高中生物教案-第一节细胞的结构和功能(二)

1、高中生物授课设计-第一节细胞的构造和功能（二）二细胞质的构造和功能一、知识构造二、授课目标1.细胞质基质内含有的物质和细胞质基质的主要功能(C：理解)。2.线粒体和叶绿体的基本构造及主要功能(C：理解)。3.内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡这几种细胞器的主要功能(C：理解)。三、重点和难点1.授课重点(1)线粒体和叶绿体的基本构造及主要功能。(2)内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的主要功能。2.授课难点线粒体和叶绿体的基本构造和主要功能。四、授课建议本小节的授课内容，应联合学生实验兼备考虑。比方，细胞质的看法、构成部分(基质、细胞器)的关系、叶绿体的构造和功能等内容，可以在相关的学

2、生实验中学习。对于细胞质的授课，重点是表达各样细胞器的构造成分、构造特点和主要功能。依照学生的接受能力，可对构造与功能相适应的特点，各样构造功能之间的联系，进行不一样样程度的分析。在表达线粒体时，要充分利用教材中的表示图，让学生注意观察线粒体的构造特点和它浸浴在细胞质基质中的情况。在分析线粒体外膜时，一方面要指出外膜使线粒体相对独立于细胞质基质；另一方面又要指出，经过外膜使细胞质基质与线粒体内部进行着物质互换。在分析线粒体内膜时，要注意使学生理解内膜的折叠增加了内膜的表面积，这有利于有氧呼吸酶系的附着，有利于有氧呼吸的化学反响大量地进行。表达叶绿体时，要在对叶绿体成分和构造特点的分析中，浸显出

3、它与高效利用光能(如基粒中垛叠的囊状构造)，达成光合作用一系列反响(如含光合作用的色素、酶)是相适应的。在授课中，可合适比较线粒体和叶绿体。对于内质网的授课，要尽可能利用立体构造表示图，使学生正确理解内质网的构造特点和在细胞质中的情况。对于内质网的作用，一方面扩大了细胞内的膜表面积，形成了物质运输通道；另一方面与脂质、糖类和蛋白质的合成有亲近关系。在表达核糖体时，要注意引导学生观察插图，知道有的核糖体附着在内质网膜的外侧，有的游离在细胞质的基质中，因此，核糖体和内质网是相对独立的两种细胞器。要指出核糖体无膜构造，它是合成蛋白质的场所(假如时间赞同，还可以够回首氨基酸缩合成肽的知识)。假如学生条

4、件较好，授课中可合适浸显出附着的和游离的这两类核糖体所合成的蛋白质的去处有所不一样样。附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质进入内质网腔中，连续进行加工并被运输。对于高尔基体的授课，要联合细胞构造图，说明它与内质网、细胞膜的相互联系，理解高尔基体对细胞分泌物的形成、加工和转运的作用。在植物细胞中，它合成的纤维素对细胞壁的形成有重要作用。对于中心体和液泡的授课，不用扩展，有些作用可联合后边相关知识进行表达。本小节授课的总结，可以用动物或植物细胞的整体表示图，分析各样细胞器之间的构造联系和功能联系。五、参照答案复习题一、1.线粒体，内质网，染色质，高尔基体，中心粒。2.4高尔基体。3.2内质网。4.5

5、中心体。5.1线粒体。二、1.(C)；2.(B)；3.(C)；4.(B)；5.(A)；6.(B)。三、在叶绿体的3、4部分。实验谈论题1.叶绿体在细胞质基质中不是静止不动的。呈椭球体形的叶绿体在不一样样的光照条件下可以运动，这种运动可以随时改变椭球体的方向，使叶绿体既能接受好多的光照，又不至于被强光灼伤。2.叶绿体的形态和分布都有利于接受光照，达成光合作用。如叶绿体呈椭球形，它可以在不一样样光照条件下改变方向。又如，叶肉细胞中的栅栏组织，其中的叶绿体分布比海绵组织的多，这可以接受更多的光照。3.细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物，还有很多种酶。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

