛管细胞)哪些细胞不止一个细胞核?(骨骼肌细胞、草履虫)
细胞核的形状一般是什么样?(链球状多页、肾状、网状、分支状)位置?(一般在中心,有时在边侧)
搜集证据:证明细胞核是细胞生命活动中必不可少的结构
(1)变形虫显微去核实验:
不食、不动、不分裂繁育然后死亡。
如果1、2天后再移入细胞核,复活。
(2)事实:红细胞没有细胞核所以120天死亡;
血小板7天死亡。
(3)对单细胞伞藻的实验进行分析
(4)克隆技术——多莉羊的产生(简单叙述过程和结果,分析原因)
问题:以上事实说明了什么?细胞核里有什么重要物质?遗传物质的成分和作用是什么?
(核决定生物的性状;核内具有全套遗传物质)
鉴于遗传物质的重要性,遗传物质应该如何生产才能确保万无一失?复制与合成的异同?细胞在何时进行遗传物质的复制?原因?
2、功能:遗传物质储存和复制的场所。是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。
细胞核具有什么样的结构和功能?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成,如何克服空间上有距离的现实?如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?
3、结构:
(1)、核膜:两层;与内质网连接;有许多核孔。
既然要保护遗传物质,为什么又有那么多的孔?孔是做什么用的?是否破坏了膜的屏障作用?细胞核具有什么样的结构?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成,如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?
孔内有丝交织、有一层不定型物质隔膜──屏障。只有特许证的大分子物质才可以进出。
究竟是那些大分子物质呢?什么物质是细胞核内产生,却主要分布在细胞质内呢?细胞核内主要做那些工作?需要细胞质内提供什么物质方面的援助呢?
核孔是某些大分子的运输通道。
(2)、核液:
(3)、核仁:
致密、无膜、多球状、染色很深、数目不定(处于分裂时期的细胞和蛋白质合成旺盛的细胞中数目多、个大其他细胞可能没有。)
经试验证实:与核糖体RNA合成有关。(影响核糖体的组装间接影响蛋白质的合成。)
RNA的合成需要遗传物质DNA的控制。遗传物质DNA在细胞核内以什么形式存在呢?当科学家用碱性染料对细胞核进行染色时,发现在细胞核内存在着一些容易着色的物质,定名为染色质。经过化学分析得知他是由蛋白质和遗传物质DNA组成的。
(4)、染色质:
①、成分:DNA和蛋白质
②、状态:松散的丝状体。
④、意义:染色体:可以保持大分子遗传物质在细胞分裂中保持分子的完整性。
染色质:确保遗传物质的复制;保证DNA控制蛋白质合成的进行。
总结:染色体与染色质的关系:同一物质成分,不同时期细胞中遗传物质的不同存在形式。
(从中体会生物体最优化的结构所表现出来的完美。)
自然界的生物千奇百怪种类繁多。在微观世界里,还存在着另一类结构简单的原核生物。主要包括……它们具有什么样的细胞结构呢?与真核生物存在什么区别呢?原核生物
1、主要类型:蓝藻类、细菌类等。举例……。问题讨论:观察细菌结构图,找出与真核细胞的不同……。
2、结构特点:体积极小;缺少“膜结构”所以没有成型的细胞核等结构。思考讨论问题:原核生物体积小、结构简单生殖方式单一等诸多特点的根源是什么?——遗传物质简单,所承载的遗传信息量少……。(DNA分子呈环状独自存在,很少与蛋白质一同构成染色体)复习细胞结构与功能,进行知识梳理。学生讨论:
(1)哪些事实可以说明:细胞是一个有生命的结构?(细胞结构是有生命的结构与非生物有着本质上的不同——生命性)
(2)举例说明:生物体总是处于不断的运动和变化的过程之中。
生命的本质是物质的,也具有物质的基本属性——运动性。
(3)哪些事实可以说明:细胞在结构和功能方面是一个协调统一的整体?体会细胞结构的严整性——有序、高效、整体协调。
(4)哪些事实可以说明:细胞结构与功能是相互适应的?
