资源简介

3.2 细胞器之间的分工合作的教案
【教学目标】
生命观念：运用结构和功能相统一的观点分析各种细胞器的结构和功能。
科学思维：运用归纳与概括的方法对比分析各种细胞器的结构与功能。
科学探究：学习差速离心法。
社会责任：从本节问题探讨导入，以现就职于中国商飞的本校优秀校友（刘亚男曾参与 C919
等的研发）的事迹激励学生热爱国家，树立远大目标，发愤图强。
【教学重难点】
教学重点
1． 几种细胞器的结构和功能。
2． 各种生物膜在结构和功能上的联系。
3． 细胞的生物膜系统的重要作用。
教学难点
1． 如何掌握集中细胞器的结构和功能。
2． 如何将这些细胞器的功能和生物体的相关生命现象联系起来并灵活运用。
3． 各种生物们在结构和功能上的联系。
【新课导入】
教师以本节的“问题探讨”中 C919飞机为背景分析创设情境
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、机载系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等）、
总装制造等部门。
讨论：
1. 如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
（研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的分工与合作，缺少任何一个部门都难以
完成研制工作）
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？
（细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配
合完成着生命活动。例如，分泌蛋白质的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗
传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质
合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完
成的）
【新课讲解】
细胞器之间的分工
教师：这节课我们将通过学习了解各种细胞器到底是“工厂”中的哪个部门和它们的分布、形
态、结构和功能，重点掌握各细胞器的结构和功能。开展合作与竞争的学习活动。
将全体同学分为 8组，每一组的同学负责查找一种细胞器的相关知识，可以利用手上所有资源，
相互讨论、交流（5-8分钟），学习上讲台在黑板上写出来相应的知识点。黑板表格（包括内
容、分值）如多媒体所展示的表格：如下表：
细胞器 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体
主要分布（10
分）
形态（10分）
结构（30分）
主要功能（30
分）
“车间”（30
分）
其它（10分）
学生：分组讨论、交流所查到的相关信息，并整合。然后由学生代表上台展示本组的成果。其
余的同学，继续查找更多的信息进行补充，并关注其它组的成果，作好记录与“挑刺”从而为
本组争取更多的加分机会（5—8）分钟。
教师：对照学生所查找的知识，进行必要的解释与补充。引导学生利用各细胞器的功能解释生
活中的生物现象，达到学以致用、举一反三的目的，从而能深刻理解所学的知识。
1.线粒体：
教师：多媒体展示：线粒体的模式图和亚显微结构图，直观展示出其特殊结构和功能并作出说
明。以加深印象。
屏幕显示资料一（学以致用）
通常线粒体均匀分布在细胞质基质中，但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中，例如：在小
鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物的不同组织、器官的细胞中线粒体的数量也有很大差
别，例如：线粒体数量在人的心肌细胞中比在人的平滑肌细胞中多。在不同的生物体，因为代
谢程度的不同，线粒体数量也有差别，例如：一般动物中线粒体的数量，比植物细胞多一些，
飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人
多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么？
学生：观察资料以及课本 45页图 3-3和 46页图 3-7，讨论回答：
答案：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔，
运动员运动需要大量能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同
样道理，新生细胞的 生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
教师：作知识小结---------线粒体大多是颗粒状、短线状，均匀的分布在细胞质基质中，但它在
活细胞中能自由移动，往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要
场所，为细胞生命活动提供能量。所以，线粒体是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能
量，95%来自线粒体。线粒体由内外两层膜构成，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内
