核酸的结构和功能教案

2024-04-22

核酸的结构和功能教案(共6篇)

篇1:核酸的结构和功能教案

结构特异性核酸酶FEN-1的功能和结构

FEN-1(flap endo/exonuclease)是一种结构特异性核酸酶,它能识别特定的DNA分叉结构,并切除含有游离5′端的.单链核酸. 在DNA复制过程中,FEN-1通过其外切酶、内切酶活力去除了冈崎片段前端RNA引物的最后一个核糖核苷.在DNA修复中,FEN-1以其内切酶活力参与了损伤碱基的修复过程.FEN-1基因含有两个保守区和一个PCNA结合区.

作 者:石斌山 余应年 SHI Bin-Shan YU Ying-Nian 作者单位:浙江大学医学院病理生理教研室,杭州,310031刊 名:生物化学与生物物理进展 ISTIC SCI PKU英文刊名:PROGRESS IN BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS年,卷(期):27(2)分类号:Q785关键词:结构特异性核酸酶 DNA复制 DNA修复

篇2:核酸的结构和功能教案

第1节 细胞的结构和功能教学目标知识目标

1.认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构,了解它们的共同点和重要的区别特征。

2.了解细胞膜的成分,理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系;正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。

3.了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。

4.认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。

5.理解染色质和染色体相互转变的动态关系。

6.了解原核细胞和真核细胞的区别。能力目标

1.通过学习真核细胞亚显微结构,培养学生识图能力和绘图能力。

2.通过对细胞结构的学习,训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。

3.通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。

4.训练学生利用资料分析、判断问题,进行研究性学习的能力。情感目标

1.培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。

2.通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美,教育学生崇尚生命、热爱科学。

3.树立结构与功能相适应,局部与整体相统一的生物学观点。教学建议教材分析

在“生命的基本单位——细胞”一章中,“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。

关于细胞的结构和生理功能,本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体,并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍,将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍,但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。教法建议

建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。

从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后,体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础,仅有其中的几种,哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。

教学中尽量为学生提供各种素材,积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程,培养基本的生物学研究能力,提高科学素质。

开篇首先要明确说明,研究对象以真核生物为主。

本节细胞的结构和功能中,细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构,由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能,因此功能方面不用涉及得太深。

细胞核部分重点讲清细胞核的结构;讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。教学设计示例——细胞膜教学题目:第二章生命的基本单位——细胞

第一节

细胞的结构和功能(建议4课时内完成)教学重点:

1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。

2、细胞膜的选择透过性。

3、线粒体和叶绿体的结构,为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。

4、细胞核的结构和功能,为第五章学习奠定基础。教学难点:

1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。

2、细胞膜的结构和功能特点,理解膜的流动性。

3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能,理解细胞器间的关系。

4、染色质与染色体间互相转换的动态关系教学过程:

问题:病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活,病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么?你能分析这其中的原因吗?

小结:从物质基础方面考虑,病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢;从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出:细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。

问题:根据初中知识,举例说明细胞生物可以分成哪几类?它们在结构方面的主要区别是什么?是否有什么共同的基本结构?

演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。

小结讨论结果。第一节:细胞的结构和功能

生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物

明确指出:高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。

真核细胞的亚显微结构:(电子显微镜下观察到的结构)

解释细胞的显微结构和亚显微结构。

引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么?

演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。

指导学生读图:识记各结构名称以及各结构的形态结构特征;注意区分动物细胞和植物细胞的异同。

演示动物细胞和植物细胞模式图,辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构,总结出笔记。问题:

1、不同点?植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗?为什么植物可以光合作用?

——植物细胞都有细胞壁;有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。

2、相同点?说明了什么?这些生命必不可少的结构究竟用什么作用?这些结构是如何体现出生命特点的呢?分别学习细胞各部分结构及功能。(重在理解生命意义)

一、细胞膜

细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。学生讨论:哪些实事可以说明细胞膜是有生命的?

(相关内容见扩展资料)

细胞膜是如何保护细胞的?细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别?问题讨论:学生设计实验:

(1)证明膜的存在。(质壁分离;显微探针感受阻力;电镜观察。)

(2)研究细胞膜的结构需要得到实验的材料,选用什么样的生物提供材料?理由?如何得到细胞膜?

(培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。)

介绍细胞膜的获取方法(相关内容见扩展资料)。使学生了解科学家设计实验的思路。

(3)如何定性、定量的测定细胞膜的成分?

观察法:电镜观察细胞膜:暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃(见扩展资料)。

实验法:科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分:

事实一:膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。(处理后消失。)

事实二:脂类物质很容易通过细胞膜。

事实三:用指示剂可以确认其成分:磷脂分子和蛋白质分子。

对于一般学生,可以通过分析上述资料引导学生得出结论,同时了解实验设计的思路和方法。

1、成分:磷脂、蛋白质

2、结构:

问题讨论:(培养学生的分析推理能力。)

这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布?

