科学家的故事　细胞世界探微三例教学目标设计

细胞世界探微三例

1教学目标

1.

知识目标：说出分泌蛋白的合成与运输过程；简述生物膜系统的结构与功能。

2.

能力目标：学生能分析材料数据、实验现象，阐述自己的观点，发展推理判断能力；通过观察相关动画、图片，能获得形象记忆的方法；通过观察生物膜之间的联系转化，推导膜的成分结构的相似性。

3.

情感目标：通过学习细胞器的协调合作及细胞膜系统，树立局部与整体的统一，培养学生的团队知识；通过教学中透析肾等的介绍、学习，学生对科技应用有更加直观的认识，对生物学知识、技术产生更浓厚的兴趣。

2学情分析

本节内容是继学习了各个细胞器的分工后，对于细胞器间的协调合作的一个研究。包括细胞器之间的协调配合及生物膜系统两个内容。其中细胞器之间的协调配合过程是个很好的探究活动，思维性较强，能激发学生的学习兴趣，培养学生观察分析能力及探索精神。学习了这节内容对理解细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性有了良好的作用。关于生物膜系统的内容，在弄懂了分泌蛋白合成运输过程中几种膜的联系后，便浅显易懂了，这部分中有关生物膜在生产中的应用也是激发学生的兴趣，与实践接轨的良好素材。

3重点难点

教学重点：细胞器之间的协调配合；生物膜系统的结构与功能。

教学难点：探究细胞器之间的协调配合。

4教学过程

活动1【导入】复习导入

老师：现在我们开始上课。上节课我们学习了各种细胞器的结构和功能，那请同学们回顾一下上节课我们学习了哪些细胞器？

学生：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体……

老师:好的，其实要完成一项生命活动，必须要将细胞作为一个整体，既有分工又有合作，上节课我们已经了解了细胞器是如何分工的，那它们又是如何合作的呢？下面，我们就通过学习分泌蛋白的合成与运输的过程来探讨细胞器之间的合作。请同学们打开课本48页，带着资料分析中的问题来看书，然后分组讨论出答案。

活动2【讲授】探究新知

老师：同学们讨论的这么激烈，应该都应该对这科学家研究的这个实验有一定的了解，那现在就请同学们回答什么是分泌蛋白？

学生：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫分泌蛋白。

老师：那有哪些蛋白质是分泌蛋白呢？

学生：消化酶、抗体和一部分激素。

老师：同学们回答的很好，其实血浆蛋白、胶原蛋白、胰岛素、免疫球蛋白……这些也是分泌蛋白，那你们认为血红蛋白是分泌蛋白吗？请一个同学回答，有谁可以回答呢？好，请这

位同学回答

学生：不是

老师：对，血红蛋白主要存在哪里呀？是红细胞，它是在红细胞中发挥作用的，所以它不属于分泌蛋白，而是属于胞内蛋白。刚刚同学们也看了这个实验的过程，知道科学家们是用什么试验方法研究的吗？

学生：知道，同位素示踪法。

老师：对，在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，观察被标记的亮氨酸依次出现在哪些结构，从而来研究分泌蛋白的运输途径，这就是同位素示踪法。简单来说，就是给亮氨酸作一个记号，走到哪里都能被发现。实验中用的是H的同位素标记，这是为什么？可以用其他的同位素标记吗？

学生：不知道/可以用其他的

老师：同学们还记得蛋白质的基本组成元素是什么吗？

学生：C、H、O、N 老师：对，因为蛋白质中含有H，所以可以用H的同位素标记，同样的，也可以用C、O、N的同位素标记。了解了这个实验的原理了，那接下来我们就学习这节课的重点内容，根据刚刚同学们的讨论，有哪位同学可以自告奋勇上来写出分泌蛋白的合成与运输的过程依次经过了哪些细胞结构呢？好，就是你了，上来写出你的答案。那下面的同学也在笔记本上写出你们自己的答案。

学生写出答案，老师将图挂出来

老师：好，请同学们看黑板，这位同学的写的过程正确吗？其他同学还有什么其他的意见吗？

学生：没有

老师：好，其实这就是基本的过程，那请同学们看到右边这幅图，听老师来讲详细的过程。首先，分泌蛋白在核糖体中由氨基酸通过脱水缩合形成肽链，进入内质网腔后，要经过初步的加工，如折叠、组装、加上一些糖基化等，那知道加上一些糖基化有什么作用吗？

