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细胞器——系统内的分工合作

[日期:2015-10-17] 来源:  作者:蒋豪杰 [字体: ]

课程题目

细胞器—系统内的分工合作

教学目的

①知识目标:举例说出几种细胞器的结构和功能;简述细胞膜系统的结构和功能。

②能力目标:利用课本插图、教学挂图和课件,培养和发展读图能力,提高分析、类比归纳的学习方法。

③情感态度价值观目标:通过生物膜的研究成果的介绍,充分调动学生学习生物知识的兴趣,极力他们对生命科学知识要有不断探索的精神。

教学重难点

重点:线粒体与叶绿体的结构与功能

难点:叶绿体与线粒体结构与功能的联系

课程类型与教学模式、方法

新授课

讲授法

教学用具与媒体

Ppt、黑板、教鞭

教学过程与时间分配

教学设计与教学内容

教学设计意图

1、课题导入:

  (3min)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、学习活动一

细胞器之间的分工

①线粒体

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

②叶绿体

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

③内质网

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

④核糖体

 

 

 

 

 

 

 

 

⑤高尔基体

 

 

 

 

 

 

 

 

⑥中心体

 

 

 

⑦液泡

 

 

 

 

 

 

 

⑧溶酶体

 

 

 

 

 

 

 

⑨小结回顾

    上一节课我们学习了系统的边界—细胞膜,我们知道,细胞膜的一个重要的功能就是将细胞与外界环境分隔开,从而保证细胞内部环境的稳定性。而细胞内部的细胞质中就含有大量的细胞器。细胞能够完成各种各样的生命活动就要依靠各种细胞器的分工合作,我们可以对比波音777飞机生产过程中的国际分工合作来理解细胞器的分工合作。在波音777飞机的设计和生产过程中,波音借鉴了许多航空航天公司的技能和资源。欧洲、加拿大、俄罗斯、亚太地区和美国的200多家厂家为波音提供了部件和结构件。不同的厂家,不同的车间共同合作,最终造成了一架波音飞机,细胞内部各种细胞器也是一样的,他们各司其职,分工合作,最终才能完成细胞的复杂的生命功能,那细胞内各种“车间”是怎样的呢,这就是本节课的学习内容。

 

 

 

 

 

①首先呢,我们来看一下本节课要介绍的第一个细胞器—线粒体。

(1)结构。大家看到ppt上这张线粒体的模式图,可以看到,线粒体是由:外膜、内膜、脊、基质和基粒所组成。大家可以发现,线粒体的膜有两层,分为外膜和内膜,所以我们就把这样的,由两层膜结构所组成的结构叫做双层膜。这里要注意一下,细胞中的所有膜结构都是跟细胞膜的结构是一样的,主要是由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类。这里还要注意一下脊这个结构,大家仔细看这张模式图,注意了,脊这个结构是由内膜向线粒体折叠而成的,所以可以把脊看作是内膜的延续,而在脊上面,又含有大量的基粒,所以我们说,线粒体的内膜是粗糙的,是不光滑的。

(2)内膜的特点。刚刚已经强调过了,内膜折叠成脊。

(3)线粒体的功能。德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表)。

肝细胞

肾皮质细胞

平滑肌细胞

心肌细胞

动物冬眠状态下的肝细胞

950

400

260

12500

1350

请大家分小组讨论,回答下列两个问题。第一以上数据说明了什么问题?;第二,为什么动物在冬眠状态下肝细胞中线粒体数目比平常状态下多?(线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”所以在活动频繁的细胞中,线粒体的含量也就更多;动物在冬眠状态下,要分解大量的肝糖原来提供能量,所以冬眠状态下动物的肝细胞线粒体数目就要多余正常状态下的肝细胞线粒体数目。

那大家从刚刚的讨论中也可以明确地认识到,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”

