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《生物膜系统和细胞的骨架》教学设计
课题
第四节
生物膜系统和细胞的骨架
单元
第二章
学科
生物
年级
高一
学习目标与核心素养
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调—致，共同执行细胞的各项生命活动。通过分析豚鼠胰腺泡细胞同位素示踪实验，认同细胞是基本生命系统，形成细胞的结构与功能观。1.文化基础：生物膜系统形成的细胞结构与功能，及细胞各部分结构之间的联系。2.自主发展：认同细胞是基本生命系统，形成细胞的结构与功能观。3.社会参与：探究通过生命系统的形成应用于医疗卫生中。
重点
生物膜系统形成的细胞结构与功能，及细胞各部分结构之间的联系。
难点
生物膜系统形成的细胞结构与功能，及细胞各部分结构之间的联系。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
欣赏大都市四通八达道路及细胞内图片。现代化的大都市里，鳞次栉比的建筑形成了行政区、住宅区、商业区、工业区等各种功能区，而地面上四通八达的街道，空中畅行无阻的高架桥，地下方便快捷的地铁线，则把城市的各个功能区有机地联系在一起，成为一个统一的整体。作为生物体结构与生命活动的基本单位，细胞内部是否也存在着多种多样的"功能区"和四通八达的"交通线"?
课前查阅资料，欣赏图片，思考相关问题，分析相关原因。
从社会生活中来，激发学生的学习兴趣，引入新课。
讲授新课
一、细胞具有相互联系的生物膜系统
真核细胞的生物膜系统（biomembrane
system）在真核细胞中，由质膜与核膜连同内质网、高尔基体、溶酶体等具膜细胞器。生物膜系统中的各种膜在结构上具有一定的___________，彼此间有着___________________的联系。内质网膜在细胞内的分布非常广泛，向内与_____________的外膜直接相连，向外与____________直接相连。内质网膜还可以通过出芽形成的___________与高尔基体的膜结构发生间接联系，高尔基体膜也通过类似的方式与____________发生关联。探究实验：豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白的同位素示踪实验20世纪60年代，美国细胞生物学家帕拉德（G.Palade）及其同事选用豚鼠胰腺作为实验材料，利用同位素示踪技术进行相关实验，研究了蛋白质的_________________________途径。豚鼠的胰腺泡细胞属于_____________细胞，能够________________水解酶。亮氨酸是_____________的合成原料之一。1.豚鼠的胰腺泡细胞中注射以_______标记的______________2.通过___________________技术进行计时追踪。3.在3min后，放射性大量出现在附着有核糖体的______________中4.17min
后，放射性又出现在__________________中5.117min后，在靠近________________的运输蛋白质的小泡中，以及释放到_______________的分泌物中检测到放射性。分析讨论1.有哪些细胞结构参与水解酶的合成和分泌过程？提示：核糖体、内质网、高尔基体、质膜。2.尝试描述水解酶的合成和运输过程中细胞器的分工与合作。提示：附着在内质网上的核糖体利用含有3H标记的亮氨酸等氨基酸为原料合成蛋白质，此时放射性集中在内质网附近。这些蛋白质合成后被运输到高尔基体中进行加工，此时放射性便集中到了高尔基体附近。经过加工后最终形成的水解酶被包裹在囊泡中运输到质膜上，囊泡与质膜融合后将水解酶分泌到胞外，此时就能观察到放射性出现在一些囊泡中，最后被发现出现在质膜外。整个合成、加工和分泌的过程中线粒体都参与供能。归纳小结生物膜系统将________________分割成不同的区域，使得不同的代谢活动既_______________，又________________，共同执行细胞的各项生命活动。在细胞与________________以及细胞内部的_________________、能量转换和__________________过程中，生物膜系统也发挥着重要作用。二、细胞骨架参与许多重要生命活动利用免疫__________________技术，在___________________下可以发现真核细胞的细胞质内存在一些纵横交错的____________________，这些由纤维蛋白构成的网状结构就是______________（cytoskeleton）1.一个活细胞，无论其_________________还是_________________，都处于不断的变化之中，这源于细胞骨架不断地_________________。在细胞的不同时期，细胞骨架具有完全不同的___________________。2.细胞骨架在维持细胞形态、承受外力方面发挥了重要作用，它不仅保持了细胞内部结构的有序性，而且还参与许多重要的生命活动。3.在细胞分裂过程中，染色体的移动与细胞骨架密切相关;4.在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运;5.在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统;6.白细胞的迁移、精子的游动、神经元轴突和树突的伸展等诸多生命活动都与细胞骨架有关。7.在植物细胞中，细胞骨架还参与引导细胞壁的合成。三、学业检测与巩固练习1.分泌蛋白的合成和分泌是真核细胞内生物膜系统在结构和功能上密切合作的范例，图甲表示某种分泌蛋白合成和分泌的途径，图乙表示分泌蛋白分泌时的几种生物膜的面积。（1）在分泌蛋白的合成和分泌过程中，起决定作用的细胞结构是?
