第3章 第2节细胞核和细胞器

1、第3章 第2节 细胞核和细胞器一、教材分析及学情分析本课内容是上海高级中学课本生命科学高中第一册（试用本），第三章、生命的结构基础，第2节、细胞核与细胞器第一课时的内容。本节知识内容的学习建立在第二章、生命的物质基础学习之后，学生对组成生命的各种无机、有机化合物已经有了初步了解。同时在高中学习之前，对多数细胞器也已经有初步了解；但细胞器种类繁多，功能复杂，学生对此内容的认识程度会有所差异。教材主要是以图解形式介绍各细胞器的结构和主要功能，并通过知识的引入介绍了细胞结构的主要研究方法。本节知识仍为基础内容，在后续课程中还会继续展开。二、教学目标1、知识与技能（1）掌握各种细胞器结构和功能、分布。

2、（2）掌握部分细胞器的组成、分类。2、过程与方法仔细观察图片，认真阅读相关内容，在教师引导下对相应知识点如各细胞器的形态、分布和功能进行归纳。3、情感态度和价值观1、学会通过观察图片和模型、有目的阅读文字，进行归纳，自主学习的能力。2、建立 “各细胞器在功能上密切衔接”“细胞器的结构与其功能相适应”的生物学观点。三、重点难点重点：各细胞器的主要结构、功能、组成、分布、分类；难点：各细胞器的结构和功能之间的统一及各细胞器之间的相互关系，相互作用。四、教学用具PPT，板书五、教学方法类比法，归纳法，图表分析法六、教学过程教学内容教师行为学生行为备注知识回顾PPT引导学生简单回忆一下上一节“细胞膜”

3、学到了哪些的知识：通过找同学提问引起大家注意力。膜成分：磷脂、蛋白质、糖膜结构：“磷脂双分子层”膜性质：“半透性、流动性”物质通过细胞膜的各种方式：“被动运输（自由扩散、协助扩散）、主动运输、”回忆，复习回答教师提问呈前：确保教学过程的连续性。同时支持引言观点“几百年的研究使我们”“对细胞的表面细胞膜有了相当的认识”引言实际上从17世纪罗伯特胡克发现细胞存在至今几百年的研究使我们不仅对细胞的表面细胞膜有了相当的认识，而且更是一步步揭开了细胞内部复杂结构的神秘面纱可以说这些发现，在让我们进一步感受生命奇巧瑰丽的同时，我们对细胞内部结构如何实现生命复杂功能有了突破性的认识，尤其是细胞内部各部件在运

4、作衔接上的精细程度更是让我们叹为观止。今天我们就来学习本章的第二节，细胞核与细胞器。来具体了解一下小小的细胞内部拥有怎样的精细结构。体会，初步接触本次教学中我们所要渗透的科学精神从细胞膜过渡到细胞质。暗示教学主线围绕细胞内部各精细部件在运作上的衔接（细胞器功能衔接）渗透科学态度、科学价值观教育细胞质细胞质基质细胞器概念界定界定细胞质基质物理状态细胞的整体构成：细胞膜 细胞质 细胞核。就像一个苹果：苹果皮 果肉 果核（这部分知识初中应该学过一点）。其中细胞膜我们已经有所了解（苹果皮学过了，今天我们来深入学习细胞质。细胞质（有关细胞质的范围我们需要界定一下：细胞膜以内，核以外的全部物质。为什么这么

5、说，全部指的是细胞质包括液态、有型的全部物质。我们先来看一下液态得部分。我们称之为细胞质基质，讲磷脂双分子层结构的时候说过细胞内侧、外侧都是水溶液，所以有双层磷脂分子头对头的排列。细胞质基质就是细胞膜的内侧水溶液。基质的主要成分（p48）包括：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、氨基酸、核苷酸、ATP（也就是我们第一章学习的生命物质基础。ATP（三磷酸腺苷）是细胞的能源物质，我们第四章详细学习）。代谢在生物体中特指物质的合成和分解。这里需要澄清一点的是：细胞质基质是什么状态(便于理解记忆)，“溶液”只是一种通俗的说法，更严密的说它是一种凝胶状态，就像果冻。回忆一下质壁分离试验中我们对细胞质的观察，

6、是有一定弹性的状态。细胞质基质（p49）的功能：为细胞代谢提供原料和反应场所。在细胞质液体成分外还存在一些有型成分。概念：在细胞质基质中分布一些膜状、颗粒状的结构，就如同人体内执行特定的功能，像肺执行呼吸功能，肝有解毒功能。人体内执行特定的功能。细胞质基质中的这些结构也在细胞内执行特定的功能，所以我们称之为细胞器（细胞的“器官”）。（翻到书p50 p51页看教材9种细胞器）回忆基础知识明确本小结课的学习内容：细胞质理解记忆细胞基质概念、成分、功能明确细胞器概念用比喻降低知识枯燥程度 教学中注意提示前后相关知识点。便于学生理解、复习、记忆呈前，提示我们对新内容的的学习建立在已有知识的基础上对超前