(1)磷脂分子结构特点:磷脂分子分疏水端和亲水端。

如果是一层分子排成一个平面会是什么样子?(不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况,使细胞不能正常进行物质交换。)如果是两层会是如何排列?理由?

(2)亲水的蛋白质与磷脂分子的关系?

根据前面给出的信息判断:暗层和亮层哪层是脂类物质?哪层是蛋白质类物质?依据?

理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。

由于观察技术所限,科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测,了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是:液态镶嵌模型——突出液态结构

(1)两层磷脂分子——基本骨架

(2)蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。

问题:这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别?细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响?

亲水物质可以充分接近膜,但是不能随意通过膜!

磷脂分子相互之间不连接,而且分子始终处于运动中——液态流动状。

磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链,因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移,有可能制造出一个瞬间的缝隙,为物质扩散创造了机会。(——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。)

离子的直径应该是比较小的,应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因?细胞膜上蛋白质的作用:

蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用,导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。糖蛋白形成的糖被的生理功能:

(1)保护润滑作用

(2)细胞识别作用:

实验

一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果:细胞重新聚集,形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。

实验

二、人类ABo血型的免疫反应。(选择讲述)

通过学习蛋白质的功能(如细胞间的信息传递;细胞的物质交换和免疫反应等),有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。

载体:(蛋白质)分布于膜上,专一性运输特定物质的工具。

学生进行归纳总结:通过以上学习,总结细胞膜的结构特点。

证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义:

(1)草履虫食物泡的形成及发展变化。

(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成;白细胞吞噬细菌;胞饮与分泌;

(3)细胞分裂时膜的流动性

(4)细胞杂交时的细胞融合人——鼠细胞杂交实验:荧光标记膜上的蛋白质,(红色和绿色)细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后,界限消失,红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。

学生总结:细胞膜通过流动可以完成什么生命过程?

(为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础)

3、细胞膜的特点:①结构特点具有流动性。

②功能特点具有选择透过性

通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同,体会生物膜的生命特点。

学生讨论:细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。

4、各种物质通过膜的方式:(请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”)

学生讨论生物模型:

(1)一碗水中滴一滴红墨水,会发生什么现象?物理学上属于哪类?原理?

(自由扩散的条件是:两个溶液之间存在浓度差)

注意纠正:强调扩散的双向性,总结局是扩散速率不同造成的。

(2)如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过,溶质分子不能通过时,溶液中溶剂分子的扩散,又该是什么结果呢?(逆浓度方向发生)

(3)细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢?哪些不可以?为什么?扩散作用局限于哪些类型的物质?

小结:

扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为:协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的,因此水分子的扩散又被称为渗透作用。

问题:扩散作用是细胞依靠浓度差进行的被动吸收方式。它的优缺点各是什么?

细胞是如何吸收离子和小分子有机物的?

讲解主动运输的特点:以生活中的相似事例比喻。使学生知道主动运输的特征。

列举主动运输的事实:

(1)海带细胞中的碘浓度30倍于海水;其他海藻有的甚至可以200万倍于海水;

(2)红细胞中的k离子30倍于血浆。

(3)不同植物吸收的元素的种类和比例不同。学生总结归纳、填表:方式通过方向载体辅助能量消耗物质形式自由扩散渗透作用协助扩散主动运输总结:膜的保护作用是一种生物保护。一旦细胞死亡此作用将消失。问题:

(1)细胞膜对细胞的保护有什么重要的生物学意义?

(细胞内环境稳定,害物质被屏阻。保证新陈代谢的需求原料及时供应,产物及时排除。)

(2)细胞膜不同于一般非生物膜的结构和功能特点是哪些?

(结构上的流动性,功能上的选择透过性。)

5、细胞的内吞和外排作用:不能透过细胞膜的大分子物质“出入细胞”的方式。强调:物质始终没有透过细胞膜,其原理是利用了细胞膜的流动性。

6、细胞膜的作用:生物性保护。细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能密切相关。

在植物细胞膜外还有有细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用。

事实:用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。将这样的细胞放置在清水中时,它会象红细胞一样吸水破裂。复习引入新课:

1、为什么说细胞膜是有生命的?它与塑料膜的本质不同是什么?

2、细胞膜结构和功能特性之间的因果关系?

3、膜的选择透过性对细胞的意义?

