第二章生命的基本單位

1、第二章 生命的基本單位細(xì)胞教學(xué)重點：1、圍繞細(xì)胞不同于非生物的生命特點進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論。2、細(xì)胞膜的選擇透過性。3、線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)，為第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基礎(chǔ)。4、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，為第五章學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教學(xué)難點 ：1、細(xì)胞的體積與相對表面積對于細(xì)胞的意義。2、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點，理解膜的流動性。3、葉綠體、線粒體和高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能，理解細(xì)胞器間的關(guān)系。4、染色質(zhì)與染色體間互相轉(zhuǎn)換的動態(tài)關(guān)系教學(xué)過程 ：問題：病毒具有生命物質(zhì)中最重要的兩種成分生命活動的體現(xiàn)者蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)核酸。可是病毒卻不能單獨存活，病毒只有侵入寄主細(xì)胞后才能體現(xiàn)生命的特點。上述

2、事實說明了什么？你能分析這其中的原因嗎？小結(jié)：從物質(zhì)基礎(chǔ)方面考慮，病毒成分簡單不足以完成復(fù)雜的新陳代謝；從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上看病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞學(xué)說指出：細(xì)胞是新陳代謝的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。因此病毒不能獨立進(jìn)行新陳代謝。病毒必須寄生于活的細(xì)胞生物中才能體現(xiàn)生命現(xiàn)象。問題：根據(jù)初中知識，舉例說明細(xì)胞生物可以分成哪幾類？它們在結(jié)構(gòu)方面的主要區(qū)別是什么？是否有什么共同的基本結(jié)構(gòu)？課件演示幾種植物細(xì)胞、幾種人體細(xì)胞、原核細(xì)胞。小結(jié)討論結(jié)果。生物界把沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒單獨分成一個特殊的界。有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物又根據(jù)細(xì)胞是否有細(xì)胞核分為原核生物和真核生物明確指出：高中階段主要學(xué)習(xí)以真核生物為中心的有關(guān)生物學(xué)問題

3、。真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)：（電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)）解釋細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)。引發(fā)學(xué)生探究細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的興趣。在電鏡下人們發(fā)現(xiàn)了什么？課件演示細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體等電鏡照片。指導(dǎo)學(xué)生讀圖：識記各結(jié)構(gòu)名稱以及各結(jié)構(gòu)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征；注意區(qū)分動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的異同。課件演示動物細(xì)胞和植物細(xì)胞模式圖，辨認(rèn)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。比較細(xì)胞的異同時要注意糾正錯誤。強(qiáng)調(diào)細(xì)胞共有的結(jié)構(gòu)和特有結(jié)構(gòu)，總結(jié)出筆記。問題：1、不同點？植物和動物組織細(xì)胞浸在清水中結(jié)局相同嗎？為什么植物可以光合作用？植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁；有的細(xì)胞有葉綠體或大液泡。動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞有中心體。2、相同點？說明

4、了什么？這些生命必不可少的結(jié)構(gòu)究竟用什么作用？這些結(jié)構(gòu)是如何體現(xiàn)出生命特點的呢？分別學(xué)習(xí)細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)及功能。（重在理解生命意義）一、細(xì)胞膜細(xì)胞都有細(xì)胞膜這足說明其對生命的重要性。根據(jù)細(xì)胞膜的相對位置可以推斷細(xì)胞膜對細(xì)胞有保護(hù)作用。學(xué)生討論：哪些實事可以說明細(xì)胞膜是有生命的？（相關(guān)內(nèi)容見擴(kuò)展資料）細(xì)胞膜是如何保護(hù)細(xì)胞的？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分與一般的膜存在什么根本的區(qū)別？問題討論：學(xué)生設(shè)計實驗：（1）證明膜的存在。（質(zhì)壁分離；顯微探針感受阻力；電鏡觀察。）（2）研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)需要得到實驗的材料，選用什么樣的生物提供材料？理由？如何得到細(xì)胞膜？（培養(yǎng)學(xué)生在下結(jié)論或推測時要重證據(jù)、講道理。表達(dá)觀點時

