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第三节细胞质第一课时一、教学目标【知识目标】1．识别集中细胞器的形态。2．描述各种细胞器的结构特点，说出不同细胞器的主要功能。3.说出细胞溶胶的功能。【能力目标】1．通过观察叶绿体的形态和分布，培养学生的实验能力和观察能力。2．通过学习各种细胞器的结构和功能，培养学生识图能力。3．通过比较各种细胞器的结构和功能，培养学生分析、比较、判断等能力。【情感态度与价值观】通过学习各种细胞器的结构和功能，使学生初步形成生物体的结构和功能、局部与整体相统一的观点。二、教材分析【教材的地位作用】《普通高中生物课程标准（实验）》对本节具体内容标准要求是“举例说出几种细胞器的结构和功能”。从本节内容看，主要是探究细胞器的结构和功能，这些内容是学生以后学习生物的新陈代谢，生物的生殖和发育，遗传和变异的基础知识。具体如线粒体和叶绿体这两种细胞器与细胞的能量转换密切相关，是学习光合作用和呼吸作用的基础；内质网、高尔基体、核糖体与蛋白质的合成、加工和分泌密切相关；中心体参与动物细胞的有丝分裂；液泡与植物细胞的渗透作用有关；溶酶体与细胞内的消化作用有关；细胞骨架的运动是胞质环流的原因。因此，这些细胞器的主要功能与新陈代谢等内容密切相关。生物的一切生命活动，主要是在细胞内进行的。因此，在高中阶段有必要从细胞是生命活动的基本单位的高度，进一步讲述真核细胞的亚显微结构和主要功能的知识。本节内容的学习将直接影响到学生以后学习，因此具有较为重要的地位。研究细胞的亚显微结构需在电子显微镜下才能观察到。那些极细微结构平时是看不见摸不着的，加之细胞的结构名称多，概念多，细胞结构与功能又是多种多样，因此学生对这部分知识比较陌生，学习时缺乏感性认识，较难理解、记亿。【教学重难点】1．教学重点：线粒体和叶绿体的结构和功能是本节内容的教学重点。2．教学难点：从细胞的亚显微水平理解各种细胞器结构和功能的统一，以及理解各种细胞器与细胞之间的局部与整体的关系。【建议课时】本节内容建议安排2课时。三、学情分析学生在初中阶段学习过细胞的基本结构，在本册的第一章又学习了关于生命的物质基础知识，这都为本节内容学习打下了一定的基础。高中学生已经具备了一定的空间想象能力，但对细胞器的空间结构的了解还需通过多媒体演示再结合模型，这样才比较容易接受。由于本部分细胞的结构名称多，概念多，细胞结构与功能又是多种多样，因此学生学习起来会感到枯燥、烦琐，没有兴趣，所学内容不易记牢，因此要想法采用多种教学手段，增强学生的学习兴趣，帮助学生记忆。在初中阶段学生都使用过显微镜，因此观察黑藻叶绿体的形态和分布及胞质环流时，关键是引导学生需要耐心、细心地寻找观察目标。四、教学设计【课前准备】多媒体课件等材料。【教学方法】教师讲述与学生自学、观察、小组讨论、实验探究相结合。【设计思路】本节内容是在亚显微水平研究细胞溶胶和各种细胞器的结构和功能，内容相对来说比较抽象，教师要充分利用教材插图、挂图、细胞的亚显微结构模型、电脑课件等多种教学媒体进行辅助教学，并且可以通过观察叶绿体的形态和分布的实验与教学同步进行。在线粒体和叶绿体亚显微结构的教学中教师可以画板图并指导学生画出线粒体和叶绿体的亚显微结构模式图，用多种形式有效地组织教学活动，使学生通过多种途径认识微观世界下的生命形式，建立结构与功能相统一的观点。总之，这部分内容唯有在直观条件下，从感性认识入手逐步地使学生理解和熟悉细胞的亚显微结构和功能。这部分知识虽然识记的内容多，但也不可忽视学生能力培养。对于细胞的亚显微结构和各种细胞器，要求学生学会识图，如在细胞核附近的高尔基体和内质网怎么区别，对于重要的细胞器如线粒体、叶绿体等不仅要知道结构名称而且能绘示意简图。此外，各细胞器的功能，时间一长，学生记忆易混淆。教学时，可教给学生一些识记方法，如采用列表对比、联系记忆等方法。如人体淀粉酶的合成、分泌需要哪些细胞器参与？首先要想到酶属于蛋白质，蛋白质的合成车间是核糖体，蛋白质合成后需由内质网加工、运输，经高尔基体再次加工、分拣、运输。以上这些生理过程均离不开能量的推动，线粒体通过有氧呼吸为上述活动提供能量。通过联想的办法，将细胞器的功能联系起来学习，有利于培养学生的记忆能力。