细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界知识网络：
1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞
2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类
成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
3、细胞膜功能：
将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定
控制物质出入细胞
进行细胞间信息交流
一、制备细胞膜的方法（实验）
原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）
选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞
原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器
提纯方法：差速离心法
细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）
二、与生活联系：
细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）
三、细胞壁成分
植物：纤维素和果胶
原核生物：肽聚糖
作用：支持和保护
四、细胞膜特性：
结构特性：流动性
举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）
功能特性：选择透过性
举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）
五、细胞膜其它功能：维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫
第二节 细胞器——系统内的分工合作
一、细胞器之间分工
（1）双层膜
叶绿体：存在于绿色植物细胞，光合作用场所
线粒体：有氧呼吸主要场所
（2）单层膜
内质网：细胞内蛋白质合成和加工，脂质合成的场所
高尔基体：对蛋白质进行加工、分类、包装
液泡：植物细胞特有，调节细胞内环境，维持细胞形态
溶酶体：分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
（3）无膜
核糖体：合成蛋白质的主要场所
中心体：与细胞有丝分裂有关
二、分泌蛋白的合成和运输
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
（合成肽链）（加工成蛋白质） （进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）
三、生物膜系统
1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用：
使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递
为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所
把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行
1、细胞膜的化学成分是什么？ 2、为获得纯净的细胞膜，应选取什么材料做实验？理由是什么？ 3、欲使细胞破裂，对所选材料进行的处理方法是什么？ 4、细胞膜的功能是什么？ 5、细胞壁的主要成分是什么？其作用是什么？ 6、细胞膜的两个特性？ 7、细胞器中具有双层膜结构的是什么？不具膜结构的是什么？ 8、被称为“消化车间”的是哪种细胞器？ 9、植物叶肉细胞里，都具有色素的一组细胞器是什么？ 10、蛔虫的细胞内肯定没有哪种细胞器？这种细胞器的功能是什么？11、动物细胞特有的细胞器是什么？功能是什么？ 12、线粒体与叶绿体如何将能量转换的？ 13、在动物细胞内，DNA分布在细胞的什么结构中？ 14、与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器是什么？分别有什么功能？15、专一性染线粒体的活细胞染料是什么？使活细胞中的线粒体呈什么颜色？ 16、细胞核有什么功能？ 17、核孔、核仁有什么功能？ 18、染色质的主要成分是什么？ 19、染色质与染色体的关系是什么？ 20、哪些细胞没有细胞核？
第四章 细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件：
一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。
细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）
动物细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡
植物细胞的吸水和失水
细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原
外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡
中央液泡大小
原生质层位置
细胞大小
蔗糖溶液
变小
脱离细胞壁
基本不变
清水
逐渐恢复原来大小
恢复原位
基本不变
质壁分离产生的条件：
（1）具有大液泡 （2）具有细胞壁
质壁分离产生的原因：
内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性
外因：外界溶液浓度>细胞液浓度
植物吸水方式有两种：
吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区
渗透作用(形成液泡)
物质跨膜运输的其他实例
1、对矿质元素的吸收
逆相对含量梯度——主动运输
对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
比较几组概念
扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）
（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）
渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透
（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）
半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小
（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）
选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。
（如：细胞膜等各种生物膜）
第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、探索历程（略，见P65-67）
二、流动镶嵌模型的基本内容
▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架
▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层
▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动糖蛋白（糖被） 组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。 作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
第三节 物质跨膜运输的方式
一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。
(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞
(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散
二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
方向
载体
能量
举例
自由扩散
高→低
不需要
不需要
水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等
协助扩散
高→低
需要
不需要
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低→高
需要
需要
氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞
三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐
第3节 细胞核──系统的控制中心
一、教学目标
1.阐明细胞核的结构和功能。
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
二、教学重点和难点
1.教学重点
（1）细胞核的结构和功能。
（2）制作真核细胞的三维结构模型。
2.教学难点
理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。
三、课时安排
1
四、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，生思考讨论回答师提示。
〖提示〗1.细胞核在细胞的生命活动中起控制作用，如细胞核内贮存的遗传物质携带着遗传信息，可以控制蛋白质的合成，而蛋白质是生命活动的体现者，所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。
2.一般不能。
3.不能。
4.不能。细胞生长需要蛋白质等多种物质作基础，细胞分裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成，如果没有细胞核，这些生命活动都不能进行。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，让学生带着这些问题学习本节。
〖板书〗一、细胞核的功能
〖学生活动〗“资料分析”及讨论。（通过资料分析及讨论来学习细胞核的功能）
〖提示〗1.美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为细胞核中有DNA，DNA是主要的遗传物质。DNA上有许多基因，通过指导蛋白质的合成，控制生物的性状。
2.没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。
3.细胞核是细胞生命活动的控制中心。
4.生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
5.细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。
