精品新人教版必修1高中生物32细胞器系统内的分工合作 第1课时优质课教案.docx
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精品新人教版必修1高中生物32细胞器系统内的分工合作第1课时优质课教案
第2节细胞器——系统内的分工合作
●从容说课
本节教材的编写不仅仅是介绍有关细胞器的基本结构以及功能的知识，而是把细胞作为一个基本的生命系统，引导学生用系统的观点来认识细胞，探讨组成生物体的各个细胞是怎样相对独立，又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组成成分的协调配合完成的。
由于该节知识微观、抽象，教学时，首先引导学生联系生活经验进行类比，认识细胞内各个细胞器及其分工，然后采用：
识图——感知科学过程和方法——实验观察——解决问题的流程进行教学。
本节课计划用三个课时来完成。
第一课时通过引导学生识图，感知科学过程和方法，了解细胞，细胞器的结构、形态和功能，达到从理性上认识细胞器。
第二课时安排用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验，以增强学生对叶绿体和线粒体的感性认识，进一步了解叶绿体、线粒体的形态和分布，为下一步学习其功能打下伏笔，同时巩固使用高倍显微镜的方法步骤。
学生在学习了各种细胞器的结构和功能之后，脑子里还是一个个独立的细胞器的印象，还没有把这些细胞器作为一个系统的组成成分联系起来，所以，第三课时教师以分泌蛋白的合成和运输为例，通过设计的问题，创设问题情境，让学生分析分泌蛋白合成并分泌到细胞外的过程，体会细胞器之间的分工和协调配合，引导学生思考，在激活学生原有知识的基础上，进一步发现新的知识。
细胞内的各种生物膜在结构上有一定的联系，同时，结构又决定功能，各种生物膜在功能上分工、协作，才能保证细胞的生命活动高效、有序地进行。
因此必须以此为切入点，明确各种生物膜在结构上有哪些联系，在功能上又是如何分工协作的，才能深入理解细胞是生物体结构和功能的基本单位。
使学生进一步理解生物膜系统的概念，形成一定的知识体系。
最后适当补充一些资料，使学生知道相关知识发展的新动向，了解一些科研方法，并且有利于培养学生的阅读和分析能力。
●三维目标
1.知识与技能
（1）举例说明几种细胞器的结构和功能。
（2）了解分离各种细胞器的科学方法。
（3）了解植物细胞和动物细胞的区别。
（4）用高倍镜观察叶绿体、线粒体在细胞中的分布和形态。
（5）制作人的口腔上皮细胞临时装片；制作藓类植物叶片的临时装片。
（6）实验原理
①叶绿体是细胞中最大的细胞器之一，数量多，呈绿色，用高倍显微镜在活细胞状态下，不需要染色就可以清晰地看到。
②线粒体在动植物代谢比较旺盛的细胞中数量较多，健那绿染液是针对线粒体的专一性很强的活细胞染料，对活细胞进行染色后可以把线粒体染成蓝绿色，并用显微镜观察。
（7）明确生物膜的化学组成和基本结构。
（8）理解细胞的生物膜系统的概念和作用。
（9）理解细胞的生物膜系统是一个在结构和功能上都是紧密联系的统一整体。
（10）了解生物膜的研究成果及研究意义。
2.过程与方法
（1）自主学习：
让学生通过类比认识细胞内各细胞器及其分工。
通过资料的阅读和设计的问题的引导，培养学生分析和理解问题的能力，进而发展综合的能力。
（2）思维训练：
利用课本插图、教学挂图和课件，培养和发展学生的读图能力，提高分析、类比归纳的学习方法。
（3）合作实验、自主探究、讨论答疑。
3.情感态度与价值观
（1）引导学生认同：
细胞是一个基本的生命系统，其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。
（2）让学生体验到科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。
（3）通过细胞内各种生物膜在结构和功能上联系的学习，进一步明确结构与功能相统一的观点以及事物之间存在普遍联系的观点。
（4）通过生物膜的研究成果的介绍，充分调动学生学习生物学知识的兴趣，激励他们对生命科学知识要有不断探索的精神，同时渗透STS思想。
（5）参与小组合作交流，体验合作学习的快乐。
●教学重点
1.几种细胞器的结构和功能。
2.使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.细胞的生物膜系统的重要作用。
●教学难点
1.如何掌握几种细胞器的结构和功能。
2.如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。
3.各种生物膜在结构和功能上的联系。
4.实验材料的选择。
5.生物图的绘制。
●教具准备
1.教师课件、细胞亚显微结构模型。
2.各种实验仪器、试剂。
3.教师准备观察材料：
新鲜的藓类叶片、菠菜叶。
4.课前10分钟制作藓叶的临时装片和人的口腔上皮细胞临时装片。
●课时安排
3课时
第一课时细胞器的结构和功能
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作教学课件。
2.学生查阅资料，收集在“探究细胞的微观世界”方面的科学家及研究成果。
［情境创设］