4、细胞膜内的细胞质在电子显微镜下可以看到哪些结构?它们各有什么重要的生命功能?生命过程是如何进行的?教学设计示例——细胞质(续示例一)

二、细胞质

(一)基质:简要介绍物理化学性质、特点、性能。

(二)细胞器:讲解细胞器的概念。

1、线粒体:——高倍显微镜下看到的粒状或线头状小体。

(引导学生了解生物研究思路和方法。培养实验研究能力。)

从了解分布特点入手,推测该细胞器的功能。因为其他方法会伤害细胞不能了解其在生活中的准确作用。而且提取出来的细胞器必须在了解功能的前提下,人为设置相应的环境才能进行活动。提供资料供学生分析推测:

每个细胞中的线粒体数目一般为1~50万个。大鼠肝细胞平均800个(500~1400);小鼠肝细胞有2554个;人的肝细胞XX个;精子尾部20~30个(密度极高);人肾小管上皮细胞800个;多核变形虫内50万个;玉米根冠细胞100~3000个。一般植物细胞比动物细胞少。生理活动高的细胞如脊髓的运动神经细胞和分泌组织的分泌细胞数目多。

①分布:所有活细胞中。耗能多的细胞中数量多。

②作用:为生命活动供能。(大约占95%)学生阅读:26页课文并进行分析讨论,了解线粒体的作用。(为第二章的学习做准备)。

(1)生物体内的能源物质是什么?

(2)葡萄糖怎样释放能量?一般需要哪些条件?

(3)主要场所的含义?

如此重要的动力工厂一旦受到伤害结果不堪设想,因此需要重点防护。

③结构:(双层膜的保护,以示重要)

问题讨论:线粒体的结构特点对其生理功能的意义?(嵴:面积大、基粒:集中高效率)

对于能力较强的学生可以介绍线粒体的自主性遗传和线粒体的起源。对于一般学生只介绍线粒体内含有遗传物质,可以相对独立的控制其本身的遗传和变异。点到即可,不要展开。

线粒体的自主性:(相对独立遗传的基础)

具有环状DNA、RNA等与DNA复制、蛋白质合成有关的装置。在一定程度上有自主性。

与线粒体同等重要的另一类细胞器是质体。

2、质体

在光学显微镜下可以观察到。其中的叶绿体是我们较为熟悉的细胞器。

在番茄果肉细胞、红辣椒果皮等果实、花卉组织中可见到成红色的质体——有色体。有色体使植物组织呈现黄——橙红系列的美丽色彩。

在叶肉细胞、绿色幼茎的皮层细胞中、未成熟的果皮内、衣藻和水绵等植物细胞内均可见叶绿体。

①分布:植物体特有。

②类型:白色体、有色体和叶绿体

(1)白色体与有色体的关系;原质体与白色体和有色体。

(2)有色体的颜色、分布、表现效果。注意区分类胡萝卜素与花青素的色彩和位置等特点。

(3)叶绿体的分布、形状、行为;叶绿体与叶绿素这两个概念的关系及词组的正确使用。

③叶绿体——光合作用的场所。

数量:一般叶肉细胞内10~100个最多可达260个。

形态和行为:大约10倍于线粒体。光镜下清晰可见。在高等植物细胞内多数为扁椭圆体(长轴一般为3~10μm,厚1~5μm)。可以根据光线强弱移动或转换方向……。有应激反应是生命的体现。

叶绿体在弱光下以最大面积转向光源;强光下则以侧面或顶面朝向光源,或叶绿体向细胞侧面转移,或者堆在一起互相挡光。因为直射的强光会形成光抑制,使叶绿体的结构和功能受损伤——生命的最优化设计。

与线粒体进行比较。注意结构与功能的适应。培养学生的观察能力、思维能力和表达能力。问题讨论:

(1)与线粒体结构方面相似的是?不同的是?

(2)基粒的特点(与线粒体的不同)?意义?

叶绿体的膜面积:1克菠菜的叶绿体外膜面积大约为400cm²,内膜面积大约60m²而一个植物体的光合作用膜面积是非常大的!

(3)叶绿体颜色的特点?说明了什么?

简单介绍光合色素的种类和影响因素:

叶绿素含量高;温度等因素对色素的影响;不同色素对光的吸收不同;不同环境中叶绿体中的色素有别。结构:

叶绿体的自主性:叶绿体有自己的ADP和ATP库,不与细胞质中的进行交换。

含有DNA、RNA、核糖体。但是受细胞核控制。

叶绿体内有淀粉粒、脂类滴等,对于维持渗透压有意义。

总结:线粒体与叶绿体的异同……。(培养观察能力和表达能力。)体会结构与功能的统一。细胞器分布作用结构(被膜、基粒、酶、色素)线粒体活细胞都有呼吸作用的主要场所。双层膜基粒在内膜上非膜质与有氧呼吸有关的酶无色素。有核酸叶绿体能光合作用的细胞光合作用的场所。基粒为膜质结构。与光合作用有关的酶有光合色素。重点强调要点,引起注意。

3、内质网

①分布:外连细胞膜内接细胞核核膜。

学生观察描述:内质网的形态、结构特点和意义?根据情况进行讲解。

②结构:单层膜质囊、泡、管连接而成。

③作用以及意义:加大代谢面积;空间分隔;加工运输的通道。

外运的蛋白质多是由粗面型内质网加工运输,并靠出芽方式形成运输泡。运达高尔基体后分泌出细胞。突出体现膜的流动性,及细胞内膜系统是有机整体的特点。

内质网上的颗粒是另一种细胞器核糖体。

4、核糖体

名称的来历:核糖核蛋白体

成分:蛋白质、RNA、酶。

核糖体是所有细胞都具有的细胞器,说明什么?数量上与其他细胞器有什么区别?细胞内还有什么前面没有提到,而对于细胞不但必不可少而且需求量很大的物质呢?

