組成生物體的化學(xué)元素
物質(zhì)都是由化學(xué)元素組成的,組成生物體的化學(xué)元素特殊在什么地方,通過研究原生質(zhì)來研究。
一、 組成生物體的化學(xué)元素
問題1:組成生物體的化學(xué)元素有哪些?
案例1:經(jīng)過科學(xué)家的研究,生物體內(nèi)含有各種不同的化學(xué)元素。請根據(jù)“玉米和人體內(nèi)化學(xué)元素含量對比表(見擴展資料)”來分析組成生物體的化學(xué)元素有哪些。
說明:設(shè)計問題串引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)案例分析組成生物體的化學(xué)元素。
組成生物體的化學(xué)元素有哪些?與非生物界是否相同?
組成生物體的化學(xué)元素在生物體中含量是否相同?
哪些化學(xué)元素在生物體內(nèi)含量很高?哪些很低?
后歸納總結(jié)如下:
1、 基本元素:C、H、O、N
C為基本元素
2、 大量元素:萬分之一以上
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
3、 微量元素:必需、很少
、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等
二、 組成生物體化學(xué)元素的重要作用
問題2:組成生物體的化學(xué)元素的重要作用是什么?
說明:教師提出問題后,可以通過介紹具體事例來引導(dǎo)學(xué)生體會化學(xué)元素的生理作用,或者引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材分析?偨Y(jié)歸納如下:
1、 組成化合物和原生質(zhì),作為生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。
C、H、O、N、P占97%
2、 影響生物體的生命活動。
如:B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長
Mo作為牧草生長的必需微量元素(新西蘭草場與鉬礦)
三、 生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
案例2:請比較生物與巖石圈所含元素,看能得出什么結(jié)論?
原生質(zhì)平均含量
人體內(nèi)含量
巖石圈含量
C、H、O三種元素
93%
74%
少于1%
說明:教師引導(dǎo)學(xué)生分析歸納生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
1、 統(tǒng)一性:生命元素在自然界中都可以找到。
2、 差異性:生命元素在生物體和非生物體的含量不同
板書提綱
第一章 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)
第一節(jié) 組成生物體的化學(xué)元素
一、組成生物體的化學(xué)元素
1.基本元素:C、H、O、N
2.大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
3.微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl等
二、組成生物體化學(xué)元素的重要作用
1.組成化合物和原生質(zhì),作為生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.影響生物體的生命活動。
三、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
1.統(tǒng)一性:生命元素不特殊
2.差異性:含量不同
組成生物體的化合物
問題1:組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)是以什么形式存在的?
說明:教師引導(dǎo)學(xué)生分析組成生物體的化學(xué)元素在體內(nèi)以什么形式存在(單質(zhì)還是化合態(tài)),分析時結(jié)合學(xué)生了解的生物體組成的化合物來分析,總結(jié)歸納出構(gòu)成細(xì)胞的化合物。
一、構(gòu)成細(xì)胞的化合物
無機化合物:水:80-90%
無機鹽:1-1、5%
有機化合物:蛋白質(zhì):7-10%
核酸
糖類:1-1、5%
脂類:1-2%
二、水
問題2:水對于生物體是至關(guān)重要的,水對于生物體、對于細(xì)胞有什么生理作用呢?這種作用是如何體現(xiàn)的?
說明:引導(dǎo)學(xué)生從水的生理作用、水的存在形式等方面分析水分的相關(guān)知識,既要通過介紹實例來啟發(fā)學(xué)生分析,也要鼓勵學(xué)生自己舉例分析水分的相關(guān)知識。歸納總結(jié)如下:
1、含量:多
。1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%
。2)不同結(jié)構(gòu)含量不同:骨22%、肌肉76%、腦86%
。3)不同生長階段含量不同:嬰兒72%、成人60%、老人50%
2、存在形式:
(1)結(jié)合水(4、5%):與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)結(jié)合
。2)自由水(94、5%):以游離形式存在,可自由流動
如:種子烘干(水分為自由水)
3、生理作用:水是生命之源
。1)細(xì)胞核生物體的組成成分
(2)良好的溶劑,利于體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行
。3)利于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸
三、無機鹽
問題3:無機鹽在生物體內(nèi)以什么形式存在?無機鹽對于細(xì)胞和生物體的作用如何?這些生理作用是如何發(fā)揮的?