6、植物细胞中细胞质的流动，有利于细胞内物质的运输和细胞器的挪动，从而为细胞内的新陈代谢供应所需要的物质和相关条件。六、参照资料细胞质的看法广义地说，就真核生物而言，在细胞膜以内，除了细胞核以外的其余部分，都属于细胞质。可是狭义地说，细胞质是指细胞质的可溶相，即指除了细胞质中的细胞器和内含物以外的基质部分。这部分在光学显微镜下，看不出有任何定形的构造，是均匀透明的，因此称为透明质，也称为细胞液、细胞基质或细胞质基质。可是，细胞有好多复杂的运动现象，又启迪细胞学研究者考虑到细胞质的构造可能不会这样简单。电子显微镜的使用，使我们对于细胞的超微构造有越来越深入的认识。在20世纪60年月，科学家发现细胞质

7、基质是一种呈连续相的物质。真核细胞和原核细胞的细胞质，包括着相同的构成成分：核糖体、RNA分子、球蛋白、酶等。细胞质内蛋白质和酶的含量占细胞的蛋白质总量的20%25%。在细胞质中最重要的可溶性酶，是与糖酵解及与蛋白质合成中氨基酸相关的一些酶。其余，好多需要ATP参加反响的酶及可溶性转移酶，也存在于细胞质中。紧贴在细胞膜下面的细胞质，被认为是一种高度异质的胶系通通。细胞学家早就发现细胞质有弹性和黏滞性，也看到布朗运动和细胞质川流运动。这就证明细胞质的构造不是有头有尾，而是跟着温度、日光、压力等环境条件而改变的。近些年来，利用电镜技术，特别是高压电镜技术和生化、免疫技术，发现细胞质的确不是均一的，

8、其中含有光学显微镜下看不到的超微构造。当前，细胞生物学家已经说明：细胞质是一个千头万绪的、相互联系的、高度有序的网络构造。这些细胞质网络构造，可用“细胞质基质”这个专出名词表达。也就是说，细胞质基质这个名词，除包括构成细胞骨架的三种主要纤丝微丝、微管和中间纤维，以及一个由纤丝桥所构成的相互交联的丝状构造微梁系统(或微梁网格)外，还包括和它们有联系的蛋白质和水分。细胞质的功能细胞质拥有多方面的功能。可是，由于它自己太纤弱，以致生理学家到此刻不可以用很好的方法来考证它的真实的生理功能。可是，毫无疑问，细胞质对细胞生命活动有着极其重要的作用。从生物学的角度和细胞质中的各样物质来看，它拥有以下几方面的

9、功能。1.管束外来物质进入细胞内或排出细胞外的作用，以及调理细胞质的“水化”作用。2.对于如鞭毛和纤毛等后成质的形成，以及对于细胞内含物的存储拥有重要作用。比方，蛋白质、脂肪粒、肝糖元、植物碱等多半集存在细胞质内。3.为保持细胞器实体的完满性，供应所需要的离子环境。4.供应细胞器履行功能所必定的所有底物。，全国公事员共同天地5.影响细胞的分化。比方在胚胎发育过程中，细胞质对于分化起着很重要的作用。这已经为实验胚胎学的大量事实所证明。6.进行某些生化活动，如上面提到的糖酵解、核酸、脂肪酸和氨基酸代谢的某个阶段，需要依赖细胞质中处于相对游离状态的酶来达成。细胞质流动在活细胞中，细胞质以各样不一样样

10、的方式在流动着，包括细胞质环流、穿越流动和布朗运动等，这些也同微丝和微梁系统的存在有亲近的关系。1.细胞质环流。是细胞质流动的一种形式。在液泡发达的植物(如黑藻、轮藻、伊乐藻)细胞中，细胞质成薄层沿着细胞膜以必定的速度和方向循环流动。这种不断地循环流动称为细胞质环流。环流的速度，伊乐藻是10ms，轮藻是50ms。一般植物细胞则是每秒几微米至几十微米。贝罅鞫。穿越流动是细胞质流动的另一种形式，它与环流不一样样，是向相反方素来回穿越。由于流动方向在一准时间内来回互换，因此叫穿越流动。绒泡菌是研究这种流动的最好资料。它是一种黏菌，是多核的细胞质团，没有细胞的分开。黏菌的外缘是凝胶样的外质，核心是溶胶