膜向内折叠成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的顺利进行。
2.叶绿体：
教师：多媒体展示：叶绿体的模式图和亚显微结构图，直观展示出其特殊结构和功能并作出说
明。以加深印象。
教师：作必要的说明————叶绿体是绿色植物叶肉细胞中，进行光合作用的细胞器。在光学
显微镜下观察高等植物的叶绿体，可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下，
可以看到叶绿体的外面有双层膜使叶绿体内部与外界隔开，叶绿体的内部还有几个到几十个基
粒。基粒与基粒之间充满基质。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的，在囊
状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的
基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必须的酶。基质中还含有少量的 DNA。是进行光合
作用的场所。他是植物细胞的“养料制造工厂”和“能量转换站”。
学生：边听边思考，讨论并作下记录。
教师：请根据叶绿体的有关知识思考下面问题：
1.叶片显绿色的原因？
2.观察菠菜叶叶背面和叶上面的颜色谁的深？为什么 ？
3.（示有绿色部分的白萝卜）非绿色部分有叶绿体吗？白萝卜照光部分变成了绿萝卜说明了什
么？
学生：讨论、交流并回答：
答案：
1.叶肉细胞内有叶绿体，叶绿体呈绿色；
2.叶上面颜色深，栅栏组织细胞含叶绿体多；
3.无，叶绿素（叶绿体）的形成需要光。
教师：这两种细胞器是我们最熟悉的，那么现在请同学归纳出它们异同点。
学生：讨论、交流并归纳出线粒体和叶绿体的异同点。
3.内质网：
教师：多媒体展示内质网的模式图和亚显微结构图，直观展示出其特殊结构和功能并作出说明。
以加深印象。
教师：作必要的说明————内质网是由膜连接而成的网状结构，有光面内质网和糙面内质网
两种类型。内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，它是细胞内蛋白质合成和加工，
以及糖类、脂质合成的“车间”。
教师：问题探讨 1，油菜种子、花生种子细胞内含滑面内质网特别多，这说明了什么？
学生：根据已学的知识思考、讨论并回答：
答案：滑面内质网与脂质的合成有关。
4.高尔基体：
教师：多媒体展示内质网的模式图和亚显微结构图，直观展示出其特殊结构和功能并作出说明。
以加深印象。
教师：作必要的说明————高尔基体位于细胞核附近的细胞质中，它的形状一般呈网状。是
单层膜结构，由一些紧密的重叠在一起、排列比较整齐的扁平囊状结构和囊状小泡组成。
高尔基体的主要功能有三个方面：
一是在动物细胞中，高尔基体与分泌有关。高尔基体自身还能合成某些物质，如多糖类。它还
能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞（如肝细胞），高尔基体还与
脂蛋白的合成、分泌有关。
二主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装，所以它是蛋白质的“加工车间”和“发
送站”。
三是高尔基体还有其他功能，如在植物细胞中，高尔基体与新细胞壁的形成有关。
学生：边听边思考，然后讨论并作记录。
教师：问题探讨，展示资料——胰岛 B细胞能分泌胰岛素，汗腺细胞能分泌汗液；它们的内
质网和高尔基体的分布有何异同？说明内质网和高尔基体有什么作用？
答案：两种细胞的高尔基体都多，胰岛 B细胞内的内质网多。内质网与蛋白质的合成与加工
有关，高尔基体与动物细胞的分泌有关。
5.核糖体
教师：多媒体展示内质网的模式图和亚显微结构图，直观展示出其特殊结构和功能并作出说明。
以加深印象。
教师：作必要的说明
教师：问题探讨，展示资料——显微镜检查发现癌细胞内游离在细胞质中的核糖体特别多，合
成蛋白质使细胞快速增殖。胰岛 B细胞中内质网上的附着核糖体特别多，说明两种核糖体的
作用有什么不同？
学生：联系三种细胞器的功能，进行思考、讨论并回答：
答案：这两种核糖体在细胞内合成的蛋白质不同。游离核糖体合成的是细胞内的蛋白质，而附
着的核糖体合成的是分泌出去的蛋白质。
教师：刚才同学们对细胞中的五种细胞器进行了详细的分析讨论，屏幕显示五中细胞器的比较
表，现请各组的同学迅速完成，看哪组完成的最好最快。
学生：小组讨论，并完成表格。
五种细胞器的比较表
细胞器 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体
主要分 普遍存 主要存在 绝大多数 普遍存在与 普遍存在
布 在与动植 于叶肉细 动植物细胞 动植物细胞中 与动植物
物细胞中 胞和幼茎 中 细胞中
（10
皮层细胞
分）
内
形态 大多数 球形、椭球 网状 囊状 椭球形粒
呈椭球形 形 状小体
（10
分）
结构 外膜、内 外膜、内膜 单层膜 单层膜 游离于细
膜（双层 （双层膜 胞质，附着
（30
膜结构）、 结构） 在内质网、
分）
嵴、基粒、 核外膜上
基质 （无膜结
构）
主要功 有氧呼 光合作用 增大了细 动物细胞：与 合成蛋白
能 吸的主要 的场所 胞内的膜面 分泌物的形成 质的场所
场所 积、与蛋白 有关，表现在
（30
质、脂质、 对蛋白质的加
分）
糖类的合成 工和转运。
有关；蛋白
植物细胞：与
质等的运输
植物细胞壁的
通道；
形成有关
“车 “动力车 “养料制造 “有机物的 蛋白质的“加 “生产蛋白
