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2019-2020年高中生物 第二節(jié) 細胞的類型和結構教研中心 蘇教版 一、課標要求 1.通過“使用高倍顯微鏡觀察細胞結構”實驗，體會實驗材料及方法在科學研究中的重要作用。舉例說出細胞膜及細胞的生物膜系統的結構與功能、細胞中各種細胞器的明確分工及其與各種生命活動的聯系，體驗細胞令人嘆為觀止的精巧結構，激發(fā)對自然界及生命的好奇與探索精神。 2.說出原核細胞和真核細胞的區(qū)別和聯系。進行制作真核細胞模型，概述細胞核對細胞生命活動的控制作用，并進一步探討掌握細胞核的結構及功能。舉例說出細胞的結構，體會細胞乃至生物體結構與功能的相互對應的關系，形成“生命是一個有機整體”的觀點。 3.簡述生物膜的結構，舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。進行滲透實驗，說明物質進出細胞的方式，認同細胞結構與功能相適應的觀點。通過判斷細胞的死活,體驗細胞在工業(yè)、農業(yè)和醫(yī)學上的應用。 二、教學建議 1.本節(jié)關于細胞的類型和結構的知識，是以后學習細胞中各種生命活動的重要基礎。細胞是一個有機的統一整體，只是為了研究的方便，教材才把細胞知識分成了許多部分，在學習過程中，要運用局部與整體相統一的觀點來分析和解決生物學問題。 2.細胞膜是細胞的邊界，是細胞存在的基礎。學習時要把握“細胞膜是生命系統的邊界”這一主題去理解它的功能。細胞膜的所有功能都是對這個主題的延伸。①細胞膜是細胞的邊界，它使細胞與外界隔開，保障了細胞內部環(huán)境的穩(wěn)定，若沒有它的存在，生命物質與外界環(huán)境之間通過擴散而達到平衡，細胞就不復存在了。②細胞膜是細胞的邊界，物質進出細胞必須經過它。它控制物質進出的特性，使細胞以膜為單位形成一個基本單位，保持一定的獨立性。③細胞與細胞之間可以通過受體、直接接觸、形成細胞通道等方式建立聯系，這些都需要有細胞膜的參與。 3.利用已知，獲取新知，提高學習能力。 在第二章《組成細胞的分子》中，學生知道了蛋白質、糖類和脂質是重要的化合物，但是對于這些物質的存在位置還不清楚，因此在本章的教學中，應指導學生將細胞的物質組成與細胞的結構有機地聯系起來，對細胞形成系統的認識。如引導學生從生命系統的結構基礎角度，認識“蛋白質是生命活動的主要承擔者”，原因之一是它承擔了組成細胞基本結構的功能，它是細胞膜的主要成分之一，約占細胞膜總量的40%。再如，引導學生回憶“細胞中的脂質”提出的“磷脂是構成細胞膜的重要成分”，再提出細胞膜結構中脂質約占總量的50%，使學生將前后知識建立起有機的聯系，同時，為“生物膜的流動鑲嵌模型”的學習奠定基礎。 4.利用視頻圖像，幫助學生展開想象的翅膀，拓展思維的空間，認同細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義。教師還可以利用視頻圖像將“控制物質進出細胞”“進行細胞間的信息交流”等細胞膜的功能形象、直觀地介紹給學生。如果沒有現代信息技術的支持，也可以利用板圖或幻燈片，目的是使學生能夠將抽象的語言與圖解結合起來，加深對細胞膜功能的理解，為學習細胞的物質輸入和輸出作好鋪墊。 5.本節(jié)介紹了細胞中的各種細胞器的結構與功能，也由此說明生物體是一個完整的有機體，學習過程中需熟記各種細胞器的功能及生物膜系統的組成及功能。線粒體和葉綠體是細胞中與能量轉換有關的兩種細胞器，一個是能量的釋放，一個是能量的儲存。在以后的課程中，我們還會具體學習兩者所進行的生命活動，那些都是重點內容，所以在學習本節(jié)課時應結合課本圖解對它們有一個初步的認識。其他部分的知識在后面的學習中都會有涉及，比如液泡與植物細胞的吸水及失水有關，中心體與動物細胞的有絲分裂有關等。 6.在第二節(jié)內容學習期間，布置學生以小組為單位嘗試制作真核細胞的三維結構模型，課前了解模型制作的情況。課上通過小組之間展示真核細胞的模型，以及交流“問題探討”中的討論題，引發(fā)學生對細胞核功能的探究興趣。之后指導學生通過“資料分析”總結出細胞核的功能?！凹寄苡柧殹钡膬热菘梢院汀百Y料分析”一起完成。如果學生在分析過程中遇到困難，應開展小組成員間的討論，提高學生解決問題的能力。 7.在探討細胞核結構與功能相適應的過程中，認同細胞核是細胞生命系統的控制中心。 在初中學習“細胞核是遺傳信息庫”“細胞通過分裂產生新細胞”等內容時，學生初步了解了染色體的結構和形態(tài)，因此，教師可以利用有關染色體、染色質在細胞分裂不同時期的顯微圖片作為學生了解細胞核結構的補充。