11、样的内质。在内外质中含有好多叶脉状的微细分支，在中央集拢在一同成为主脉，细胞质就从支脉向主脉流动(图2-5，1、2)。内质的流动速度很快，为1.3mms，比细胞质环流快得多。这样，绒泡菌一头的体积减小，另一头的体积增大，长出伪足状的兴起，就暂时停止流动(图2-5，3)，随后就又开始逆向流动(图2-5，4、5)，来回穿越进行。3.布朗运动。在活细胞中可以看到细胞质内的好多小颗粒在无规则地跳动着，这在暗视野显微镜下观察更加明显，叫做布朗运动。布朗运动的产生除了与微丝的存在相关外，还与微梁网格的缩短相关。图2-5绒泡菌中细胞质的穿越流动1.2.细胞质从左向右流动3.右侧形成伪足兴起，流动暂停4.5.

12、细胞质又向相反方向从右向左流动。箭头长度表示流动速度。线粒体细胞的有氧呼吸主假如在线粒体内进行的。线粒体的内部构造，在光学显微镜下不可以分辨，只有在电子显微镜下才能看清楚。线粒体由内外两层膜构成。外膜即界线膜，使线粒体与周围的细胞质分开，是各样分子和离子进入线粒体内部的障壁。内膜的不一样样部位向线粒体的中心腔折叠，形成嵴。这样就大大增加了酶分子附着的表面，而且把酶分子密集地包在线粒体里。内膜和外膜在化学成分和物理特点上都有明显的差异。比方，它们在蛋白质的含量，特别是在类脂的分布上是很不一样样的。外膜比内膜的磷脂含量要高23倍；外膜的通透性也比内膜高得多。外膜的通透性高，为线粒体与周围细胞质之间

13、进行充分的物质互换供应了条件。内膜的通透性差，可以使催化三羧酸循环的复杂酶系统保存在内膜的间隔中，从而保证细胞有氧呼吸的进行。线粒体膜上还拥有小孔，这样，有氧呼吸所产生的ATP可以更简单地向线粒体外面扩散。线粒体既然是细胞进行有氧呼吸的主要场所，那么，相关催化三羧酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传达、能量变换、DNA复制和RNA合成等过程所需要的100多种酶和辅酶，都分布在线粒体的外膜上、膜内空间及内膜和基质中。这些酶和辅酶的主要功能是参加三羧酸循环中的氧化反响、电子传达和能量转换。内质网粗面型内质网又叫做颗粒型内质网，常有于蛋白质合成旺盛的细胞中。粗面型内质网大多为扁平的囊，少许为球形或

14、管泡状的囊。在凑近核的部分，囊泡可以与核的外膜连结。粗面型内质网的表面所附着的核糖体(也叫核糖核蛋白体)是合成蛋白质的场所，新合成的蛋白质就进入内质网的囊腔内。粗面型内质网既是新合成的蛋白质的运输通道，又是核糖体附着的支架。滑面型内质网又称为非颗粒型内质网。滑面型内质网的囊壁表面圆滑，没有核糖体附着。滑面型内质网的形状基本上都是分支小管及小囊，有时小管排列得特别亲近，以同心圆形式环绕在分泌颗粒和线粒体的周围。因此，滑面型内质网在切面中所看到的形态，与粗面型内质网有明显的不一样样。滑面型内质网与蛋白质的合成没关，可是它的功能却更加复杂，它可能参加糖元和脂质的合成、固醇类激素的合成以及拥有分泌等功