体会生物体自身以及与环境间的——协调性、适应性细胞的生命性:
运动性、应激性、协调性等均为生命性的具体体现。
(1)由于细胞膜结构具有流动性,因此使生物体具有如下特性:
①解决了大分子物质不能透过膜的问题。
(胞饮、内吞、分泌、核孔等)
②是实现膜的选择透过性的结构基础。
③内膜系统:使细胞在结构、功能等方面建立了密切的联系。从而奠定了细胞整体协调的坚实基础。
不同时期、不同部位、不同形态、相互转换是一个整体。空间分隔保证了各种生物化学反应各自有条不紊地进行。
(2)由于细胞膜功能具有选择性,因此使生物体具有如下特性:
①可以违反一般物理原则反浓度差运输。
可以根据细胞代谢的需要有选择地吸收需要的各种元素,与细胞外界各种物质的浓度不具有正相关联系。不需要的元素尽管外界浓度很高也可拒绝接受;有些物质细胞内浓度可以比环境中相应物质的浓度高出几十倍甚至几百倍。
②在一定范围内,是否被吸收与物质大小无关。
离子很小但不一定被吸收;有些氨基酸分子相对很大但是可以大量轻易地被吸收;尤其是脂类物质连载体都不需要,便可轻易通过。
③不能穿行过膜的大分子,可以通过其它方式如胞饮、分泌、内吞等方式通过膜结构。
(3)应激反应。
①叶绿体对光的反应,可以判断光源的位置、光照的强度等。
②核糖体捕获mRNA。DNA和RNA之间、各种RNA之间相互配合共同完成蛋白质的生产流程。
③中心体吸引微丝微管形成纺锤体。
④细胞的信号识别。
免疫识别功能;细胞的接触抑制现象;分泌激素或酶;神经传导;形成食物泡取食等一系列生理生化反应……。
(4)生化反应、物质能量变化的调节。
①线粒体氧化分解有机物的条件完全不同与自然界。
物质燃烧的三要素在生物体中式不具备的:细胞内的有机物是在常温、常压、水环境中“燃烧”的——全是因为有了酶。
②进入叶绿体后,可以被活化近而转化为有机物;与此同时光能也被转化并储存入有机物葡萄糖中形成生物体赖以为生的能源物质。
③不同波长的光对植物会产生不同的效果,会影响到产物的形成。
(5)整体协调性。
如果由学生总结归纳整理教学效果会更好。生命性贯穿于每一个知识点,需要认真体会挖掘。扩展资料细胞膜的成分
磷脂与蛋白质的分子数量比:50∶1 磷脂与蛋白质的相对含量比:30~50%∶约50%
细胞膜主要化学成分的质量分数百分比:磷脂:蛋白质:糖类=55~75:40:2~10实验材料细胞膜的制取方法
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。由于人和动物细胞没有细胞壁,因此在低渗环境中细胞将吸水胀破。通过离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。证明细胞有生命活力的事实
1、保护作用。(细胞内的花青素、叶绿素等仅在细胞死亡后才可以散出)
2、细胞的相互识别。(红色和黄色的海绵细胞打散混匀后仍可以重新组装)
3、食物泡的形成;细胞分泌等现象。(细胞膜始终保持完整性)
4、有生命活力的花生种子胚不能被红墨水染色
5、细胞的吸收与细胞的需求有关,与质粒直径、浓度关系不大。典型例题
例1 下列物质中以相同方式通过细胞膜的是
A.甘油和二氧化碳B.和水c.氨基酸和水D.葡萄糖和糖元
答案:A 解析:细胞膜具有选择透过性。糖元属于大分子物质是不能通过膜的(消化成葡萄糖后才可以通过细胞膜)。细胞要选择吸收的离子、小分子等物质可以通过细胞膜。钾离子、氨基酸等小分子有机物是通过主动运输的方式进入细胞的;甘油等脂类小分子是自由扩散的方式通过细胞膜的;水分子是溶剂分子,因此水分子是通过渗透作用扩散进细胞的。
例2用同位素标记法跟踪氨基酸,了解胰岛素的合成和分泌过程。可以看到标记物先后一次出现在下列细胞结构上
A.核糖体、线粒体、叶绿体B.核糖体、内质网、高尔基体
c.细胞膜、内质网、细胞核D.内质网、核糖体、细胞膜
答案:B 解析:考察细胞器之间的合作关系。胰岛素的化学成分是蛋白质。蛋白质分子属于大分子有机物,不能通过细胞膜。因此必须经过高尔基体完成分泌过程。核糖体是氨基酸组装成蛋白质的场所。需要分泌的蛋白质是在内质网上附着的核糖体上完成合成过程的。合成的胰岛素需要经过内质网的运输,再经过高尔基体的最后加工后分泌出细胞。
例3 一个二氧化碳分子从大气进入植物叶肉细胞,通过光合作用、呼吸作用后,再以二氧化碳的形式释放出这个细胞。整个过程中c元素所在的化合物至少经过了多少层膜结构? A.10 B.12 c.20 D.6 答案:A 解析:此题考察的是叶绿体和线粒体的功能与结构特点。细胞膜、叶绿体、线粒体都具有膜结构。其中叶绿体和线粒体是双层膜结构的细胞器,分别是光合作用的场所和呼吸作用的主要场所。习题精选
1、在进行新陈代谢过程中会产生水的细胞器是 A.叶绿体
B.核糖体
c.中心体
D.溶酶体
2、绿色植物体细胞都具有的结构是
A.叶绿体
B.大液泡
c.细胞核
D.细胞壁
3、所有活细胞都具有的结构是
A.细胞核
B.线粒体
c.核糖体
D.内质网
4、不具有细胞结构的生物是
A.噬菌体
B.细菌
c.烟草
D.变形虫
5、细胞融合技术利用的原理是细胞膜的
细胞移核技术产生的新个体的性别以及绝大多数的遗传特征都与细胞核提供者
。这说明细胞核是生物体。
6、染色质和染色体是化学成分
的细胞
名称。二者的只是
不同,不同。
7、细胞膜的化学成分主要是
