高二生物教案-细胞的结构和功能.doc

第二节 细胞的结构和功能 [第一课时] 教学目的1.识记细胞的分类和它们的形态、区别，辨别原核、真核细胞的亚显微结构 2.掌握细胞膜的结构和功能，理解其结构与功能的适应性 （解释化学组成和结构、分析结构特点和生理特性及物质出入细胞的三种方式） 3．识记细胞壁的作用及主要化学成分。 教学重点细胞膜的结构 、物质通过细胞膜的三种方式 教学难点细胞膜的结构 教具准备细胞的亚显微结构模型及挂图； 细胞膜模型及挂图； 各细胞器模型及挂图 教学过程 细胞是有生命的，生命是有物质基础的，这个物质基础就是构成细胞的六大类化合物；那么，把这六大类成分放在一起，比如拿一杯水，放上其它几类物质，搅和搅和，能搅和出生命吗显然不能。 构成细胞的每一种化合物都有其重要的生理功能，但任何一种化合物都不能单独地完成某一项生命活动，生命中的这六大类物质是“有序”的，这些化合物按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出生命现象，“序”就是“原生质”，细胞就是能体现“序”的这些物质最基本的结构形式。那么细胞的结构如何呢下面讲细胞的结构和功能。 一.区别显微结构和亚显微结构的概念 显微结构───在光学显微镜下看到的细胞结构。 亚显微结构──要在电子显微镜下才能看到的细胞结构。 二.真核细胞与原核细胞的定义和主要区别 原核细胞是“未成形的细胞核”，如细菌细胞具有原核细胞的生物是原核生物 真核细胞有成形的细胞核，大多数动植物都具有真核细胞。 下面我们以真核细胞为例讲述细胞的基本结构及特点 （演示挂图和模型） 三、真核细胞亚显微结构概况（利用动、植物细胞亚显微结构图总结如下表） 细胞膜 基 质 线粒体 质体植物细胞特有 细胞 细胞质 内质网 高尔基体 细胞器 中心体主要存在于动物细胞中 核糖体 液泡植物细胞特有 细胞核 四.细胞各部分的结构和功能 一.细胞膜利用挂图和模型讲述，启发式 以往我们了解细胞膜的功能有二保护和界面 现在更深入一步，还有信息交换、细胞识别（细胞的外衣，是细胞性质的重要鉴别标志）等等；细胞的这么多功能是与其结构密切相关的。 现象一，脂类容易透过膜 ；现象二，膜可以被脂溶性溶剂溶解 结论膜上有脂类物质 1、 成分（1）脂类分析发现是磷脂 （2）蛋白质（现象三用蛋白酶也可以溶解膜）数量多 2、 结构 电子显微镜下膜表现出“三明治”的图象，那么，磷脂和蛋白质是怎样排列在上的 请大家先做一些假设 亲水端 现象四少量脂类在水面扩散成单层分子（先介绍磷脂分子的结构，绘图） 疏水端 设想一下，细胞内的细胞质基质基本上都是水，细胞外的组织液也基本上是水 那么，细胞膜上的磷脂分子应该怎么排列 答双分子层,构成基本骨架 ；磷脂分子疏水端在内，亲水端朝外。 进一步研究发现，细胞膜上的蛋白质分子覆盖表面、镶嵌或贯穿磷脂双分子层。 蛋白质（分子量大，分子体积大结构致密、量多）是“三明治”外的黑边，磷脂是内部的白亮“心” 3、 结构特点具有一定的流动性。（流动镶嵌模型） 现象五膜的凹陷和变形如吞噬细胞、变形虫 现象六人和小鼠细胞融合实验及荧光标记法 （讲解） 构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大都可以运动的。这一结构特点与物质通过细胞膜的几种方式密切相关。 4、 膜的生理特性选择透过性这是细胞的“生命性”的重大体现。 （1） 选择透过性水和气体分子自由透过；脂类分子可以透过；细胞所需要的离子和小分子可以透过而细胞所不需要的其它离子、小分子和大分子均不能透过。注意这里的透过或叫通过，不仅是外到内，还包括内到外。 （2） 自由扩散 物质通过细胞膜的三种方式 协助扩散 主动运输 三种方式的特点概括如下（要学生琢磨三种方式名称的含义，教师以比喻加深其理解） 自由 扩散 协助 扩散 主动 运输 物质运动方向 高 低 高 低 低 高 是否需要载体 否 是 是 是否需要供能 否 否 是 实 例 气体、甘油、水 葡萄糖进入红细胞 红细胞保钾排钠 问膜上的载体是指什么成分 （蛋白质载体） 主动运输能保证细胞按生命活动的需要，主动地吸收需要的物质，很重要。 细胞内其他的膜（如线粒体膜、叶绿体膜、液泡膜等）均为选择透过性膜。 （二）细胞壁cell wall植物细胞，纤维素和果胶，支持和保护细胞 小结1.真核细胞的亚显微结构的概况 2. 细胞膜的分子组成、结构特点、生理功能特性。 3.物质通过细胞膜的三种方式。 问题讨论1、书22页图表示细胞膜的上下表面还是内外表面 2、找出书23页图中有错误或不恰当的地方（内、外标记不恰当） 3、葡萄糖进入红细胞膜是协助扩散，那么肠道葡萄糖进入小肠细胞膜是不是也是协助扩散呢 预习作业找出线粒体和叶绿体两种细胞器的相同相似结构。 [课后记]磷脂的亲水端和疏水端又叫“极性端”和“非极性端” [第二课时] 教学目的1、识记细胞质的概念和组成 2、掌握线粒体和叶绿体的结构和功能 3、理解其它细胞器及液泡的结构和功能 教学重点叶绿体和线粒体的结构和功能 教学难点叶绿体和线粒体的结构 教具准备叶绿体和线粒体的结构模型、挂图 教学过程 [复习] 1.组成细胞膜的化学成分是________和_________分子。 2.物质通过细胞膜的方式有__________、_______和________ 三种,其中物质从高浓度一边到低浓度一边的是__________;需要载体的是___________;不消耗能量的是________。 [新课] 三各种细胞器充分利用挂图和模型 细胞质和细胞器的概念（简单解释） 1.线粒体 1形状粒状、棒状 外膜 双层膜（与细胞膜的结构、功能基本相同） 2结构 内膜 向内形成嵴,嵴内有基粒 基质充满液态的基质还含有少量DNA和RNA 内膜、基质和基粒中含有许多与有氧呼吸有关的酶； 内膜形成嵴，增加了内膜面积，液态的基质，保证了线粒体各类化学反应得以进行。 3功能是进行有氧呼吸的场所,为细胞生命活动提供能量（即能量的释放）。 因此,线粒体被喻为细胞内供应能量的“动力工厂“ 2.质体植物细胞所特有的 质体包括白色体、有色体和叶绿体。其中叶绿体是最重要的一种,下面讲叶绿体 1叶绿体的形状扁平的椭球形或球形 双层膜分外膜和内膜 2叶绿体 基粒 圆柱状,由10-100个片层 的结构重叠而成,含各种色素 含有许多与光合作用有关的酶, 基质 液态，含少量的DNA和RNA 由许多片层结构组成基粒，使叶绿体内的膜面积大大增加。 3功能是进行光合作用的场所。 讨论比较线粒体和叶绿体有何相似和不同的地方 ①均有双层膜。 但线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体没有。 ②有巨大的内部膜面积。 线粒体通过形成嵴增加面积，叶绿体的基粒许多片层结构组成，增加面积。 ③均有液态的基质。 ④均含有酶。 但各含的酶的种类不同，而酶的种类不同，决定他们具不同的功能。 ⑤均含有少量的DNA和RNA（具有一定的遗传独立性，科学界认为二者是远古时期生物细胞的共生物） ⑥功能上相反（光合作用与呼吸作用），但都与能量代谢有关。 3.内质网分粗面型和滑面型两种，是由膜结构连成的网状物,增大细胞内膜面积, 膜上附有许多酶，为细胞内生化反应提供有利条件。 4.核糖体 粒状小体,附在内质网上（即粗面型内质网）或呈漩离状态.主要是蛋白质成分 作用──是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，“蛋白质的装配机器”。 5.高尔基体（Goergi，意大利神经解剖学家）位于核附近细胞质中的膜性结构。 1植物细胞的高尔基体与细胞壁（CW）的形成有关 2动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关例如对初形成的蛋白质进行加工 6.中心体高等植物细胞无位于核附近 由两个相互垂直的中心粒组成 ，每个中心粒是由9组3联体的微管（蛋白质）构成；中心体与细胞的有丝分裂有关 7.液泡液泡的大小、数量与植物细胞的成熟度有关。 泡状结构（选择透过性膜）,表面有液泡膜,内充满的液体叫细胞液,细胞液中溶解有各种物质（有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐等）和色素；植物的花、果实、和叶的颜色,除绿色外,其他的颜色大多由液泡中的色素所产生。 小结1.线粒体的结构和功能，叶绿体的结构和功能 2.