【原创】人教版 必修一 3.2 细胞器——系统内的分工合作 （第2课时）精美教学设计

第2课时 ?细胞器之间的协同配合和生物膜系统
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人教版 必修一 3.2 细胞器——系统内的分工合作 （第2课时）教学设计
一、教材分析
本节是《分子与细胞》第3章第2节第2课时的内容，是第3章的重点内容之一。它是后面将要学习的蛋白质的合成的最根本的基础。通过学习，使学生从系统的角度来认识到细胞，认识系统内的主要细胞器的结构和功能及细胞器之间是怎样分工合作，协调配合来完成细胞的生命活动的，为后面学习细胞的能量的供应和利用奠定细胞学基础。
二、教学目标
1、知识目的
①掌握细胞器之间的协调配合
②简述生物膜系统的结构和功能
2、能力目标
通过对图的观察和识别，培养学生的识图能力和分析归纳能力。
3、情感、态度和价值观目标
通过学习建立细胞器的结构和功能相适应的观点、部分与整体统一的观点，有利于对学生进行辩证唯物主义的教育
三、教学重点和难点
1．教学重点
①细胞器之间的协同配合
②细胞膜系统的结构和功能。
2、教学难点
①细胞器之间的协调配合；
四、学情分析
学生在学习了各种细胞器的知识以后，再进行本节内容的学习，就有了良好的基础。
五、教学方法
1、利用自制的多媒体课件，创设形象生动的教学氛围。
2、同时应用材料分析归纳法、启发式教学法、讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等，引导学生思考一系列问题，使他们积极主动参与到教学中。
3、在获取知识的同时，培养学生动手、观察、比较和总结的能力。
六、课前准备
???将豚鼠胰腺腺泡细胞中分泌物的形成过程，制作成课件，动态演示分泌物的运输过程，适当补充一些资料并配以一定的问题，这样，可以帮助学生理解教材内容，使文字内容形象地保留在记忆中，从而降低了本知识点的难度。
????准备好山楂、柔软细铁丝、三种不同颜色的塑料袋
●教学过程
［情境创设］精彩回放：
2016年8月21日中国女排在里约奥运会上又一次获得金牌的激动人心的视频，除了表现女排每个运动员奋力拼搏，还有女排的团结一致，协调配合，学校各部门之间是这样，班集体也是这样，就连小小的细胞内部，各细胞器之间也是这样，上一节学习了8种细胞器之间的分工，就像八仙一样，八仙过海各显神通。这一节就来探究细胞器之间的协调配合，导入课题。第2课时 ?细胞器之间的协同配合和生物膜系统
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题：
（1）细胞内有哪些细胞器？各有何功能？
（2）蛋白质的合成场所是什么？
（3）核糖体有哪几种存在形式？
教师引导：这两种类型的核糖体所合成的蛋白质有何不同呢？
学生:游离的核糖体合成胞内蛋白，附着的核糖体合成胞外蛋白，即分泌蛋白。
教师：什么是分泌蛋白？分泌蛋白有哪些？牛奶是不是分泌蛋白？
学生：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质叫分泌蛋白。分泌蛋白是指消化酶、抗体和一部分激素（蛋白质类的激素）等。牛奶当然是分泌蛋白。
教师：牛奶是怎样炼成的？
教师：科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，发现了各种生物膜在功能上有一定联系。下面介绍证明各种生物膜在功能上有一定联系的实验。
屏幕显示课题：细胞器之间协调配合和细胞的生物膜系统
屏幕显示资料一：
蚕的丝腺细胞在5龄的初期主要是细胞本身增大，这时细胞质中的核糖体多为游离型的，而内质网很贫乏。但到5龄的后半期，腺细胞开始大量合成和分泌丝心蛋白时，则核糖体都与内质网结合，形成发达的粗面内质网。
［师生互动］
1.细胞器之间的协调配合
教师：通过资料一事实你可得出什么结论？
学生：丝心蛋白是在附着于内质网上的核糖体上合成的，它是一种分泌蛋白。
教师：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫做分泌蛋白。豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程的研究就采用了同位素标记法。
屏幕显示资料二：简介同位素标记法
同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。
屏幕显示：豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程
首先给豚鼠的胰腺腺泡细胞注射氚（3H）标记的亮氨酸，进行脉冲标记，然后制作电镜的显微放射自显影标本，如课本P48的三组图。
课件显示观察结果是：3 min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中。
教师：被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中说明了什么？
学生：在附着有核糖体上合成的蛋白质进入到内质网中。