說明:引導(dǎo)學(xué)生從無機鹽的存在形式、無機鹽的生理作用等方面分析無機鹽的相關(guān)知識,既要通過介紹實例(見下面總結(jié))來啟發(fā)學(xué)生分析,也要鼓勵學(xué)生自己舉例分析。歸納總結(jié)如下:
1、含量:很少
2、存在形式:離子態(tài)
3、生理作用
(1)細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成部分
鎂離子:葉綠素;鐵離子:血紅蛋白
。2)維持生命活動
鈣離子:激活凝血酶原,缺乏時表現(xiàn)抽搐現(xiàn)象
(3)維持細(xì)胞滲透壓和酸堿平衡
生理鹽水:保證細(xì)胞正常的滲透平衡
四、糖類
問題4:你所知道的糖有哪些?這些糖的共同特點是什么?它們對于細(xì)胞和生物體有什么生理作用?
說明:引導(dǎo)學(xué)生從自己感知的糖類出發(fā),分析糖類的分類,再引導(dǎo)學(xué)生分析糖類的共同特點過程中分析糖類的元素組成和生理作用,教師再結(jié)合特定的事例(見總結(jié))幫助學(xué)生分析理解糖類的特殊的生理作用。后歸納總結(jié)如下:
1、組成元素:C、H、O
2、分類(根據(jù)水解情況分類)
。1)單糖:不能水解,五碳糖、六碳糖
葡萄糖:光合作用的產(chǎn)物
細(xì)胞重要的能源物質(zhì)
半乳糖:乳汁中
。2)二糖:水解后產(chǎn)生兩個單糖
植物二糖:蔗糖、麥芽糖
動物二糖:乳糖
。3)多糖:水解后產(chǎn)生多個單糖
植物多糖:淀粉、纖維素
動物多糖:糖原(肝糖原、肌糖原)
3、生理作用
。1)核糖、脫氧核糖是核酸的重要組成分
。2)生物體生命活動的主要能源物質(zhì)
。3)糖類與生物體的結(jié)構(gòu)有關(guān)
五、脂類
問題5:你所知道的脂類有哪些?這些脂類的共同特點是什么?它們對于細(xì)胞和生物體有什么生理作用?
說明:引導(dǎo)學(xué)生從自己感知的脂類出發(fā),分析脂類的分類,再引導(dǎo)學(xué)生分析脂類的共同特點過程中分析脂類的元素組成和生理作用,教師再結(jié)合特定的事例(見總結(jié))幫助學(xué)生分析理解脂類的特殊的生理作用。后歸納總結(jié)如下:
1、組成元素:C、H、O、(N、P)
C、H比例高,徹底氧化釋放出更多能量
2、分類及生理作用
。1)脂肪:儲能物質(zhì)
維持體溫恒定、減少摩擦、緩沖外界壓力等
(2)類脂:磷脂(構(gòu)成膜的主要成分)
腦磷脂、卵磷脂
六、蛋白質(zhì)
問題6:你所知道的蛋白質(zhì)有哪些?這些蛋白質(zhì)的共同特點是什么?它們對于細(xì)胞和生物體有什么重要生理作用?
