3.2 细胞器之间的分工合作（教学设计）2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦细胞器的分工合作及生物膜系统，以C919飞机制造部门分工为导入，类比细胞中细胞器的协作，通过差速离心法介绍分离技术，分膜结构类型梳理细胞器功能，构建知识框架。 特色在于融合科学探究与系统思维，实验观察叶绿体和细胞质流动培养探究实践能力，分泌蛋白合成过程分析强化科学思维，生物膜系统联系人工肾等应用渗透生命观念，助力学生建立结构功能统一观，为教师提供结构化教学资源。

课题名称 3.1 细胞器之间的分工合作 课堂类型： R新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他： 学习者 分析 细胞器这节内容比较琐碎，相互联系较少，学生需要记忆的内容较多。在课堂学习中，学生使用模型，进行自主学习和实验探究，能更好的协调合作，对各细胞器的形态和功能进行识记。学生可以通过不同角度对细胞器进行分类，对细胞器的结构和功能进行多维度的认知。 教学目标 1. 举例说出几种主要细胞器的功能。（生命观念、科学思维） 2.简述细胞膜系统的组成和功能。（生命观念、科学思维） 3.制作临时装片，用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。（科学探究） 4.用系统观分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性。（生命观念、科学思维、社会责任） 教学重点 (1)几种主要细胞器的功能， (2)细胞膜系统的组成和功能。 落实教学重点的方法： 1、 课件呈现生动图片 2、 板书归纳性知识点 教学难点 (1)细胞器之间的协调配合 (2)分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性。 突破教学难点的方法： 1、 板书分泌蛋白的合成过程； 2、 结合图片分析。 教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体 课时： 1课时 核心问题 细胞中的细胞器有哪些？是如何分工合作的？ 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 新课导入 【呈现资料】C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。 1.如果缺少其中的某个部门，C919还能制造成功吗？ 2.细胞中是否也具有多种不同的“部门”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？ 细胞内部就像一个繁忙的工厂，细胞质中有许多忙碌不停的车间——具有一定的结构和功能，这些车间统称为细胞器。 激发学生学习兴趣与探索欲。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞结构 阅读教材中的差速离心法，回答下列问题： 如果要分离细胞内部的结构，首先要做的准备工作是什么？ 如何分离得到各种细胞结构？ 操作步骤：①将细胞膜破坏②将匀浆放入离心管③采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器④获得不同大小颗粒的细胞器；以及细胞器析出的先后顺序： 【教师讲述】PPT展示植物细胞的显微结构模式图和亚显微结构模式图，辨别显微结构是指光学显微镜下看到的结构、亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构，光学显微镜下能够看到的细胞器：线粒体、叶绿体、液泡。 【教师讲述】细胞质的组成：真核细胞中细胞膜以内，细胞核以外的部分。 注意：细胞膜、细胞核、染色体等都不属于细胞质。 【观察讨论】PPT展示植物细胞和动物细胞的亚显微结构模式图，找同学回答哪些是动植物细胞共有的，哪些是特有的。 引导学生构建本节的整体框架，细胞质包含细胞质基质和细胞器。 介绍差速离心法，并补充讲解细胞器分离的内容。体会“工欲善其事必先利其器”的道理，认同研究方法在科学研究中的重要性。 分离细胞器的内容难度较大，以教师补充讲解为主。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 认识不同的细胞器 【探讨讲述——双层膜】 1、教师介绍双层膜细胞器——线粒体（动力车间）。展示讲解线粒体的形态结构、功能、分布，讲述哪些细胞中没有线粒体：哺乳动物成熟红细胞、蛔虫体细胞、原核生物无线粒体，有些体内存在与有氧呼吸相关的酶，也能进行有氧呼吸(如硝化细菌、蓝细菌等)；哪些细胞中的线粒体较多，思考：飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多。马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比普通人的多。为什么？得到：生命活动旺盛的细胞,线粒体含量多; 2、介绍双层膜细胞器——叶绿体（养料制造车间、能量转换站）。展示讲解叶绿体的形态结构、功能、分布，思考：可以进行光合作用就一定有叶绿体吗？所有植物细胞都有叶绿体吗？2个双层膜细胞器线粒体和叶绿体之间有什么共同点?（无叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素就可以进行呼吸作用；无线粒体，但有呼吸作用相关的酶，就可以进行有氧呼吸） 【探讨讲述——单层膜】 1、内质网（膜面积最大的细胞器）的形态结构、分类、功能； 2、高尔基体（蛋白质加工、分类和包装的车间和发送站）的形态结构、功能、分布； 3、溶酶体（消化车间）的形态、功能、分布、起源，思考：溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解； 4、液泡(含色素)的形态结构、功能和分布。 