作用:蛋白质合成的场所。

实际上是合成肽链的场所。它们是如何工作的?(捕捉核内输出的信息,并以此为依据控制氨基酸的组装制造蛋白质。具体内容见遗传变异部分。)在细胞中它们多成团聚体存在,意义?(充分利用信息,提高蛋白质的合成效率。)

问题:不同细胞二者比例不同,肝和胰腺等腺体细胞中附着型核糖体可高达80%。这是否能说明些什么问题?

肽是如何变成蛋白质?又是怎样加工并分别分配到到细胞内外的呢?内质网上的核糖体合成的蛋白质是如何分泌出细胞?

科学家通过放射自显影技术或标记氨基酸进行观察……。(对学生进行科学方法教育。)

5、高尔基体:(突出连续变化的特征。体会生命的运动性)

结构:膜质囊、泡。

高尔基体具有极性,靠近细胞中心的是形成面,另一面是成熟面。这两个面的形态、化学组成、功能都不相同。在形成面有许多小囊泡,它们是由附近的粗面型内质网出芽形成的运输泡。他们不断地与高尔基体的扁平囊融合,使之扩大。成熟面的大囊泡也叫分泌泡或浓缩泡。

高尔基体的作用是把内质网的分泌泡接收进行加工、分类与包装然后分门别类地运到细胞的特定部位或分泌到细胞外。是细胞内物质运输的交通枢纽。将各种物质分离、浓缩、转运。

一个细胞内的高尔基体数量与细胞的发育和状态有很大关系数目可以从0到上万个。如腺体细胞、藻类假根处的细胞(分泌粘多糖)高尔基体特别多;细胞分裂快结束时在赤道板处会聚集好多高尔基体。(微管牵引高尔基小泡到达一定位置与内质网等共同构成细胞壁)

根据放射自显影技术、细胞碱性染料标记原料(跟踪糖的形成)和分析高尔基体的分布特点总结高尔基体的功能是什么?

在动物细胞和低等植物细胞的细胞核附近,还有一种细胞器叫做

6、中心体:

分布:动物和低等植物细胞中。

观察其表现,在细胞分裂时特别重要。(见39页图)中心体的含义是什么?(位置、行为)可以用磁铁吸引大头针运动来进行演示

作用:参与细胞分裂。

成分:蛋白质微管结构

结构:由两个互相垂直的中心粒组成。

7、液泡:一般植物细胞都有。单细胞动物体内的伸缩泡也可看作是液泡。

(1)你估计液泡是如何产生的?(、形成、描述发育过程。)初中根尖细胞的发育部分曾经学过。

(2)动物细胞和植物细胞是否一样?分布特点?

(3)结构特点?结构:膜质泡

(4)液泡中可能会有哪些成分?

(5)液泡的作用?(提醒注意:细胞液与细胞质基质不同)作用:储存水、盐、花青素、有机养料等;保持植物体形态;影响细胞吸水。

8、溶酶体:简单讲解。

学生总结归纳整理笔记:

(1)比较结构特点方面的异同,将细胞器归类?

(2)分布特点:

细胞壁(动物和人的细胞没有)

质体、大液泡(植物细胞特有)

中心体(动物和低等植物细胞有)

(3)各结构的功能:

叶绿体——光合作用的场所

线粒体——呼吸作用的主要场所

核糖体——蛋白质合成的场所

高尔基体——参与细胞分泌

内质网——代谢工作面、膜库、加工和运输的通道

液泡——水和养料的仓库;维持形态

中心体——参与细胞有丝分裂

溶酶体——水解酶的仓库,可使死亡的细胞解体。教学设计示例——细胞核(续示例二)

三、细胞核──细胞中最为重要的结构

1、位置、形态:

“一般真核细胞都具有细胞核,有时还不止一个。”哪些细胞没有细胞核?(红细胞、血小板、筛管细胞)哪些细胞不止一个细胞核?(骨骼肌细胞、草履虫)

细胞核的形状一般是什么样?(链球状多页、肾状、网状、分支状)位置?(一般在中心,有时在边侧)

搜集证据:证明细胞核是细胞生命活动中必不可少的结构

(1)变形虫显微去核实验:

不食、不动、不分裂繁育然后死亡。

如果1、2天后再移入细胞核,复活。

(2)事实:红细胞没有细胞核所以120天死亡;

血小板7天死亡。

(3)对单细胞伞藻的实验进行分析

(4)克隆技术——多莉羊的产生(简单叙述过程和结果,分析原因)

问题:以上事实说明了什么?细胞核里有什么重要物质?遗传物质的成分和作用是什么?

