第二章 第二节 细胞的结构和功能（课件）-《生物学全一册》（人民教育出版社）同步精品课堂

第二章 任务1 生物的基本单位-细胞 生物学全一册 同步精品课堂 人民教育出版社生物室 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1.了解真核细胞与原核细胞的结构差异。 2.掌握真核细胞的亚显微结构及其功能。 3.理解细胞膜的物质运输方式及选择透过性。 4.认识细胞器的种类、形态及其在细胞中的作用。 5.了解细胞核的结构与功能，以及染色质与染色体的关系。 教学重难点 二 重点： 1.真核细胞的亚显微结构及其功能。 2.细胞膜的物质运输方式及选择透过性。 难点： 1.细胞器的结构与功能的理解。 2.细胞核内染色质与染色体的转化过程。 导入新课 三 回顾初中阶段学过的细胞知识，思考细胞结构的复杂性。展示光学显微镜和电子显微镜下的细胞图片 新知讲授 四 一、细胞 我们在初中阶段学习过关于细胞的知识，并且用光学显微镜观察了洋葱鳞片叶内表 皮细胞和人的口腔上皮细胞。在光学显微镜下看到的细胞，是放大了几十倍、几百倍 的，只能够看到细胞壁、细胞质和细胞核等部分。近几十年来，科学家们研制出了电 子显微镜，它能够将细胞放大几万倍、几十万倍，甚至上百万倍，使我们看到了更加 细微的细胞亚显微结构。 随着电子显微技术的应用，科学家们发现不同生物的细胞结构的复杂程度不同。根据 这一特点，可以将细胞分为原核细胞和真核细胞两大类。地球上的少数生物是原核生物， 它们是由原核细胞构成的，如细菌和放线菌等，而绝大多数生物是真核生物，它们是由真 核细胞构成的。 图21 动物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞 真核细胞的结构比原核细胞复杂得多。下面讲述真核细胞的亚显微结构和功能(彩图 一，图21)。 图21 动物细胞的亚显微结构模式图 图21 动物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞 图 22 植物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞膜 真核细胞的细胞质外面，包着一层很薄的细胞膜。细胞膜把细胞内的物质与外界环境 分隔开。 用电子显微镜观察细胞膜，并且对细胞膜的化学成分进行分析，可以知道细胞膜主要 是由蛋白质和脂质组成的。生物膜的流动镶嵌模型认为，在细胞膜的中间，是由两层磷脂 分子构成的磷脂双分子层，这是细胞膜的基本支架。在磷脂双分子层中，有许多蛋白质分 子，它们有的镶在磷脂双分子层表面，有的则以不同的深度嵌入甚至贯穿在磷脂双分子层 中(图23)。 在活细胞的细胞膜中，磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动 的。因此，细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的这种结构特点，是它能够完成各种生理功 能的必要基础和条件。 新知讲授 四 一、细胞膜 细胞膜有许多重要的生理功能。它不仅具有保护细胞内部的作用，而且与细胞的物质 运输、能量转换和信息传递等都有密切关系。 图 23 植物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞膜 活细胞总是不停地和外界环境进行着物质交换：一方面将所需要的营养物质从外界环境中选择吸收进来，另一方面将新陈代谢中产生的废物排出去。这种物质交换需要通过细胞膜来完成。物质通过细胞膜的运输方式可以分为以下两大类。 自由扩散 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向低浓度的一侧运动(图 24,A)这种物质进出细胞的方式叫作自由扩散。 A.自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 图24 物质进出细胞的方式(三种圆点代表三种物质分子) 新知讲授 四 一、细胞膜 协助扩散 这种物质进出细胞的方式，也是被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细 胞膜向低浓度的一侧运动，但是必须由细胞膜上的载体蛋白协助完成。例如，在进行物质 交换时，载体蛋白先与被转运的物质结合，然后把这些物质转运过细胞膜，在细胞膜的另 一侧释放出来(图24,B)。 一些不能以自由扩散方式通过细胞膜的物质，就是以这种方 式通过细胞膜的。例如，在红细胞的细胞膜上有一种蛋白质分子，这种蛋白质分子是葡萄糖的载体，它能够把葡萄糖转运进红细胞的内部。 A.自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 图24 物质进出细胞的方式(三种圆点代表三种物质分子) 新知讲授 四 一、细胞膜 综上所述可知，细胞膜对于物质进出细胞是有选择性的。细胞膜可以让水分子自由通 过，细胞要选择吸收的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。可见，细胞膜是一种选择透过性膜。 植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁，它的化学成分主要是多糖类物质 纤维素 和果胶。细胞壁对细胞有支持和保护作用。。 A.自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 图24 物质进出细胞的方式(三种圆点代表三种物质分子) 新知讲授 四 一、细胞质 细胞质是指在细胞膜以内、细胞核以外的全部物质。在光学显微镜下观察活细胞，可 以看到细胞质是半透明的胶状物，其中有一些大小不同的颗粒。