课件继续显示：脉冲标记后17 min和117 min后的情况。学生仔细观察并回答下列问题：
教师：17 min和117 min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位？
学生：分别在高尔基体和细胞外出现。
教师：与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些？
学生：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
教师：这些分泌物的合成和运输方向是怎样的？
学生：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外。
教师：这些分泌物通过哪种方式被运输到细胞外？
学生：外排作用。
课件连续显示豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程，教师引导学生总结分泌蛋白的合成与分泌的过程。
教师：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？内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系呢？
学生思考并复习内质网和高尔基体的功能，然后讨论回答。
教师归纳：分泌蛋白的形成过程是这样的：首先在内质网的核糖体上由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能形成具有一定空间结构的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的囊泡，囊泡包裹着蛋白质转移到高尔基体，与高尔基体膜融合，把蛋白质输送到高尔基体腔内，作进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量。这些能量的供给来自线粒体。
同时教师板书。
在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙的运输“货物”，而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽的作用。俗话说得好：“听了忘得快，看了忘得慢，做了记得住”。
学生活动设计：招募5位同学演员，分别充当核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体，演一个接力真人秀。
核糖体同学1：我是附着在内质网上的核糖体，我把游离的氨基酸脱水缩合，形成多肽链，我把它送给粗面性内质网。（把山楂用细软铁丝一个一个地串成一串山楂串直链）
内质网同学2：我是粗面性内质网，我接过来自核糖体的多肽链，进行初加工：折叠、盘曲、组装、糖基化等形成比较成熟的蛋白质，我以出芽的方式形成囊泡（运输小泡）（把折叠盘曲的山楂串套上白色塑料袋送给高尔基体）
高尔基体同学3:我是高尔基体，我接过来自内质网发送的囊泡，收留了塑料袋，进行再加工：分类、包装、运输、加工修饰等形成成熟的蛋白质，我以出芽的方式形成囊泡（分泌小泡）（把折叠盘曲的山楂串套上黄色塑料袋送给细胞膜）
细胞膜同学4：我是细胞膜，我收到来自高尔基体以出芽方式形成的囊泡，我收留了它的包装（黄塑料袋），换上我自己的膜形成包装（红塑料袋）然后外排出去。
线粒体同学5：我为它们四个的活动提供能量。
教师点评：综上所述，细胞内的各种细胞器在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系。各种细胞器相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢？这是由它们的结构决定的。（引出下一个内容）
2.细胞的生物膜系统
屏幕显示细胞的亚显微结构。并设计如下问题：
（1）具有单层膜的细胞结构有哪些？
（2）具有双层膜的细胞结构有哪些？
（3）细胞膜的化学成分是怎样的？结构如何？
学生讨论并回答如下：
（1）图中所标注的一些结构：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体的膜等均为具单层膜的细胞结构。
（2）而线粒体、叶绿体膜为具双层膜的细胞结构。
教师：是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢？
学生：阅读课本P41和P49后，讨论回答。
（3）生物膜的化学组成是蛋白质、脂类和糖类。
教师点拨：但生物膜的化学成分中的脂类不是专指磷脂，实际上组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。在动物细胞中，胆固醇在脂双层中所占的比例较大，特别是在哺乳动物细胞中，它可和磷脂分子一样多。而细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇，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。