(核决定生物的性状;核内具有全套遗传物质)

鉴于遗传物质的重要性,遗传物质应该如何生产才能确保万无一失?复制与合成的异同?细胞在何时进行遗传物质的复制?原因?

2、功能:遗传物质储存和复制的场所。是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。

细胞核具有什么样的结构和功能?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成,如何克服空间上有距离的现实?如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?

3、结构:

(1)、核膜:两层;与内质网连接;有许多核孔。

既然要保护遗传物质,为什么又有那么多的孔?孔是做什么用的?是否破坏了膜的屏障作用?细胞核具有什么样的结构?细胞核内的遗传物质要控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成,如何实现呢?细胞是如何解决这一矛盾的?

孔内有丝交织、有一层不定型物质隔膜──屏障。只有特许证的大分子物质才可以进出。

究竟是那些大分子物质呢?什么物质是细胞核内产生,却主要分布在细胞质内呢?细胞核内主要做那些工作?需要细胞质内提供什么物质方面的援助呢?

核孔是某些大分子的运输通道。

(2)、核液:

(3)、核仁:

致密、无膜、多球状、染色很深、数目不定(处于分裂时期的细胞和蛋白质合成旺盛的细胞中数目多、个大其他细胞可能没有。)

经试验证实:与核糖体RNA合成有关。(影响核糖体的组装间接影响蛋白质的合成。)

RNA的合成需要遗传物质DNA的控制。遗传物质DNA在细胞核内以什么形式存在呢?当科学家用碱性染料对细胞核进行染色时,发现在细胞核内存在着一些容易着色的物质,定名为染色质。经过化学分析得知他是由蛋白质和遗传物质DNA组成的。

(4)、染色质:

①、成分:DNA和蛋白质

②、状态:松散的丝状体。

④、意义:染色体:可以保持大分子遗传物质在细胞分裂中保持分子的完整性。

染色质:确保遗传物质的复制;保证DNA控制蛋白质合成的进行。

总结:染色体与染色质的关系:同一物质成分,不同时期细胞中遗传物质的不同存在形式。

(从中体会生物体最优化的结构所表现出来的完美。)

自然界的生物千奇百怪种类繁多。在微观世界里,还存在着另一类结构简单的原核生物。主要包括……它们具有什么样的细胞结构呢?与真核生物存在什么区别呢?原核生物

1、主要类型:蓝藻类、细菌类等。举例……。问题讨论:观察细菌结构图,找出与真核细胞的不同……。

2、结构特点:体积极小;缺少“膜结构”所以没有成型的细胞核等结构。思考讨论问题:原核生物体积小、结构简单生殖方式单一等诸多特点的根源是什么?——遗传物质简单,所承载的遗传信息量少……。(DNA分子呈环状独自存在,很少与蛋白质一同构成染色体)复习细胞结构与功能,进行知识梳理。学生讨论:

(1)哪些事实可以说明:细胞是一个有生命的结构?(细胞结构是有生命的结构与非生物有着本质上的不同——生命性)

(2)举例说明:生物体总是处于不断的运动和变化的过程之中。

生命的本质是物质的,也具有物质的基本属性——运动性。

(3)哪些事实可以说明:细胞在结构和功能方面是一个协调统一的整体?体会细胞结构的严整性——有序、高效、整体协调。

(4)哪些事实可以说明:细胞结构与功能是相互适应的?

体会生物体自身以及与环境间的——协调性、适应性细胞的生命性:

运动性、应激性、协调性等均为生命性的具体体现。

(1)由于细胞膜结构具有流动性,因此使生物体具有如下特性:

①解决了大分子物质不能透过膜的问题。

(胞饮、内吞、分泌、核孔等)

②是实现膜的选择透过性的结构基础。

③内膜系统:使细胞在结构、功能等方面建立了密切的联系。从而奠定了细胞整体协调的坚实基础。

不同时期、不同部位、不同形态、相互转换是一个整体。空间分隔保证了各种生物化学反应各自有条不紊地进行。

(2)由于细胞膜功能具有选择性,因此使生物体具有如下特性:

①可以违反一般物理原则反浓度差运输。

可以根据细胞代谢的需要有选择地吸收需要的各种元素,与细胞外界各种物质的浓度不具有正相关联系。不需要的元素尽管外界浓度很高也可拒绝接受;有些物质细胞内浓度可以比环境中相应物质的浓度高出几十倍甚至几百倍。