〖板书〗细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。
〖板书〗二、细胞核的结构
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开 mRNA→外
结构 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 蛋白质→内
细胞核 染色质（体）：不同时期的不同表现形式，被碱性染料染成深色
核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
功能 遗传物质储存、复制和转录的场所
新陈代谢的控制中心
〖旁栏思考题〗生思考回答师提示。
〖提示〗同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的（除非发生体细胞突变或细胞癌变）。生物体内细胞形态、结构和功能的多种多样，是细胞分化的结果。
〖模型建构〗学生回家制作。
〖提示〗细胞器大小参考数据，保证制作中各种细胞器的大小成比例。
核糖体：最小
溶酶体：直径为0.2～0.8 μm
线粒体：直径为0.5～1 μm，长度为2～3 μm
中心粒：直径为0.2～0.4 μm
细胞核：直径为5～10 μm
〖讲解〗教科书图示的学生制作的细胞模型中，各部分结构注释如下。
粉色彩泥代表核糖体
蓝色彩泥代表溶酶体
棕色彩泥代表线粒体
橘黄色彩泥代表内质网
土黄色彩泥代表高尔基体
红色彩泥代表细胞核
〖技能训练〗生思考回答师提示。
〖提示〗1.细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第4天就没有存活的了，这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。
2.细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。
〖小结〗见黑体字部分。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗一、基础题
1.（1）√；（2）×。
2.C。?
3.C。
二、拓展题
提示：出生小牛的绝大部分性状像母牛甲。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质，所以它的性状与母牛甲最相似。
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界
一、教学目标：
1．简述细胞膜的成分和功能。
2．进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。
3．认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。
二、教学重点：
1．细胞膜的成分和功能。
2．细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
三、教学难点：
1．用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
2．细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
四、课时安排
1
五、教学过程：
可让学生回顾已有的对细胞的认识（注意引导。细胞的结构和细胞的成分等。）引出第三章课题。
然后问学生是否有拆卸机械东西、并装回去的经历，学生会七嘴八舌的说有或没有等。当人们对细胞有一定认识后，有人也尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？细胞的结构比机械的东西可要复杂得多，所以到目前为止还没有人尝试成功。结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。
每一个系统都有一定的边界，那么细胞是否也有边界呢？引入课题第1节细胞膜——系统的边界。
利用书中的问题探讨，给学生两分钟时间讨论，后提问学生，引导回答。
1.提示：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。
2.提示：在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。
〖板书〗
一、细胞膜的成分
1.脂质（磷脂）：≈50﹪
2.蛋白质： ≈40﹪
3.糖类： 2﹪～10﹪
〖板书〗
〖实验〗体验制备细胞膜的方法
1.原理：略
2.材料：略
3.过程：略
〖讨论〗生答师提示。
提示：细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
细胞膜的功能给两分钟时间学生看书，后提问总结。问：细胞膜是否只有这样三个方面的功能呢？
〖板书〗
1、将细胞与外界环境分隔开
2、控制物质进出细胞
3、进行细胞间的信息交流
植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶。对植物细胞有支持和保护作用。
〖小结〗见板书
布置作业：书P43页一、二题。练习册的相应章节练习。
基础题
1.C。? 2.A。? 3.C。
拓展题
1.提示：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性的结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程；而窗纱是没有生命的，它只是被动地在起作用。
2.提示：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。
第2节 细胞器——系统内的分工合作
教学目标
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了解植物细胞与动物细胞的区别。
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。通过资料的阅读和实际的问题的引导，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.情感态度与价值观
①应得到学生认同：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。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。
②通过细胞内各种生物膜在结构和功能上的联系的学习，进一步明确结构与功能相同意的观点以及事物之间纯在普遍联系的观点。
③通过生物膜的研究成果的介绍，充分调动学生学习生物知识的兴趣，极力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。
④参与小组合作交流，体验合作学习的快乐。
二、教学重点
①几种细胞器的结构和功能。
②各种生物膜在结构和功能上的联系。
③细胞的生物膜系统的重要作用。
三、教学难点
①如何掌握集中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。
各种生物们在结构和功能上的联系。
四、教具准备
教师课件、细胞亚显微结构模型。
五、课时安排
2课时
教学过程
[课前准备]
教师制作教学课件
[师生互动]
教师：课本中展示了各种细胞器的的模式图，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，并推测他们的功能。
线粒体：
屏幕显示资料一
德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了各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
心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？
动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多，这是为什么？
从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？。
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。在同一生物的不同组织、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中比在人的平滑肌细胞中多。在不同的生物体，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量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。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？
学生：观察资料以及课本45页图3-3和46页图3-7，讨论回答：
1：解析：用“结构与功能想统一”的观点解释。
答案：（1）心肌细胞运动量大，因不停的收缩舒张，需能多
（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量多。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，均匀的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，叶绿体的内部还有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满基质。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须的酶。基质中还含有少量的DNA。
学生：观察资料以及课本45页图3-4和46页图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，内部还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堆叠而成，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，是进行光合作用的场所。他是植物细胞的“养料制造工厂”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起功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体的内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体的内质网中的情况，结果如图所示。请回答：
内质网
放射性氨基酸量
核糖体
时间
放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是
放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数目不断增多，最可能的解释是 。
实验中，培养液相当于细胞中的 .