5、條理清晰的基本素質(zhì)。）介紹細(xì)胞膜的獲取方法（相關(guān)內(nèi)容見擴(kuò)展資料）。使學(xué)生了解科學(xué)家設(shè)計實驗的思路。（3）如何定性、定量的測定細(xì)胞膜的成分？觀察法：電鏡觀察細(xì)胞膜：暗、明、暗三層結(jié)構(gòu)。厚度約75100埃（見擴(kuò)展資料）。實驗法：科學(xué)家通過化學(xué)分析的方法測定了細(xì)胞膜的化學(xué)成分：事實一：膜易被脂類溶劑溶解。容易被蛋白酶溶解。（處理后消失。）事實二：脂類物質(zhì)很容易通過細(xì)胞膜。事實三：用指示劑可以確認(rèn)其成分：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。對于一般學(xué)生，可以通過分析上述資料引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，同時了解實驗設(shè)計的思路和方法。1、成分：磷脂、蛋白質(zhì)2、結(jié)構(gòu)：問題討論：（培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。）這兩類物質(zhì)分別隸屬于親水和

6、疏水物質(zhì)。這兩類物質(zhì)應(yīng)該如何排布？（1）磷脂分子結(jié)構(gòu)特點：磷脂分子分疏水端和親水端。如果是一層分子排成一個平面會是什么樣子？（不符合細(xì)胞膜內(nèi)外均為水環(huán)境的實際情況，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行物質(zhì)交換。）如果是兩層會是如何排列？理由？（2）親水的蛋白質(zhì)與磷脂分子的關(guān)系？根據(jù)前面給出的信息判斷：暗層和亮層哪層是脂類物質(zhì)？哪層是蛋白質(zhì)類物質(zhì)？依據(jù)？理解內(nèi)外兩側(cè)暗中央發(fā)亮的觀察結(jié)果。由于觀察技術(shù)所限，科學(xué)家對細(xì)胞膜的認(rèn)識基本上是假說和推測，了解學(xué)說和假說的區(qū)別。為形象表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點科學(xué)家根據(jù)假說設(shè)計了一些生物模型。其中被廣為接受的是：液態(tài)鑲嵌模型突出液態(tài)結(jié)構(gòu)（1）兩層磷脂分子基本骨架（2）蛋白質(zhì)覆蓋、鑲

7、嵌、貫穿于“骨架”上。問題：這樣的結(jié)構(gòu)與一般的“膜”有什么重要區(qū)別？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點對其生理功能會產(chǎn)生什么影響？   親水物質(zhì)可以充分接近膜，但是不能隨意通過膜！磷脂分子相互之間不連接，而且分子始終處于運動中液態(tài)流動狀。磷脂分子中的2分子脂肪酸總有一個是不飽和的鏈，因此脂肪酸長鏈在雙鍵處發(fā)生彎折。當(dāng)分子旋轉(zhuǎn)時會使相鄰分子發(fā)生位移，有可能制造出一個瞬間的縫隙，為物質(zhì)擴(kuò)散創(chuàng)造了機(jī)會。（如果膜兩側(cè)存在濃度差、分子又比較小或是不被磷脂分子排斥的脂類物質(zhì)即可以發(fā)生擴(kuò)散。）離子的直徑應(yīng)該是比較小的，應(yīng)該按照濃度差擴(kuò)散。可是事實上不是這樣。原因？細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的作用：蛋白質(zhì)是兩性化合物。

8、因此帶電的離子不易通過細(xì)胞膜。細(xì)胞外有些離子或小分子有機(jī)物可能會與膜上某些蛋白質(zhì)發(fā)生作用，導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)分子發(fā)生臨時性該變。 蛋白質(zhì)會出現(xiàn)臨時“隧道”或發(fā)生穿膜運動。結(jié)果是使相應(yīng)的離子或小分子有機(jī)會通過細(xì)胞膜。膜上的這些蛋白質(zhì)分子被稱作載體。糖蛋白形成的糖被的生理功能：（1）保護(hù)潤滑作用（2）細(xì)胞識別作用：實驗一、取低等多細(xì)胞動物黃海綿和紅海綿各一塊。分別打散并充分混合。靜置培養(yǎng)一段時間。結(jié)果：細(xì)胞重新聚集，形成黃海綿和紅海綿。沒有混合色海綿。實驗二、人類ABO血型的免疫反應(yīng)。（選擇講述）通過學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的功能（如細(xì)胞間的信息傳遞；細(xì)胞的物質(zhì)交換和免疫反應(yīng)等），有助于學(xué)生理解蛋白質(zhì)的分布特點及其