利用课本“问题探讨”创设问题情境，同时出示本节课题：
细胞器的结构和功能。
［师生互动］
教师：
工厂一般都由若干个车间和部位组成，那么一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？
细胞内也存在类似的部门或车间吗？
你能举出例子吗？
学生：
讨论并回答上述问题。
教师：
细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化。
细胞内部像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”都有一定的结构，如：
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等，它们统称为细胞器。
同学们可能会感到很疑惑：
细胞器这么小，科学家是怎样把各种细胞器分离开来，分别去研究它们的生理功能的呢？
课前我曾请几位同学去做了这方面的资料收集工作，现在我们来看看他们的成果如何。
学生1：
汇报科学家分离各种细胞器的分法。
学生2：
汇报科学家对不同细胞器的研究方法及成果。
教师：
这几位同学收集到的资料都非常珍贵。
我们大家要向他们学习，现在我们一起来阅读课本P44和P51介绍的方法。
学生：
阅读课文，并归纳。
1.分离各种细胞器的方法是差速离心法。
2.科学探究离不开探究精神、理性思维和技术手段的结合。
教师：
细胞内有哪些细胞器？
它们在形态、结构上有什么不同？
在功能上如何分工？
它们又是如何协调配合完成各种生命活动的呢？
课本中展示了各种细胞器的图，以及动物细胞、植物细胞的亚显微结构模式图。
请仔细观察图、文和老师展示的资料，说出各种细胞器在细胞中的分布位置、形态结构，并推测它们的功能。
1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。
分析回答：
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个
400个
260个
12500个
1350个
（1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为_____________________。
（2）动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多，是因为_____________________。
（3）从表中所示数据可以看出线粒体的多少与________有关。
2.通常线粒体均匀分布在细胞质基质中，但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中，例如，在小鼠受精卵的分裂面附近集中。
在同一生物不同的组织、器官的细胞中线粒体的数量也有很大差别，例如，线粒体数量在人的心肌细胞比平滑肌细胞中多。
在不同生物体，因为代谢程度的不同，线粒体数量也有差别，例如，一般动物细胞中线粒体的数量，比植物细胞多一些，飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数比不飞翔鸟类的多。
运动员肌细胞线粒体的数目比缺乏锻炼的人多。
在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。
为什么？
线粒体：
屏幕显示资料一：
学生：
观察资料以及课本P45图3－3和P46图3－7，讨论回答：
1.解析：
用“结构与功能相统一”的观点解释。
答案：
（1）心肌细胞运动量大，因不停地收缩舒张，需能量多
（2）冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏，肝脏代谢加强，需能量多（3）细胞新陈代谢的强弱
2.答案：
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。
鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。
同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
教师：
线粒体大多是颗粒状、短线状，均匀地分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由移动，往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。
线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。
所以，线粒体是细胞的“动力车间”。
细胞生命活动所需的能量，95%来自线粒体。
线粒体由内外两层膜构成，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜向内折叠成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的顺利进行。
叶绿体：
屏幕显示资料二：
叶绿体是绿色植物叶肉细胞中，进行光合作用的细胞器。
因此，有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。