說明:引導(dǎo)學(xué)生從自己感知的蛋白質(zhì)出發(fā),分析蛋白質(zhì)的元素組成及生理功能,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分析蛋白質(zhì)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)特點,詳細(xì)地分析講解蛋白質(zhì)的相關(guān)知識。后歸納總結(jié)如下:
蛋白質(zhì)被稱做是生命活動的體現(xiàn)物質(zhì)。在細(xì)胞的各種結(jié)構(gòu)中都是非常重要的成分。大約占細(xì)胞干重的50%,是一種高分子化合物,或叫生物大分子。
1、相對分子量大
幾千到幾十萬個原子,分子量幾萬到幾百萬
如:乳球蛋白3、6萬
2、分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜
1、種類多樣性:蛋白質(zhì)的多樣性
分析原因:
。1)氨基酸的種類、數(shù)目、序列不同--多肽鏈多樣
。2)空間結(jié)構(gòu)多樣
2、功能重要:一切生命活動的體現(xiàn)者
。1)構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白);
。2)有些蛋白質(zhì)有催化作用(酶);
。3)有些蛋白質(zhì)有運輸作用(載體蛋白);
。4)有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用(激素蛋白);
。5)有些蛋白質(zhì)有免疫作用(抗體)。
七、核酸:生物大分子
核酸是從細(xì)胞核中初提取出來的酸性物質(zhì)。分為兩類:DNA、RNA
1、分子量大 名稱 RNA DNA
分子量 104 106
分布 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核
2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜
。1)元素組成:C、H、O、N、P
。2)結(jié)構(gòu)單位:核苷酸
分類:核糖核苷酸:4種
脫氧核糖核苷酸:4種
。3)化學(xué)結(jié)構(gòu):多核苷酸鏈
。4)空間結(jié)構(gòu):DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
。ㄗⅲ旱诹略敿(xì)講解)
3、種類多樣:每種生物均不同
4、功能重要:一切生物的遺傳物質(zhì)
。1)控制生物的遺傳和變異。
。2)控制蛋白質(zhì)的生物合成。
過渡:六種化合物,蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者,核酸是生命活動的調(diào)控者,二者為重要,都是生物大分子,而糖類和脂類主要是作為能源物質(zhì)出現(xiàn)的,同時參與一些生命活動調(diào)節(jié),水和無機鹽作為生命活動的輔助物質(zhì),這六種化合物共同組成了細(xì)胞的物質(zhì),即原生質(zhì)。
八、原生質(zhì)
案例1:小實驗--科學(xué)家研磨活水螅,提取出各種化合物,然后再按真實比例混合,放在適宜的環(huán)境下培養(yǎng),預(yù)測一下能否得到活細(xì)胞?這個實驗?zāi)苷f明什么問題?
分析:當(dāng)然不能
原生質(zhì)的具體存在形式是活細(xì)胞
原生質(zhì)具有特定的結(jié)構(gòu)
所以:1、原生質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì)和核酸;
2、原生質(zhì)能表現(xiàn)出生命活動(如自我更新);
3、原生質(zhì)分化成細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步了解生命的本質(zhì),需要研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。
板書提綱
第二節(jié) 組成生物體的化合物
一、構(gòu)成細(xì)胞的化合物
無機化合物:水、無機鹽
有機化合物:蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類
二、水
1.含量:多
(1)不同生物含量不同:水母97%、毛豆60%
(2)不同結(jié)構(gòu)含量不同:骨22%、肌肉76%、腦86%
。3)不同生長階段含量不同:嬰兒72%、成人60%、老人50%
2.存在形式:
。1)結(jié)合水(4、5%):與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)結(jié)合
。2)自由水(94、5%):以游離形式存在,可自由流動
3.生理作用:水是生命之源
。1)細(xì)胞核生物體的組成成分
。2)良好的溶劑,利于體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行
。3)利于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸
三、無機鹽
1.含量:很少
2.存在形式:離子態(tài)
3.生理作用
。1)細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成部分
(2)維持生命活動
。3)維持細(xì)胞滲透壓和酸堿平衡
四、糖類
1.組成元素:C、H、O
2.分類(根據(jù)水解情況分類)
。1)單糖:
3.生理作用
。1)核糖、脫氧核糖是核酸的重要組成分
。2)生物體生命活動的主要能源物質(zhì)
(3)糖類與生物體的結(jié)構(gòu)有關(guān)
五、脂類
1.組成元素:C、H、O、(N、P)
2.分類及生理作用
。1)脂肪:儲能物質(zhì)、維持體溫恒定、減少摩擦、緩沖外界壓力等
。2)類脂:磷脂(構(gòu)成膜的主要成分)
六、蛋白質(zhì)--生物大分子
1.相對分子量大
2.分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜
(4)空間結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)--一條或多條多肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)
3.種類多樣性:蛋白質(zhì)的多樣性
原因:(1)氨基酸的種類、數(shù)目、序列不同--多肽鏈多樣
4.功能重要:一切生命活動的體現(xiàn)者
。1)構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白);
。2)有些蛋白質(zhì)有催化作用(酶);
(3)有些蛋白質(zhì)有運輸作用(載體蛋白);
。4)有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用(激素蛋白);
(5)有些蛋白質(zhì)有免疫作用(抗體)。
七、核酸--生物大分子
DNA和RNA
1.分子量大 名稱 RNA DNA
分子量 104 106
分布 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核
2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜
(1)元素組成:C、H、O、N、P
(2)結(jié)構(gòu)單位:核苷酸
。3)化學(xué)結(jié)構(gòu):多核苷酸鏈
。4)空間結(jié)構(gòu):DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)
3.種類多樣:每種生物均不同
4.功能重要:一切生物的遺傳物質(zhì)
。1)控制生物的遺傳和變異。
。2)控制蛋白質(zhì)的生物合成。
八、原生質(zhì)
1.原生質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì)和核酸;
2.原生質(zhì)能表現(xiàn)出生命活動(如自我更新);
3.原生質(zhì)分化成細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
教學(xué)重點:1、圍繞細(xì)胞不同于非生物的生命特點進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論。
2、細(xì)胞膜的選擇透過性。
3、線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu),為第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基礎(chǔ)。
4、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能,為第五章學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
教學(xué)難點:1、細(xì)胞的體積與相對表面積對于細(xì)胞的意義。
2、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點,理解膜的流動性。
3、葉綠體、線粒體和高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能,理解細(xì)胞器間的關(guān)系。
4、染色質(zhì)與染色體間互相轉(zhuǎn)換的動態(tài)關(guān)系
教學(xué)過程:
問題:病毒具有生命物質(zhì)中重要的兩種成分——生命活動的體現(xiàn)者蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)核酸。可是病毒卻不能單獨存活,病毒只有侵入寄主細(xì)胞后才能體現(xiàn)生命的特點。上述事實說明了什么?你能分析這其中的原因嗎?
小結(jié):從物質(zhì)基礎(chǔ)方面考慮,病毒成分簡單不足以完成復(fù)雜的新陳代謝;從結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上看病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)——細(xì)胞學(xué)說指出:細(xì)胞是新陳代謝的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。因此病毒不能獨立進(jìn)行新陳代謝。病毒必須寄生于活的細(xì)胞生物中才能體現(xiàn)生命現(xiàn)象。
問題:根據(jù)初中知識,舉例說明細(xì)胞生物可以分成哪幾類?它們在結(jié)構(gòu)方面的主要區(qū)別是什么?是否有什么共同的基本結(jié)構(gòu)?
課件演示幾種植物細(xì)胞、幾種人體細(xì)胞、原核細(xì)胞。
小結(jié)討論結(jié)果。
第一節(jié):細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
生物界把沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒單獨分成一個特殊的界。有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物又根據(jù)細(xì)胞是否有細(xì)胞核分為原核生物和真核生物
明確指出:高中階段主要學(xué)習(xí)以真核生物為中心的有關(guān)生物學(xué)問題。
真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu):(電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu))
解釋細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)。
引發(fā)學(xué)生探究細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的興趣。在電鏡下人們發(fā)現(xiàn)了什么?