7、知识点的声明用类比的方式界定细胞质基质物理状态给予学生直观印象便于理解记忆，同时这样的类比也另学生感觉有趣。结合课本定义对细胞器概念界定预备知识学习：显微结构、亚显微结构有同学奇怪了，做质壁分离的时候没看见这么多复杂结构，对不对？在继续学习之前我们需要掌握一个预备知识：有些结构，像我们在质壁分离试验中观察到的一样，是在光学显微镜下就能看到的，我们成为显微结构，比如我们在质壁分离试验中观察到的。有些结构，是在电子显微镜下才能看到的结构，我们称为亚显微结构。课本旁边的图是各种细胞器在电子显微镜在下的图象，反映了各种细胞器的平面结构（透射电子显微镜下观察的细胞切片）。中间是亚显微细胞模式图，反映了细

8、胞器的立体形状，但是各细胞器的真实比例与实际有出入。回忆质壁分离实验界定显微结构、亚显微结构概念理解教材模式图、电子显微镜亚显微结构图反映的不同观察研究角度预备知识学习通过对质壁分离实验观察结果与课本亚显微结构模式图的对比，在给予学生显微结构、亚显微结构直观实例的基础上引入概念。指出二者的关键区别在于不同观测精度下的物质图景。学生易于理解记忆。简单介绍显微结构、亚显微结构电镜照片、亚显微结构模式图反应的观察对象不同层面的特点。清除学生的课本阅读障碍。核糖体第一个我们来认识一下这一大堆细胞器当中的小弟核糖体。看看他长什么样子，有什么本领。 核糖体（书右下角）长什么样？微小颗粒状的，51页模式图中

9、找不找的到？小黑点，有很多。50页动物细胞中有没有？有。核糖体的功能，合成蛋白质。我们前边提到过细胞质基质中有氨基酸、蛋白质。核糖体就是能将细胞质基质中的氨基酸合成肽链（脱水缩合，形成肽键）。所以别看核糖体个头小（最小细胞器）它的功能却很重要，所有蛋白质合成的都是由核糖体起始。核糖体在细胞内的分布方式，有两种：一种游离在细胞基质中，这种核糖体合成的蛋白质供细胞自身生长发育使用；第二种附着在细胞内的一种膜质细胞器内质网上。这种核糖体合成的蛋白一般分泌到细胞外。（总结核糖体：组成、结构、功能、分类分布<指出这两种核糖体在组成上是相同的>）学生通过阅读课本在教师引导下掌握：核糖体形态、分

10、布、功能、分类用比喻降低知识枯燥程度对教材“合成蛋白”进行简单解释为“脱水缩合，形成肽键”，联系第二章以学习知识以核糖体开始讲解细胞器是由于核糖体比较简单，符合学生学习由浅入深的认知规律并从细胞器功能角度自然引出内质网核糖体分布方式的不同导致其功能的区别。但两种核糖体在组成上是一致的。小结内质网由此引出细胞内的第二种重要细胞器内质网。我们已经指出，由附着在内质网上的核糖体所合成的蛋白一般分泌到细胞外。那么内质网在这其中扮演了怎样的角色？实际上，由核糖体合成的分泌蛋白一般是通过内质网排出的。内质网起到了一个中间通道的作用。我们看一下内质网的结构：网状的膜系统。怎么理解我们看课本50页。partA

11、其实是一系列结构上有相通的扁平空囊，在电镜中反映为丝状结构。这是因为电镜我们观察的是细胞的横切面图像，是平面图像。模式图中反映的是立体结构。partB是一系列网状的小管，这样的结构横切以后在电镜中看来就是如图的杂乱的网状结构，和这些小圆圈（不是小泡而是小管）。我们前边说过，内质网在蛋白质的运出过程中起到了通道的作用，同时蛋白质在运输过程中还会被修饰主要是R集团的相互作用、蛋白质高级结构的形成。根据是否有核糖体附着，内质网分为两种：粗面内质网（有核糖体附着），滑面内质网（无核糖体附着）。滑面内质网与糖类、脂类代谢有关。内质网是膜性质的细胞器，细胞水平上“膜”在组成上存在一定的组成共性，同细胞膜类

12、似它的基本结构是磷脂双分子层。好现在我们回顾一下我们所学习的内质网的核心知识点：组成，结构，功能，<分类、分布>。细胞内有多种细胞器或重要结构而这其中，内质网处于比较核心的地位，它能够沟通多种细胞器，让这些细胞器之间建立联系。理解内质网的运输作用理解内质网的结构特点，能将模式立体图与电镜平面图对应理解内质网修饰作用记忆内质网分类回顾理解内质网的重要地位内质网与核糖体功能的衔接成为两种种细胞器教学的衔接解释所谓“修饰”的具体内涵引入有关膜共性的知识点为接下来的膜性质细胞器学习作铺垫 小结由内质网到高尔基体过渡高尔基体比如经过内质网初步加工的蛋白质还只是一个毛坯，只能算半成品，还需要进

