细胞的结构和功能

细胞的结构和功能

    第一节 细胞的结构和功能
    一、素质教育目标
    (一)知识教学点
    1.了解:
    (1)亚显微结构的概念。
    (2)细胞壁的组成和功能。
    (3)细胞质的组成。
    (4)内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的结构和功能。
    (5)原核细胞和真核细胞的区别。
    2.理解:
    (1)细胞膜选择透过的特性及三种运输方式。
    (2)线粒体和叶绿体的结构与功能。
    (3)细胞核的结构和功能,染色质和染色体的相互转变。
    3.掌握:
    (1)细胞膜的结构与功能。
    (2)细胞亚显微结构模式图。
    (二)能力训练点
    1.培养识别生物图的能力。
    2.培养学生形象思维与逻辑思维能力。
    二、教学重点、难点及解决方法
    1.重点:
    (1)细胞膜的结构和物质交换的方式。
    (2)线粒体和叶绿体的结构和功能。
    (3)染色质的组成及其与染色体的相互转变。
    2.难点:(1)细胞膜的亚显微结构及流动性。
    (2)叶绿体与线粒体的立体结构。
    (3)染色质与染色体相互转变的动态过程。
    3.疑点:(1)细胞膜具有流动性。
    (2)细胞液的概念。
    (3)染色质与染色体的不同。
    4.解决办法
    (1)通过挂图、模型等直观手段,化抽象为直观,便于学生观察,使学生易于接受。
    (2)图文对照阅读,加深对知识的理解。
    (3)绘制结构简图,增强对图形的把握。
    (4)通过对比,进一步明确结构的特点。
    (5)适时练习,巩固理解。
    三、课时安排:2课时。
    四、教学方法
    教师讲解与学生活动相结合,充分调动学生的想象、思考,使学生通过观察、阅读、练习,积极、主动参与学习,教师举一些实例帮助学生理解。
    五、教具准备
    课时目标(文字),细胞显微结构和亚显微结构(图像),磷脂分子、蛋白质分子及细胞膜结构(图像),木材从河的上游随水漂向下游(图像),白糖随船从河的上游漂向下游(图像),船载着货物从河的下游开向上游(图像),线粒体和叶绿体的立体结构模型,试管及一块大绸布,线粒体和叶绿体比较表(表格、文字),细胞及细胞核(图像),染色质和染色体相互转变(图像),作业(文字)。
    六、学生活动设计
    1.观察挂图、模型等,理解抽象结构的构成及特点。
    2.阅读教材,包括文字和图形。
    3.绘制分析结构异同。
    4.比较分析结构异同。
    5.完成课堂练习。
    七、教学步骤
    第一课时
    (一)明确目标
    1.知识教学目标
    (1)了解:
    ①亚显微结构的概念。
    ②细胞壁的组成和功能。
    ③细胞质的组成。
    (2)理解:
    ①细胞膜选择透过的特性。
    ②线粒体和叶绿体的结构和功能。
    (3)掌握:细胞膜的结构与功能。
    2.能力训练目标
    (1)观察能力、想象能力。
    (2)对比分析、归纳能力。
    (二)重点、难点的学习与目标完成过程
    1.了解亚显微结构的概念。
    通过CAI展示一个只表示出细胞膜(或细胞壁)、细胞质和细胞核的细胞图(其他结构用点表示),让学生说出这些结构的名称,并提问学生:怎样才能看到这些结构?学生一般会回答:显微镜。教师可以给予肯定,但立即指出那是光学显微镜,把细胞放大几十倍、几百倍,得出显微结构的概念。设问:如果在电子显微镜下观察细胞,它可以放大几千倍、几万倍,甚至几十万倍,观察到的细胞又是什么样的呢? CAI显示一个与教材P·20类似的细胞图,学生在欣喜之余会感到观察得更清楚,结构也更复杂了,教师适时告诉学生这是细胞的亚显微结构,再通过CAI或挂图展示动植物亚显微结构模式图并简略说明。
    2.学习细胞膜的结构和功能,理解其结构特点和功能特性。