学生：观察资料以及课本45页图3-5和46页图3-7，讨论回答。
解析：用“结构与功能想统一”的观点解释。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，蛋白质合成以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许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，有光面内质网和糙面内质网两种类型。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、杆状或其它形状。在电镜下，高尔基体是一些紧密的重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密的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个方面。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、细胞化学以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，如在默写原生动物中，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46页图3-6和图3-7，讨论。
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她们进行比较，并完成下列表格吗？
屏幕显示八中细胞器的比较表
学生：小组讨论，并完成表格。
八中细胞器的比较表
名称
分布
形态
结构
成分
功能
线粒体
普遍存在与动植物细胞中
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、“养料制造工厂”、“能量转换站”
内质网
绝大多数动植物细胞中
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
普遍存在与动植物细胞中
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
普遍存在与动植物细胞中
椭球形粒状小体
游离于细胞质，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以及周围物质构成（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
植物细胞、动物细胞
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：通过列表来记忆。
方法二：用“结构与功能想适应”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：将这些细胞器的的功能与生物体的相关生命现象联系起来记忆及表格运用（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： 成分：多种物质和酶
细胞质基质
细胞质 功能：新陈代谢的主要场所
细胞器
[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，但他们分工协作，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式图（动物细胞和植物细胞）并提问：
请说出各个细胞器的名称。
学生：到讲台前面向全体同学说出各个细胞器的名称。
教师：从今天我们学习的内容当中还可以拓展了解动物细胞和植物细胞的区别。现在就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
没有中心体
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]
请4～5位学生来总结本节课的学习内容和自己掌握的情况。
请教师重新出示“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。
细胞器之间的分工
分布
形态结构特点
功能
线粒体
动植物细胞。
双层膜，内膜向内折叠成嵴，扩大了内膜面积，基质和内膜上有许多种与有氧呼吸有关的酶，含有少量DNA。
有氧呼吸的主要场所
（动力工厂）
叶绿体
绿色植物叶肉细胞等。
双层膜，内有许多类囊体，叶绿素等色素分布在类囊体上。类囊体和基质中有许多进行光合作用所需的酶，含有少量DNA。
光合作用的场所
（养料制造车间、能量转化站）
内质网
动植物细胞。
单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔。
细胞内蛋白质合成、加工以及脂质合成的场所。
高尔基体
动植物细胞。
与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关。
液泡
植物细胞，高等动物细胞中不明显。
储存物质，使植物细胞保持坚挺。
溶酶体
动植物细胞。
消化车间。
核糖体
动植物细胞。附着在内质网或游离在细胞质基质中。
不具有膜结构，椭球形颗粒小体。
把氨基酸合成蛋白质的场所
(生产蛋白质的机器)
中心体
动物细胞和低等植物细胞。在核附近。
不具有膜结构，由两个互相垂直的中心粒构成。
与动物细胞有丝分裂有关。
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、 教学目标
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。
3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
二、教学重点和难点
1.教学重点
流动镶嵌模型的基本内容。
2.教学难点
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
三、教学方法
讲述法、探究法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。
2.有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。
〖问题〗再以“本节聚焦”已起学生的思考、注意。
〖板书〗一、对生物膜结构的探究历程
〖问题〗1.细胞膜的组成成分是什么呢？欧文顿的推论是否正确呢？
〖学生活动〗学生带着问题阅读课本，并完成“思考与讨论1”，教师提示。
〖提示〗1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析得出的。
2.有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。
3.因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。
〖问题（边问边讲述）〗2.细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？（介绍科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成；分析假说是如何提出的，假说与观察和实验证据的关系）
3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？（介绍两位荷兰科学家的实验，分析脂双层这一结论的由来）
4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？（简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型）（指出“三明治”结构模型的不足，说明细胞膜不应是静态的刚性的结构，而应当是动态的弹性的结构。）
5.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？（重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性；并讨论技术的进步在细胞膜研究中的作用，强化结构与功能相适应的观点）
〖思考与讨论2〗学生思考回答，教师提示。
〖提示〗1.在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。
