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2019-2020年高中生物 3.2 《細胞器——系統(tǒng)內的分工合作》教案 新人教版必修1 一、教學目標： 知識方面： 1、舉例說出集中細胞器的結構和功能 2、簡述細胞膜系統(tǒng)的結構和功能 技能方面 1、制作臨時裝片，使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。 情感態(tài)度價值觀 1、討論細胞中結構與功能的統(tǒng)一性、部分與整體的統(tǒng)一性 二、教學重難點：幾種主要細胞器的結構和功能、細胞膜系統(tǒng)的結構和功能是本節(jié)重點，而難點是細胞器之間的協(xié)調配合和制備臨時裝片，觀察線粒體。 三、教學用具：ppt，細胞亞顯微結構模型 四、課前準備：要預先準備動物的血液稀釋液體。 五、教學課時：2課時 六、教學過程 教學內容 （一）引入 （二）幾種細胞器 （三）細胞器之間的協(xié)調配合 （四）細胞的生物膜系統(tǒng) （五）小結 （五）課后練習 教師活動 由初中學習細胞質的知識層次引入，細胞器最早是由于在光學顯微鏡下看到的小的反光點而被發(fā)現(xiàn)的。以問題啟發(fā)學生：一些學生已經看過的細胞器：在細胞質中，除了看到細胞核以外，還看過那些有形態(tài)的結構？ 細胞之所以能完成如此多的生理功能，（可以舉一些例子，如分泌，保持形態(tài)，運動等）都是依賴各種復雜的細胞器互相配合而完成的。 展示圖片，簡單講解幾種細胞器及其分工：線粒體（旁欄部分）；葉綠體；內質網；高爾基體。再展示動物、植物的亞顯微結構圖片，提出問題，還能找到哪些細胞器。 表格總結細胞器及其功能（補充雙層膜、單層膜；提醒學生注意細胞結構與功能適應） 引導學生展開討論，并對學生的發(fā)言進行評價。 以蛋白質的分泌為例子，內質網上的核糖體在核酸的指導下，合成各種氨基酸，這些氨基酸在內質網中連接成肽鏈，并初步進行折疊和包裝后，以囊泡的形式運送到高爾基體，在高爾基上，蛋白質被進一步修飾和包裝，再以囊泡的形式運送到細胞膜內側，最后被分泌到細胞外。這個過程需要消耗有線粒體提供的能量。 P49圖，許多細胞器都有膜的結構。這些膜都互相作用和聯(lián)系的。引出生物膜系統(tǒng)的名詞。再次回顧蛋白質合成分泌，強調生物膜系統(tǒng)的工作方式。 生物膜系統(tǒng)的功能：每種功能讓學生嘗試舉出例子。 功能一：維持穩(wěn)定的細胞內部環(huán)境，物質運輸、能量轉換和信息傳遞（例子：細胞膜、葉綠體的膜等）；功能二：許多化學反應都在生物膜上進行，生物膜提供了廣闊的反應面積（例子：葉綠體、線粒體）；功能三：隔開各個細胞器。人工血液透析的原理。 科學家故事（可以提到前面細胞器之前講），強調幾個科學家分別的成果是什么：克勞德：差速離心法；德迪夫：發(fā)現(xiàn)溶酶體：帕拉德：發(fā)現(xiàn)核糖體和線粒體結構，動態(tài)研究細胞。（本部分也可以在講細胞器前進行） 幾種細胞器名稱、功能、結構；細胞器如何互相配合完成產物分泌的生理功能；細胞的生物膜系統(tǒng)及其功能。 （略） 學生活動 回憶并回答問題（如葉綠體、液泡） 回答旁欄部分的問題 觀察細胞亞顯微模式圖 閱讀課文，嘗試填寫表格 閱讀課文中的資料分析，展開討論，分別回答討論題 觀察p49圖，找到幾種細胞器膜之間的關系 對生物膜的功能舉出例子 閱讀《科學家故事》，找出關鍵信息。 七、板書設計 第2節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內的分工合作 一、細胞質基質： 1、概念：指細胞質中沒有分化的部分，即指除了細胞質中的細胞器和內含物以外的基質部分。 2、含有的物質：水、無機鹽離子、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶等。 3、主要功能：①是活細胞進行新陳代謝的主要場所；②為新陳代謝的進行提供所需要的物質和一定的環(huán)境條件。 二、細胞器：懸浮在細胞質基質中的具有特定的形態(tài)、結構和功能的小器官。 1、線粒體： ① 除個別（如人的紅細胞）外，普遍存在于真核生物細胞中。 n 原核細胞中沒有線粒體。 ② 功能：是活細胞進行有氧呼吸的主要場所。為細胞的生命活動提供必需的能量（約95%來自于線粒體）。 n 主要場所而非全部場所，因為有氧呼吸的開始部分是在細胞質基質中進行的。 n 線粒體因消耗氧氣、產生二氧化碳，因此是生物體中二氧化碳濃度最高、氧氣濃度最低的場所。 ③ 形態(tài)：一般呈橢球形。 ④ 結構：雙層膜結構。 A、外膜：使線粒體與周圍的細胞質基質分開，是各種分子和離子進入線粒體內部的屏障。 外膜使線粒體相對獨立于細胞質基質。 n 通過外膜，線粒體內部與細胞質基質進行物質交換，保護線粒體內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 B、內膜：某些部位向線粒體的內腔折疊形成嵴，嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質。 嵴使內膜的表面積大大增加，增加了酶分子附著的表面積。 ⑤分布：一般來說是均勻分布的。但它在活細胞中能自由地移動，常集中于需能量較多的地方（新陳代謝旺盛的部位）。 n 線粒體中含有核糖體和少量的DNA、RNA，因而本身能合成少數(shù)種類（13種）多肽，其余多數(shù)的蛋白質由DNA在游離核體上合成。因此，線粒體既受細胞核遺傳物質的控制，又受自身遺傳物質的控制，能自我復制，具有相對獨立性，是一種半自主性的細胞器。 n 線粒體能產生ATP和水。 2、葉綠體：植物細胞中最重要的一種質體（真核植物細胞所特有） n 質體：真核植物細胞特有的細胞器，分為白色體、有色體和葉綠體。其中，白色體存在于植物體不見光部位，不含色素，起儲存淀粉和油滴的作用；有色體存在于果實、花瓣中，含類胡蘿卜素，使果實、花瓣呈現(xiàn)顏色；葉綠體主要存在于葉肉細胞中（幼莖的皮層細胞中也有），含葉綠素和類胡蘿卜素，能進行光合作用合成有機物。 ① 功能：綠色植物細胞中進行光合作用的細胞器。 ② 形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形，綠色。 ③ 結構：雙層膜結構。 a、內部含有幾個到幾十個（綠色）基粒，均由囊狀結構堆疊而成——增加了葉綠體內的膜面積。 b、基粒與基粒之間充滿了基質。 c、囊狀結構的薄膜上，有進行光合作用的色素，這些色素可以吸收、傳遞、轉化光能。 d、光合作用所需要的酶分布于葉綠體的基粒上和基質中。 n 基質中含有少量的DNA、RNA（具有相對獨立性）和核糖體（能合成少數(shù)種類的多肽物質）。 n 葉綠體能產生ATP和水。 n 比較線粒體和葉綠體： 1、相同點： ① 雙層膜結構； ② 含少量DNA、RNA，能自我復制，具相對獨立性； ③ 含核糖體，能合成少數(shù)種類的多肽物質； ④ 都是能量轉換站。 2、區(qū)別： ① 分布方面：線粒體普遍存在于真核生物細胞中（哺乳動物的成熟紅細胞除外）；葉綠體是綠色植物所特有的，主要存在于葉肉細胞中。 ② 功能方面：線粒體是細胞有氧呼吸的主要場所，分解有機物，釋放能量；葉綠體是光合作用的場所，合成有機物，儲存能量。 ③ 結構方面：線粒體內膜向內折疊成嵴，增加了內膜面積；葉綠體內膜不向內折疊，但內腔中含有幾個到幾十個基粒，也增加了內部的膜面積。 3、內質網：真核細胞中膜面積最大的細胞器。 ① 結構：由膜結構連成的網狀物，由單層膜構成，其上附著有許多酶； ② 分布：絕大多數(shù)動、植物細胞內部都有內質網；廣泛分布于細胞質基質內； ③ 類型： 粗面型內質網：表面有核糖體附著； 滑面型內質網：表面光滑，無核糖體附著。 ⑤ 功能：有機物合成的“車間”。 a、對細胞質起支持和分隔作用——在細胞中內連核膜，外連細胞膜； b、增大了細胞內的膜面積，加之其上有多種酶，有利于細胞內各種化學反應的進行； c、粗面型內質網和蛋白質的合成與運輸有關； d、滑面型內質網與糖元、脂質的合成有關，并具有分泌功能。 n 合成代謝旺盛的細胞中，內質網比較發(fā)達。 4、核糖體： ① 無膜結構；橢球形的粒狀小體；由核糖體的核糖核酸（rRNA）和蛋白質構成（1 ：1）。 ② 存在于所有類型的活細胞中（包括原核細胞），也存在于細胞核、線粒體和葉綠體內，以及核膜的外膜上。 n 與核糖體的形成有直接關系的結構是核仁。 ③ 類型： 附著核糖體：附著于內質網表面； 游離核糖體：游離于細胞質基質中。 ④ 功能：細胞內合成蛋白質的場所——蛋白質的“裝配機器”。 a、附著核糖體：合成某些專供輸送到細胞外面的蛋白質，如抗體、酶原、蛋白質類激素等。 n 酶原：酶的前體，必須經過激活才能表現(xiàn)出催化能力。 b、游離核糖體：合成某些專供細胞本身生長所需要的蛋白質（包括酶），這些蛋白質多半分布于細胞質基質中。此外，也合成某些特殊蛋白質（如血紅蛋白）。 5、高爾基體： n 高爾基體是由意大利的神經解剖學家高爾基發(fā)現(xiàn)的，而并非是俄國的那個文學家高爾基。 ① 普遍存在于動植物細胞中；單層膜結構。 ② 一般呈網狀。 n 在電鏡下，高爾基體是一些緊密地重疊在一起的囊狀結構，膜結構折疊成片層狀的扁平囊，有些扁平囊的末端擴大成大小不等的囊泡。 n 在電鏡照片上，可看見這些膜是與內質網相連通的。 n 在粗面型內質網上合成的蛋白質運輸?shù)礁郀柣w后，由成熟的大泡送到細胞表面向外排出。 ③ 功能：對蛋白質進行加工和轉運——蛋白質的“加工廠”。 a、動物細胞中：與細胞分泌物的形成有關——加工和轉運蛋白質、合成和運輸脂質。 n 參與蛋白質合成和分泌的細胞器及細胞結構：核糖體（合成）、內質網（運輸）、高爾基體（加工）、線粒體（供能）、細胞膜（外排） n 高爾基體是細胞分泌物最后加工和包裝的場所，所以，在具有分泌功能的細胞中比較發(fā)達。 n 用放射線示蹤法發(fā)現(xiàn)核糖體上合成的蛋白質，經過內質網運輸至高爾基體形成各類分泌物而排出細胞外，這是考試的熱點之一。 b、植物細胞中：與細胞壁的形成有關。 6、中心體： ① 無膜結構。 ② 存在于動物細胞和低等植物細胞中，通常位于細胞核附近的細胞質中。 n 在一般的繪圖中，植物細胞中沒有中心體，是因為一般繪的都有是高等植物細胞。 ③ 結構：每個中心體由兩個互相垂直排列的中心粒及其周圍物質組成。 ④ 功能：與動物細胞有些分裂過程中紡錘體的形成有關——中心粒發(fā)出的星射線能把成對的染色體拉向相反的兩極。 n 高等植物細胞有絲分裂時沒有中心體的出現(xiàn)。 7、液泡： ① 單層膜結構；存在于植物細胞中。 n 具有一個大的中央液泡是成熟的植物細胞的顯著特征，也是其與動物細胞在結構上的明顯區(qū)別之一。 n 在成熟的植物細胞中，可以占據(jù)細胞體積的90%以上，細胞核和細胞質的其它部分都被擠在緊貼細胞壁上成為一薄層。 n 幼小的植物細胞（分生組織細胞如根尖和莖尖剛分裂出來的小細胞）中有許多小而分散的液泡，在電子顯微鏡下才能看到，在光學顯微鏡下看不到。 ② 結構：泡狀結構，表面有液泡膜，內有細胞液，含多種有機物和無機物，如無機鹽、生物堿、糖類、蛋白質、有機酸、色素等。 n 其中的色素決定了植物花、果皮和葉子的顏色：除了綠色外，其它的顏色大多數(shù)是由細胞液中的色素所決定。 ③ 功能： a、對細胞的內環(huán)境起著調節(jié)作用，可使細胞保持一定的滲透壓，保持膨脹的狀態(tài)。 n 液泡膜具有特殊的選擇透過性，能使許多物質大量地積聚在液泡中。 b、與植物細胞的水分代謝密切相關。 c、大量物質存在，濃度很高，不易失水，抗旱；不易結冰，抗凍。 8、溶酶體： ① 結構：單層膜囊狀結構。 ② 分布：幾乎所有的動物細胞中均有溶酶體。 ③ 功能：細胞內的“酶倉庫”、“消化系統(tǒng)”，具有營養(yǎng)和防御功能。 n 溶酶體是由高爾基體的囊泡發(fā)育而成的。 n 對八種細胞器的小結： 1、具膜結構的細胞器：線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、液泡、溶酶體。 2、無膜結構的細胞器：核糖體、中心體。 3、具雙層膜結構的細胞器：線粒體、葉綠體。 4、具單層膜結構的細胞器：內質網、高爾基體、液泡、溶酶體 5、含少量DNA、RNA的細胞器：線粒體、葉綠體 6、含色素的細胞器：葉綠體、液泡 7、參與能量轉換：葉綠體、線粒體 8、動物細胞和植物細胞共有但功能不同：高爾基體 八、布置作業(yè) 基礎： 1．線粒體是細胞進行__________________的主要場所，是細胞的_________________。細胞生命活動所需的能量，大約_____________來自線粒體。 2.葉綠體是綠色植物能進行__________________的細胞含有的細胞器，是植物細胞的__________________和_________________。 3.內質網是由_________連接而成的___________________，是細胞內蛋白質__________和__________，以及___________合成的“車間”。 4.高爾基體主要是對來自內質網的______________進行______________、_____________和_______________的“車間”及“發(fā)送站”。 5.核糖體有的附著在___________上，有的游離分布在____________中，是“生產蛋白質的機器”。_______________是“消化車間”，內部含有多種______________，能分解__________、______________的細胞器，__________并____________侵入細胞的病毒或病菌。