三、細胞核──細胞中最為重要的結構
1、位置、形態(tài):
“一般真核細胞都具有細胞核,有時還不止一個。”哪些細胞沒有細胞核?(紅細胞、血小板、篩管細胞)哪些細胞不止一個細胞核?(骨骼肌細胞、草履蟲)
細胞核的形狀一般是什么樣?(鏈球狀多頁、腎狀、網(wǎng)狀、分支狀)位置?(一般在中心,有時在邊側)
搜集證據(jù): 證明細胞核是細胞生命活動中必不可少的結構
。1)變形蟲顯微去核實驗: 不食、不動、不分裂繁育然后死亡。
如果1、2天后再移入細胞核,復活。
。2)事實:紅細胞沒有細胞核所以120天死亡; 血小板7天死亡。
(3)對單細胞傘藻的實驗進行分析
。4)克隆技術——多莉羊的產生(簡單敘述過程和結果,分析原因)
問題: 以上事實說明了什么?細胞核里有什么重要物質?遺傳物質的成分和作用是什么?
。ê藳Q定生物的性狀;核內具有全套遺傳物質)
鑒于遺傳物質的重要性,遺傳物質應該如何生產才能確保萬無一失?復制與合成的異同?細胞在何時進行遺傳物質的復制?原因?
2、功能:遺傳物質儲存和復制的場所。是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心。
細胞核具有什么樣的結構和功能?細胞核內的遺傳物質要控制細胞質內核糖體上的蛋白質的合成,如何克服空間上有距離的現(xiàn)實?如何實現(xiàn)呢?細胞是如何解決這一矛盾的?
3、結構:
。1)、核膜:兩層;與內質網(wǎng)連接;有許多核孔。
既然要保護遺傳物質,為什么又有那么多的孔?孔是做什么用的?是否破壞了膜的屏障作用?細胞核具有什么樣的結構?細胞核內的遺傳物質要控制細胞質內核糖體上的蛋白質的合成,如何實現(xiàn)呢?細胞是如何解決這一矛盾的?
孔內有絲交織、有一層不定型物質隔膜──屏障。只有特許證的大分子物質才可以進出。
究竟是那些大分子物質呢?什么物質是細胞核內產生,卻主要分布在細胞質內呢?細胞核內主要做那些工作?需要細胞質內提供什么物質方面的援助呢?
核孔是某些大分子的運輸通道。
。2)、核液:
。3)、核仁:
致密、無膜、多球狀、染色很深、數(shù)目不定(處于分裂時期的細胞和蛋白質合成旺盛的細胞中數(shù)目多、個大其他細胞可能沒有。)
經(jīng)試驗證實:與核糖體RNA合成有關。(影響核糖體的組裝間接影響蛋白質的合成。)
RNA的合成需要遺傳物質DNA的控制。遺傳物質DNA在細胞核內以什么形式存在呢?當科學家用堿性染料對細胞核進行染色時,發(fā)現(xiàn)在細胞核內存在著一些容易著色的物質,定名為染色質。經(jīng)過化學分析得知他是由蛋白質和遺傳物質DNA組成的。
。4)、染色質:
、佟⒊煞郑篋NA和蛋白質
、、狀態(tài):松散的絲狀體。
、堋⒁饬x:染色體:可以保持大分子遺傳物質在細胞分裂中保持分子的完整性。
染色質:確保遺傳物質的復制;保證DNA控制蛋白質合成的進行。
總結:染色體與染色質的關系:同一物質成分,不同時期細胞中遺傳物質的不同存在形式。
。◤闹畜w會生物體最優(yōu)化的結構所表現(xiàn)出來的完美。)
自然界的生物千奇百怪種類繁多。在微觀世界里,還存在著另一類結構簡單的原核生物。主要包括……它們具有什么樣的細胞結構呢?與真核生物存在什么區(qū)別呢?
原核生物
1、主要類型:藍藻類、細菌類等。舉例……。
問題討論: 觀察細菌結構圖,找出與真核細胞的不同……。
2、結構特點:體積極;缺少“膜結構”所以沒有成型的細胞核等結構。
思考討論問題: 原核生物體積小、結構簡單生殖方式單一等諸多特點的根源是什么?
——遺傳物質簡單,所承載的遺傳信息量少……。(DNA分子呈環(huán)狀獨自存在,很少與蛋白質一同構成染色體)
復習細胞結構與功能,進行知識梳理。
學生討論:
。1)哪些事實可以說明:細胞是一個有生命的結構?(細胞結構是有生命的結構與非生物有著本質上的不同——生命性)
(2)舉例說明:生物體總是處于不斷的運動和變化的過程之中。
生命的本質是物質的,也具有物質的基本屬性——運動性。
。3)哪些事實可以說明:細胞在結構和功能方面是一個協(xié)調統(tǒng)一的整體?體會細胞結構的嚴整性——有序、高效、整體協(xié)調。
。4)哪些事實可以說明:細胞結構與功能是相互適應的?