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?细胞骨架。(4)内质网面积稍有变小，质膜相应增加，高尔基体面积几乎不变。图略。(5)蛋白质合成受阻。2.2016年的诺员尔生理学或医学尖授予大隅良典教授，以表彰他在细胞自噬领域作出的卓越贡献。细胞自噬控制着许多重要的生理动能，涉及细胞化学成分和结构的降解和回收利用。细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器。下围表示细胞通过自噬作用，及时清除衰老线粒体的过程。（1）b是溶酶体，它起源于?
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内质网?
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化学成分和基本结构是相同的。(2)水解酶?
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?蛋白质、核酸、多糖?
?无用生物大分子、衰老的细胞器及死亡的细胞?
?病毒或细菌。(3)细胞质?
?重新获取所需要的部分物质原料。(4)糖原在人体内储存在肝细胞和肌细胞中，若不能水解释放到血液中，会使肝细胞和肌细胞功能受损，造成肝肿大和肌无力。
【学习活动一】学生阅读课本P72—74，联系实际，简述生物膜系统的概念分组讨论探究实验，分析相关问题，解决实验问题。分组讨论学生概括归纳小结【学习活动二】学生阅读课本P74—75，联系实际，分析概括细胞骨架在生命活动中的意义。分组讨论，学业检测，分析社会热点问题。
通过阅读，了解生物膜系统的概念，分析生物膜系统中各部分的功能及联系，认同基本细胞基本的生命系统。通过探究实验，学会使用同位素示踪实验法进行探究，并提出问题，解决问题，讨论问题，解决问题，提高学生合作探究能力。提高分析问题，解决问题能力提高学生归纳小结能力。通过阅读，借助教材中的图解，分析细胞骨架概念。巩固所学知识，形成细胞的结构和功能观。让学生将所学知识应用于生产生活实践。
课堂小结
1.真核细胞的生物膜系统在真核细胞中，由质膜与核膜连同内质网、高尔基体、溶酶体等具膜细胞器。2.细胞骨架在维持细胞形态、承受外力方面发挥了重要作用，它不仅保持了细胞内部结构的有序性，而且还参与许多重要的生命活动。3.在细胞分裂过程中，染色体的移动与细胞骨架密切相关;4.在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运;5.在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统;
板书
生物膜系统和细胞的骨架细胞具有相互联系的生物膜系统一定连续性、相似性细胞骨架参与许多重要生命活动概念、特点
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精品试卷·第
2
页
（共
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第四节
生物膜系统和细胞的骨架
沪科版
高中生物
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调—致，共同执行细胞的各项生命活动。
通过分析豚鼠胰腺泡细胞同位素示踪实验，认同细胞是基本生命系统，形成细胞的结构与功能观。
1.文化基础：生物膜系统形成的细胞结构与功能，及细胞各部分结构之间的联系。
2.自主发展：认同细胞是基本生命系统，形成细胞的结构与功能观。
3.社会参与：探究通过生命系统的形成应用于医疗卫生中。
学习目标
现代化的大都市里，鳞次栉比的建筑形成了行政区、住宅区、商业区、工业区等各种功能区，而地面上四通八达的街道，空中畅行无阻的高架桥，地下方便快捷的地铁线，则把城市的各个功能区有机地联系在一起，成为一个统一的整体。
作为生物体结构与生命活动的基本单位，细胞内部是否也存在着多种多样的"功能区"和四通八达的"交通线"?
