细胞的结构和功能

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    2.了解内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的结构和功能。
    通过CAI显示细胞亚显微结构图,教师指引学生观察:细胞质的基质中,分布着一些由膜结构连接而成的网状物,它叫内质网。教师可以告诉学生内质网都是由膜结构构成,因此大大增加了细胞内的膜面积。再引导学生分析膜结构的组成,明确膜上的许多蛋白质都是生命活动中许多种化学反应所需要的酶,从而说明内质网为这些化学反应的正常进行创造了条件。
    教师可以提示学生注意:内质网有两种:一种表面较光滑,另一种表面附着有许多小颗粒(不提出滑面内质网和粗面内质网的概念),设问:这些小颗粒是什么?告诉学生:它是核糖体。再指导学生观察:细胞质基质中也有一些这种粒状小体,它也是核糖体。设问:前面学习过的氨基酸合成蛋白质的缩合反应在细胞内的什么结构上进行呢?就是核糖体。因此,有人把核糖体比喻成蛋白质的“装配机器”。
    教师再指引学生观察细胞亚显微结构图,有一种与内质网相似,也是位于细胞质基质中,由薄膜结构构成的,但它是由盘状膜重叠而成,呈扁平囊状的薄膜结构,而且周围有许多大泡和小泡,这就是高尔基体。它有什么功能呢?观察发现:植物细胞进行细胞质分裂形成新的细胞壁时,细胞内高尔基体数量会显着增加;而具分泌功能的动物细胞如动物的乳腺细胞中,高尔基体的数量也较多。一般认为,植物细胞和动物细胞中的高尔基体的功能是不同的:植物细胞的高尔基体与细胞壁形成有关,动物细胞的高尔基体与分泌物的形成有关。
    教师再引导学生观察:高等动物细胞亚显微结构构图中还有一种叫中心体的细胞器(高等植物细胞中没有),为什么叫中心体呢?因为它总是位于细胞核附近的细胞质中,接近细胞的中心。在电镜下可以看到每个中心体由两个互相垂直的中心粒构成。它与细胞的有丝分裂有关,在学习《细胞分裂》时还将学习它的有关知识。
    教师提示学生观察:植物细胞的细胞质中还有一种泡状结构,叫液泡。学生在初中都在显微镜下观察过,教师可以引导学生回忆并进一步明确其组成结构:液泡的表面有一层与细胞膜组成、结构类似的液泡膜,液泡膜内的液体叫细胞液(注意提醒学生:细胞液不是指细胞内的液体,而是指液泡膜内的液体)。细胞液的成分主要是水,还有有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐和色素等。教师提出:水果中为什么有大量的水分?番茄的果实为什么吃起来有酸味?李子、梨等果实未成熟时有涩味,成熟后却又有甜味,这些味道与什么物质有关?果实成熟后会变成红色或黄色,一般落叶植物的叶子到了秋天会变黄但也有的植物的叶到了秋天却会变红,如北京香山红叶,形成所谓“霜叶红于二月花”的壮丽景象,这些颜色的呈现都与什么物质有关?师生共同分析,明确:都与细胞液的成分中的组成物质有关。教师也可引导学生回忆初中所学细胞吸水、失水或举出制作凉拌菜时会有大量汁液渗出等生活实例,让学生对液泡与细胞吸水和失水这一点有一初步印象。
    教师可以引导学生根据各细胞器的功能来记忆它在生物细胞中的分布:动植物细胞都要进行化学反应,都要合成蛋白质,其生命活动都需要消耗能量,因此,线粒体、核糖体、内质网普遍存在于动植物细胞中。只有植物细胞才能进行光合作用,所以叶绿体分布在植物细胞中。另外,液泡也主要分布在植物细胞中。中心体主要分布在动物细胞中。注意高尔基体,动植物细胞中都有,但功能不同。
    3.理解细胞核的结构和功能,染色质和染色体的相互转变。
    教师可先让学生回忆光镜下观察到的细胞核的情景,是细胞中央颜色较深的一团物质,那么,在电镜下观察又是什么景象呢?通过CAI将细胞中细胞核部分逐渐放大,依次指出它的构成:核膜、染色质、核仁和核液。再逐一分析:核膜与细胞膜有类似组成和结构,与内质网相连,上有许多小孔叫核孔,它是某些大分子的运输孔道。核仁是细胞核中较浓稠的一团物质。核液是细胞核中呈液态的部分。
    关于染色质,先分析其组成成分:DNA和蛋白质,其特点是容易被碱性染料染成深色。然后分析其结构特点,染色质通常情况下是交织成网状的细丝(可通过CAI显示),但在细胞分裂过程中,细丝状的染色质会高度螺旋化,缩短变粗,而呈粒状或小的短棒状,细胞分裂结束,又逐渐解开螺旋,恢复成细丝状的形态(这一动态变化过程可以结合讲解以CAI显示让学生观察理解,也可以边讲解边画板画或结合其他直观教具帮助学生理解)。再指出:我们把细胞分裂过程中正进行分裂的时期(分裂期)内缩短变粗的这种形态叫染色体,而把为分裂作准备的时期(分裂间期)的细胞内或不进行分裂的细胞内的细丝状的形态叫染色质,表示如下(CAI):