细胞质中呈溶胶状的部分 叫作细胞质基质，其中的颗粒是细胞器或细胞的内含物。细胞质对于细胞完成各项生命活 动具有重要作用。 真核细胞的细胞器主要有线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、中心体和液泡等，每种细胞器都有一定的结构和功能。 图25 线粒体的立体 结构模式图 新知讲授 四 一、细胞质 在光学显微镜下看到的线粒体，呈线状、粒状或棒 状。在电子显微镜下观察线粒体切片，可以看到线粒体 是由内外两层膜构成的(彩图三，图25)。外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴。 在线粒体中有许 多种与有氧呼吸有关的酶，还有少量的RNA 和 DNA。 图25 线粒体的立体 结构模式图 新知讲授 四 一、细胞质 在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体， 可以看到叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。 在电子显微镜下观察叶绿体切片，可以看到 叶绿体的外面有双层膜(图26),内部有几个 到几十个圆柱状的基粒。 叶绿体内含有叶绿 素和光合作用所需要的酶。此外，还有少量 的 RNA 和DNA。 图26 叶绿体的立体结构模式图 新知讲授 四 一、细胞质 内质网增大了细胞内的膜面积，这对于酶的分布和各种化学反应的高效率进行是十分 有利的。内质网与蛋白质等物质的合成和运输有密切关系。 核糖体核糖体是椭球形的颗粒状小体，有些附着在内质网上，有些则游离在细胞质 基质中(图21,图22)。核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，因此，有人把它比 喻成蛋白质的“装配机器”。 图21 动物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞质 液泡液泡是植物细胞质中的泡状结构(图22),高等动物细胞中的液泡不明显。幼 小的植物细胞中有许多小而分散的液泡。随着植物细胞的生长，液泡逐渐长大，最终合并 成一个大的中央液泡。在成熟的植物细胞中，液泡的体积可以占细胞体积的90%以上， 细胞质的其他部分和细胞核则被推挤而紧贴细胞壁。 液泡的表面有一层液泡膜。液泡膜内充满了细胞液，细胞液是含有多种有机物和无机物的复杂的水溶液。植物的花、果实和叶的颜色(除绿色以外),大多是由细胞液中的色 素来决定的。 图 22 植物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞核 在真核细胞中，有一个明显的细胞核。遗传物质DNA 主要分布在细胞核里。在电子 显微镜下观察，可以看到细胞核由核膜、染色质、核仁和核质构成(图21,图22)。 细胞核由双层的核膜包围。核膜上有许多小孔，叫作核孔。核孔是某些大分子的运输 通道。细胞核中分布着一些细长的丝状物，交织成网状，由于这些物质容易被碱性染料染 成深色，所以叫作染色质。染色质主要由DNA 和蛋白质组成。细胞分裂时，细胞核解 体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的染色体。 图21 动物细胞的亚显微结构模式图 新知讲授 四 一、细胞核 细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。可见，染色质和染色体是同一物质在细胞 不同时期的两种存在状态。上面主要讲述了真核细胞的亚显微结构和功能。 应当指出，细胞的各个部分并不是彼 此孤立的，而是相互联系、协调一致的。一个细胞就是一个有机的统一整体。细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。 图 22 植物细胞的亚显微结构模式图 师生互动 五 1.真核细胞与原核细胞有哪些区别？ 2.每组选择一种细胞器，探讨其形态、结构及功能，并与其他组分享。 3.提问：关于细胞核结构与功能的问题，学生抢答。 随堂练习 六 一、选择题 1.真核细胞与原核细胞最显著的区别是什么？（ ） A.细胞大小 B.细胞壁的存在 C.无机盐 D.糖类 答案：B 解析：细胞中水的含量最多，一般为70%～90%。 随堂练习 六 一、选择题 2.下列哪种细胞器不含有DNA？（ ） A.线粒体 B.叶绿体 C.内质网 D.核糖体 答案：C 解析：内质网不含有DNA，而线粒体、叶绿体和核糖体都含有一定量的DNA。 随堂练习 六 一、选择题 3.细胞膜的物质运输方式中，不需要载体蛋白的是 （ ） A. 自由扩散 B. 协助扩散 C. 主动运输 D. 胞吞胞吐 答案：A 解析：自由扩散不需要载体蛋白，而协助扩散、主动运输和胞吞胞吐都需要载体蛋白或能量。 4.植物细胞的细胞壁主要由以下哪种物质组成？（ ） A. 蛋白质 B. 纤维素和果胶 C.脂肪 D. 矿物质 答案：B 解析：植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成。 随堂练习 六 二、判断题 1.原核细胞和真核细胞都有细胞膜。（ ） 2.细胞膜对物质进出细胞没有选择性。（ ） 答案：正确 解析：无论是原核细胞还是真核细胞，都有细胞膜。 答案：错误 解析：细胞膜具有选择透过性，对物质进出细胞有选择性。 随堂练习 六 二、判断题 3.所有细胞器都含有DNA。 （ ） 4.液泡只存在于植物细胞中。（ ） 答案：错误 解析：并非所有细胞器都含有DNA，如内质网不含有DNA。 答案：错误 解析：液泡主要存在于植物细胞中，但动物细胞中也存在液泡，只是不明显。 课堂小结 七 谢谢 $$