【探讨讲述——无膜】 1、 核糖体(生产蛋白质的机器)的形态结构、功能、分布； 2、 中心体（有丝分裂）的形态结构、功能、分布；对以上2个无膜细胞器的形态结构、功能、分布进行总结，找学生回答。 【归纳辨析】找学生回答，从膜结构分析、成分分析、功能分析、分布分析几个角度对以上8个细胞器进行归纳辨析。 【即时训练】 9、细胞骨架 细胞骨架支持着各种细胞器。 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 引导学生获取知识提升读图能力和自主学习的能力。 注重知识的前后联系，适当延伸拓展相关知识。深入理解蛋白质是生命活动的主要承担者。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 探究实践 1、实验原理： (1)叶绿体呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。由于细胞质流动速度慢，无标志物难以察觉，所以选择体积较大的细胞器——叶绿体作为标志物进行观察。 2.实验材料的选择： 常选用藓类叶片（或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）、新鲜黑藻做实验材料。 材料的优点： (1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。 (2)菠菜叶下表皮的叶肉细胞排列疏松、易撕取，且叶绿体数目少，个体大，便于观察。 3、观察叶绿体的步骤 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 用镊子取一片小叶（制作藓类（菠菜、黑藻）叶片临时装片 ） 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 4、观察细胞质的流动实验步骤 ①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。（加速流动速度） ②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 ③高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。 5、实验结论： ①叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。 ②细胞质处于流动的状态，每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。 【思考·讨论】 1.在高倍显微镜下观察到的某细胞的细胞质，如图所示， 实际上该细胞中标记的叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别是？ ——标记的叶绿体位于液泡的左下方（左右与上下都相反），细胞质环流的方向为逆时针（与实际方向一致）。 2.细胞质流动与新陈代谢的关系？ 呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，越慢。 3.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 4、叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？拓展叶绿体在不同光照强度下可以运动：在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源；而在弱光下，则以其椭球体的正面朝向光源，以充分接受光照，使得细胞正常的进行光合作用。 通过分析实验原理和实验步骤引导学生对该实验的理解和掌握。 通过思考讨论部分问题驱动学生理解细胞质的流动与细胞代谢有关。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 小结与练习 【课堂小结】对动植物细胞亚显微结构的认识、细胞器表格总结 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 学生梳理本节课的学习内容，整理笔记，反思总结，对有疑惑的地方及时同老师交流。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞器之间的协调配合 【自主学习】阅读教材回答下列问题： 1、科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？ 2、分泌蛋白是在哪里合成的？ 3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，先后经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成与运输的过程。 4、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 学生回答上述问题，教师总结： 2、（1）分泌蛋白(概念)：是在细胞内合成之后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶等）、抗体、部分激素（生长激素和胰岛素等）等 （2）胞内蛋白：是在细胞内合成，并在细胞内起作用的一类蛋白质。如呼吸酶、血红蛋白等。 1、同位素标记法：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 · 放射性同位素：3H、14C、35S、32P · 稳定同位素：18O、15N 3、   时 间     位    置   3分钟后 有核糖体的内质网 17分钟后 高尔基体 117分钟 细胞膜内侧的囊泡和释放到细胞外的分泌物中 从分泌蛋白的合成和运输的过程中可以看出，细胞内的一些膜结构可以相互 转化 ，细胞中一项生理活动的完成需要 各种结构 的共同配合，细胞是一个统一的整体。 