體會生物體自身以及與環(huán)境間的——協(xié)調性、適應性
細胞的生命性: 運動性、應激性、協(xié)調性等均為生命性的具體體現(xiàn)。
(1)由于細胞膜結構具有流動性,因此使生物體具有如下特性:
、俳鉀Q了大分子物質不能透過膜的問題。
。ò嫛韧、分泌、核孔等)
、谑菍崿F(xiàn)膜的選擇透過性的結構基礎。
、蹆饶は到y(tǒng):使細胞在結構、功能等方面建立了密切的聯(lián)系。從而奠定了細胞整體協(xié)調的堅實基礎。
不同時期、不同部位、不同形態(tài)、相互轉換是一個整體。
空間分隔保證了各種生物化學反應各自有條不紊地進行。
(2)由于細胞膜功能具有選擇性,因此使生物體具有如下特性:
①可以違反一般物理原則反濃度差運輸。
可以根據(jù)細胞代謝的需要有選擇地吸收需要的各種元素,與細胞外界各種物質的濃度不具有正相關聯(lián)系。不需要的元素盡管外界濃度很高也可拒絕接受;有些物質細胞內濃度可以比環(huán)境中相應物質的濃度高出幾十倍甚至幾百倍。
、谠谝欢ǚ秶鷥,是否被吸收與物質大小無關。
離子很小但不一定被吸收;有些氨基酸分子相對很大但是可以大量輕易地被吸收;尤其是脂類物質連載體都不需要,便可輕易通過。
、鄄荒艽┬羞^膜的大分子,可以通過其它方式如胞飲、分泌、內吞等方式通過膜結構。
(3)應激反應。
、偃~綠體對光的反應,可以判斷光源的位置、光照的強度等。
②核糖體捕獲mRNA。DNA和RNA 之間、各種RNA 之間相互配合共同完成蛋白質的生產流程。
、壑行捏w吸引微絲微管形成紡錘體。
、芗毎男盘栕R別。
免疫識別功能;細胞的接觸抑制現(xiàn)象;分泌激素或酶;神經(jīng)傳導;形成食物泡取食等一系列生理生化反應……。
(4)生化反應、物質能量變化的調節(jié)。
、倬粒體氧化分解有機物的條件完全不同與自然界。
物質燃燒的三要素在生物體中式不具備的:細胞內的有機物是在常溫、常壓、水環(huán)境中“燃燒”的——全是因為有了酶。
、谶M入葉綠體后,可以被活化近而轉化為有機物;與此同時光能也被轉化并儲存入有機物葡萄糖中形成生物體賴以為生的能源物質。
、鄄煌ㄩL的光對植物會產生不同的效果,會影響到產物的形成。
。5)整體協(xié)調性。
如果由學生總結歸納整理教學效果會更好。生命性貫穿于每一個知識點,需要認真體會挖掘。
探究活動
觀察膜的選擇透過性
(1)血細胞失水、吸水的過程:
用生理鹽水制成臨時裝片觀察紅細胞形態(tài)。從蓋玻片一側加入略高濃度的鹽水、以及添加蒸餾水稀釋后,觀察血細胞失水和吸水脹破的過程。
(2)植物細胞的選擇吸收過程:
制成洋蔥葉肉植物細胞臨時裝片。從蓋玻片一側添加少量2%氯化鈣溶液,觀察細胞形態(tài)改變過程。
可以進一步進行實驗:測定試驗開始前與實驗結束后,溶液PH值的變化。
細胞的體積與面積大小對細胞的生物學意義
形式:試驗并對實驗進行分析討論。
細胞是新陳代謝的基本單位。由于細胞與環(huán)境的交換量很大,你認為細胞的體積應該是多大更合適呢?依據(jù)什么?最好設計一個讓人信服的模型加以說明。
對一般學生可以介紹實驗方法讓學生做實驗,并根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析。(定性或定量實驗均可以)
如:用不同體積的豆腐塊(或瓊脂塊)浸泡于彩色的液體里,分別記錄浸泡時間。切開從剖面觀察染色情況。分析原因。體會細胞體積為什么要盡可能的小。(保證足夠大的交換面積)最好計算相對體表面積對物質交換的影響,會更令人信服。
尋找可以證明細胞膜具有流動性的證據(jù)
形式:根據(jù)已有的初高中生物知識或生活經(jīng)驗開展討論
可以通過每個人自己查找資料后分小組交流
1、草履蟲取食過程中食物泡的形成以及胞肛出廢渣的排除。(初中:動物學)
2、白細胞吞噬細菌的過程。(初中:人體生理衛(wèi)生)
3、物質通過細胞膜的過程。(高中:細胞結構部分)
4、受精時細胞的融合過程。(高中:生殖發(fā)育部分)
5、動物細胞分裂時細胞膜的縊斷過程。(高中:細胞分裂部分)
6、高爾基體的產生和分泌泡的分泌行為。(高中:細胞結構部分)