課件演示細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、核糖體等電鏡照片。
指導(dǎo)學(xué)生讀圖:識記各結(jié)構(gòu)名稱以及各結(jié)構(gòu)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征;注意區(qū)分動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的異同。
課件演示動物細(xì)胞和植物細(xì)胞模式圖,辨認(rèn)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。比較細(xì)胞的異同時要注意糾正錯誤。強調(diào)細(xì)胞共有的結(jié)構(gòu)和特有結(jié)構(gòu),總結(jié)出筆記。
問題:
1、不同點?植物和動物組織細(xì)胞浸在清水中結(jié)局相同嗎?為什么植物可以光合作用?
——植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁;有的細(xì)胞有葉綠體或大液泡。動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞有中心體。
2、相同點?說明了什么?這些生命必不可少的結(jié)構(gòu)究竟用什么作用?這些結(jié)構(gòu)是如何體現(xiàn)出生命特點的呢?
分別學(xué)習(xí)細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)及功能。(重在理解生命意義)
一、細(xì)胞膜
細(xì)胞都有細(xì)胞膜這足說明其對生命的重要性。根據(jù)細(xì)胞膜的相對位置可以推斷細(xì)胞膜對細(xì)胞有保護(hù)作用。
學(xué)生討論:哪些實事可以說明細(xì)胞膜是有生命的?
(相關(guān)內(nèi)容見擴展資料)
細(xì)胞膜是如何保護(hù)細(xì)胞的?細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分與一般的膜存在什么根本的區(qū)別?
問題討論:學(xué)生設(shè)計實驗:
。1)證明膜的存在。(質(zhì)壁分離;顯微探針感受阻力;電鏡觀察。)
(2)研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)需要得到實驗的材料,選用什么樣的生物提供材料?理由?如何得到細(xì)胞膜?
(培養(yǎng)學(xué)生在下結(jié)論或推測時要重證據(jù)、講道理。表達(dá)觀點時條理清晰的基本素質(zhì)。)
介紹細(xì)胞膜的獲取方法(相關(guān)內(nèi)容見擴展資料)。使學(xué)生了解科學(xué)家設(shè)計實驗的思路。
。3)如何定性、定量的測定細(xì)胞膜的成分?
觀察法:電鏡觀察細(xì)胞膜:暗、明、暗三層結(jié)構(gòu)。厚度約75~100埃(見擴展資料)。
實驗法:科學(xué)家通過化學(xué)分析的方法測定了細(xì)胞膜的化學(xué)成分:
事實一:膜易被脂類溶劑溶解。容易被蛋白酶溶解。(處理后消失。)
事實二:脂類物質(zhì)很容易通過細(xì)胞膜。
事實三:用指示劑可以確認(rèn)其成分:磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。
對于一般學(xué)生,可以通過分析上述資料引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,同時了解實驗設(shè)計的思路和方法。
1、成分:磷脂、蛋白質(zhì)
2、結(jié)構(gòu):
問題討論:(培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。)
這兩類物質(zhì)分別隸屬于親水和疏水物質(zhì)。這兩類物質(zhì)應(yīng)該如何排布?
。1)磷脂分子結(jié)構(gòu)特點:磷脂分子分疏水端和親水端。
如果是一層分子排成一個平面會是什么樣子?(不符合細(xì)胞膜內(nèi)外均為水環(huán)境的實際情況,使細(xì)胞不能正常進(jìn)行物質(zhì)交換。)如果是兩層會是如何排列?理由?
(2)親水的蛋白質(zhì)與磷脂分子的關(guān)系?
根據(jù)前面給出的信息判斷:暗層和亮層哪層是脂類物質(zhì)?哪層是蛋白質(zhì)類物質(zhì)?依據(jù)?
