3.2細(xì)胞器之間的分工合作教案通過(guò)對(duì)課標(biāo)與教材的解讀與分析確立教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)生為主體，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作探究性學(xué)習(xí)和教師講授，讓學(xué)生通過(guò)觀察、討論、探究相結(jié)合的方法展開學(xué)習(xí)。在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師幫助學(xué)生歸納總結(jié)，拓展新知。通過(guò)學(xué)生觀察并繪制細(xì)胞器模式圖，加深學(xué)生對(duì)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步形成結(jié)構(gòu)與功能觀；通過(guò)細(xì)胞器分工合作完成復(fù)雜的生命活動(dòng)，維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)，進(jìn)一步構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀；通過(guò)不同細(xì)胞中細(xì)胞器的異同分析進(jìn)一步構(gòu)建進(jìn)化與適應(yīng)觀；通過(guò)物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步構(gòu)建物質(zhì)與能量觀。最后讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、規(guī)則意識(shí)。本節(jié)課選用教材為人教新課標(biāo)版生物必修1《分子與細(xì)胞》第3章第2節(jié)內(nèi)容，是在第三章《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》的重要內(nèi)容，細(xì)胞作為生命系統(tǒng)，因?yàn)椴煌?xì)胞結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系，構(gòu)成既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的統(tǒng)一體，能夠高效有序地進(jìn)行生命活動(dòng)，同時(shí)也是蛋白質(zhì)的合成、后續(xù)有氧呼吸、光合作用、動(dòng)植物細(xì)胞增殖等內(nèi)容學(xué)習(xí)基礎(chǔ)；對(duì)生物膜系統(tǒng)進(jìn)行介紹，為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶W(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。通過(guò)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞中整體與部分的聯(lián)系，結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，從系統(tǒng)的角度認(rèn)識(shí)細(xì)胞，幫助學(xué)生從細(xì)胞水平看問(wèn)題。本課分為兩個(gè)課時(shí)，第1課時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)”實(shí)例逐步完成細(xì)胞器結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，第2課時(shí)，通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生討論探究學(xué)習(xí)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系。通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)及功能有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，大部分學(xué)生對(duì)細(xì)胞內(nèi)部如何進(jìn)行分工合作有較強(qiáng)的好奇心。教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生發(fā)揮主體作用，在教師的引導(dǎo)下以學(xué)生的前概念為基礎(chǔ)引入新概念，進(jìn)行探究活動(dòng)，分組合作，增強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。根據(jù)上述教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，制定如下教學(xué)目標(biāo)：生命觀念：1.舉例說(shuō)出幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，闡明細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，細(xì)胞內(nèi)具有多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)都承擔(dān)著物質(zhì)運(yùn)輸、合成與分解，能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等功能，構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀；通過(guò)不同細(xì)胞具有相同或不完全相同的細(xì)胞器，建立進(jìn)化與適應(yīng)觀；細(xì)胞器相互合作，共同完成細(xì)胞中復(fù)雜的生命活動(dòng)，是為了機(jī)體穩(wěn)態(tài)的構(gòu)建，幫助學(xué)生構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀。2.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的組成和功能。科學(xué)思維：通過(guò)資料信息、教材信息對(duì)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用推理解決生物學(xué)問(wèn)題的能力?？茖W(xué)探究：說(shuō)明細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合，通過(guò)分析分泌蛋白合成、運(yùn)輸過(guò)程的預(yù)判和求證過(guò)程，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和科學(xué)探究的能力。社會(huì)責(zé)任：細(xì)胞是生命系統(tǒng)最基本單位，其中各結(jié)構(gòu)分工合作，協(xié)調(diào)工作完成各項(xiàng)生命活動(dòng)，在分泌蛋白合成運(yùn)輸?shù)膶?shí)例學(xué)習(xí)過(guò)程中，體驗(yàn)協(xié)作、交流、分享的團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、合作意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：1.細(xì)胞中常見種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能。2.細(xì)胞膜系統(tǒng)的組成和功能。教學(xué)難點(diǎn)：1.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。2.分析細(xì)胞中部分與整體、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。確定的依據(jù)：教學(xué)重難點(diǎn)依據(jù)本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)確定。教法：教師在教學(xué)過(guò)程依據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生從系統(tǒng)的角度認(rèn)識(shí)細(xì)胞，理解系統(tǒng)內(nèi)細(xì)胞器之間的分工與協(xié)作，為后期學(xué)習(xí)各種生命活動(dòng)的奠定基礎(chǔ)。