②在一定范围内,是否被吸收与物质大小无关。

离子很小但不一定被吸收;有些氨基酸分子相对很大但是可以大量轻易地被吸收;尤其是脂类物质连载体都不需要,便可轻易通过。

③不能穿行过膜的大分子,可以通过其它方式如胞饮、分泌、内吞等方式通过膜结构。

(3)应激反应。

①叶绿体对光的反应,可以判断光源的位置、光照的强度等。

②核糖体捕获mRNA。DNA和RNA之间、各种RNA之间相互配合共同完成蛋白质的生产流程。

③中心体吸引微丝微管形成纺锤体。

④细胞的信号识别。

免疫识别功能;细胞的接触抑制现象;分泌激素或酶;神经传导;形成食物泡取食等一系列生理生化反应……。

(4)生化反应、物质能量变化的调节。

①线粒体氧化分解有机物的条件完全不同与自然界。

物质燃烧的三要素在生物体中式不具备的:细胞内的有机物是在常温、常压、水环境中“燃烧”的——全是因为有了酶。

②进入叶绿体后,可以被活化近而转化为有机物;与此同时光能也被转化并储存入有机物葡萄糖中形成生物体赖以为生的能源物质。

③不同波长的光对植物会产生不同的效果,会影响到产物的形成。

(5)整体协调性。

如果由学生总结归纳整理教学效果会更好。生命性贯穿于每一个知识点,需要认真体会挖掘。扩展资料细胞膜的成分

磷脂与蛋白质的分子数量比:50∶1 磷脂与蛋白质的相对含量比:30~50%∶约50%

细胞膜主要化学成分的质量分数百分比:磷脂:蛋白质:糖类=55~75:40:2~10实验材料细胞膜的制取方法

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。由于人和动物细胞没有细胞壁,因此在低渗环境中细胞将吸水胀破。通过离心沉淀即可得到实验材料细胞膜。证明细胞有生命活力的事实

1、保护作用。(细胞内的花青素、叶绿素等仅在细胞死亡后才可以散出)

2、细胞的相互识别。(红色和黄色的海绵细胞打散混匀后仍可以重新组装)

3、食物泡的形成;细胞分泌等现象。(细胞膜始终保持完整性)

4、有生命活力的花生种子胚不能被红墨水染色

5、细胞的吸收与细胞的需求有关,与质粒直径、浓度关系不大。典型例题

例1 下列物质中以相同方式通过细胞膜的是

A.甘油和二氧化碳B.和水c.氨基酸和水D.葡萄糖和糖元

答案:A 解析:细胞膜具有选择透过性。糖元属于大分子物质是不能通过膜的(消化成葡萄糖后才可以通过细胞膜)。细胞要选择吸收的离子、小分子等物质可以通过细胞膜。钾离子、氨基酸等小分子有机物是通过主动运输的方式进入细胞的;甘油等脂类小分子是自由扩散的方式通过细胞膜的;水分子是溶剂分子,因此水分子是通过渗透作用扩散进细胞的。

例2用同位素标记法跟踪氨基酸,了解胰岛素的合成和分泌过程。可以看到标记物先后一次出现在下列细胞结构上

A.核糖体、线粒体、叶绿体B.核糖体、内质网、高尔基体

c.细胞膜、内质网、细胞核D.内质网、核糖体、细胞膜

答案:B 解析:考察细胞器之间的合作关系。胰岛素的化学成分是蛋白质。蛋白质分子属于大分子有机物,不能通过细胞膜。因此必须经过高尔基体完成分泌过程。核糖体是氨基酸组装成蛋白质的场所。需要分泌的蛋白质是在内质网上附着的核糖体上完成合成过程的。合成的胰岛素需要经过内质网的运输,再经过高尔基体的最后加工后分泌出细胞。

例3 一个二氧化碳分子从大气进入植物叶肉细胞,通过光合作用、呼吸作用后,再以二氧化碳的形式释放出这个细胞。整个过程中c元素所在的化合物至少经过了多少层膜结构? A.10 B.12 c.20 D.6 答案:A 解析:此题考察的是叶绿体和线粒体的功能与结构特点。细胞膜、叶绿体、线粒体都具有膜结构。其中叶绿体和线粒体是双层膜结构的细胞器,分别是光合作用的场所和呼吸作用的主要场所。习题精选

1、在进行新陈代谢过程中会产生水的细胞器是 A.叶绿体

B.核糖体

c.中心体

D.溶酶体

2、绿色植物体细胞都具有的结构是

A.叶绿体

B.大液泡

c.细胞核

D.细胞壁

3、所有活细胞都具有的结构是

A.细胞核

B.线粒体

c.核糖体

D.内质网

4、不具有细胞结构的生物是

A.噬菌体

B.细菌

c.烟草

D.变形虫

5、细胞融合技术利用的原理是细胞膜的

细胞移核技术产生的新个体的性别以及绝大多数的遗传特征都与细胞核提供者

。这说明细胞核是生物体。

6、染色质和染色体是化学成分

的细胞

名称。二者的只是

不同,不同。

7、细胞膜的化学成分主要是

。排布特点是

形成基本骨架,分子

。参考答案答案:

1、B

2、D

3、c

4、A5、流动性

相同

遗传物质储存和复制的场所。

6、相同

结构

所处时期

空间形态

7、磷脂分子和蛋白质分子

两层磷脂分子

蛋白质

篇3:细胞的结构和功能

对上述试题进行具体统计,发现在众多考查内容中,真核细胞的各部分结构与功能,尤其是重点细胞器的结构、成分、功能,分泌蛋白的合成、运输、分泌过程以及遗传信息在传递和表达过程中各细胞器的分工协作是必考点,即考查的重中之重;原核细胞与真核细胞在结构和功能上的比较、细胞膜的信息交流功能、细胞核的结构与功能、细胞各部分结构的比较是常考点,备考时需重点复习。考查形式方面,一般以选择题为主,或在非选择题中以一至两个相对独立的小问题形式出现,分值较小,通常难度不大,但也可能出现在与现实生活或生产结合较为紧密的问题中,使试题的难度和学生的思维量有所上升。

二、考点要求和目标

注:“”表示2016年考纲中对知识内容要求掌握的程度即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

在具体的复习过程中,要特别注意以下三个方面:

1.细胞膜:除记忆细胞膜的主要成分和三大基本功能以外,还应该重点把握提取纯净细胞膜的实验方法。另外,还应掌握细胞膜的信息交流功能,注意其与体液调节部分的衔接。细胞膜作为生物膜,有其独特的结构和功能特点,流动镶嵌模型也是常考内容之一,物质进出细胞的方式也与细胞膜有关。

2.细胞器:通过列表比较的方法记忆各种细胞器的结构和功能,掌握各种细胞器之间的协作关系,从统一性上呈现分泌蛋白的分泌过程。

3.细胞核:区分原核细胞和真核细胞在核膜上的差异,理解核孔的功能及其与细胞功能的联系,记忆染色体和染色质的关系。

三、核心知识架构

(一)知识脉络梳理

(二)细胞膜重点知识再关照

1.细胞膜的结构模式图(流动镶嵌模型):

上图中,B为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架(注:磷脂分子包括亲水的头部和疏水的尾部)。有些有机溶剂(如洗涤剂)能与细胞膜中的脂质相溶,破坏并溶解膜中的B部分,从而增加细胞膜的通透性,所以在DNA的粗提取实验中,若实验材料是植物细胞,则研磨前要加入一定量的洗涤剂。当细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有一定的流动性。A为蛋白质分子,可以不同方式嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层的表面;叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构,但执行的具体功能有很大差异(前者为光合作用,后者为有氧呼吸),其原因是蛋白质的种类不同。

2.细胞膜的三种成分:脂质、蛋白质、糖类;细胞膜的主要成分(两种):脂质和蛋白质,其中脂质含量最高。

3.根据细胞膜的成分组成,推知细胞膜的元素组成:脂质一般含C、H、O,其中,磷脂还含P;蛋白质含C、H、O、N;糖类含C、H、O。综上所述,细胞膜以及其他生物膜的元素组成为C、H、O、N、P。

4.区分细胞膜内外侧的依据:糖蛋白所在位置。有糖蛋白的一侧为外侧,没有糖蛋白的一侧为内侧。

5.细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。多细胞生物体内的一个细胞,其膜上蛋白质的种类和数量低于单细胞生物细胞膜上蛋白质的种类和数量,其原因是单细胞生物也能完成多细胞生物整个个体所完成的活动,故单细胞生物的生物膜功能更加复杂。

6.细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。

(1)原因:构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多数是可以运动的。

(2)意义:物质运输、细胞识别、细胞融合以及细胞表面受体接受信息的调节等均与之相关。

7.细胞膜的成分与通透性不是一成不变的。例如,衰老细胞的细胞膜,其通透性会有所下降;癌变的细胞,其细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。

(三)细胞器重点知识再关照

1.若某种细胞器或细胞结构本来存在于某类细胞中,则该类细胞缺失这些结构后就不能完成相应的生理活动。

例如,(1)没有线粒体的真核细胞不能进行有氧呼吸——蛔虫体细胞中没有线粒体,只能进行无氧呼吸;(2)叶绿体存在于多数绿色植物的叶肉细胞中,少数植物没有叶绿体,不能进行光合作用,只能营寄生生活,如菟丝子。此外,同一绿色植物的所有细胞中并非都含有叶绿体,如根尖分生区细胞无叶绿体,成熟区等不见光的部位也无叶绿体,均不能进行光合作用。

2.若某类生物细胞内原本就不存在某些细胞结构,则相应的功能可由其他途径代替。

例如,(1)硝化细菌没有线粒体,但可进行有氧呼吸;(2)蓝藻没有叶绿体,但可进行光合作用,上述两个过程都是在细胞膜上进行的。此外,线粒体只是进行有氧呼吸的主要场所,并非唯一场所。判断细胞能否进行有氧呼吸的依据不是线粒体的有无,而是细胞中有无与有氧呼吸相关的酶。

3.常见错误:

(1)没有叶绿体或大液泡的细胞一定是动物细胞(反例:根尖分生区细胞);(2)没有叶绿体或光合色素的细胞不能将无机物合成有机物(反例:可进行化能合成作用的硝化细菌)。