(3)线粒体的结构与功能如何相适应。刚刚说过了,线粒体的内膜折叠成脊,脊上又有大量的基粒,而基粒,基质中都有与有氧呼吸有关的酶,这样,内膜通过折叠成脊的方式增加了表面积,内膜作为基粒的附着位点,就可以附着更多的基粒,提高有氧呼吸的呼吸效率。

(4)思考回顾:为什么心肌中的线粒体数目比腹肌中多(因为心肌无时无刻不在进行着运动,这就要求心肌能够供应大量的能力,而线粒体是细胞内的“动力车间”,自然心肌中线粒体的数目比腹肌中来的多)

(5)小结:ppt展示

            外膜 

 

            内膜

线粒体   

            基粒      有酶

 

            基质

线粒体的功能:有氧呼吸的主要场所,细胞的动力车间

 

接着呢,我们来学习一下叶绿体。说到叶绿体大家一定都非常熟悉,我们都知道叶绿体大量存在在植物细胞中,那具体存在在植物哪些细胞中呢?是不是所有的植物细胞中都有叶绿体呢?大家可以思考一下。(并非所有的植物细胞都有叶绿体,比如根尖细胞中、植物的表皮细胞中就不含叶绿体,那我们说,植物细胞的见光部位通常含有叶绿体,而叶肉细胞中含量最为丰富.。)那叶绿体的具体结构和功能是怎样的呢,我们来看ppt。

(1)结构:(ppt上展示,并与线粒体的模式图对比)

我们可以发现,叶绿体的结构中包含内膜、外膜、基质以及基粒,与旁边的线粒体的模式图对比,可以发现,叶绿体与线粒体对比,仅仅少了脊这个结构,所以线粒体也是具有双层膜结构的细胞器,在之前的学习中,我们已经了解到,线粒体中脊这个结构是由内膜向内折叠而成的,由于脊这个结构的存在,线粒体的内膜是粗糙的,但是叶绿体中没有脊,所以叶绿体的内膜就是光滑的。我们要注意叶绿体基粒这个结构,基粒是由许多膜结构重叠起来的,基粒中也含有丰富的色素,在这些色素中通常以叶绿素居多。

(2)功能:叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。大家都对光合作用有所了解吧,植物吸收外界的水和二氧化碳,并将他们转换为自身的有机物,同时释放出氧气。而叶绿体就是进行光合作用的细胞器。

(3)结构和功能如何适应

大家回忆一下刚刚讲的线粒体的结构,线粒体的基粒、基质以及内膜上有酶的存在,而叶绿体的基粒和基质上有酶,基粒上还含有色素,由于这些色素的存在,叶绿体才呈现出绿色,被我们称为叶绿体。

(4)小结  外膜

 

          内膜

叶绿体

          基粒 (有色素)

                              有酶

          基质

叶绿体功能:光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”

(5)小组讨论,合作完成下面这张表格

 

线粒体

叶绿体

分布

动植物细胞

主要分布在发生光合作用的植物细胞中

结构

内膜、外膜、脊、基质、基粒

内膜、外膜、基质、基粒

功能

有氧呼吸的主要场所

光合作用的主要场所

共同点

双层膜结构;基质中都含有少量的DNA与RNA(在分别介绍的时候不提出,此处提出来,并介绍“内共生起源学说”;都与细胞内能量转换有关。

 

大家看到ppt上这张图片,这幅图展示的就是内质网的模式图,大家可以看到内质网是由一层膜形成的囊状、泡状和管状结构,跟刚刚讲的线粒体、叶绿体不同,内质网仅有一层膜结构。Ppt上这幅图展示的内质网上附着着大量的核糖体,像这样的附着有大量核糖体的内质网就叫做粗面内质网,如果内质网上没有核糖体附着,这样的内质网就叫做光面内质网。记住内质网的功能:由膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。

 