9、作用。載體：（蛋白質(zhì)）分布于膜上，專一性運輸特定物質(zhì)的工具。學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)：通過以上學(xué)習(xí)，總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點。證明細(xì)胞膜具有流動性的事實以及細(xì)胞膜的流動性對細(xì)胞的意義：（1）草履蟲食物泡的形成及發(fā)展變化。（2）變形蟲捕食和運動時偽足的形成；白細(xì)胞吞噬細(xì)菌；胞飲與分泌；（3）細(xì)胞分裂時膜的流動性（4）細(xì)胞雜交時的細(xì)胞融合人鼠細(xì)胞雜交實驗：熒光標(biāo)記膜上的蛋白質(zhì)，（紅色和綠色）細(xì)胞結(jié)合處界限分明。37、10分鐘后，界限消失，紅綠熒光標(biāo)記的蛋白質(zhì)均勻分布已經(jīng)看不出任何界限了。學(xué)生總結(jié)：細(xì)胞膜通過流動可以完成什么生命過程？（為細(xì)胞吸收、分泌、修復(fù)、融合、運動、捕食、變形、分裂等提供了基礎(chǔ)）3、細(xì)胞膜

10、的特點：結(jié)構(gòu)特點具有流動性。功能特點具有選擇透過性通過學(xué)習(xí)使學(xué)生理解生物膜與一般非生物膜的不同，體會生物膜的生命特點。學(xué)生討論：細(xì)胞膜的流動性與功能上的選擇透過性之間的聯(lián)系。4、各種物質(zhì)通過膜的方式：（請參閱“細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu).ppt”）學(xué)生討論生物模型：（1）一碗水中滴一滴紅墨水，會發(fā)生什么現(xiàn)象？物理學(xué)上屬于哪類？原理？（自由擴(kuò)散的條件是：兩個溶液之間存在濃度差）注意糾正：強(qiáng)調(diào)擴(kuò)散的雙向性，總結(jié)局是擴(kuò)散速率不同造成的。（2）如果兩個濃度不同的溶液之間存在半透膜溶劑分子可以自由通過，溶質(zhì)分子不能通過時，溶液中溶劑分子的擴(kuò)散，又該是什么結(jié)果呢？（逆濃度方向發(fā)生）（3）細(xì)胞需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)是否都

11、可以通過擴(kuò)散作用通過細(xì)胞膜呢？哪些不可以？為什么？擴(kuò)散作用局限于哪些類型的物質(zhì)？小結(jié)：擴(kuò)散屬于被動運輸。根據(jù)是否需要載體幫助擴(kuò)散分為：協(xié)助擴(kuò)散和自由擴(kuò)散。由于水分子的擴(kuò)散是逆濃度差進(jìn)行的，因此水分子的擴(kuò)散又被稱為滲透作用。問題：擴(kuò)散作用是細(xì)胞依靠濃度差進(jìn)行的被動吸收方式。它的優(yōu)缺點各是什么？細(xì)胞是如何吸收離子和小分子有機(jī)物的？講解主動運輸?shù)奶攸c：以生活中的相似事例比喻。使學(xué)生知道主動運輸?shù)奶卣?。列舉主動運輸?shù)氖聦崳海?）海帶細(xì)胞中的碘濃度30倍于海水；其他海藻有的甚至可以200萬倍于海水；（2）紅細(xì)胞中的K離子30倍于血漿。（3）不同植物吸收的元素的種類和比例不同。學(xué)生總結(jié)歸納、填表：方式通過

12、方向載體輔助能量消耗物質(zhì)形式自由擴(kuò)散     滲透作用     協(xié)助擴(kuò)散     主動運輸     總結(jié)：膜的保護(hù)作用是一種生物保護(hù)。一旦細(xì)胞死亡此作用將消失。問題：（1）細(xì)胞膜對細(xì)胞的保護(hù)有什么重要的生物學(xué)意義？（細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，害物質(zhì)被屏阻。保證新陳代謝的需求原料及時供應(yīng)，產(chǎn)物及時排除。）（2）細(xì)胞膜不同于一般非生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點是哪些？（結(jié)構(gòu)上的流動性，功能上的選擇透過性。）5、細(xì)胞的內(nèi)吞和外排作用：不能透過細(xì)胞膜的大分子物質(zhì)“