細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1．認(rèn)識動物細(xì)胞與植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)，了解它們的共同點(diǎn)和重要的區(qū)別特征。
2．了解細(xì)胞膜的成分，理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)之間的關(guān)系；正確認(rèn)識并會區(qū)分物質(zhì)通過細(xì)胞膜的幾種不同方式。
3．了解各種細(xì)胞器的分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。
4．認(rèn)識細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要生理功能。
5．理解染色質(zhì)和染色體相互轉(zhuǎn)變的動態(tài)關(guān)系。
6．了解原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別。
能力目標(biāo)
1．通過學(xué)習(xí)真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生識圖能力和繪圖能力。
2．通過對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生利用對比的方法歸納總結(jié)知識的能力。
3．通過設(shè)計和分析實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
4．訓(xùn)練學(xué)生利用資料分析、判斷問題，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的能力。
情感目標(biāo)
1．培養(yǎng)學(xué)生樹立辯證唯物主義的世界觀和方法論。
2．通過對細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會生命的精致完美，教育學(xué)生崇尚生命、熱愛科學(xué)。
3．樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，局部與整體相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)。
教學(xué)建議
教材分析
在“生命的基本單位——細(xì)胞”一章中，“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能”是全書的基礎(chǔ)。因為細(xì)胞是新陳代謝最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。生物體的各項生命活動及生命的生理、行為特點(diǎn)都是建立在細(xì)胞這一特殊結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的。所以理解細(xì)胞不同于一般非生命結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是本節(jié)最首要的教學(xué)重點(diǎn)。
關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生理功能，本章將重點(diǎn)分析細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和特性。物質(zhì)透過膜的方式將在第三章中以水代謝和礦質(zhì)代謝為例詳細(xì)分析。細(xì)胞器部分將重點(diǎn)學(xué)習(xí)質(zhì)體和線粒體，并在第三章中通過光合作用和呼吸作用進(jìn)一步詳細(xì)分析其結(jié)構(gòu)和功能。核糖體的功能將在第六章基因控制蛋白質(zhì)合成部分進(jìn)一步闡明。細(xì)胞內(nèi)的中心體將在細(xì)胞增殖部分介紹。液泡的功能在細(xì)胞滲透作用吸水部分有所體現(xiàn)。細(xì)胞膜的流動性對理解細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的相互聯(lián)系以及細(xì)胞的整體性方面都是非常關(guān)鍵的知識。如果對細(xì)胞內(nèi)的膜體系進(jìn)行簡單介紹，將有利于學(xué)生理解、體會細(xì)胞這一有機(jī)整體在結(jié)構(gòu)及功能上的聯(lián)系性。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能只作簡單介紹，但是染色質(zhì)和染色體的知識要作為教學(xué)重點(diǎn)。因為細(xì)胞分裂、生物的遺傳和變異等重要的章節(jié)都要用到此知識點(diǎn)。由此可以看出本章在教學(xué)中的地位及重要性。
教法建議
建議第一節(jié)“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能”用3或4課時完成。
從病毒引入新課�？梢云鸬皆谑崂碓兄R體系的基礎(chǔ)上進(jìn)入新情境的目的。學(xué)生在復(fù)習(xí)各種化合物的主要生理功能后，體會構(gòu)成細(xì)胞的各種化合物是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，僅有其中的幾種，哪怕是最重要的成分也不可能完成新陳代謝的過程——這些物質(zhì)不能單獨(dú)發(fā)揮生命功能。根據(jù)細(xì)胞學(xué)說學(xué)生可以想到細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行探索的興趣。
教學(xué)中盡量為學(xué)生提供各種素材，積極調(diào)動學(xué)生參與分析討論。從分析前人實驗逐漸過渡到讓學(xué)生自己設(shè)計實驗。親身參與探究過程，培養(yǎng)基本的生物學(xué)研究能力，提高科學(xué)素質(zhì)。
開篇首先要明確說明，研究對象以真核生物為主。
本節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能中，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能是非常重要的知識能力培養(yǎng)點(diǎn)。要多花費(fèi)一些精力和時間。細(xì)胞質(zhì)部分重點(diǎn)學(xué)習(xí)葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)，由于植物的新陳代謝部分還會繼續(xù)學(xué)習(xí)葉綠體和線粒體的功能，因此功能方面不用涉及得太深。
細(xì)胞核部分重點(diǎn)講清細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)；講清染色體和染色質(zhì)的關(guān)系。其他內(nèi)容將在細(xì)胞分裂以及遺傳和變異部分再做深入探究分析。
教學(xué)設(shè)計示例——細(xì)胞膜
教學(xué)題目：第二章 生命的基本單位——細(xì)胞
第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能（建議4課時內(nèi)完成）
教學(xué)重點(diǎn)：1、圍繞細(xì)胞不同于非生物的生命特點(diǎn)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(diǎn)：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(diǎn)，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�？墒遣《緟s不能單獨(dú)存活，病毒只有侵入寄主細(xì)胞后才能體現(xiàn)生命的特點(diǎn)。上述事實說明了什么？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(dú)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。
第一節(jié)：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
生物界把沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒單獨(dú)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。
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(diǎn)？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(diǎn)？說明了什么？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(diǎn)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？
�。ㄏ嚓P(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？
�。ㄅ囵B(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(diǎn)時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75~100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(diǎn)：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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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