细胞的结构和功能

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    3.了解细胞壁的组成和功能。
    教师首先要指出植物细胞才有细胞壁,它位于细胞膜的外面,然后说明其主要化学成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用。
    4.了解细胞质的组成。
    教师可以借助CAI或挂图,指出细胞质是细胞膜以内、细胞核以外的原生质,光学显微镜下观察,它是透明的胶状物;电镜下观察,它包括液态的基质和各种细胞器。
    5.理解线粒体和叶绿体的结构和功能。
    通过CAI分别展示植物细胞和动物细胞亚显微结构图,提醒学生观察明白线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。再通过CAI展示光镜下观察到的细胞结构,提示学生线粒体呈粒状或棒状。问:电镜下观察到的线粒体的结构又是怎样的呢?
    教师可出示线粒体的立体结构模型,使学生有个概要了解。教师顺便可以指出:电镜下看到的只是立体结构的一个切面。然后通过CAI或板画,先画出其外膜,教师可以指出它与细胞膜有类似的组成和结构,师生共同分析:其作用是把线粒体内部的物质与周围细胞基质分开。再画内膜,内膜的某些部位向内折叠,形成的结构叫嵴(注意提醒学生“嵴”字的写法),教师可将塞在试管中的一块大绸布抽出展开,启发学生思考:嵴的形成有什么意义?教师可再当众把绸布塞入试管并出,学生观察后一般都能想到并表述出来:增大表面积。教师应给予鼓励并明确:内膜向内折叠形成嵴增大了线粒体内的膜面积。然后展示内膜上还有许多小颗粒,叫做基粒:内膜内的空隙中还充满了液态的物质,也叫做基质。
    教师可以启发学生从分析膜结构的组成,来了解线粒体的内膜、基粒和基质中有许多种酶。另外,线粒体内还有少量的RNA和DNA(核酸、遗传物质)。
    教师设问:线粒体的主要功能是什么呢?教师可以举出这样一个事实:生物体内生命活动旺盛的细胞内线粒体数量较多,而生命活动相对较弱的细胞内线粒体的数量较少;正在进行分裂的细胞内线粒体数量多,而衰老、死亡的细胞内线粒体数量少。师生共同分析说明线粒体与细胞内能量供应有关。教师可以明确告诉学生:细胞生命活动所需能量是氧化分解有机物获得的,这个过程叫有氧呼吸,它主要在线粒体内完成,实际上,线粒体内的膜许多都是与有氧呼吸有关的。教师接着指出:细胞生命活动所需能量大约有95%都来自线粒体,因此,线粒体就好像一个能量的“生产厂”,所以有人把它叫做细胞内供应能量的“动力工厂”。
    关于质体,教师可以首先告诉学生:绝大多数植物细胞中都有质体。根据所含色素的不同,可以分为白色体、有色体、和叶绿体,白色体不含色素,有色体含叶黄素和胡萝卜素,叶绿体含叶绿素和类胡萝卜素。
    教师可以引导学生回忆初中所学知识,问:植物细胞有一项重要的生理功能是在叶绿体内完成的,这项生理功能是什么?学生一般都能回答:光合作用。又问:叶绿体在结构上有什么特点?教师首先要让学生明确:叶绿体主要存在于植物叶肉细胞里(教师可以仙人掌为例,说明其叶绿体不在叶肉细胞)。然后了解其组成物质除叶绿素和类胡萝卜素外,还有与光合作用有关的酶,以及少量RNA和DNA。再通过CAI显示光学显微镜下看到的叶绿体结构模型,让学生对叶绿体的立体结构有个初步认识,结合剖面图,通过CAI,由外到内分析,外面有双层膜,外面的叫外膜,里面的叫内膜,内膜内含有几个到几十个绿色的基粒,而每个基粒又由10—100个片层结构重叠而成,片层结构也是薄的膜结构,因此,基粒有增大叶绿体内膜面积的作用。内膜与基粒的空隙也充满了液态的物质,也叫基质。这里要注意分析强调:叶绿素等色素分布在基粒片层结构的薄膜上;光合作用所需要的酶存在于基粒片层结构的薄膜上和叶绿体内的基质中。
    教师提出:线粒体和叶绿体在组成、结构和功能上有哪些共同点和不同点呢?