【教学过程】第1课时教学流程教师活动学生活动教学意图导入①复习上节课所学习的细胞膜、细胞壁的内容；②从课件的模式图中，显然可见一个细胞除细胞膜、细胞壁外还有很多其他物质，由此引出细胞质、细胞器的概念，同时简单提到细胞核，向学生说明细胞核也是细胞器，但因其很重要，故而单独到后一节讲解。思考、回答温故知新细胞溶胶①设问，若要研究细胞质内的物质，需要将他们各自分离开；借此介绍差速离心法，简单介绍其原理、步骤以及随着转速提高而沉淀得到的细胞器。②先从离心最后得到的透明、粘稠的液体入手，介绍细胞溶胶定义、成分，重点为细胞溶胶的功能。学生思考通过分离方法的介绍，让学生对细胞器的名称及其大小先有大致印象。细胞器①核糖体①从最小的细胞器核糖体开始讲起。核糖体是合成蛋白质的场所，氨基酸的脱水缩合就是在这里发生的。核糖体是最小的细胞器，在所有细胞内都有分布，不论是真核细胞还是原核细胞，都有核糖体，这里需要注意的是，原核细胞仅有一种细胞器，那就是核糖体。核糖体在细胞内的分布呢，分为两种，一种是附着在内质网上的，这个内质网我们后面会具体讲，另一种是游离在细胞溶胶中的，我们根据他的分布，将核糖体分为两类，将附着在内质网上的核糖体称作附着型核糖体，游离的就叫游离型核糖体。这两类都是合成蛋白质的，但是这两类核糖体合成的蛋白质是不同的，附着型核糖体合成的是分泌蛋白，比如消化腺的消化酶、免疫反应时候的抗体还有一些激素，这些分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，就是分泌蛋白了；而游离型的核糖体。产生的蛋白质是存在于细胞内的，例如呼吸酶，血红蛋白这些。然后我们具体来看一下核糖体，也可以看P34的图，可以看到那些黄色的小颗粒就是核糖体，从ppt图上可以看到，核糖体是有两个部分的，大小两个亚基（这个我们不要求掌握），但是要掌握的是，核糖体是由RNA和蛋白质组成的，从他的组成上看，【问】那核糖体有没有膜？核糖体的内容大致就是这些。学生听课，思考学生思考并回答：没有，如果有的话就会有磷脂了。对最基础的细胞器有扎实的学习，利于之后对分泌蛋白的学习细胞器②内质网①从核糖体引导至内质网我们学习了核糖体，紧接着就来了解离他最近的内质网，大家看PPT上左边这张图，可以看到很多的小颗粒，这些就是核糖体了，【问】哪一类的核糖体？②内质网的学习【自主阅读】P34内质网和核糖体部分内容【提问】内质网分为哪两种？如何区分？两种内质网的功能有何不同？内质网膜在细胞中分布有什么特点？学生思考并回答：附着型核糖体学生阅读课本学生思考并回答：粗面内质网和光面内质网。粗面内质网有核糖体。粗：加工运输蛋白质；光：氧化酒精、合成磷脂等。内质网向外与质膜相连，向内与细胞核膜相连。所以细胞内存在着一套复杂的膜系统。培养学生自学能力、观察能力细胞器③高尔基体①介绍高尔基体的分布、形态和功能，强调其动植物细胞中功能不同②分泌蛋白的分泌过程阅读课本，结合PPT的动画，综合理解分泌蛋白从核糖体到内质网到高尔基体再到细胞膜的整体过程。总结蛋白质合成分泌的过程，提问，与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器？线粒体在其中提供能量。学生思考并回答：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体培养学生识图、综合各细胞器功能的能力细胞器④线粒体带领学生阅读课本学习线粒体的分布、形状、结构、功能等知识线粒体是十分重要的细胞器，需要重点强调在讲解时可以同时在黑板上画线粒体的结构简图，有助于学生加深印象学生阅读课本培养学生独立思考的能力练习巩固试炼习题学生思考、做题及时巩固五、相关链接1．细胞生物学的主要研究方法细胞生物学研究方法是细胞生物学不断向前发展的重要推动力量。细胞形态结构的观察方法有：普通复式显微镜技术是光镜下观察细胞结构的基础，荧光显微镜技术与现代图像处理技术相结合在蛋白质与核酸等生物大分子的定性与定位方面发挥了重要作用，活体细胞则可以用相差显微镜及微分干涉显微镜观察，录像增差显微镜技术在一定程度上可以填补光镜与电镜之间分辨率上的间隙；超薄切片技术是观察细胞超微结构的基础，根据观察的需要还可以采取一些特殊的样品制备方法；扫描电镜技术则是观察细胞表面形貌的有力工具；扫描隧道显微镜技术在纳米生物学的研究领域具有独特的优越性。