15、能。在胃组织的某些细胞的滑面型内质网上曾发现有Cl-的积累，这说明它与HCl的分泌相关。在小肠上皮细胞中，可以观察到它与运输脂肪相关。在心肌细胞和骨骼肌细胞内的滑面型内质网，可能与传导愉悦的作用相关；在圆滑肌细胞内，却发现它与Ca2+的摄取和释放相关。核糖体核糖体是由核糖体的核糖核酸(符号为rRNA)和蛋白质构成的椭圆形的粒状小体，其中rRNA和蛋白质的比率为11。蛋白质分子基本上排列于核糖体的表面上，rRNA分子被包围于中央。细胞内有的核糖体附着于内质网的外面，称为固着核糖体，与内质网形成上面所谈到的粗面型内质网；有的不附着于内质网上，称为游离核糖体，常有于未分化的细胞中。附着于内质网上的核

16、糖体，附着的情况也不一样样。在某些细胞中，核糖体均匀地附着于细胞质中某一部分的内质网上；有的却集中地附着于细胞质中某一部分的内质网上。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所。此刻已知，附着于内质网上的核糖体所合成的蛋白质，与游离于细胞质基质中的核糖体所合成的蛋白质有所不一样样。附着于内质网上的核糖体，主假如合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质，如抗体、酶原或蛋白质类的激素等；游离核糖体所合成的蛋白质，多半是分布在细胞质基质中或供细胞自己生长所需要的蛋白质分子(包括酶分子)，此外还合成某些特别蛋白质，如红细胞中的血红蛋白等。因此，在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数量就比好多，而且分布比较均匀。这一点

17、已被用来作为鉴别肿瘤细胞的标志之一。不论是附着的核糖体还是游离的核糖体，在进行蛋白质合成的过程中，常常是几个核糖体齐集在一同进行活动，这是由于信息核糖核酸(mRNA)把它们连串在一同。这样的一个功能单位的聚合体称为多聚核糖体。高尔基体高尔基体位于细胞核周边的细胞质中，它的形状一般呈网状。在不一样样的生理情况下，可以转变为颗粒状、杆状或其余形状。在电镜下，高尔基体是一些亲近地重叠在一同的囊状构造。有些膜亲近地折叠成片层状的扁平囊，有些扁平囊的尾端膨大成大小不等的泡状或囊泡状构造。在有的电镜照片上，可以看到这些膜是相连通的，还可以够观察到若干迹象，表示这些小囊泡可以连结于扁平囊，而成为扁平囊的一部

18、分，扁平囊也可以在其尾端部分零落而形成小囊泡。其余，扁平囊也可以在囊腔中积累物质，逐渐膨大而形成大囊泡。可见，构成高尔基体的小囊泡、层状扁平囊和大囊泡三部分其实不是固定的构造，而是相互相关系的，它们是高尔基体功能活动不一样样阶段的形态表现。高尔基体在细胞内的地点和分布情况，与它在不一样样细胞内的功能相关。高尔基体的大小和在细胞内的数量，因细胞的种类和生理情况不一样样而有所不一样样。高尔基体的主要功能有三方面。一是与分泌相关。早期依照光镜的观察，已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动相关。今后，运用电镜、细胞化学及放射自显影技术更进一步证明和发展了这个看法。高尔基体在分泌活动中所起的作用，主假如将粗

19、面型内质网运来的蛋白质类的物质，进行加工(如浓缩或离析)、存储和运输，最后形成分泌泡。当形成的分泌泡自高尔基囊泡上断离时，分泌泡膜上带有高尔基囊膜所含有的酶，还可以不断起作用，促进分泌颗粒不断浓缩、成熟，最后排出细胞外。最典型的，如胰外分泌细胞中所形成的酶原颗粒。放射自显影技术证明，高尔基体自己还可以合成某些物质，如多糖类。它还可以使蛋白质与糖或脂联合成糖蛋白或脂蛋白的形式。在某些细胞(如肝细胞)中，高尔基体还与脂蛋白的合成、分泌相关。二是与溶酶体的形成相关。现在一般都认为初级溶酶体的形成过程与分泌颗粒的形成近似，也起自高尔基体囊泡。初级溶酶体与分泌颗粒(主要指一些酶原颗粒)，从实质上看拥有同一性，由于溶酶体含多种酶(主假如各样水解酶)，都是蛋白质；与酶原颗粒相同，也参加分解代谢物的作用。不一样样