在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体，可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。
在电子显微镜下，可以看到叶绿体的外面有双层膜，使叶绿体内部与外界隔开，叶绿体的内部含有几个到几十个基粒。
基粒与基粒之间充满着基质。
叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的，在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。
在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必需的酶。
基质中还含有少量的DNA。
学生：
观察资料以及课本P45图3－4和P46图3－7，讨论。
教师：
叶绿体是扁平的椭球形或球形，有两层膜，膜光滑透明，内部含有几个到几十个基粒，每个基粒是圆柱形，由一个个囊状的结构垛叠而成，囊状结构的薄膜上有进行光合作用的色素，可以吸收、传递和转化光能，是进行光合作用的场所。
它是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
内质网：
屏幕显示资料三：
从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。
培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。
很快连续取样，并分离核糖体和内质网。
测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如图3－2－1所示。
请回答：
图3－2－1
（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是________。
（2）放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是_____________________。
（3）实验中，培养液相当于细胞中的________。
学生：
观察资料以及课本P45图3－5和P46图3－7讨论回答。
解析：
用“结构与功能相统一”的观点解。
首先知识归类：
核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，内质网是蛋白质的运输通道。
分析：
在细胞内，游离的氨基酸应先进入核糖体，在核糖体内合成蛋白质，蛋白质合成后进入内质网被内质网运输。
与图中曲线对照（读图），看是否符合曲线变化态势。
整个实验过程中，培养液相当于细胞质基质，内含蛋白质合成等生化反应所需的一系列酶及必要条件。
答案：
（1）核糖体是蛋白质合成的场所
（2）蛋白质进入内质网中（3）细胞质基质
教师：
内质网是由膜连接而成的网状结构，有光面内质网和滑面内质网两种类型。
内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，它是细胞内蛋白质合成和加工，以及糖类、脂质合成的“车间”。
高尔基体：
屏幕显示资料四：
高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,它的形状一般呈网状。
在不同的生理情况下,可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。
在电镜下,高尔基体是一些紧密地重叠在一起的囊状结构。
有些膜紧密地折叠成片层状的扁平囊,有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。
高尔基体的主要功能有三方面。
一是与分泌有关。
早期根据光镜的观察,已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。
近年来,运用电镜、细胞化学及放射自显影技术更进一步证实和发展了这个观点。
放射自显影技术证明,高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类。
它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。
在某些细胞（如肝细胞）,高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌有关。
二是与溶酶体的形成有关。
三是高尔基体还有其他功能,如在某些原生动物中,高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
学生：
观察资料以及课本P46图3－6和图3－7，讨论。
高尔基体是单层膜结构，由一些紧密地重叠在一起、排列比较整齐的扁平囊状结构和囊状小泡组成。
在动物细胞中，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和分泌，所以它是蛋白质的“加工车间”和“发送站”。
在植物细胞中，高尔基体与新细胞壁的形成有关。
教师：