    (三)总结
    细胞膜的结构在细胞内的膜结构中具有典型性和代表性,细胞内其他结构如线粒体和叶绿体的膜在组成、结构上都是基本相同的,物质的通过方式和特性也是基本相同的。
    (四)布置作业
    教材P·30中1;P·31中 二1、2、3。
    (五)板书设计
    第一节 细胞的结构和功能
    一、细胞膜
    (一)化学成分
    蛋白质分子、脂类分子
    (二)结构
    磷脂双分子层:基本支架
    蛋白质分子:镶嵌、贯穿、覆盖
    结构特点:一定的流动性
    (三)功能
    1.保护作用
    2.物质交换的三种方式:自由扩散;协助扩散;主动运输
    膜的选择透过性
    二、细胞壁
    三、细胞质
    (一)基质
    (二)细胞器1.线粒体:有氧呼吸
    2.质体:白色体、有色体;叶绿体:光合作用
    八、参考资料
    1.磷脂分子的运动 在人体正常生理温度下,每个磷脂分子的两条脂肪酸碳氢链旋转速度达1016次/秒,而与周围磷脂分子换位速度达106次/秒,以致使平面侧向移动速度达1mm/秒。
    2.膜的选择性是生命活动的体现的实验 用新的玉米或小麦种子若干粒,浸种吸胀(30-35℃时约浸5小时;20℃时浸15小时),然后用小刀将每粒玉米沿中线切成两半,分成两组。其中一组放入烧杯加清水煮沸10分钟。然后将两组种子分别放入二个培养皿中,都倒入稀释的红墨水中(1份红墨水加10份清水)浸没5分钟后取出种子,洗去浮色,观察染色情况:煮过的那一组种子的胚全染上了红色,而没煮过的那一组种子的胚,仅表层带有浅浅的红色。可见:只有活细胞膜有选择透过性的特点,所以不吸收红墨水;当煮沸杀死后便失去这一特性,红墨水进入细胞把胚染成红色。这说明细胞膜的选择性是生命活动的体现。
    3.对质膜的研究  最早始于1895年奥弗顿( E·overton)对细胞膜通透性实验,他认为细胞由一层连续的脂类物质组成。1925年戈特(gorter)和Grendel提出生物膜主要以脂双层的形式存在。1935年丹尼利和H·Davson提出第一个质膜模型——“双分子片层模型”,又称二三夹板式结构模型。1964年罗伯逊根据电镜观察提出“单位膜模型”。1970年 Vanderkooi提出了“蛋白液晶模型”。1972年辛格和尼克尔森提出了“液态镶嵌模型”。1977年Jain和怀特又提出了“板块镶嵌模型”。对细胞膜结构的探索虽经历了100多年,但随着技术和研究方法的不断改进,至今仍是方兴未艾,十分活跃。
    七、教学步骤
    第二课时
    (一)明确目标
    1.知识教学目标
    (1)了解:
    ①内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的结构和功能。
    ②原核细胞和真核细胞的区别。
    (2)理解:细胞膜的结构和功能,染色质和染色体的相互转变。
    (3)掌握:细胞亚显微结构模式图。
    2.能力训练目标
    (1)培养学生的记忆能力。
    (2)培养学生对生物结构的形象表达能力。
    3.德育训练目标
    (1)分清矛盾的主要方面与次要方面,学习认识事物的方法。
    (2)树立局部与整体统一的观点。
    4.学科方法训练目标
    (1)对比分析的记忆方法。
    (2)通过图形形象表达生物结构的方法。
    (二)重点、难点的学习及目标完成过程
    1.复习归纳线粒体和叶绿体的有关知识:
    师生共同通过CAI简略复习归纳线粒体和叶绿体的形态、结构及功能的知识,填在下表中(填写内容供参考)。
    然后分析:线粒体和叶绿体都有外膜、内膜、基粒、基质等,但名称虽相同,其组成或结构有差别,它们在组成、结构和功能上相同之处主要表现在:都是有少量DNA和RNA;都有双层膜结构;都与细胞内的能量转换有关。不同之处主要表现在:①叶绿体含有多种色素,线粒体则没有;②增大膜面积的方式不同;线粒体通过内膜折叠成嵴而增大膜面积,叶绿体通过片层结构重叠成的基粒来增大膜面积;③线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所。

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