陕西省石泉县高中生物 第三章 细胞的基本结构 3.2 细胞的类型和结构（3）教案 新人教版必修1.doc

细胞的类型和结构课标依据 本模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分和整体的统一等，有助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质的理解。教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息，进行交流，以丰富相关知识，加深对科学、技术、社会相互关系的认识。教材分析 细胞的生物膜系统是高中生物必修一第三章第二节的内容。所讲述的细胞的有关结构和功能则更加微细。但是教材的叙述不太详细，所以需要教师作必要的补充，关于各种生物膜在结构上的联系，教材介绍了内质网膜与核膜，内质网膜与细胞膜，内质网膜与线粒体膜在结构上的直接联系，以及内质网膜，高尔基体膜和细胞膜三者之间在结构上的间接联系。关于各种生物膜在功能上的联系，教材首先从实例引入，介绍科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过的在豚鼠胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸的实验。实验表明，分泌蛋白在内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网高尔基体细胞膜的方向运输的。然后提出问题“在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？”引导学生思考。接着，才讲述分泌蛋白在核糖体上合成以后，在内质网和高尔基体中的加工过程。最后得出结论：细胞内的各种生物膜在功能上是既有分工，又有联系的。学情分析由于许多内容要求学生具有相当的抽象思维能力与空间想象能力，加上高一学生的掌握有关知识不尽如意，故本课时教学宜详宜细。对教材表层知识进行学习的基础上，着重于总结生物膜系统在结构和功能的紧密联系。 三维目标知识与能力通过学习细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上都紧密联系的统一整体, 简述生物膜系统的概念, 叙述研究生物膜的重要意义过程与方法通过课本插图、课件培养和发展学生的识图能力，采用问题资料和设计问题引导培养学生分析和解决问题的能力并且在自学的过程中掌握自主学习的方法，体会讨论探究的过程。情感态度与价值观通过各种生物膜在结构和功能上的联系的学习，进一步明确结构和功能相统一的观点及事物普遍联系的观点；通过各种生物膜的研究成果的介绍，充分调动学生的积极性，渗透STS思想。教学重难点教学重点1.各种生物膜在结构和功能上的联系。2. 生物膜系统的概念。教学难点各种生物膜在功能上的联系。教法与学法本节课主要通过学生自学和教师PPT 展示来进行教与学的互动，在PPT当中要多放一些有利于学生空间结构理解的素材。教学资源多媒体设备教学活动设计师生活动设计意图批注新课导入：教师：同学们好！第一个问题，大家还记得细胞主要由那几部分组成吗？（等同学们回答）大家都回答的很好，那么我再问一个问题，细胞质中的细胞器有哪些？（等大家回答，同时一边听他们的回答，一边把他们回答的内容写在黑板上包括：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、溶酶体、核糖体）。不错，看来大家已经把高二的知识掌握的很牢固了，那么最后来一个高难度的，我想请两个同学到黑板上来列表将这些细胞器分类，顺便给点小小的提示要从有无膜结构来划分，哪些是双层膜，哪些是单层膜。（请同学上台做答）好了，大家看看黑板上这两位同学的表格做得好不好啊？嗯，看来这些知识都难不倒大家了，两位同学都能很好的做区分了，相信在座的也能够做得好。 大家看，细胞里面有那么多的细胞器都有膜结构，除此之外我们还知道，细胞有细胞膜包裹着，细胞核呢，又有核膜，那么它们之间会不会有什么联系呢？今天就让我们带着这个问题一起来细胞的生物膜的奥妙。一、各种生物膜在结构上的联系（教师展示动物细胞结构示意图） 同学们大家看黑板上的挂图，从直观上面来讲，大家有没有发现具有生物膜的细胞结构之间的联系？（停顿）对，从直观上来看这幅挂图，我们不难发现有些膜结构是直接相连的。大家看，内质网膜和细胞核膜之间是不是直接连接在一起的啊？（同时用教棍指出相应的位置）这就是生物膜之间的直接联系。具体来讲，通常由于内质网膜与外层核膜的直接联系，内质网腔与内外层核膜之间的腔是相通的。在某些细胞内还可以看见，内质网膜和细胞膜是直接相连的。生物体的生命活动都需要线粒体提供能量，因此，有的细胞内质网膜甚至是与线粒体外膜连接的。同学们，我们之前复习的具有膜结构的细胞结构还有一种就是高尔基体，大家看这高尔基体并没有与其他具膜的细胞结构相连接，那么他们直接就没有联系了吗？现在，我想请同学们回忆一下，细胞膜的结构特点是什么？（停顿，等待同学作答） 同学们回答的很对，生物膜和细胞膜相似，在也具有流动性的特点。大家看图上的这些结构（指着图中的的小泡），我们在学习细胞膜的功能和结垢的时候也提到过这个结构不知道还有不有同学记得？提示：细胞的内吞外排作用。结合之前的两个问题，同学们知道生物膜之间在结构上的另一种联系是怎样形成的了吗？