线粒体和叶绿体的相似和不同之处 （1） 结构相似双层膜、基粒、基质和酶 稍有不同线粒体内膜上也有酶；酶的功能不同；叶绿体基粒上有光合色素 （2） 基质中都有少量DNA和RNA，两者都具有一定的独立性 （3） 二者都与能量代谢有密切关系，但功能正好相反 （4） 存在范围不同线粒体普遍存在于动植物细胞（真核细胞）；叶绿体只存在于绿色植物的绿色部位细胞中，一般是指植物的叶肉细胞。 3.内质网、核糖体、高尔基体、中心体的功能 思考题对比总结各种细胞器在结构、成分上的异同。 练习绘制线粒体和叶绿体结构简图。 [第三课时] 教学目的 1、理解细胞是一个统一的有机整体（部分与整体、各部分的普遍联系）， 理解细胞各结构和其功能的统一性 2. 理解细胞核的组成、真核细胞和原核细胞的区别 3. 理解染色质和染色体的概念和关系 教学重点和难点染色质和染色体的关系 教具准备染色体挂图和照片 教学过程 复习 1.植物细胞特有的细胞器有________________ 除上述的细胞器外,还有___ 是植物细胞特有的结构. 2.各种细胞器中,________是高等植物细胞所没有的. 3.具双层膜结构的细胞器有________________;含少量DNA和RNA的细胞器有__________. 4.几种生理功能的场所分别是什么1光合作用的场所是__________;有氧 呼吸的主要场所是________;合成蛋白质的主要场所是__________. [新课] 三细胞核 核膜 双层膜，上有核孔,是某些大分子运输的通道 核仁 1.细胞核的组成 核液 染色质或染色体细胞中容易被碱性染料染成深色的物质， 主要由DNA和蛋白质组成。 （问染色质是酸性物质还是碱性物质） 2.染色质和染色体染色体和染色质是同一物质在不同时期细胞中的两种形态.（解释） 它们的关系可表示为 染色体 染色质 分裂期 间期 （放录象，演示） 上述结构都是以真核细胞为例说的，我们知道，细菌和各种蓝藻是由原核细胞构成的原核生物。真核细胞与原核细胞到底有什么区别呢 四.真核细胞和原核细胞的区别 原 核 细 胞 真 核 细 胞 细胞大小 较小1-10微米 较大10-100微米 细胞核 没有成形的细胞核 组成核的物质集中在核区, 无染色体，只有一条裸露的DNA 无核膜,无核仁 有成形的真正的细胞核 数条DNA DNA均与蛋白质结合成染色体状 细胞核 有核膜,有核仁 细胞器 只有核糖体等少数 种类繁多 内膜系统 简单 复杂 细胞分裂 无丝分裂 有丝分裂 实例 细菌（乳酸菌、痢疾杆菌等） 蓝藻（念珠藻等） 放线菌 酵母菌 衣藻等绿藻类和其他大型藻类 大型真菌（蕈、青霉、曲霉） 所有高等动植物 补充 细菌 如大肠杆菌、结核杆菌、乳酸菌、硝化细菌等 菌类 放线菌 真菌 如酵母菌、霉菌、食用真菌 蓝藻念珠藻等 藻类 绿藻如衣藻 红藻紫菜等 褐藻海带等 上述的只有细菌、放线菌、蓝藻这三类是原核生物，其余的都是真核生物。 另要注意（１）病毒（或噬菌体）因没有细胞结构，不是原核生物 （２）所有的动物包括单细胞动物都是真核生物 五.细胞是一个统一的整体 1. 细胞膜、细胞质、和细胞核三个部分是互相依存、不可分割的的。细胞膜作为与环境分割的界面，保证细胞内结构、成分的相对稳定和物质交换，是任何细胞不可缺少的。 缺少细胞核是有的，但是不能长存，如哺乳动物和人的红细胞，寿命短促。 只有细胞核的细胞几乎是没有的，因此，细胞的任何一个部分都不可少。 2.细胞膜的表面积和细胞质、细胞核的体积之间，也必须有一个恰当的比例，细胞体积增大，细胞膜的表面积就相对缩小，影响物质交换。这也是细胞长大到一定体积将进入分裂的原因之一。 3.重要的合成代谢和分解代谢都是细胞的许多结构共同完成的。如蛋白质的合成，原料氨基酸是通过细胞膜进入细胞，遗传信息则是从细胞核内染色质输入细胞质，合成的场所则是在核糖体。等等。实例（小肠上皮细胞分泌某种消化酶的例题） 从上述可知细胞的各部分并不是彼此孤立的,整个细胞只有保持完整性,才能完成 各项生命活动。 总之，细胞是一个有机统一的整体，是生物体结构和功能的基本单位。 小结1.细胞核的组成,染色体和染色质的关系 2.原核细胞和真核细胞的区别 3 .细胞是一个统一的整体. 问题讨论1、细胞内的膜结构和非膜结构有哪些双层膜的和单层膜的又是什么。 非细胞的结构有哪些生物（噬菌体等病毒、支原体、衣原体、立克次氏体和朊病毒如疯牛病病毒） 2、内质网上都有 （错核糖体；正确答案酶）