一、细胞具有相互联系的生物膜系统
在真核细胞中，由质膜与核膜连同内质网、高尔基体、溶酶体等具膜细胞器。
核膜（内外2层膜）
质膜（1层膜）
高尔基体（1层膜）
囊泡（1层膜）
内质网（1层膜）
溶酶体（1层膜）
线粒体（1层膜）
真核细胞的生物膜系统
（biomembrane
system）
内质网膜在细胞内的分布非常广泛，向内与_____________的外膜直接相连，向外与____________直接相连。内质网膜还可以通过出芽形成的___________与高尔基体的膜结构发生间接联系，高尔基体膜也通过类似的方式与____________发生关联。
生物膜系统中的各种膜在结构上具有一定的___________，彼此间有着___________________的联系。
连续性
直接或间接
细胞核
质膜
囊泡
质膜
探究实验：
豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白的同位素示踪实验
20世纪60年代，美国细胞生物学家帕拉德（G.Palade）及其同事选用豚鼠胰腺作为实验材料，利用同位素示踪技术进行相关实验，研究了蛋白质的_________________________途径。
合成、运输及分泌
豚鼠的胰腺泡细胞属于_____________细胞，能够________________水解酶。亮氨酸是_____________的合成原料之一。
外分泌部
合成和分泌
水解酶
5.117min后，在靠近________________的运输蛋白质的小泡中，以及释放到_______________的分泌物中检测到放射性。
1.豚鼠的胰腺泡细胞中注射以_______标记的______________
3H
亮氨酸
2.通过___________________技术进行计时追踪。
电镜放射自显影
3.在3min后，放射性大量出现在附着有核糖体的______________中
内质网
4.17min
后，放射性又出现在
__________________中
高尔基体
质膜内侧
细胞外
核糖体
合成蛋白质
内质网
蛋白质加工
高尔基体
细胞膜
蛋白质再加工
分泌到胞外
线粒体提供能量
囊泡
囊泡
分析讨论
1.有哪些细胞结构参与水解酶的合成和分泌过程？
提示：核糖体、内质网、高尔基体、质膜。
2.尝试描述水解酶的合成和运输过程中细胞器的分工与合作。
提示：附着在内质网上的核糖体利用含有3H标记的亮氨酸等氨基酸为原料合成蛋白质，此时放射性集中在内质网附近。这些蛋白质合成后被运输到高尔基体中进行加工，此时放射性便集中到了高尔基体附近。经过加工后最终形成的水解酶被包裹在囊泡中运输到质膜上，囊泡与质膜融合后将水解酶分泌到胞外，此时就能观察到放射性出现在一些囊泡中，最后被发现出现在质膜外。整个合成、加工和分泌的过程中线粒体都参与供能。
生物膜系统将________________分割成不同的区域，使得不同的代谢活动既_______________，又________________，共同执行细胞的各项生命活动。
归纳小结
细胞内部
相对独立
协调一致
在细胞与________________以及细胞内部的_________________、能量转换和__________________过程中，生物膜系统也发挥着重要作用。
周围环境
物质运输
信息传递
二、细胞骨架参与许多重要生命活动
利用免疫__________________技术，在___________________下可以发现真核细胞的细胞质内存在一些纵横交错的____________________，这些由纤维蛋白构成的网状结构就是______________（cytoskeleton）
荧光染色
电子显微镜
纤维样结构
细胞骨架
核膜
内质网
细胞膜
高尔基体
直接
直接
囊泡间接