1. 分泌蛋白运输到细胞外的过程，共经过了哪些细胞结构？交通枢纽是？ 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 高尔基体 2.分泌蛋白的合成共有哪些细胞器参与？膜面积如何变化？ 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 3.分泌蛋白运输到细胞外的过程，体现了细胞膜的什么结构特点？ 流动性 4.所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？ 否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质； 真核细胞中胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的加工。 结合刚学习的细胞器的功能引导学生思考在蛋白质合成方面细胞器之间是否存在协作？ 学生阅读教材获取信息，初步了解分泌蛋白的合成过程，教师评价加深理解。 通过问题驱动，引导学生理解分泌蛋白的过程以及相关问题。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 细胞的生物膜系统 【讲述思考】生物膜系统的概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜结构。思考：1.原核生物和病毒有生物膜系统吗？没有，因为原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；原核生物有生物膜，但是没有生物膜系统。病毒无任何膜结构，病毒无生物膜系统。2.生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，还是生物体内各种膜结构的总称？是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、肠系膜、眼角膜就不属于生物膜系统。 【教师讲述】生物膜系统之间有什么联系？首先从组成成分和基本结构两方面考虑： （1） 各种生物膜的成分和结构很相似。①直接联系 ②间接联系 （2）在结构和功能上具有一定的连续性，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 接着从结构间的直接、间接联系与功能上的联系展开讲述，最后总结：生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 生物膜系统的功能： （1）细胞膜对细胞内环境的稳定、物质交换、信息传递、能量交换等方面起决定作用； （2）庞大的膜系统为酶提供了广阔的附着位点，保证细胞内各种化学反应的顺利进行； （3）由膜系统把细胞内分隔成许多小室，使细胞内各种化学反应互不干扰，高效、有序地进行。 【生物膜的应用】 1.脂质体药物，根据生物膜的具有一定的流动性的结构特点。 2.人工肾P53 选择透过性 3.工业上：如淡水处理，人工合成的模拟生物膜滤去海水中的盐；污水处理，膜可以阻挡重金属离子。 【联系社会】教师介绍人工肾：人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排除体内过剩的含氮化合物，新陈代谢产物或逾量药物等，调节电解质平衡然后再将净化的血液引回体内。亦有利用人体的生物膜（如腹膜）进行血液净化。 通过问题分析加深对生物膜系统概念的理解和掌握。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 小结与练习 1、细胞质基质是细胞结构的重要组成部分，下列有关叙述错误的是（ ） A、在活细胞内呈透明的胶质状态 B、在活细胞内呈特定颜色的电解质溶液状态 C、由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等组成 D、是活细胞进行新陈代谢的主要场所 2、骨架或支架在细胞的分子组成或者结构中起支撑作用。下列有关叙述错误的是（ ） A、碳链构成生物大分子的骨架 B、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架 C、内膜折叠成嵴为线粒体骨架D、蛋白质纤维组成的网架结构形成了细胞骨架 3、下列细胞相关结构及功能的叙述，错误的是（ ） A、真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA B、活细胞中线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位 C、细胞骨架是指由生物膜相连形成的网状支撑结构 D、生物膜上的蛋白质具有催化、物质运输、信息传递等功能 4、下列有关叶绿体和细胞质流动实验的叙述，错误的是（ ） A、观察叶绿体时，应保证临时装片中叶片保持有水状态 B、观察细胞质流动时，需要对叶肉细胞进行染色 C、观察叶绿体形态时可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞 D、高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形 5、下列有关生物膜系统叙述，正确的是（ ） A、细胞膜、叶绿体的内膜和外膜、内质网膜和小肠黏膜都属于细胞内的生物膜系统 B、所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动 C、生物膜的组成成分和结构都是完全一样的，在结构和功能上紧密联系 D、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使多种化学反应不会相互干扰 及时练习 学科网（北京）股份有限公司 $