。排布特点是
形成基本骨架,分子
。参考答案答案:
1、B
2、D
3、c
4、A5、流动性
相同
遗传物质储存和复制的场所。
6、相同
结构
所处时期
空间形态
7、磷脂分子和蛋白质分子
两层磷脂分子
蛋白质
覆盖、贯穿或不同程度地镶嵌在上面
第四篇:高二生物《细胞的结构和功能》教案
高二生物《细胞的结构和功能》教案
知识目标
1.认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构,了解它们的共同点和重要的区别特征。
2.了解细胞膜的成分,理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系;正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
3.了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
4.认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
5.理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
6.了解原核细胞和真核细胞的区别。
能力目标
1.通过学习真核细胞亚显微结构,培养学生识图能力和绘图能力。
2.通过对细胞结构的学习,训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
3.通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。
4.训练学生利用资料分析、判断问题,进行研究性学习的能力。
情感目标
1.培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
2.通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美,教育学生崇尚生命、热爱科学。
3.树立结构与功能相适应,局部与整体相统一的生物学观点。
教学建议
教材分析
在“生命的基本单位——细胞”一章中,“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
关于细胞的结构和生理功能,本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体,并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍,将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍,但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。
教法建议
建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后,体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础,仅有其中的几种,哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
教学中尽量为学生提供各种素材,积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程,培养基本的生物学研究能力,提高科学素质。
开篇首先要明确说明,研究对象以真核生物为主。
本节细胞的结构和功能中,细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构,由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能,因此功能方面不用涉及得太深。
细胞核部分重点讲清细胞核的结构;讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。
教学设计示例——细胞膜
教学题目:第二章生命的基本单位——细胞
第一节
细胞的结构和功能(建议4课时内完成)
教学重点:
1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。
2、细胞膜的选择透过性。
3、线粒体和叶绿体的结构,为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。
4、细胞核的结构和功能,为第五章学习奠定基础。
教学难点:
1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。
2、细胞膜的结构和功能特点,理解膜的流动性。
3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能,理解细胞器间的关系。
4、染色质与染色体间互相转换的动态关系
教学过程:
问题:病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活,病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么?你能分析这其中的原因吗?
