细胞的结构和功能教案

第一章细胞细胞的结构和功能教案教学目标1．使学生了解原核细胞和真核细胞的区别。理解真核细胞的细胞膜、细胞器和细胞核的结构和功能。理解细胞膜的结构特点和功能特性，物质出入细胞的三种方式和细胞核中染色质和染色体相互转化的动态关系。2．通过学习真核细胞的亚显微结构和功能，培养学生识图能力和绘图的技能。在指导学生学习细胞微观结构时，培养和发展学生抽象思维能力和对微观世界的空间想象能力。3．通过学习真核细胞结构和功能的统一，一个细胞是一个有机的统一整体，对学生进行适应、整体等生命科学观点和辩证唯物主义基本观点的教育。通过学习比较原核细胞和真核细胞的区别和地球上绝大多数生物是真核生物这一事实，使学生树立生物进化观点。重点、难点分析1．细胞膜的结构和功能以及物质出入细胞的三种方式是教学重点。学好细胞膜结构和功能知识，对后续章节的学习影响较大。细胞膜知识是学习植物水分代谢、矿质代谢、光合和呼吸作用以及动物新陈代谢的基础。细胞膜的结构特点和功能特性与细胞的物质交换、能量转换、信息传递、激素调节等都有密切关系。2．教材中提及的七种细胞器，应把线粒体、叶绿体列为重点。这两种细胞器与细胞能量转换关系密切。线粒体和叶绿体结构和功能的知识是学习呼吸作用和光合作用的基础。此外，内质网、核糖体、液泡在细胞的生命活动中具有重要生理作用。内质网是网状的膜结构系统，对细胞内的各种生化反应、物质运输起重要作用；核糖体是合成蛋白质的细胞器，与后面章节的蛋白质代谢，蛋白质生物合成都有密切关系；液泡对植物的渗透吸水有明显影响。高尔基体和中心体都较靠近细胞核。应提醒学生注意它们在动植物细胞中的存在情况和生理作用，为后面学习动植物细胞的有丝分裂奠定基础。3．细胞核的结构和功能是教学重点，染色质和染色体的形态变化是学习细胞分裂，掌握细胞分裂各期特点的基础。上述知识的掌握关系到生物遗传变异的学习。4．细胞膜具有一定的流动性、细胞膜的功能特性、物质出入细胞的主动运输方式；线粒体、叶绿体和内质网等微观结构；染色质和染色体在细胞增殖周期中相互转化的过程等是教学难点。要让学生理解细胞膜具有一定的流动性的结构特点，必须与细胞膜的功能密切联系，要讲清楚细胞膜的成分和结构层次。正是由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子排列、分布的疏密程度不同，不均匀性以及作为骨架的磷脂双分子层的迁移、自转、水平运动等特点，加之蛋白质载体的特异性，才能保证细胞膜具有选择透过性。主动运输需要载体，还需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。至于能量的来源、产生的过程，在后面学习呼吸作用、能量代谢时还要介绍，这里点到为止即可。线粒体、叶绿体、内质网等细胞器都是在电镜下才能观察到的微观结构，学生缺乏感性认识，教师应尽量运用挂图、模型等直观手段和丰富生动的教学语言以加强教学效果。染色体这个名词，学生听说过，有的同学较熟悉，但较少知道染色质。教师要强调，染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同形态不同名称而已。至于为什么有这种相互转变的动态变化，有何生物学意义，教师可略加介绍。最后应指出，染色体的形态变化，在连续分裂的细胞中才会发生。教学过程设计一、本课题的参考课时为三课时。二、第一课时：1．本节教学以细胞结构与功能的统一作为教学主线、突出细胞膜、各细胞器、细胞核结构和功能的统一。让学生在了解细胞各部分生理功能的基础上，去理解与功能相适应的种种形态、结构特点，从而认识细胞和生物体结构与功能统一是生物经历漫长时间进化的结果。本节学习的是细胞的亚显微结构，要使这些平时看不见、摸不着的、枯燥又乏味的知识能让学生学得进去，学得有兴趣。要求教师从实际出发，从直观着手、善于启发诱导、充分调动学生的学习积极性和主动性。2．引言：上节课我们学习了细胞的化学成分，知道构成细胞的每一种化合物都有其重要的生理功能，但是，任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动。打个比方，电视机的零部件各有各的作用，但任何一个零件并不具备收看电视的功能，只有当这些部件进行组装、调试后才能显示电视机功能。同样道理，当这些化合物按照一定的方式有机地组织起来，形成一种结构——细胞，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。