学生：不知道。

老师：我们知道细胞中有溶酶体，溶酶体起到消化分解的作用，加上糖基化后，这样的蛋白质能够抵抗消化酶的作用，也赋予了蛋白质传导信号的功能，而有些蛋白质只有在糖基化之后才能正确折叠，这样才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大，出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工和包装、分类，接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，然后在细胞膜上通过外排的作用将分泌蛋白运输到细胞膜外。那这个过程需不需要能量的呢？如果需要，那是由什么提供的？

学生：需要，由线粒体提供的。

老师：是的，那这个过程与细胞核有什么关系吗？

学生：有/没有

老师：其实是有的，细胞核中存在DNA，蛋白质的合成要受细胞核中的DNA的控制，所以这个过程是与细胞核有密切关系的。那好，现在我们就一起总结这个过程。

老师重述过程，板书，学生做笔记

老师：综上所述，细胞内的各种细胞器在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系。各种细胞器相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。这些细胞器为什么在功能上有如此紧密的联系呢？这是由它们的结构决定的。而这些结构是什么呢？

学生：生物膜

老师：好，接下来我们就一起来学习细胞的生物膜系统。（板书）同学们，请大家归纳出哪

些细胞器是有膜的？

学生：内质网、线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体……

老师：同学们回答的非常好，我们把线粒体、叶绿体、高尔基体……这些有膜的细胞器中的膜就称为细胞器膜，所以说这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。（板书）那同学们还记得细胞膜的组成成分是什么吗？

学生：蛋白质、脂质、糖类

老师：对，生物膜的组成成分和结构很相似，所以，生物膜都是由蛋白质、脂质和少量的糖类组成的，蛋白质的种类不同，各种膜的功能也就不同，细胞膜中的脂质主要是磷脂，那生物膜的主要成分是磷脂吗？

学生：不是，随生物的不同而不同。

老师：对，在动物细胞中，胆固醇在脂双层中所占的比例较大，特别是哺乳动物的细胞中，它可和磷脂分子一样多，而细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞中一般没有胆固醇，这点我们清楚。刚刚通过学习分泌蛋白的合成与运输的过程，我们知道细胞器在功能上有非常密切的联系，也知道这是由膜的结构决定的，那各种生物膜在结构上有什么联系呢？请同学们看课本49页中的图3-9，以及联系刚才说的分泌蛋白的合成与运输过程，分组讨论，分析出各种生物膜在结构上有哪些联系？

请各小组派代表回答

学生1：内质网向内与外层核膜相连，内质网腔与内、外隔膜之间的腔相通；内质网膜向外与细胞膜相连，并与核糖体、线粒体紧密相连。

学生2：从刚才对细胞器之间的协调配合的学习中可见，各细胞器膜之间以及与细胞膜之间可通过“具膜小泡——囊泡”以“出芽”“突起”“内陷”的形式相互融合。

老师：都回答的很好，生物膜的厚度一般为7～8 nm，真核细胞的生物膜约占细胞干重的70％～80％，最多的是内质网膜，因此内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位。液泡、叶绿体的膜与其他有膜结构也有一定的联系。（板书：写出各膜的联系图）

学生做笔记。

老师归纳：可见，细胞内的各种生物膜不仅在功能上有明确的分工和紧密的联系，在结构上也有一定的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续、高效地运转。

教师：细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着什么样的作用呢？请举例子说明？

学生举手回答

学生1：细胞膜将细胞与外界环境隔开，控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流。

学生2：线粒体内膜上有酶，是有氧呼吸发生的条件。

老师归纳总结生物膜系统的作用：第一，使细胞具有一个相对稳定的内环境，并使细胞与周围环境进行物质运输、能量交换、信息传递。

第二，为酶提供大量的附着位点，为生化反应的有序进行创造条件。

第三，将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。

老师：知道了生物膜系统的功能，那它有什么重要的研究意义呢？比如说血液透析膜，这是根据生物膜的选择透过性的功能特点设计的人工膜，对医学有很大的贡献，那同学们还知道有哪些吗？

学生：工业上的人工模拟生物膜功能。如：海水淡化、污水处理。

农业上的改善作物品质。如：抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。

活动3【活动】归纳总结

请两个学生分别小结这节课所学到的内容。

活动4【练习】小试牛刀，反馈纠正

组织学生做有关本堂课的练习