以形象直觀的圖解幫助學生理解抽象的文字。在學生分析歸納細胞核功能的基礎上，探討細胞核在結構上有哪些與其功能相適應的特點，結合前兩節(jié)學習內容，引導學生綜合分析，構建起細胞核是細胞生命系統控制中心的認識。 8.“嘗試制作真核細胞的三維結構模型”的教學。 “嘗試制作真核細胞的三維結構模型”是課程標準具體內容標準的要求，是教學中必須完成的。前面提出了以小組合作形式課前完成這項活動的建議，主要出于對學校實際情況的考慮。另外，利用安全的廢舊物品制作細胞模型更有利于發(fā)揮學生的創(chuàng)造性，課下完成也會給學生更多的空間。 9.比較法和歸納法是學習生物學過程中經常用到的重要學習方法，通過比較和歸納，更好地辨別相似或易混的知識點，能夠深化對知識的理解。 類別 原核細胞 真核細胞 細胞大小 較小 較大 細胞核 無成形的細胞核，無核膜，無核仁，無染色體 有成形的真正的細胞核，有核膜、核仁和染色體 細胞質 有核糖體 有核糖體、線粒體等，植物細胞還有葉綠體和液泡等 生物類群 細菌、藍藻 真菌、植物、動物 10.生物學知識的重要特點之一就是具有密切的內在聯系,善于把握這些內在聯系是學好生物學的有效方法。例如，此題就涉及到前面學習的蛋白質的功能方面的知識，如果自覺地把它們聯系起來，就能形成知識串，有助于正確地解決問題。同時，應當始終把細胞作為一個整體看待，從事物普遍聯系的角度理解細胞中甚至整個生物體的各種生命現象，這樣才能對各種現象的發(fā)生有一個正確的把握。 資源參考 知識拓展 1.細胞膜的主要功能 細胞膜對于細胞整個結構的完整性以及細胞的正常生命活動都是至關重要的。其功能概括起來有以下幾個方面。 （1）細胞的界膜是細胞膜最重要的功能。無論是真核細胞還是原核細胞，都必定有一個由一定膜結構形成的界膜，不然的話就不會有細胞存在。細胞膜的出現使生命起源到了細胞的形式，也保證了細胞生命活動的正常進行。細胞膜的出現使各種生物大分子集中到一個相對穩(wěn)定的微環(huán)境中，這樣有利于細胞的物質和能量代謝，也有利于細胞的生長發(fā)育。 （2）物質的跨膜運輸。膜的存在使細胞成為一個相對獨立的系統，但細胞不是一個封閉的系統，細胞的生存、生長和發(fā)育依賴于細胞內外的物質交流。膜對于物質的運輸具有選擇性，只有在需要時，物質才會被運轉。物質既可以從濃度高的一側轉運到濃度低的一側，也可以從濃度低的一側轉運到濃度高的一側。前者屬被動運輸，不需要細胞提供代謝能量；后者屬主動運輸，需要細胞提供代謝能量。對于大分子的運輸，細胞采用的是內吞與外排的方式，通過將物質包裹在囊泡中進行轉運。 （3）信號轉導膜上的某些蛋白屬于信號受體蛋白，這些蛋白與胞外信號分子相結合被激活，然后將信號轉入胞內，再通過胞內信號轉導分子沿信號通路傳遞，最終產生特定的生物學效應。例如，某些信號分子激活細胞膜上的受體后，可促進細胞增殖。 （4）胞間連接與通訊多細胞生物體內，細胞通過細胞膜進行細胞間的多種相互作用。動物細胞間有多種連接方式，概括起來為：緊密連接、錨定連接和間隙連接，植物細胞間主要是通過細胞壁連接在一起。有些細胞連接方式主要是為細胞間的通訊提供結構基礎，如動物細胞的間隙連接，在相鄰細胞間形成孔道結構；植物細胞間的胞間連絲也成為細胞間物質轉運和信息交流的通道。 （5）細胞間的識別是指細胞對同種或異種細胞、同源或異源細胞以及對自己或異己分子的認識和鑒別。通過細胞表面受體與胞外信號分子的選擇性相互作用，導致一系列的生理生化反應，從而實現信號傳遞。細胞識別是細胞發(fā)育和分化過程中一個十分重要的環(huán)節(jié)，細胞通過識別和黏著形成不同類型的組織。 2.溶酶體的結構和功能 溶酶體是動物細胞中一種由膜構成的細胞器，呈小球狀，外面由一層非滲透性單位膜包被。溶酶體是一種動態(tài)結構，它不僅在不同類型細胞中形態(tài)、大小不同，而且在同一類細胞的不同發(fā)育階段也不相同。溶酶體的主要功能是消化作用，其消化底物的來源有三種途徑：一是自體吞噬，吞噬的是細胞內原有物質；二是吞噬體吞噬的有害物質；三是內吞作用吞入的營養(yǎng)物質。溶酶體除了具有吞噬消化作用外，還具有自溶作用，即某些即將老死的細胞靠溶酶體破裂釋放出各種水解酶將自身消化。此外，溶酶體的酶也可釋放到細胞外，對細胞外基質進行消化。 根據溶酶體處于完成其生理功能的不同階段，大致可分為初級溶酶體和次級溶酶體。初級溶酶體是剛剛從高爾基體形成的小囊泡，僅含有水解酶類，但無作用底物，而且酶處于非活性狀態(tài)。次級溶酶體中含有水解酶和相應底物，是一種將要或正在進行消化作用的溶酶體。