细胞虽然很微小，但却有非常精细的结构和复杂的自控功能，因此，活细胞能够进行一切生命活动。根据细胞结构和特点的复杂程度的不同，可将细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。展示原核细胞模式图和真核细胞亚显微结构图，教师稍加提示，由学生得出原核细胞和真核细胞的主要区别。针对真核细胞亚显微结构图指出，初中阶段使用过的光学显微镜，对细胞膜和细胞内的细微结构是分辨不出来的。近代，由于电子显微镜的运用，将细胞放大几千、几万、几十万倍后，我们在电镜下观察到的是细胞亚显微结构。教师强调我们所学的细胞是真核细胞，我们要学习的细胞结构是亚显微结构。让学生观察、辨认植物或动物细胞的亚显微结构图。此时，学生也只能辨认细胞壁、细胞质、细胞核等部分。教师按亚显微结构图，简要地描绘一下，几种细胞器的名称和重要作用，以激发学生对学习细胞亚显微结构和探求细胞内部微观世界的兴趣。3．由表及里，由浅入深地学习细胞的亚显微结构和功能。教师可展示洋葱表皮细胞模型，分层展开，可见：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等部分。回忆原生质的结构组成，再次强调，细胞壁不属于原生质。真核细胞细胞质的最外面是一层很薄的细胞膜（植物细胞的细胞膜外面有细胞壁）。（1）细胞膜的功能，学生知道有保护作用，让学生说说细胞膜有保护作用的实例。指出，正常的活细胞，由于细胞膜的保护维持着相对稳定的细胞形态和内部环境。细胞膜还有什么作用呢？启发学生想，生活着的活细胞时刻不停地与周围环境进行物质交换，当然要通过细胞膜物质才能出入细胞。（2）细胞膜有什么结构特点，适于起到保护细胞内部和调节、控制、保证细胞内外物质交换的作用呢？细胞膜很薄，厚度一般为80×10-10m，有良好的物理性能：坚韧性、伸展性和半透性。介绍细胞膜的化学成分和结构特点时，要突出磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，强调构成细胞膜的蛋白质分子以不同的深度镶嵌、贯穿在磷脂双分子层内或覆盖在磷脂双分子层表面。而且磷脂分子和蛋白质分子都具有一定位移、运动特点。因此说，细胞膜的结构特点是：具有一定的流动性。这种结构特点对于细胞膜完成生理功能是很重要的。物质如何通过细胞膜出入细胞呢？将物质出入细胞的三种方式图解，用投影打在幕布上或指导学生看书上图解。培养学生看图、读图能力。依次比较自由扩散与协助扩散；协助扩散与主动运输的相同点与不同点。最后列表小结如下：自由扩散协助扩散主动运输方向顺浓度梯度高浓度→低浓度相同顺浓度梯度高浓度→低浓度可逆浓度梯度低浓度→高浓度载体不需要需要相同需要能量不消耗相同不消耗消耗举例O2、CO2、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖进入红细胞K+进入红细胞Na+出红细胞通过物质透过细胞膜进入细胞的三种方式，可以得出细胞膜的生理特性是一种选择透过性膜（何谓选择透过性，让学生阅读课文）。教师提出一些问题启发学生进行议论，以加深理解和巩固所学知识。①物质通过细胞膜出入细胞的三种方式中，你认为哪种方式对于活细胞完成各项生命活动最重要，为什么？②细胞膜是选择透过性膜。即水分子等细胞要选择吸收的离子和小分子可以通过，而其它的离子、小分子和大分子不能通过细胞膜。那么大分子如何出入细胞呢？例如水中的有机物颗粒是如何进入原生动物草履虫体内的，未被消化的食物残渣又是如何排出体外的？这里，稍加指出，物质出入细胞除上述三种方式外，还有其它特殊方式。大分子物质不能直接通过细胞膜不等于大分子物质不能出入细胞。一些大分子物质是以一定方式出入细胞的，如细胞的内吞作用和外排作用，白细胞对异物的吞噬作用，胰岛细胞对胰岛素的分泌作用等。③下列物质能否通过植物根的细胞膜进入根细胞，若能通过，最终以什么方式通过？H2O、O2、K+、Mg2+、NO3-、C6H12O6、蛋白质、土壤有机质最后提一下，植物细胞的细胞外面还有一层细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，其作用是支持和保护，其性质是全透性的。三、第二课时：1．复习提问：细胞膜的结构和化学组成是怎样的？细胞膜的结构特点是什么？有什么功能特性？为什么说细胞膜是一种选择透过性膜？