刚刚讲到粗面内质网上附着着大量的核糖体,那接下去我们就来讲讲核糖体的内容。细胞中的核糖体是没有膜结构的,他仅由RNA和蛋白质构成,在细胞中,核糖体除了附着在内质网上,还可以游离在细胞质基质中,据此,可以把核糖体分为固着型和游离型两种。核糖体的主要功能是合成蛋白质的主要场所。

 

接下来看一下高尔基体。关于高尔基体有一点需要注意的地方,在植物中,高尔基体与纤维素的合成有关,而我们知道,植物细胞壁的主要成分就是纤维素,所以高尔基体就参与了植物细胞壁的形成。而在动物细胞中,主要与动物细胞的分泌活动有关

同学们同时也要注意一下高尔基体的形态结构—呈现囊状结构。而高尔基体的主要功能是对来自于内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”

 

中心体主要与细胞的有丝分裂有关,主要分布于动物细胞和低等植物细胞中。注意,一个中心体中包含有两个中心粒,这两个中心粒互相垂直,所以中心体在电子显微镜下呈现出“+”形

液泡主要分布于成熟的植物细胞中,为泡状结构,液泡的表面为单层液泡膜,内有细胞液。主要功能有两点:①调节细胞的内环境;②与渗透吸水有关,与代谢物的储存有关,液泡内含有色素,所以液泡与花果实的颜色有关。回忆一下,刚刚前面也学过一个含有色素的细胞器,大家还记得是什么吗(叶绿体)。

 

这节课要介绍的最后一个细胞器就是溶酶体,溶酶体结构很简单,由一层单层膜与内含的水解酶组成。溶酶体内的水解酶可以分解衰老、损伤的细胞器以及杀死入侵的病毒和病菌。

 

下面请各位同学以小组合作分工的形式,参照书本44到47页内容,结合刚刚所学的知识,完成下列表格以及ppt上图片的填空。(学习方案P39)

 

分布

形态

结构

成分

功能

线粒体

 

 

 

 

 

叶绿体

 

 

 

 

 

内质网

 

 

 

 

 

核糖体

 

 

 

 

 

高尔基体

 

 

 

 

 

中心体

 

 

 

 

 

液泡

 

 

 

 

 

溶酶体

 

 

 

 

 

 

首先通过对上一节课—细胞膜的回顾,上学时回顾旧知,同时对细胞器在细胞内的位置有大体的了解,接着,利用波音777飞机生产过程中国际各厂家的分工合作,来说明细胞器的分工合作对细胞复杂繁多的功能的行驶的作用,从而引出本节课的内容—细胞中的细胞器。

 

 

 

 

 

 

 

 

线粒体部分内容属于本节的一个重点。要求学生掌握线粒体的结构、功能以及结构与功能的适应,我们可以采取ppt展示线粒体模式图的方法,让学生能够直观地感受线粒体的结构特点。

 

 

 

 

通过德国科学家华尔柏研究人体各部分细胞线粒体的数目,通过一系列数字的比较,引出线粒体的功能—使细胞进行有氧呼吸的主要场所,使学生对于线粒体的功能能有一个直观的印象。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通过“结构与功能如何相适应”这部分内容,让学生能够将两个知识点结合起来,认识到功能与结构的一致性。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

叶绿体部分是本章的第二个重点内容,同样也要求学生掌握叶绿体结构与功能,在介绍其结构时,注意与线粒体的模式图进行对比,加深学生对于这两种细胞器结构的异同的认识以及记忆。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

利用小结部分来加深对叶绿体部分的重点内容进行强调,特别是结构部分内容,需要学生理解并记忆。

 

 

 

 

 

再次通过填表的形式对叶绿体和线粒体部分重要的知识点进行强调。“基质都含有少量DNA和RNA”这部分知识点在上面分别介绍时并未提出,此处同意强调,并介绍“内共生起源学说”帮助学生的理解记忆。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

此部分内容为整节课的一个总结,内容较多,所以选择小组合作讨论的方法,让学生掌握学习的主动权,并进行查漏补缺。

 

 

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