刚才同学们对细胞中的四种细胞器进行了详细的分析讨论，从课本的图中我们可以看出，细胞中还有其他的细胞器，你能根据课本的介绍对它们进行比较，并完成下列表格吗？
屏幕显示八种细胞器的比较表。
学生：
小组讨论，并完成表格。
八种细胞器的比较表
名称
分布
形态
结构
成分
功能
线粒体
普遍存在于动植物细胞
大多数呈椭
球形
外膜、内膜（双层膜结构）、嵴、基粒、基质
蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、少量DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所，“动力车间”
叶绿体
主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细
胞内
球形、椭球形
外膜、内膜（双层膜
结构）
蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少量DNA和RNA
光合作用的场所，“养料制造车间”，“能量转
换站”
内质网
绝大多数动植物
细胞
网状
（单层膜
结构）
蛋白质、磷脂等
增大了细胞内的膜面积；与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；蛋白质等的运输通道；“有机物的合成加工车间”
高尔
基体
普遍存在于动植物细胞
囊状
（单层膜
结构）
蛋白质、磷脂等
动物细胞：
与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运
植物细胞：
与植物细胞壁的形成有关
“蛋白质的加工车间”和“发送站”
核糖体
普遍存在于动植物细胞
椭球形粒状
小体
游离于基质，附着在内质网、核外膜上（无膜结构）
蛋白质、rRNA
合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
中心体
动物细胞、低等植物细胞
“十”形
两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成（无膜结构）
微管蛋白
动物细胞的中心体与有丝分裂有关
液泡
植物细胞
泡状
液泡膜、细胞液（单层膜）
蛋白质、磷脂、有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素等
调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态
溶酶体
动物细胞、植物细胞
囊状
囊状（单
层膜）
“酶仓库”和“消化
车间”
教师：
引导学生一起，利用表格对各种细胞器的分布、形态、结构和功能进行归纳，然后提问：
我们如何去记忆和理解这些细胞器的结构和功能呢？
学生：
小组讨论提出记忆的方法。
方法一：
通过列表比较来记忆。
方法二：
用“结构与功能相适应”的生物学科思想来理解记忆。
方法三：
用绘结构简图的形式来记忆各种细胞器的结构。
方法四：
将这些细胞器的功能与生物体的相关生命现象联系起来理解记忆及表格运用。
（要求举例说明）
教师：
对学生提出的方法进行简单的评价和补充。
教师：
通过上面的学习，谁能归纳细胞质的结构由哪几部分组成？
学生回答：
［教师精讲］
通过对细胞质各种成分的学习，我们知道，细胞质主要包括细胞质基质和细胞器两大部分，各种细胞器的结构和功能虽然不同，但它们分工协作，密切配合，共同完成细胞的各种生命活动。
［评价反馈］
教师出示细胞的亚显微结构模型（一半为动物细胞，另一半为植物细胞）并提问：
1.请说出各个细胞器的名称。
2.这个模型是否为一个完整的细胞？
你判断的依据是什么？
学生：
1.到讲台面向全体同学说出各个细胞器的名称。
2.不是一个完整的细胞，它分别属于植物细胞和动物细胞，判断的依据是：
有一半模型中有细胞壁、叶绿体、液泡，所以它是植物细胞；而另一半模型中则没有这些细胞器，但它有中心体，所以它是动物细胞。
教师：
从刚才同学的回答中，由我们今天的学习内容可拓展了解动物细胞和植物细胞的区别。
现请同学们完成下列表格（出示植物细胞和动物细胞的比较表）。
学生：
讨论完成表格。
植物细胞和动物细胞结构的比较表
动物细胞
植物细胞
不同点
没有细胞壁
有细胞壁
没有叶绿体
有叶绿体
有中心体
中心体见于低等植物
某些低等动物有液泡
有液泡
相同点
都有细胞膜、细胞质、细胞核。
细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等
［课堂小结］
1.请4～5名学生来总结本节课的学习内容和自己掌握的情况。
2.教师重新出示“八种细胞器的比较表”和“植物细胞和动物细胞的比较表”对本节内容的知识点、重点、难点进行总结。
［布置作业］
课本P50基础题1、2、3。
［课后拓展］
1.阅读下文，并回答问题。
把菠菜叶放进适当的溶液中，进行研磨，将研磨液用纱布过滤后，除去未磨碎的组织，得到一种绿色的液体。
把其放入离心管中，进行适当强度的离心分离，得到沉淀（沉淀A），将此沉淀用电子显微镜进行观察，可发现细胞壁的碎片和（甲）膜上具有许多小孔的球状结构。
将其上层清液的绿色部分进行较强的离心分离时，绿色部分几乎全部沉淀（沉淀B）。
用电子显微镜观察此沉淀，发现有许多直径为几微米的细胞器（乙）。