小结指出，细胞膜具有保护细胞的作用，同时与周围环境不停地进行物质交换。此外，活细胞中的各种代谢活动和生理功能如分泌、排泄、免疫等都与细胞膜的结构和功能特性密切有关。总之，细胞膜维系着整个细胞的内部环境的相对稳定，保证细胞内的一切生命活动正常地有序地进行。那么，细胞膜之内、细胞核之外的细胞质里有哪些细微的结构，它们有什么功能呢？2．本课时主要讲述细胞质的组成和四种细胞器（线粒体、叶绿体、内质网和核糖体），以了解细胞器的功能为重点，以细胞器的结构与功能统一为主线，运用模型、挂图、投影或绘板图等加强直观教学。3．光学显微镜下观察的活细胞，细胞质呈均匀透明的胶状物质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态。细胞质主要包括：细胞质基质和细胞器细胞质的基质中悬浮着多种细胞器。每种细胞器都有特定的形态结构，完成各自专有的功能。4．真核细胞内的主要细胞器。（1）线粒体：让学生观看动植物细胞亚显微结构图，找找有无线粒体，大致什么形态。分布：普遍存在于动植物细胞中，大多呈颗粒状、短线状，由此得名。功能：教师举例，由学生思考推论线粒体的功能。例①生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒体居多（如肝细胞中线粒体多达2000个，一般细胞为几十至几百个），在代谢衰退的细胞中线粒体较少。②鸟翼的肌原纤维、精子的尾部基端线粒体数目较多。③线粒体一般是均匀地分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由地移动，往往在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中。例如在小鼠受精卵的分裂面附近比较集中。让学生分析上述例子，说明线粒体有何功能，在分布上有何特点？教师加以引导，由学生得出结论：线粒体为细胞生命活动提供能量。有人称线粒体为细胞内供能的“动力工厂”。线粒体在活细胞中能自由移动，是动态的，有利于提供能量。这些能量来源是什么，线粒体又是如何提供的？教师指出，线粒体通过呼吸作用氧化分解糖类等有机物释放能量，供给细胞的生命活动。结论是，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。线粒体有哪些形态结构特点，有利于进行有氧呼吸释放能量呢？讲解线粒体结构时，教师随讲随板图（图1-2），以利及时突出这些结构与功能的统一。小结时再用色彩鲜明且有立体感的挂图，由学生来讲有哪些结构和生理功能，以利学生理解掌握以下内容：①线粒体有内外两层膜，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜向内腔折叠形成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的生化反应顺利进行。②内膜、嵴周围充满液态基质，液体环境有利于生化反应进行。③内膜、嵴上分布有基粒。内膜、嵴、基粒和基质中均有许多种与有氧呼吸有关的酶。（2）叶绿体：首先，观察植物细胞亚显微结构图，然后简单讲述质体的分类及特点，强调重点学习叶绿体。分布：主要存在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的皮层细胞里。功能：植物进行光合作用的细胞器。关于光合作用的知识，学生在初中学习过，但对光合作用的细胞器是叶绿体还是叶绿素有时搞不清，应注意让学生分清叶绿素是物质，叶绿体是结构。启发和提问，植物叶片正面和背面的绿色有何区别。正面见光，叶绿体多，有利于进行光合作用。那么叶绿体的内部结构有哪些特点有利于接受阳光进行光合作用呢？展示叶绿体亚显微结构模型和挂图，围绕叶绿体的功能讲解其结构。教学中应尽量采用谈话法使学生明确以下几点：①叶绿体一般呈扁平椭球形或球形，膜透明有利于透进阳光，表面积较大有利于接受光照，叶绿体在细胞中分布与光照有关，能在细胞质的基质中流动。②有两层膜，使叶绿体内部与外界隔开，成为一个独立的完成光合作用功能的系统。内膜光滑，基质中有几个～几十个基粒。每个基粒呈圆柱形，由10～100个片层结构薄膜重叠而成，薄膜上分布叶绿素等色素。色素的作用是吸收光能、利用光能。③基粒与基粒之间充满液态基质，在叶绿体的内膜上、基粒片层结构薄膜上和基质中含许多光合作用必需的酶。④小结叶绿体结构与光合作用功能