（停顿）没错，就是通过小泡来联系的。内质网通过“出芽”形式形成小泡离开内质网，移动到高尔基体，与高尔基体融合；高尔基体膜又可突起形成小泡。离开高尔基体，移动到细胞膜与细胞膜融合。同时，细胞膜又可内陷形成小泡回到细胞质中。这些膜结构的间接相连也是利用了细胞膜的结构特点：细胞膜具有一定的流动性。现在，我们来回顾一下，生物膜结构上的联系。他们之间的联系可以分为直接联系和间接联系两种。顾名思义，直接联系就是两种具膜生物结构直接接触产生的联系，包括核膜和内质网膜之间的联系、内质网膜和细胞膜之间的联系、内质网膜和线粒体之间的联系。间接联系则是通过具膜细胞结构出芽或内陷形成小泡相连，主要的是高尔基体与内质网和细胞膜之间的联系。（一边讲述一边板书）二、生物膜在功能上的联系同学们都知道蛋白质是在核糖体上形成的，但是核糖体上翻译形成的都是单链的多肽链，而生物体中的蛋白质结构远比这复杂，那么核糖体上形成的多肽链还要经过哪些途径才能成为结构复杂的蛋白质呢？科学家们在研究分泌蛋白的形成和分泌时做过一个实验，成功的证明了蛋白质合成和分泌的途径。他们采用了同位素标记法，请同学们结合之前的学习同学们想想他们采用这种方法为什么可以证明分泌蛋白形成和分泌的途径？（等待同学思考，请同学回答）同学们回答的很对，大家都知道放射性同位素标记后的物质很容易被检测出来，而蛋白质的基本单位是氨基酸，使用放射性同位素标记某种氨基酸再通过检测被标记后的氨基酸去路就可以知道分泌蛋白形成和运输的途径了。科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测发现，3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物种。（一边讲，一边在合成分泌蛋白运输的过程示意图指出相应位置。）从科学家的这个实验中，我们不难发现，分泌蛋白合成和运输到细胞外先后要经过这些结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。在核糖体上合成的分泌蛋白为什么不直接运输到细胞外，而是要依次经过内质网和高尔基体呢？经过研究发现，核糖体上合成的蛋白质是不成熟的，因此，必须在内质网和高尔基体上进行进一步的加工。具体过程如下：首先，附着在内质网上的核糖体合成多肽链；然后进入内质网上进行粗加工，如：折叠、组装、加上糖基团形成较为成熟的蛋白质；之后，内质网腔膨大、出演形成小泡，将较成熟的蛋白质运输到高尔基体中，在高尔基体上进行精加工形成成熟的蛋白质；最后， 高尔基体突起形成小泡包裹分泌蛋白，移动到细胞膜，与细胞膜融合把蛋白质释放到细胞外。（板书简单的路径及相应结构上的反应） 细胞的生命活动需要能量，能量离不开线粒体，分泌蛋白的合成及运输的整个过程都需要线粒体这个“动力站”提供能量。线粒体的内膜上附着有大量与有氧呼吸相关的酶。 可见，生物膜不仅在结构上有一定联系，在功能上也各有分工同时联系紧密，这次能使得生命活动高效有序的进行。补充：各种生物膜在化学组成上相似细胞中的各种生物膜不仅在结构和功能上有着联系，同时，他们在物质组成上也具有相似性。与细胞膜类似，其他生物膜都主要由蛋白质、脂类、少量糖类组成。但是，在不同生物膜上，各物质含量有差异。3、 生物膜系统的概念生物膜系统是指由细胞膜、核膜以及一切所有由膜围成的细胞器组成的，在结构和功能上有一定联系的统一整体，它们形成的结构体系。这里同学们要特别注意的是，内质网膜、高尔基膜、线粒体膜，这些细胞器膜并非生物膜系统的组成部分，细胞器才是生物膜系统中的组成成分。与细胞膜相似，细胞的生物膜系统中的其他组成成分也具有保护、隔离、运输等作用。具体来说包括一下几个方面：生物膜系统能够使细胞维持相对稳定的内环境，同时在物质的运输、能量交换、信息传递中都起着重要作用。细胞中的很多生化反应都是在膜上进行的，细胞内的膜面积为酶的附着提供了有利条件，增大了生化反应的效率细胞内的生物膜将细胞分成多个小区室，使得各部分之间的生化反应能够同时进行，避免了相互干扰，保证了生命活动高效、有序地进行。（讲解和板书）四、研究生物膜的重要意义从20世纪700年代以来，由于物理、化学技术和方法的应用，使得生物膜的研究进入到了分子水平，并且取得了突飞猛进的发展。在科学上来讲，新的进展和突破是为更进一步研究细胞的生命活动规律、细胞与外界的物质交换提供了条件。那么在我们的日常生活中同学们觉得研究生物膜有什么意义？大家可以结合我们生物膜（细胞膜）的结构和功能特点考虑。在工农业生产中，利用人们对生物膜的研究，可以模拟生物膜生产各种选择透过性膜用于污水处理、海水淡化等，在农业生产上还可通过研究生物膜与作物抗寒、抗旱、耐盐机制的关系生产出新品种，医学上，还可以尝试合成人工膜材料，代替病变器官行使正常的生理功能等。小结细胞的生物膜系统包括了细胞膜、核膜以及所有的具膜细胞器。它们在结构和功能以及组成成分上都有一定的联系。尤其是在分泌蛋白的合成与运输的过程中，生物膜之间的联系相当密切。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要作用，研究生物膜对于人类的生产生活也具有相当积极的作业。这堂课，我们主要掌握的是分泌蛋白形成的过程和生物膜的概念，希望同学们能结合以前的知识梳理一下这堂课的知识，能将新旧知识相互联系。