间” 工厂”、“能 合成加工车 工车间”和“发 质的机器”
间” 量转换站” 间” 送站”
（30
分）
其它 蛋白质、 蛋白质、磷 蛋白质、磷 蛋白质、磷脂 蛋白质、
磷脂、有 脂、光合作 脂等 等 rRNA
（10
氧呼吸 用的酶、色
分）
酶，少量 素少量
DNA和 DNA和
RNA RNA
教师：同学们，我们所学的核糖体、内质网与高尔基体三种细胞器其功能都与蛋白质的合成有
关，那蛋白质的合成与运输到底与哪些细胞器有关呢？
细胞器之间的协调配合
教师活动：细胞中有许多“生产线”，分泌蛋白的合成和运输就是一个例子。
教师活动：展示课本有关分泌蛋白的合成和运输的有关资料和图片。并讲解讨论中的问题：
1.提示：分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
2.提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。
分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做一步的加工，再由囊泡
运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3.提示：需要能量，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量，囊泡与细胞膜融合
将蛋白质分泌到细胞外去的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。
教师活动：讲解科学方法——同位素标记法。
教师活动：展示课本图 3-8分泌蛋白运到细胞外的过程示意图，讲解分泌蛋白的合成顺序：分
泌蛋白首先在内质网的核糖体上由氨基酸通过脱水缩合形成肽链，肽链进入内质网后，还要经
过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能形成具有一定空间结构的较成熟的蛋白
质。然后，由内质网腔膨大、形成具膜的囊泡，囊泡包裹着较成熟的蛋白质转移到高尔基体，
与高尔基体膜融合，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工，才能形成成熟的蛋白质。
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，囊泡与细胞膜融合，
把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成加工和运输的过程中，需要大量的能量，这些能量
是由线粒体提供的。
教师活动：由此我们可以得出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？下面让我们学习细胞的生物膜系统。
细胞的生物膜系统
1、概念：
生物膜系统是指细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜构成的细胞器共同构
成的结构体系。
2、各种生物膜在结构上的联系
内质网与核膜的联系
A．内质网膜与外层核膜相连
B．内质网腔与内、两层核膜间的空腔相通
意义：使细胞质与核内物质的联系更加紧密。
内质网与线粒体的联系
有些内质网与线粒体外膜相连
意义：由线粒体供给内质网所需要的能量
内质网与高尔基体及细胞膜的联系
A．内质网膜产生的小泡可以移动到高尔基体成为高尔基体的一部分
B．高尔基体产生的小泡移动到细胞膜成为细胞膜的一部分
C．细胞膜产生的小泡可以回到细胞质中
上述关系图示如下：
内质网膜 小泡 高尔基体 小泡 细胞膜
3、作用：
（1）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。
（2）为酶提供大量的附着位点，为生化反应有序进行创造条件。
（3）将细胞分成小区室，使生化反应互不干扰。
4、研究生物膜的意义
（1）理论上：阐明细胞生命活动规律。如：蛋白质、糖类和脂类的人工合成和运输。
（2）工业上：人工模拟生物膜功能。如：海水淡化、污水处理。
（3）农业上：改善作物品质。如：抗寒、抗旱、耐盐机理的研究。
（4）医学上：人工膜代替病变器官。如：人工肾中的“血液透析膜”。
【板书】
第 2节 细胞器之间的分工合作
1.细胞器之间的分工合作
细胞壁：对细胞起支持与保护
液泡：调节细胞内的环境
叶绿体：“养料车间”“能量转换器”
植物细胞 线粒体：“动力车间”有氧呼吸
内质网：加工蛋白质、合成脂质等
高尔基体：加工、分类、包装、运输
核糖体：合成蛋白质
中心体：与无丝分裂有关
溶酶体：分解衰老损伤的细胞器
2.细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成与运输
3.细胞生物膜系统 细胞器膜
（1）生物膜系统的组成 细胞膜
核膜
（2）生物膜系统的功能
【课后反思】
这节课内容主要教授细胞内各细胞器的结构和功能，为保证知识的逻辑性，故对每种细胞器的
讲解均采用形态、结构和功能的顺序来展开讲述，这样一来，可能会有些枯燥与死板，使学生
产生厌烦心理；教学过程中需要同学们自行观察线粒体和叶绿体的形态，这对同学们的实验技
能有较高的要求，为保证每个同学都能观察到实验结果，教师最好准备示范镜或利用多媒体呈
现实验现象；课程结束后的简单练习题比较容易作答，能够促使同学们形成一定的成就感并激
发后续学习的兴趣与积极性。

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