    可见,染色质和染色体是同一物质在不同时期的不同形态,其组成和特性并未发生改变。
    由于DNA是遗传物质,因此,细胞核是遗传物质贮存和复制的场所。
    4.了解原核细胞和真核细胞的区别。
    以上学习的细胞结构都是真核细胞的结构,还有一类细胞叫原核细胞,它的结构比真核细胞简单得多。细菌、蓝藻等原核生物就是由原核细胞构成的。它与真核细胞的区别如教材P·30表,师生共同阅读分析,最明显的区别是有无成形的细胞核,而关键是有无核膜,有核膜则细胞核成一定形态,无核膜则核物质与细胞质无明显界限。
    5.学生完整把握细胞亚显微结构:
    至此,已把细胞各部分的结构和功能作了简单介绍,教师结合板画或CAI引导学生分别回顾动、植物细胞亚显微结构由外到内的构成,并共同归纳动、植物细胞亚显微结构的相同和不同之外,让学生对细胞亚显微结构有个整体把握。
    (三)总结
    以上分别学习了细胞的各部分结构及其功能。从结构上看,细胞膜、有的细胞器、细胞核都有膜结构,而且膜结构的组成、结构和功能是相似的;从功能上看,各部分结构都有一定功能,但单独存在时是不能狐立地发挥那些作用的,只有各部分结构相互联系,互相配合才能完成某些生理功能。因此,一个细胞是一个有机统一的整体,只有保持细胞的完整性,才能够正常完成各项生理功能。
    (四)布置作业
    1.(CAI显示,当堂完成)高等生物细胞中下列结构或物质
    A.细胞壁  B.细胞膜  C.线粒体
    D.叶绿体  E.内质网  F.核糖体
    G.高尔基体  H.中心体  I.液泡
    J.细胞液  K.细胞核
    (1)动、植物细胞都有的结构是
    [    ]
    (2)只有动物细胞才有而植物细胞没有的是
    [    ]
    (3)只有植物细胞才有而动物细胞没有的是
    [    ]
    (4)动、植物细胞都有功能不同的是
    [    ]
    2.人的口腔上皮细胞与蓝藻细胞的区别主要是看它有无____或者有无____。
    3.教材P·30中一  2;P·32二5、6。
    参考答案:
    1.(1)BCEFGK;(2)H;(3)ADIJ;(4)G
    2.成形的细胞核核膜;3.略。
    (五)板书设计
    三、其他细胞器(1)内质网;(2)核糖体;(3)高尔基体;(4)中心体;(5)液泡:细胞液
    四、细胞核
    (一)结构
    1.核膜:核孔
    2.核仁
    3.核液
    4.染色质
    (1)特性
    (2)组成:DNA、蛋白质
    (3)形态结构
    染色质(间期)←→染色体(分裂期)
    (二)功能
    五、原核细胞与核细胞的区别成形的细胞核(核膜)
    八、参考资料
    1.1ml肝细胞的内质网  展平连接后可得11m2的表面积。
    2.中心粒 在1888年首先由 Boveri发现,其主要功能是在细胞分裂的间期作为微管组织中心并组织形成纤毛、鞭毛等。中心粒是一个 0.1μm直径和0.3μm长的圆柱体,每个中心粒由9组27条很短的微管组成。一对互相垂直的中心粒及周围物质共同构成一个中心体。
    3.高尔基体 是由意大利着名的组织学家和细胞学家发现的。高尔基(Golgi Camillo)1843年7月7日出生于一个医生家庭,1865年毕业于大学医学专业。曾任医师、解剖学教授、组织学教授和病理学教授。1900年,高尔基当选为议会参议员,1926年1月26日去逝。1873年,高尔基首次发明了用银盐染细胞的新技术,据此系统地研究了神经系统的详细结构,率先了解了神经系统的详细结构,他于1906年与他人分享了诺贝尔生理学、医学奖。高尔基体是他在 1896年研究猫头鹰的大脑时发现的。
    4.细胞壁 除动物细胞和病毒外,绝大多数原核生物、真核原生生物有细胞壁、真菌界、植物界都有细胞壁。细胞壁主要由两类物质组成:一类是由微纤维组成的网状结构物,它使细胞壁具有一定的形状和硬度;另一类是填充在网状结构里面的基质成分,它对整个细胞壁起着粘联,加固的作用。微纤维的组成主要有纤维素、几丁质、葡聚糖、肽聚糖;基质的组成主要有半纤维素、果胶、木素、异多糖、脂质、蛋白质、葡聚糖、脂多糖等。

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