又把几乎透明的上层清液，用更强的离心力分离时，可得沉淀（沉淀C）。
用电子显微镜观察此沉淀，则发现许多直径为0.5μm的球形或短棒形，内外包着两层膜且向内折叠的细胞器（丙）。
如继续进行强力离心，可使上部的澄清部分中的小微粒都沉淀，此沉淀（沉淀D）其中含有许多直径为0.02μm的致密小颗粒（丁）和由该颗粒所附着的膜构成的细胞器（戊）。
（1）上述文章中画线处（甲）～（戊）所示的细胞结构名称分别是
A.细胞核—叶绿体—线粒体—内质网—核糖体
B.线粒体—叶绿体—细胞核—内质网—核糖体
C.细胞核—叶绿体—线粒体—核糖体—内质网
D.线粒体—叶绿体—细胞核—核糖体—内质网
（2）下文①～⑨是对上述沉淀A～D所含有细胞结构的叙述，请从①～⑨中找出正确答案填写在各自横线上。
沉淀A___________；沉淀B___________；沉淀C___________；沉淀D___________。
①与渗透吸水有关
②具有全透的性质，对植物细胞的形态具有维持作用
③是蛋白质合成的场所
④含有大量的DNA
⑤含有与有氧呼吸有关的酶
⑥与氧的产生和ATP的生成有关
⑦细胞内CO2浓度最高处
⑧含有与CO2合成葡萄糖或淀粉有关的酶
⑨是合成某些专供输送到细胞外的蛋白质的细胞器
参考答案：
（1）C
（2）②④⑥⑧⑤⑦③⑨
●板书设计
第2节细胞器——系统内的分工合作
第一课时细胞器的结构和功能
一、分离细胞器的方法
二、细胞器的结构和功能
三、细胞质基质
成分：
多种物质和酶。
功能：
新陈代谢的主要场所。
四、细胞质的统一性
细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存，密切联系，是一个不可分割的整体。
●习题详解
一、练习（课本P50）
（一）基础题
1.图1中，注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。
染色质的注字指示线位置有误。
中心体还应包括指示线下方的中心粒。
图2中，注字的“核仁”应是“叶绿体”，“叶绿体”应是“线粒体”，“核糖体”应是“中心体”。
2.C
3.B
二、问题探讨（课本P44）
1.提示：
一件产品是由许多个零部件组成的，不同车间生产不同的零部件后，要有组装车间完成装配工作，质量检测部门负责检查产品的质量。
同时要有部门提供原材料，有部门提供设计图，还要有部门负责动力供应，等等。
部门齐全，配合协调，才能生产出优质产品。
2.提示：
例如蛋白质的合成。
细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。
这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
三、本节聚焦（课本P44）
1.不同的细胞器功能不同，线粒体是有氧呼吸的主要场所；叶绿体是光合作用的场所；内质网增大了细胞内的膜面积，还与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；是蛋白质等的运输通道；动物细胞的高尔基体与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运，植物细胞的高尔基体与植物细胞壁的形成有关；核糖体是合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”；动物细胞的中心体与有丝分裂有关；植物细胞的液泡可调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态；溶酶体是细胞的“酶仓库”和“消化车间”。
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。
分泌蛋白是在内质网上的核糖体初步合成，在内质网内加工。
由囊泡运输到高尔基体做进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3.细胞中线粒体、叶绿体、溶酶体等的膜化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。
这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜系统有下列三点重要功能：
第一，使细胞具有一个相对稳定的内环境，并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递；第二，为酶提供大量的附着位点，为生化反应有序进行创造条件；第三，将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。
四、旁栏思考题（课本P45）
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。
鸟类飞翔、运动员运动需要大量的能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。
同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
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