學(xué)法：通過(guò)小組觀察、分析、討論，以學(xué)生為主體，形成“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)模式。第2課時(shí)【導(dǎo)入新課】多媒體展示各種細(xì)胞器，回顧它們的結(jié)構(gòu)與功能；講授細(xì)胞器的形態(tài)是在進(jìn)化過(guò)程中不斷適應(yīng)環(huán)境以達(dá)到相應(yīng)功能的結(jié)果，對(duì)應(yīng)功能請(qǐng)學(xué)生找出細(xì)胞器功能的聯(lián)系。既然核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體這三種細(xì)胞器均與蛋白質(zhì)的合成、加工有關(guān)聯(lián)，它們又是如何協(xié)調(diào)配合，形成并運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的呢？【講授新課】細(xì)胞中有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細(xì)胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和運(yùn)輸就是個(gè)例子。二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合【任務(wù)二】探究學(xué)習(xí)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系1.分泌蛋白教師引導(dǎo)回顧舊知：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，種類與功能多樣。引入新知：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)稱為分泌蛋白。教師提問(wèn)：你知道哪些分泌蛋白呢？有沒有在細(xì)胞內(nèi)作用的蛋白質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分分泌蛋白與胞內(nèi)蛋白。觀看視頻《分泌蛋白的合成、運(yùn)輸和釋放》，通過(guò)觀看視頻，了解分泌蛋白的合成過(guò)程。2.同位素標(biāo)記法提問(wèn)：如果想要探究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過(guò)程，那要利用什么手段或方法才能實(shí)現(xiàn)？引入同位素標(biāo)記法概念以及常用元素。用物理性質(zhì)特殊的同位素來(lái)標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運(yùn)行規(guī)律和變化規(guī)律。帕拉德再一次在技術(shù)上做出了重大革新——他改進(jìn)了適合蛋白質(zhì)研究的細(xì)胞內(nèi)同位素示蹤體系，同時(shí)還發(fā)展了放射自顯影的電子顯微鏡方法。教師引導(dǎo)學(xué)生歸納同位素標(biāo)記法的概念。同位素標(biāo)記法概念：在同一元素中質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，12C與14C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物的化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變。用物理性質(zhì)特殊的同位素來(lái)標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。同位素標(biāo)記法可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過(guò)追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。生物學(xué)研究中常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是穩(wěn)定的同位素，如15N、18O等。展示圖片：同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O、18O，12C與14C。用物理性質(zhì)特殊的同位素來(lái)標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。高中教材涉及的放射性同位素有3H、14C、35S、32P，非放射性同位素有18O、15N等。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、討論并嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①選何種類型元素進(jìn)行標(biāo)記？（易檢測(cè)易得到）②如何將標(biāo)記元素標(biāo)記在分泌蛋白上？③如何觀察判斷分泌蛋白的分泌和運(yùn)輸過(guò)程？3.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸思考討論分泌蛋白的合成與運(yùn)輸有些蛋白質(zhì)是在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的，這類蛋白質(zhì)叫做分泌蛋白，如消化酶、抗體和一部分激素?？茖W(xué)家在研究分泌蛋白的合成和分泌時(shí)，做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他們向豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸，3min后，帶有放射性標(biāo)記的物質(zhì)（放射性同位素3H）出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；17min后，出現(xiàn)在高爾基體中；117min后，出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡中，以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原料、方法、步驟進(jìn)行總結(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問(wèn)。教師對(duì)學(xué)生的總結(jié)進(jìn)行補(bǔ)充，并針對(duì)疑問(wèn)進(jìn)行詳細(xì)解答。（1）實(shí)驗(yàn)原料：豚鼠胰腺選材原因：擁有大量分泌細(xì)胞，這些分泌細(xì)胞存在大量粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并且還發(fā)現(xiàn)胰腺分泌細(xì)胞中的酶原顆?？勺鳛橄傅臅簳r(shí)儲(chǔ)存位點(diǎn)。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：首先為哺乳動(dòng)物注射放射性同位素標(biāo)記的氨基酸（3H標(biāo)記亮氨酸），然后分離亞細(xì)胞成分，以觀察新合成的帶有放射性標(biāo)記的蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征。教師啟發(fā)學(xué)生思考：①分泌蛋白是在哪里合成的？提示：分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。②分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過(guò)了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)？提示：分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過(guò)了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步的加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。③分泌蛋白合成和分泌的過(guò)程中需要能量嗎？能量由哪里提供？