    无论植物细胞还是动物细胞,其原生质的最外层都是细胞膜。教师可以先告诉学生通过电子显微镜观察并进行化学成分分析发现细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。再提出问题:它们是如何构成细胞膜的呢?
    然后通过CAI(或板画)显示一个磷脂分子结构图,说明它有一个环状的头部和两条长链构成的尾部。再依次出现若干磷脂分子形成磷脂分子层,并向学生说明,细胞膜的磷脂分子构成磷脂双分子层,再显示另一层磷脂分子层。指出其环状头部在两侧,长链的尾部在中间。再单独显示一个一个的蛋白质分子(其颜色与磷脂分子相区别),让蛋白质分子逐一运动到磷脂双分子层中,配合说明某个(或几个,下同)蛋白质分子是镶嵌在磷脂双分子层中,这个蛋白质分子是贯穿在磷脂双分子层中,这个蛋白质分子是覆盖在磷脂双分子层的表面。
    这时可以展示细胞膜结构的立体模型,以强化学生的立体感。
    教师应马上引导学生想象:磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的,而且微观粒子的运动是一种高速运动。可以通过CAI的动画功能模拟这一景象,如效果不佳,则可显示这样一幅景观让学生观察体会、想象:在大城市,从高楼向下观望大街上人、车拥挤的场面,人流中万头攒动就如磷脂分子在转动、移动和换位,其中缓慢行进的车辆就如蛋白质分子在移动。只是微观粒子运动要快得多。
    教师逐步引导学生总结:由于磷脂分子和蛋白质分子都在不停地运动,因此,细胞膜表现出一定的流动性。通过CAI显示变形虫的变形运动和白细胞噬食病菌的图像,学生观察强化这一体会,加深理解。
    由细胞膜的结构和细胞膜在细胞结构中的相对空间位置,学生能够理解细胞膜的保护作用。其另一方面的功能是进行细胞内外的物质交换:从外界摄取细胞所需要的营养物质,将细胞在生命活动过程中产生的废物排出去,以维持细胞正常的生命活动。那么,物质是怎样通过细胞膜出入细胞的呢?
    学生阅读教材P·23-P·24关于物质通过细胞膜出入细胞的三种方式的两段内容。分别让几名学生说出每种方式的特点。其他学生讨论、补充,基本认识清楚后,通过CAI展示下列情景:①木材(或竹捆)从河的上流随水漂到下游;②船装白糖(或食盐、化肥)从河的上游漂到下游(不开发动机);③船装着货物由下游开往上游,船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。
    提问学生:自由扩散、协助扩散和主动运输各与哪一类情景相似?为什么?
    学生会争着回答但以分别让学生表述为好:自由扩散与情景①相似,协助扩散与情景②相似,主动运输与情景③相似。这里河的上游表示物质高浓度一边,河的下游表示低浓度一边,船表示载体,发动机或人力表示能量,自由扩散是物质由高浓度一边扩散到低浓度一边,既不需载体,也不消耗能量;协助扩散是物质由高浓度一边扩散到低浓度一边,虽不消耗能量,但要载体的协助;主动运输则是物质从低浓度一边被运输到高浓度一边,不仅需要载体的协助,而且也需要消耗生命活动产生的能量。
    这里要引导学生注意:①载体就是细胞膜结构中的某些蛋白质分子。②三种方式中主动运输是最重要的方式,其意义是可以根据生命活动的需要有选择地主动运输所需物质:主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢作用的废物和对细胞有害的物质。③上述情景是宏观物体的运动,与微观粒子的运动是不同的,只是借以比喻、帮助理解它们的关系。
    请学生完成教材P·33表:
    (答案略)
    教师巡回指导,学生完成后可稍作点评。
    接着归纳:可见,不同物质通过细胞膜的方式是不同的,也就说明细胞膜对通过的物质具有选择性,它是一种选择透过性膜。具体表现在:水分子可以自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过。

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