理解內(nèi)外兩側(cè)暗中央發(fā)亮的觀察結(jié)果。
由于觀察技術(shù)所限,科學(xué)家對細(xì)胞膜的認(rèn)識基本上是假說和推測,了解學(xué)說和假說的區(qū)別。為形象表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點科學(xué)家根據(jù)假說設(shè)計了一些生物模型。其中被廣為接受的是:液態(tài)鑲嵌模型——突出液態(tài)結(jié)構(gòu)
。1)兩層磷脂分子——基本骨架
。2)蛋白質(zhì)覆蓋、鑲嵌、貫穿于“骨架”上。
問題:這樣的結(jié)構(gòu)與一般的“膜”有什么重要區(qū)別?細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點對其生理功能會產(chǎn)生什么影響?
親水物質(zhì)可以充分接近膜,但是不能隨意通過膜!
磷脂分子相互之間不連接,而且分子始終處于運動中——液態(tài)流動狀。
磷脂分子中的2分子脂肪酸總有一個是不飽和的鏈,因此脂肪酸長鏈在雙鍵處發(fā)生彎折。當(dāng)分子旋轉(zhuǎn)時會使相鄰分子發(fā)生位移,有可能制造出一個瞬間的縫隙,為物質(zhì)擴散創(chuàng)造了機會。(——如果膜兩側(cè)存在濃度差、分子又比較小或是不被磷脂分子排斥的脂類物質(zhì)即可以發(fā)生擴散。)
離子的直徑應(yīng)該是比較小的,應(yīng)該按照濃度差擴散。可是事實上不是這樣……。原因?
細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的作用:
蛋白質(zhì)是兩性化合物。因此帶電的離子不易通過細(xì)胞膜。細(xì)胞外有些離子或小分子有機物可能會與膜上某些蛋白質(zhì)發(fā)生作用,導(dǎo)致相關(guān)蛋白質(zhì)分子發(fā)生臨時性該變。蛋白質(zhì)會出現(xiàn)臨時“隧道”或發(fā)生穿膜運動。結(jié)果是使相應(yīng)的離子或小分子有機會通過細(xì)胞膜。膜上的這些蛋白質(zhì)分子被稱作載體。
糖蛋白形成的糖被的生理功能:
。1)保護(hù)潤滑作用
。2)細(xì)胞識別作用:
實驗一、取低等多細(xì)胞動物黃海綿和紅海綿各一塊。分別打散并充分混合。靜置培養(yǎng)一段時間。結(jié)果:細(xì)胞重新聚集,形成黃海綿和紅海綿。沒有混合色海綿。
實驗二、人類ABO血型的免疫反應(yīng)。(選擇講述)
通過學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的功能(如細(xì)胞間的信息傳遞;細(xì)胞的物質(zhì)交換和免疫反應(yīng)等),有助于學(xué)生理解蛋白質(zhì)的分布特點及其作用。
載體:(蛋白質(zhì))分布于膜上,專一性運輸特定物質(zhì)的工具。
學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié):通過以上學(xué)習(xí),總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點。
證明細(xì)胞膜具有流動性的事實以及細(xì)胞膜的流動性對細(xì)胞的意義:
。1)草履蟲食物泡的形成及發(fā)展變化。
。2)變形蟲捕食和運動時偽足的形成;白細(xì)胞吞噬細(xì)菌;胞飲與分泌;
(3)細(xì)胞分裂時膜的流動性
。4)細(xì)胞雜交時的細(xì)胞融合
人——鼠細(xì)胞雜交實驗:熒光標(biāo)記膜上的蛋白質(zhì),(紅色和綠色)細(xì)胞結(jié)合處界限分明。37℃、10分鐘后,界限消失,紅綠熒光標(biāo)記的蛋白質(zhì)均勻分布已經(jīng)看不出任何界限了。
學(xué)生總結(jié):細(xì)胞膜通過流動可以完成什么生命過程?