2.在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。
〖板书〗二、流动镶嵌模型的基本内容。
〖讲述〗这一模型是S.J.Singer和G.Nicolson于1972年通过对已有的模型进行修正而提出的。
〖板书〗它的主要特点是：
（1）膜结构的不对称性和不均匀性。（将膜蛋白分为外在蛋白和内在蛋白，并且指出蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。）
（2）膜结构的流动性。（认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。）
（3）膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。
〖小结〗一、对生物膜结构的探究历程
二、流动镶嵌模型的基本内容。
它的主要特点是：
（1）膜结构的不对称性和不均匀性。
（2）膜结构的流动性。
（3）膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。
〖作业〗练习一二。
基础题
1.提示：细胞膜太薄了，光学显微镜下看不见，而19世纪时还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生理功能入手进行探究。
2.脂质和蛋白质。
3.提示：这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它们的相同点。不同点是：（1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。（2）流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。
4.D。
拓展题
1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艰辛历程，也告诉我们建立模型的一般方法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，科学就是这样一步一步向前迈进的。
2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。
第3节 物质跨膜运输的方式
一、 教学目标
1.说明物质进出细胞的方式。
2.进行图表数据的解读。
二、教学重点和难点
1.教学重点
物质进出细胞的方式。
2.教学难点
主动运输。
三、教学方法
探究法、讲述法、演示法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。
2.葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3.通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。
〖板书〗被动运输：由顺浓度梯度的扩散。
主动运输：逆浓度梯度的运输。
〖边讲边列表〗
〖思考与讨论〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。
2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。
3.因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。
运输方式
自由扩散
协助运输
主动运输
跨膜方向
高→低
高→低
一般：低→高
载体协助
不需要
需要
需要
消耗能量
不用
不用
用
物质举例
氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）水、甘油、乙醇等较小的分子
氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子
K+、Mg2+、Na+ 、Cl－等－带电荷的离子
〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正常进行。
〖技能训练〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.K+和Mg2+是通过主动运输进入细胞的。
2.Na+和Cl－是通过主动运输排出细胞的。
3.因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
〖小结〗见上表。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.D。 2.A。
拓展题
低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，影响化学反应的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
一、 教学目标
1.举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.尝试提出问题，作出假设。
3.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。
二、教学重点和难点
1.教学重点
举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点
尝试提出问题，作出假设。
三、教学方法
探究法、讲述法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖章引入〗学生阅读P58。
〖节引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答，教师提示。
〖提示〗1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量，使得管内液面升高。
2.用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不会升高。
3.半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考与注意。
〖板书〗一、细胞的吸水和失水
〖思考与讨论〗学生阅读思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值较大时吸水或失水较多
〖板书〗㈠动物细胞的吸水和失水
吸水：细胞外液的浓度＞细胞内液的浓度（膨胀甚至涨破）
失水：细胞外液的浓度＜细胞内液的浓度（皱缩）
㈡成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水
原生质层：细胞膜＋液泡膜＋两层膜之间的细胞质。
〖探究〗植物细胞的吸水和失水。学生阅读思考交流回答，教师提示。
〖提示〗
???
中央液泡大小
原生质层的位置
细胞大小
蔗糖溶液
变小
原生质层脱离细胞壁
基本不变
清水
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
基本不变
〖板书〗
失水：细胞外液的浓度＜细胞内液的浓度（质壁分离）
吸水：细胞外液的浓度＞细胞内液的浓度（质壁分离复原）
〖板书〗二、物质跨膜运输的其他实例
〖提示〗1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。
2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。
3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。
4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
〖板书〗细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
〖小结〗见板书。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.√。 2.√。 3.×。
拓展题
农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些元素含量下降，这样就会影响作物的产量。