囊泡间接
生物膜之间的联系与转化
1.一个活细胞，无论其_________________还是_________________，都处于不断的变化之中，这源于细胞骨架不断地_________________。在细胞的不同时期，细胞骨架具有完全不同的___________________。
外部形态
内部结构
形成和解体
分布状态
2.细胞骨架在维持_________________、__________________方面发挥了重要作用，它不仅保持了_____________________的有序性，而且还参与许多重要的生命活动。
细胞形态
承受外力
细胞内部结构
7.在植物细胞中，细胞骨架还参与引导_______________的合成。
3.在细胞分裂过程中，_____________的移动与细胞骨架密切相关;
4.在细胞物质运输中，各类____________________可沿着细胞骨架定向转运;
6.白细胞的_________、精子的_________、神经元轴突和树突的伸展等诸多生命活动都与细胞骨架有关。
染色体
小泡和细胞器
5.在肌肉细胞中，细胞骨架和它的_________________组成动力系统；
结合蛋白
迁移
游动
细胞壁
1.分泌蛋白的合成和分泌是真核细胞内生物膜系统在结构和功能上密切合作的范例，图甲表示某种分泌蛋白合成和分泌的途径，图乙表示分泌蛋白分泌时的几种生物膜的面积。
三、学业检测与巩固练习
（1）在分泌蛋白的合成和分泌过程中，起决定作用的细胞结构是
。
（2）将用3H标记的亮氨酸注射到胰腺泡细胞中进行示踪实验，可以发现放射性物质首先出现在②
中，然后通过
[
]
产生的囊泡运输到[
]
中进一步如工。
（3）囊泡是一种动态的细胞结构，图示细胞中，能产生囊泡的结构是
，囊泡在细胞内的定向运输是沿着
进行的。
细胞核
核糖体
3
内质网
4
高尔基体
内质网和高尔基体
细胞骨架
（5）黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，常藏身于霉变的花生和玉米等植物种子中。研究发现黄曲霉毒素能引起细胞中核糖体不断从内质网上脱落下来，该毒素的这一特点会导致细胞哪些功能受损严重？
（4）请在图乙中画出分泌后三种膜的面积变化柱形图。
提示：内质网面积稍有变小，质膜相应增加，高尔基体面积几乎不变。
提示：在细胞内的酶并不在内质网上的核糖体中合成，是在游离的核糖体中合成的。在内质网上的核糖体合成的都是需要分泌的蛋白质。黄曲霉毒素能引起细胞中核糖体不断从内质网上脱落下来，造成分泌蛋白质合成受阻。
2.2016年的诺员尔生理学或医学尖授予大隅良典教授，以表彰他在细胞自噬领域作出的卓越贡献。细胞自噬控制着许多重要的生理动能，涉及细胞化学成分和结构的降解和回收利用。细胞还能利用自噬来消灭受损的蛋白质和细胞器。下围表示细胞通过自噬作用，及时清除衰老线粒体的过程。
（1）b是溶酶体，它起源于
，包裹衰老钱粒体的双层膜来源于
，b和e的融合体现了生物膜的结构特点是
。
（2）溶酶体内含有
，能够水解
，清除
；还可以将侵入人体的
，起到免疫作用。
高尔基体
内质网
化学成分和基本结构是相同的
水解酶
蛋白质、核酸、多糖
无用生物大分子、衰老的细胞器及死亡的细胞
病毒或细菌
（4）医学上发现一种遗传性疾病，溶酶体缺乏一种水解糖原的酶，患者出现肝肿大和骨骼肌无力，常在两周岁以前死亡。试解释造成这些症状的原因。
（3）g内物质的去向如何？这对于“饥饿”细胞具有什么意义？
提示：细胞质重新获取所需要的部分物质原料。
提示：糖原在人体内储存在肝细胞和肌细胞中，若不能水解释放到血液中，会使肝细胞和肌细胞功能受损，造成肝肿大和肌无力。
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