13、一步运输到另一种膜性质的细胞器中进行加工后才能运出细胞。这种细胞器是由意大利科学家高尔基（不是法国文学家高尔基）发现的，所以命名为高尔基体。高尔基体也负责对糖类、蛋白质类、脂类转运，如果说内质网是细胞内物质运输的一级通道，我们可以说高尔基体是细胞内物质运输的二级通道。我们来看一下高尔基体的结构，书上对高尔基体的描述是这样的“数层扁平囊状和泡状” 。问题：怎样在同一个细胞中从形态上将高尔基体与同样是膜质的内质网区分开，（1）从模式图上就可以看出，每一层扁平囊是彼此独立的，不想内质网是网状相通的（2）（由于电镜切片原因，高尔基体、内质网都可能切成一条一条的条带状，无法看出立体结构中是否相通）高尔基

14、体扁平囊排列有规律，膜囊排列以（板书）方式排列有一定弧度能明显区分朝向细胞核与超向细胞膜两面：顺面，反面（名称不要求掌握），但要能学会识别。高尔基体所参与的物质运输以小泡出芽、再融合形式进行（扁平囊是彼此独立物质传递及泡状高尔基）。总结：高尔基体组成、结构、功能。理解内质网对物质的加工功能理解高尔基体运输功能通过回答教师提问，积极思考。理解高尔基体的结构特点，能将模式立体图与电镜平面图对应能够区分高尔基体与内质网在结构上的不同点理解高尔基体的运输方式，补充完善高尔基体结构：小泡内质网到高尔基体的过渡建立在其功能衔接的基础之上。教学中用：“半成品”解释进一步加工。用“二级通道”解释其运输作用。将

15、抽象的概念形象化。结合电子显微镜平面照片、显微结构模式图从形态角度区分高尔基体、内质网。而有关电子显微镜平面照片、显微结构模式图反应的观察对象不同层面的特点在前边显微结构、亚显微结构的学习中已经提到。学生在这里进行回顾与应用、提高。并通过预设提问提高学生观察能力，创造能力激发学生学习兴趣。小结溶酶体接下来我们会看到涉及各细胞器之间的相互关系，相互作用。反映细胞内物质生产精细的另一实例：如果细胞内物质生产这一过程发生了错误（过程比较复杂，难免的），产生了不合格产品，比如蛋白质的错误折叠形成了错误的高级结构。这样的残次品会由高尔基体运向细胞又一种膜性质细胞器：溶酶体。溶酶体就能将这些错误产品分解。

16、溶酶体是由膜围成的小球体，我们看课本。要比核糖体大，而且回忆一下刚刚学过的内容，核糖体是没有膜的。除了由磷脂双分子层作为基本组成的膜，溶酶体膜内有各种水解酶，酶的知识我们放在下一章学习。这里我们只需要了解溶酶体实际上是细胞内部的一个废物处理中心。不仅是细胞内的物质生产比如蛋白质生产（生产）的错误产品在这里处理。衰老的细胞器碎片甚至是外界来的异物也能在溶酶体中被分解。总结一下：溶酶体组成、结构、功能最后关注一下，溶酶体在植物细胞中有没有？没有。这是一种动物细胞特有的细胞器。相应的植物细胞中承担类似溶酶体功能的结构是液泡（液泡算细胞器么？），液泡的相关知识我们在质壁分离实验和后面的光合作用中继续深

17、入学习。补一条总结：溶酶体组成、结构、功能、分布理解溶酶体功能区别同样为颗粒状细胞器的核糖体回忆核糖体知识记忆溶酶体结构进一步理解溶酶体功能区别动植物细胞细胞器组成的不同点高尔基体到溶酶体过渡建立在其功能衔接的基础上。用“不合格产品”、“ 废品回收中心” 帮助理解溶酶体功能。是抽象内容形象化。对教材提前出现知识点的声明对溶酶体功能的补充说明小结线粒体、叶绿体总论接下来我们要介绍的两种特别的细胞器成员线粒体、叶绿体，这两种细胞最显著的特点是它们是由两层膜构成的细胞器，也就是四层磷脂分子按图排列的如图结构。这是一个重要的提示，或许在早期生命进化的过程中曾有这样一个关键的阶段，一种细胞A捕获了另一种细胞B（如图），而实现了这一过程的细胞A相比未实现这一过程细胞拥有了某种巨大的优势，从而在进化中A细胞脱颖而出，成为了今天的“市场主流”品牌。巧合的是，同前边核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体执行细胞内物质生产、运输功能不同是：这两种细胞器在功能（线粒体的主要功能，细胞呼吸；叶绿体的主要功能，光合作用。这两种过程我们会在后面章节中进一步学习）上都涉及了细胞内能量物质的转换。我们甚至可以大胆的说细胞A优势就建立在细胞能量物质转化效率的显著提高之