液泡主要存在于______________中，內有___________，含___________、_____________、____________和____________等物質。中心體見于___________和某些___________________的細胞，由兩個互相垂直排列的_____________及周圍物質組成，與細胞的_________________有關。 6.在細胞質中，除了細胞器外，還有呈膠質狀態(tài)的_______________. 7.葉肉細胞中的葉綠體，散布于___________中，呈________色，扁平的____________或_____________。 8.線粒體普遍存在于________________和________________中。_______________染液是專一性染_____________的_______________染料，可以使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)_________色，而細胞質接近__________。 9.分泌蛋白最初是在內質網上的______________中由____________形成______________，__________進入____________進行加工，形成有一定_____________的蛋白質。內質網可以“出芽”，也就是鼓出由膜形成的_____________，包裹著要運輸?shù)牡鞍踪|，離開內質網，到達_____________,與_________________結合，____________成為______________的一部分。高爾基體還能對蛋白質作進一步的________________,然后形成包裹著蛋白質的_________。囊泡移動到___________,與_____________融合，將蛋白質分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運輸?shù)倪^程中，需要消耗___________。這些能量的供給來自______________。 10.在細胞中，許多細胞器都有膜，如______________、_______________、______________、_______________、_______________等，這些________________和______________、____________等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。 11.細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行_________、_____________和___________的過程中起著決定性作用。 變式訓練： 1、下列哪項不是細胞質中的細胞器？ （ ） A.葉綠體 B. 染色體 C. 線粒體 D. 液泡 2、一株高等植物的所有細胞都具有的結構是 （ ） A. 大液泡 B. 中心體 C. 細胞壁 D. 葉綠體 3、下列結構中不含磷質的細胞器是 （ ） A. 線粒體和中心體 B. 核糖體和高爾基體 C. 高爾基體和內質網 D. 中心體和核糖體 4、下列細胞的各種結構中，具有由磷脂和蛋白質構成的結構膜的一組是 （ ） ①細胞膜 ②線粒體 ③高爾基體 ④中心體 ⑤染色體 ⑥核膜 ⑦內質網 ⑧核糖體 A. ①②③⑤ B. ①②③⑥⑦ C. ①④⑥⑦⑧ D. ①②④⑤⑦ 5、內質網與核膜、細胞膜相連，這種特點表明內質網的重要功能之一是 （ ） A. 提供細胞內物質運輸?shù)耐ǖ? B. 擴展細胞內膜，有利于酶的附著 C. 提供核糖體附著支架 D. 參與細胞內某些代謝反應 6、能體現(xiàn)各生物膜在結構上的聯(lián)系，并且以“出芽”方式進行的是 （ ） A.核膜和內質網膜 B.細胞膜和高爾基體膜 C.內質網膜和細胞膜 D.細胞膜和線粒體膜 7、研究人員分別對光合細菌和蛔蟲進行各種分析、觀察等實驗，獲得的結果如下表（表中“√”表示“有”，“”表示“無”）。你認為該研究人員的實驗記錄正確的是 （ ） 核膜 光合色素 葉綠體 線粒體 中心體 核糖體 光合細菌 √ √ 蛔 蟲 √ √ √ A.光合細菌 B.蛔蟲 C.都正確 D.都不正確 8、在胰島細胞中，與合成和分泌胰島素有關的一組細胞器是 （ ） A. 線粒體、中心體、高爾基體、內質網 B. 內質網、核糖體、葉綠體、高爾基體 C. 內質網、核糖體、高爾基體、線粒體 D. 內質網、核糖體、高爾基體、中心體