小结:从物质基础方面考虑,病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢;从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出:细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
问题:根据初中知识,举例说明细胞生物可以分成哪几类?它们在结构方面的主要区别是什么?是否有什么共同的基本结构?
演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。
小结讨论结果。
第一节:细胞的结构和功能
生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
明确指出:高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。
真核细胞的亚显微结构:(电子显微镜下观察到的结构)
解释细胞的显微结构和亚显微结构。
引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么?
演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
指导学生读图:识记各结构名称以及各结构的形态结构特征;注意区分动物细胞和植物细胞的异同。
演示动物细胞和植物细胞模式图,辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构,总结出笔记。
问题:
1、不同点?植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗?为什么植物可以光合作用?
——植物细胞都有细胞壁;有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。
2、相同点?说明了什么?这些生命必不可少的结构究竟用什么作用?这些结构是如何体现出生命特点的呢?
分别学习细胞各部分结构及功能。(重在理解生命意义)
一、细胞膜
细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。
学生讨论:哪些实事可以说明细胞膜是有生命的?
(相关内容见扩展资料)
细胞膜是如何保护细胞的?细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别?
问题讨论:学生设计实验:
(1)证明膜的存在。(质壁分离;显微探针感受阻力;电镜观察。)
(2)研究细胞膜的结构需要得到实验的材料,选用什么样的生物提供材料?理由?如何得到细胞膜?
(培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。)
介绍细胞膜的获取方法(相关内容见扩展资料)。使学生了解科学家设计实验的思路。
(3)如何定性、定量的测定细胞膜的成分?
观察法:电镜观察细胞膜:暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃(见扩展资料)。
实验法:科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分:
事实一:膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。(处理后消失。)
事实二:脂类物质很容易通过细胞膜。
事实三:用指示剂可以确认其成分:磷脂分子和蛋白质分子。
对于一般学生,可以通过分析上述资料引导学生得出结论,同时了解实验设计的思路和方法。
1、成分:磷脂、蛋白质
2、结构:
问题讨论:(培养学生的分析推理能力。)
这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布?
(1)磷脂分子结构特点:磷脂分子分疏水端和亲水端。
如果是一层分子排成一个平面会是什么样子?(不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况,使细胞不能正常进行物质交换。)如果是两层会是如何排列?理由?
(2)亲水的蛋白质与磷脂分子的关系?
根据前面给出的信息判断:暗层和亮层哪层是脂类物质?哪层是蛋白质类物质?依据?
理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。
由于观察技术所限,科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测,了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是:液态镶嵌模型——突出液态结构
(1)两层磷脂分子——基本骨架
(2)蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。
问题:这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别?细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响?
亲水物质可以充分接近膜,但是不能随意通过膜!
磷脂分子相互之间不连接,而且分子始终处于运动中——液态流动状。
磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链,因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移,有可能制造出一个瞬间的缝隙,为物质扩散创造了机会。(——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。)
离子的直径应该是比较小的,应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因?
细胞膜上蛋白质的作用:
蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用,导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。
糖蛋白形成的糖被的生理功能:
(1)保护润滑作用
(2)细胞识别作用:
实验
一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果:细胞重新聚集,形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。
实验
二、人类ABo血型的免疫反应。(选择讲述)
通过学习蛋白质的功能(如细胞间的信息传递;细胞的物质交换和免疫反应等),有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。
载体:(蛋白质)分布于膜上,专一性运输特定物质的工具。
学生进行归纳总结:通过以上学习,总结细胞膜的结构特点。
证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义:
(1)草履虫食物泡的形成及发展变化。
(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成;白细胞吞噬细菌;胞饮与分泌;
(3)细胞分裂时膜的流动性
(4)细胞杂交时的细胞融合
人——鼠细胞杂交实验:荧光标记膜上的蛋白质,(红色和绿色)细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后,界限消失,红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。
学生总结:细胞膜通过流动可以完成什么生命过程?