细胞组分的分离与纯化可以用超速离心等技术；成分分析与细胞结构观察的结合便产生了细胞化学技术、免疫荧光技术、免疫电镜技术、原位杂交技术等；同位素标记技术结合放射自显影可以研究多种生物大分子在细胞内的动态变化。细胞培养技术是生命科学的研究基础，也是当今细胞工程乃至基因工程的应用基础。目前基于体外细胞培养，特别是干细胞的培养与定向分化的诱导技术的发展，人们已有可能在体外构建组织甚至器官，并由此建立了组织工程，同时在细胞治疗及其与基因治疗相结合的应用中也显示出诱人的前景。目前该技术已成功地应用于皮肤移植和骨髓干细胞的移植。当今生物学与各学科之间的交叉性较强，特别是在研究方法上，其他实验技术，如基因操作技术、各种生物化学技术、生理学技术、微生物学技术和遗传学技术等也常应用于细胞生物学，特别是在细胞分子生物学的研究中，更需各种技术的巧妙结合。2．核糖体核糖体是由核糖体的核糖核酸(符号为rRNA)和蛋白质构成的椭圆形的粒状小体，其中rRNA和蛋白质的比例为1：1。蛋白质分子基本上排列于核糖体的表面上，rRNA分子被包围于中央。细胞内有的核糖体附着于内质网的外面，称为固着核糖体，即形成上面所谈到的粗面型内质网；有的不附着于内质网上，称为游离核糖体，常见于未分化的细胞中。附着于内质网上的核糖体，附着的情况也不相同。在某些细胞中，核糖体均匀地附着于细胞质中某一部分的内质网上；有的却集中地附着于细胞质中某一部分的内质网上。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所。现在已知，附着于内质网上的核糖体所合成的蛋白质，与游离于细胞基质中的核糖体所合成的蛋白质有所不同。附着于内质网上的核糖体，主要是合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质，如抗体、酶原或蛋白质类的激素等；游离核糖体所合成的蛋白质，多半是分布在细胞基质中或供细胞本身生长所需要的蛋白质分子(包括酶分子)。此外还合成某些特殊蛋白质，如红细胞中的血红蛋白等。因此，在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布比较均匀。这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一。不管是附着的核糖体或是游离的核糖体，在进行蛋白质合成的过程中，常常是几个核糖体聚集在一起进行活动，这是由于信使核糖核酸(mRNA)把它们连串在一起。这样的一个功能单位的聚合体称为多聚核糖体。3．内质网粗面型内质网又叫做颗粒型内质网，常见于蛋白质合成旺盛的细胞中。粗面型内质网大多为扁平的囊，少数为球形或管泡状的囊。在靠近核的部分，囊泡可以与核的外膜连接。粗面型内质网的表面所附着的核糖体(也叫核糖核蛋白体)是合成蛋白质的场所，新合成的蛋白质就进入内质网的囊腔内。粗面型内质网既是新合成的蛋白质的运输通道，又是核糖体附着的支架。滑面型内质网又称为非颗粒性内质网。滑面型内质网的囊壁表面光滑，没有核糖体附着。滑面型内质网的形状基本上都是分支小管及小囊，有时小管排列得非常紧密，以同心圆形式围绕在分泌颗粒和线粒体的周围。因此，滑面型内质网在切面中所看到的形态，与粗面型内质网有明显的不同。滑面型内质网与蛋白质的合成无关，可是它的功能却更为复杂，它可能参与糖元和脂类的合成、固醇类激素的合成以及具有分泌等功能。在胃组织的某些细胞的滑面型内质网上曾发现有C1-的积累，这说明它与HCl的分泌有关。在小肠上皮细胞中，可以观察到它与运输脂肪有关。在心肌细胞和骨胳肌细胞内的滑面型内质网，可能与传导兴奋的作用有关；在平滑肌细胞内，却发现它与Ca2+的摄取和释放有关。4．高尔基体高尔基体位于细胞核附近的细胞质中，它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下，可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。在电镜下，高尔基体是一些紧密地重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密