提示：需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過(guò)程中就需要能量，囊泡與細(xì)胞膜融合將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外去的過(guò)程也需要能量。這些能量主要是由線粒體通過(guò)有氧呼吸提供的。④在此過(guò)程中，有幾種具膜細(xì)胞器以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)？它們的膜面積如何變化？提示：分泌蛋白的合成與運(yùn)輸中膜面積的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，細(xì)胞膜面積增大，高爾基體不變?？偨Y(jié)：分泌蛋白合成的大致過(guò)程（展示圖3-8分泌蛋白運(yùn)到細(xì)胞外的過(guò)程示意圖）結(jié)合圖片，概述分泌蛋白合成的大致過(guò)程。①首先，在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。②當(dāng)合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會(huì)與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過(guò)程，并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，再經(jīng)過(guò)加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質(zhì)離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，到達(dá)高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。④高爾基體還能對(duì)蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外（圖3-8）。在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，需要消耗能量。這些能量主要來(lái)自線粒體。高爾基體在其中起著重要的交通樞紐作用。在教師的引導(dǎo)下學(xué)生概括分泌蛋白合成和運(yùn)輸過(guò)程及變化。教師展示分泌蛋白合成、加工和運(yùn)輸?shù)穆窂綀D以及膜面積變化示意圖。在分泌蛋白的合成與分泌過(guò)程中：依次經(jīng)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜依次經(jīng)過(guò)的細(xì)胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體依次經(jīng)過(guò)的具膜細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體依次經(jīng)過(guò)的可以產(chǎn)生囊泡的細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)展示圖3-9內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜、核膜的聯(lián)系教師利用問(wèn)題④的答案引入生物膜系統(tǒng)的概念：真核生物中，由細(xì)胞器膜、核膜、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)。生物膜系統(tǒng)間的聯(lián)系是什么？聯(lián)系膜結(jié)構(gòu)的組分，啟發(fā)學(xué)生思考。思考：①原核生物和病毒有生物膜系統(tǒng)嗎？提示：沒有，因?yàn)樵思?xì)胞內(nèi)的生物膜分化不完善，只有細(xì)胞膜，沒有核膜及具膜細(xì)胞器；病毒無(wú)任何膜結(jié)構(gòu)，所以原核生物和病毒無(wú)生物膜系統(tǒng)。②生物膜系統(tǒng)是細(xì)胞中各種膜結(jié)構(gòu)的總稱，還是生物體內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的總稱？提示：是細(xì)胞中各種膜結(jié)構(gòu)的總稱，比如胃黏膜、腸系膜就不屬于生物膜系統(tǒng)。③生物膜系統(tǒng)作為多種生化反應(yīng)的場(chǎng)所，具備哪些保證細(xì)胞生命活動(dòng)正常進(jìn)行的功能呢？學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，總結(jié)生物膜系統(tǒng)的組成（細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)）以及由于細(xì)胞內(nèi)生物膜將各種細(xì)胞器分開，才能夠保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行，維持了細(xì)胞內(nèi)部的穩(wěn)態(tài)。1.組成：各種細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等。2.結(jié)構(gòu)特性：成分基本相同，主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成，還有少量糖類（P43頁(yè)）；在結(jié)構(gòu)和功能上密切聯(lián)系。相似性：各種生物膜都主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復(fù)雜的生物膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。緊密聯(lián)系直接聯(lián)系：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔還與內(nèi)外兩層核膜之間的腔連通。間接聯(lián)系：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜和細(xì)胞膜可以通過(guò)囊泡轉(zhuǎn)化的。3.結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。（生物膜之間是可以轉(zhuǎn)化的）4.生物膜系統(tǒng)的功能（P52頁(yè)）（1）細(xì)胞膜：使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境；在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞過(guò)程中起決定性作用。（使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境決定著細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞。）（2）細(xì)胞器膜許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)。（酶附著的支架———為生化反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件）（3）細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開，使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會(huì)互相打擾，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。（使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化———保證化學(xué)反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行。）細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜以及核膜在成分與結(jié)構(gòu)上相似，在結(jié)構(gòu)與功能上緊密聯(lián)系，共同構(gòu)成了生物膜系統(tǒng)，使細(xì)胞成為一個(gè)有機(jī)的整體。與社會(huì)的聯(lián)系（透析型人工腎——血液透析膜）人工合成的膜材料已用于疾病的治療。例如，當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時(shí)，由于代謝廢物不能排出，病人會(huì)出現(xiàn)水腫、尿毒癥。目前常用