(为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础)
3、细胞膜的特点:①结构特点具有流动性。
②功能特点具有选择透过性
通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同,体会生物膜的生命特点。
学生讨论:细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。
4、各种物质通过膜的方式:(请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”)
学生讨论生物模型:
(1)一碗水中滴一滴红墨水,会发生什么现象?物理学上属于哪类?原理?
(自由扩散的条件是:两个溶液之间存在浓度差)
注意纠正:强调扩散的双向性,总结局是扩散速率不同造成的。
(2)如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过,溶质分子不能通过时,溶液中溶剂分子的扩散,又该是什么结果呢?(逆浓度方向发生)
(3)细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢?哪些不可以?为什么?扩散作用局限于哪些类型的物质?
小结:
扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为:协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的,因此水分子的扩散又被称为渗透作用。
第五篇:人体结构和功能论文
人体结构与功能
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【摘要】本文对人体的结构和功能这一方面的知识进行了概括,并分析了人体内环境与稳态否认特点,最后讨论了人体功能的调节。
【关键词】人体结构与功能 内环境 稳态 功能调节
【Abstract】In this paper the structure and function of human body of knowledge on the one hand were summarized, and analyzes the body with stable environment characteristics denied, finally discussed the adjustment of the human body function.【Kye words】The human body structure and function
Internal environment
steady-state Functional regulating
概述:
人体结构与功能主要是研究人体各部正常形态、结构的科学,通常将人体全部构造分成运动、消化、呼吸、泌尿、神经、内分泌、肌肉;研究人体生命活动的规律或生理功能的科学,如消化、呼吸、泌尿、循环、神经、内分泌、肌肉运动等生理功能的特点、发生机制与条件及机体内外环境中各种因素变化对这些功能的影响。本文主要讨论人体的组成、人体内环境与稳态以及人体功能的调节这三个部分。
1、人体的组成
人体由骨骼、肌肉、组织、器官和运动、血液循环、呼吸、消化、泌尿、生殖、神经、内分泌等系统组成。
人体结构的基本单位是细胞。细胞之间存在着非细胞结构的物质,称为细胞间质。细胞和细胞间质组成的基本结构叫组织。由多种组织构成的能行使一定功能的结构单位叫做器官。器官的组织结构特点跟它的功能相适应。由各个器官按
照一定的顺序排列在一起,完成一项或多项生理活动的结构叫系统。人体共有八大系统:运动系统、神经系统、内分泌系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统。这些系统协调配合,使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。八大系统的作用:
※运动系统:运动系统由骨、软骨、关节和骨骼肌等构成。起支架、保护和运动的作用。
※神经系统:神经系统由神经元组成,是由中枢神经系统和遍布全身的周围神经系统而组成。在体内起主导作用;一方面它控制和调节个器官、系统的活动;另一方面通过神经系统的分析与综合,使人体对环境变化的刺激作出相应的反应,达到人体环境的统一。