(為細(xì)胞吸收、分泌、修復(fù)、融合、運動、捕食、變形、分裂等提供了基礎(chǔ))
3、細(xì)胞膜的特點:①結(jié)構(gòu)特點具有流動性。
②功能特點具有選擇透過性
通過學(xué)習(xí)使學(xué)生理解生物膜與一般非生物膜的不同,體會生物膜的生命特點。
學(xué)生討論:細(xì)胞膜的流動性與功能上的選擇透過性之間的聯(lián)系。
4、各種物質(zhì)通過膜的方式:(請參閱“細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu).ppt”)
學(xué)生討論生物模型:
。1)一碗水中滴一滴紅墨水,會發(fā)生什么現(xiàn)象?物理學(xué)上屬于哪類?原理?
(自由擴散的條件是:兩個溶液之間存在濃度差)
注意糾正:強調(diào)擴散的雙向性,總結(jié)局是擴散速率不同造成的。
。2)如果兩個濃度不同的溶液之間存在半透膜——溶劑分子可以自由通過,溶質(zhì)分子不能通過時,溶液中溶劑分子的擴散,又該是什么結(jié)果呢?(逆濃度方向發(fā)生)
。3)細(xì)胞需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)是否都可以通過擴散作用通過細(xì)胞膜呢?哪些不可以?為什么?擴散作用局限于哪些類型的物質(zhì)?
小結(jié):
擴散屬于被動運輸。根據(jù)是否需要載體幫助擴散分為:協(xié)助擴散和自由擴散。由于水分子的擴散是逆濃度差進(jìn)行的,因此水分子的擴散又被稱為滲透作用。
問題:擴散作用是細(xì)胞依靠濃度差進(jìn)行的被動吸收方式。它的優(yōu)缺點各是什么?
細(xì)胞是如何吸收離子和小分子有機物的?
講解主動運輸?shù)奶攸c:以生活中的相似事例比喻。使學(xué)生知道主動運輸?shù)奶卣鳌?br> 列舉主動運輸?shù)氖聦崳?br> 。1)海帶細(xì)胞中的碘濃度30倍于海水;其他海藻有的甚至可以200萬倍于海水;
。2)紅細(xì)胞中的K離子30倍于血漿。
。3)不同植物吸收的元素的種類和比例不同。
學(xué)生總結(jié)歸納、填表:
方式
通過方向
載體輔助
能量消耗
物質(zhì)形式
自由擴散
滲透作用
協(xié)助擴散
主動運輸
總結(jié):膜的保護(hù)作用是一種生物保護(hù)。一旦細(xì)胞死亡此作用將消失。
問題:
(1)細(xì)胞膜對細(xì)胞的保護(hù)有什么重要的生物學(xué)意義?
。(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,害物質(zhì)被屏阻。保證新陳代謝的需求原料及時供應(yīng),產(chǎn)物及時排除。)
。2)細(xì)胞膜不同于一般非生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點是哪些?
。ńY(jié)構(gòu)上的流動性,功能上的選擇透過性。)
5、細(xì)胞的內(nèi)吞和外排作用:不能透過細(xì)胞膜的大分子物質(zhì)“出入細(xì)胞”的方式。
強調(diào):物質(zhì)始終沒有透過細(xì)胞膜,其原理是利用了細(xì)胞膜的流動性。
6、細(xì)胞膜的作用:生物性保護(hù)。
細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識別、分泌、排泄、免疫等功能密切相關(guān)。
在植物細(xì)胞膜外還有有細(xì)胞分泌的纖維素、果膠等物質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞壁。對細(xì)胞具有機械支持和保護(hù)的作用。
事實:用纖維素酶除掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞不再保持原來的形態(tài)。將這樣的細(xì)胞放置在清水中時,它會象紅細(xì)胞一樣吸水破裂。