教师：各种生物膜在结构上有什么联系呢？
学生观察课件和课本插图，分析出各种生物膜在结构上有哪些联系。
学生1：内质网向内与外层核膜相连，内质网腔与内、外隔膜之间的腔相通；内质网膜向外与细胞膜相连，并与核糖体、线粒体紧密相连。
学生2：从刚才对细胞器之间的协调配合的学习中可见，各细胞器膜之间以及与细胞膜之间可通过“具膜小泡——囊泡”以“出芽”“突起”“内陷”的形式相互融合。
教师引导：生物膜的厚度一般为7～8 nm，真核细胞的生物膜约占细胞干重的70％～80％，最多的是内质网膜，因此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。需给学生指出的是：液泡、叶绿体的膜与其他有膜结构也有一定的联系。
教师提问：内质网既可以与核膜、线粒体、细胞膜直接相连，还可以借助于囊泡与高尔基体间接相连，其物质基础是什么？
学生：他们的物质基础都是蛋白质、脂类和糖类。
教师引导：既然它们之间有着直接或间接的联系，它们之间能否相互转化呢？
大屏幕显示资料
Grimstone曾观察到：饥饿的原生动物逐渐停止形成高尔基体，同时粗面内质网也减少或几乎完全消失，由于这些细胞于实验期间还继续形成分泌小泡，所以每一个高尔基体的囊的数目减少了，但当给动物重新喂食后，形成了新的粗面内质网，同时产生新的高尔基体，囊的功能也恢复了。
教师提问：该实验说明了什么问题？
学生思考并回答：
细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性，它们之间是可以相互转化的。
教师归纳：可见，细胞内的各种生物膜不仅在功能上有明确的分工和紧密的联系，在结构上也有一定的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。
教师：细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着什么样的作用呢？
学生：根据已有的各种生物膜的基础知识，加以讨论、分析，试述生物膜的重要作用。
学生：阅读课本，总结生物膜系统的重要作用如下：
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，为生化反应的有序进行创造条件。
第三，将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。
教师：设计问题，温故知新，加深学生对知识的理解。
（1）细胞膜使细胞所具有的内环境与人体的内环境有何区别？
（2）细胞膜在控制物质进出细胞时是如何发挥作用的？
（3）列举实例说明在生物膜上发生的重要的化学反应。
［教师精讲］
本节内容课要求同学们从分析细胞器之间的协调配合为切入点，重点掌握各种生物膜在结构和功能上的联系；细胞的生物膜系统的概念和细胞的生物膜系统的重要作用。
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。
［评价反馈］
1.对生物膜化学组成的表述最全面的是
A.蛋白质、糖类、类脂 B.糖蛋白、类脂
C.蛋白质、糖类、脂类 D.糖蛋白、脂类
2.内质网膜与核膜、细胞膜相连，这种结构特点表明内质网的重要功能之一是
A.扩展细胞内膜，有利于酶的附着 B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的支架 D.参与细胞内某些代谢反应
3.完成与内环境之间的信息传递的膜是
A.细胞膜 B.核膜 C.高尔基体膜 D.内质网膜
4.生物膜结构与功能的研究成果，在工业生产和医学实践中有重要的用途，下列有关生物膜的应用叙述中，错误的是
A.模拟生物膜可以处理污水、淡化海水
B.研究生物膜可以找寻改善农作物品质的途径
C.模拟生物膜可以人工合成人体的病变器官
D.通过生物膜工程技术可以诊断、治疗疾病、病变细胞的遗传特征
参考答案：
1.C ?2.B ?3.A ?4.C
［课堂小结］
4.细胞的生物膜系统
内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，共同构成细胞的生物膜系统。
［布置作业］
课本P50一、基础题：4，二、拓展题。
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●板书设计
第2课时 ?细胞器之间的协同配合和细胞的生物膜系统
一、细胞器之间的协调配合
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二、细胞的生物膜系统
1.概念：内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜和细胞膜、核膜等都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，共同构成细胞的生物膜系统。
2.三种膜之间的转化关
图中①②⑤⑥是以“出芽”的形式形成“小泡”而发生膜的转移，③④则是膜之间的直接转变。
3.生物膜系统在细胞的生命活动中的重要作用??