※内分泌系统:内分泌系统由多种腺体组成。通过分泌不同的激素(雄性、雌性激素、胰岛素、肾上腺素)对整个人体的生长、发育、新陈代谢和生殖起到调节作用。
※循环系统:循环系统由心脏、血管和淋巴管组成。它将消化系统的吸收的营养物质和肺吸收的氧送到全身器官的组织和细胞,同时将他们的代谢产物及CO2运送到肾、肺、皮肤排出体外。以保证人体的新陈代谢不断。
※呼吸系统:由呼吸道和肺组成。吸入新鲜空气,通过肺泡内的气体交换,使血液得到氧并排除Co2。
※消化系统:有口腔、咽、食管、小肠、大肠等组成。是食物的消化和吸收的功能。供人体所需要的食物和能量。
※泌尿系统:由肾脏、输尿管、膀胱、尿道等组成。排出体内多余的水分及代谢产物或毒素。
※生殖系统:产生生殖细胞,繁殖后代。
2、人体内环境与稳态
细胞外液是细胞生存和活动的液体环境,称为机体的内环境。细胞外液约占体重的20%,其中约3/4为组织液,分布在全身的各种组织间隙中,是血液与细胞进行物质交换的场所。细胞外液的1/4为血浆,分布于心血管系统,血浆与血细胞共同构成血液,在全身循环流动 在正常生理情况下,内环境的各种物理、化学性质是保持相对稳定的,称为内环境的稳态。
内稳态机制,即生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定,是进化发展过程中形成的一种更进步的机制,它或多或少能够减少生物对外界条件的依赖性。具有内稳态机制的生物借助于内环境的稳定而相对独立于外界条件,大大提高了
生物对生态因子的耐受范围。内稳态这一术语描述了维持内环境稳定的自我调节过程。稳态是一种动态的平衡不是恒定不变;各个组成部分不断地改变,而整个系统却保持稳定。稳态机制,自趋有序,动态平衡。健康的机体在时间和空间轴上处于一种动态平衡。机体内部存在一种自我调控机制,可通过内外环境的交流,自始自终调控着机体趋向动态轴,达到一种最佳动态。
内环境的稳态是细胞维持正常生理功能的必要条件,也是机体维持正常生命活动的必要条件,内环境稳态失衡可导致疾病。内环境稳态的维持有赖于各器官,尤其是内脏器官功能状态的稳定、机体各种调节机制的正常以及血液的纽带作用。
3、人体功能的调节
人体功能调节主要方式:神经调节、体液调节和自身调节。
神经调节是指通过中枢神经系统的活动,经周围神经纤维对人体功能发挥的调节作用。神经调节的基本方式是反射。反射是指在中枢神经系统的参与下,机体对内外环境的刺激作出的有适应意义的规律性反应。实现反射活动所必需的结构基础称为反射弧,通常由感受器、传入神经纤维、反射中枢、传出神经纤维和效应器5个部分组成。反射弧中任何一个部分被破坏,均会引起反射活动的丧失。按反射形成的过程,可将反射分为非条件反射和条件反射两类。非条件反射是先天遗传的、比较固定的、结构比较简单的反射,是一种较低级的神经活动。非条件反射是机体适应环境的基本手段。条件反射是个体在生活过程中后天获得的、在非条件反射基础上建立起来的高级神经活动。条件反射具有极大的易变性,扩大了机体适应环境的能力。一般说来,神经调节的特点是迅速、精确、短暂,并具有高度协调和整合功能,是人体功能调节中最主要的调节方式。
体液调节是指能传递信息的化学物质,经过体液的运送,对人体功能进行的调节作用。主要是指内分泌腺分泌的激素,通过血液循环,对新陈代谢、生长、发育、生殖等生理功能的调节。参与体液调节的多数内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的控制,在这种情况下,体液调节成了神经调节传出途径中的一个环节,称为神经-体液调节。
自身调节是指当内外环境变化时,细胞、组织、器官的功能自动产生的适应性反应。这种适应性反应在去除神经支配和体液因素的影响以后仍然存在,故称为自身调节。虽然,自身调节比较简单、局限,调节幅度较小,但对维持细胞、组织、器官功能的稳态仍有一定的意义。
结束语:
人体的结构和功能是及其神秘的,唯有真正的了解正常人的体构造和功能作用,人们才能探明疾病情况下的变化规律,从而找到正确的防治方法,造福于全人类。随着科学技术的迅速发展,人们将更深层次得对人体结构与功能进行研究。我相信,在不久的将来,医学领域在这方面会有一个更大的突破,让我们拭目以待把。
参考文献:
<1>赵凤臣,《人体结构与功能》,第一版,同济大学出版社,2007-8-1 <2>百度百科,http://baike.baidu.com/view/117907.htm