(四)生物膜系统

1.知识储备:

(1)生物膜系统的组成:

(1)细胞膜:单层,细胞的外界膜。

(2)核膜:双层,具核孔,细胞核的外界膜。

(3)细胞器膜:

a.具双层膜的细胞器:叶绿体、线粒体;

b.具单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。

(2)在化学组成上的联系:

(1)相似性:各种生物膜的化学组成大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成。

(2)特异性:不同生物膜的功能不同,组成成分的含量也有所差异。例如,与细胞识别有关的细胞膜上糖类含量较高;线粒体内膜与外膜相比,内膜的蛋白质含量较高(其原因是内膜上含有与有氧呼吸第三阶段相关的酶)。

(3)在结构上的联系:

(1)各种生物膜都由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,具有流动性。

(2)在结构上具有一定的连续性,如下图所示:

(4)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、运输为例):

(五)细胞核基础知识再梳理

1.实验分析:

2.结构:由核膜、核仁、染色质等组成。

细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,但不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心在细胞质。核膜上有多种酶。核仁的数量及大小与细胞代谢的强度有关。一般来说,细胞代谢越旺盛、蛋白质合成量越大的细胞,核孔数量越多,核仁也越大。在细胞有丝分裂的过程中,核仁周期性地消失(前期)和重建(末期)。核糖体中的RNA来自核仁。

3.染色质和染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在形式,二者成分完全相同。

特别注意:(1)一个细胞一般只有一个细胞核,但没有细胞核的细胞并非一定是原核细胞,有些特化的真核细胞在发育过程中失去细胞核,如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞;(2)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个;(3)并非所有的成熟红细胞中都没有细胞核。只有哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核,鸟类、两栖类等动物的成熟红细胞中都有细胞核;(4)在细胞分裂过程中,细胞核在前期解体(核膜、核仁消失,染色质变为染色体),末期重建。

(六)细胞是一个统一的整体

1.从结构上看:

(1)细胞核与细胞质通过核孔相连;

(2)核膜、细胞器膜、细胞膜等相互连接构成完整的生物膜系统;

(3)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可通过囊泡相互转化。

2.从功能上看:不同的细胞结构虽有不同的生理功能,但细胞内各部分之间相互联系、分工合作、协调一致,共同完成各项生命活动,如分泌蛋白的合成与分泌就是在核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等结构的相互配合下协调完成的。

3.从调控上看:细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的DNA通过控制蛋白质等物质的合成,进而调控细胞内的生命活动。

4.从细胞核与细胞质的关系上看:

(1)细胞质为细胞核提供生命活动所需的物质和能量,因此,细胞核不能脱离细胞质而独立生存。

(2)细胞核为细胞质内蛋白质的合成提供信使RNA模板,因此,细胞质不能脱离细胞核而长期独立生存。

(3)细胞核与细胞质是相互依存、不可分割,细胞只有保证其完整性,才能完成各项正常的生命活动。

(七)原核细胞与真核细胞的比较

四、高考经典扫描

命题角度(一)结合不同类型的细胞结构,考查各细胞器的存在、结构、组成与功能

例(2016·全国新课标Ⅰ卷)下列与细胞相关的叙述,正确的是()

A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器

B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸

C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程

D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP

【解析】核糖体没有膜结构,A项错误;蓝藻为原核生物,无线粒体,C项错误;叶绿体中进行的光反应可产生ATP,D项错误。

【答案】B

【易错点拨】(1)题中涉及三类细胞,即原核细胞、真菌细胞、绿色植物细胞,三者结构既有相同点,也有些许不同点,容易混淆。(2)误认为核糖体有膜结构。(3)误认为能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体。

【拓展】有关细胞器考点的归纳比较

说明:

(1)植物细胞特有的细胞结构:细胞壁、叶绿体、液泡,其中一定具有的是细胞壁。

(2)具双层膜的细胞结构:线粒体、叶绿体、细胞核。

(3)能产生ATP的细胞结构:细胞质基质、线粒体、叶绿体。

(4)与蛋白质的合成、分泌有关的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。

(5)能发生碱基互补配对行为的细胞结构:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核。

命题角度(二)以实验设计题为背景,全面考查对细胞的观察及其形态结构和功能

例(2016·江苏卷)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是()

A.实验(1)B.实验(2)

C.实验(3)D.实验(4)

【解析】观察植物细胞的质壁分离和复原时,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡占细胞体积的绝大部分,呈紫色;不同细胞的细胞液浓度不同,质壁分离的位置、程度并不一致,A项正确;用光学显微镜观察多种多样的细胞时,不能观察到核糖体,B项错误;观察细胞的有丝分裂时,洋葱根尖分生区细胞分裂较为旺盛,且观察到的间期细胞数目最多,但此时染色体的形态并不清晰可见,C项错误;线粒体需染色后才能观察到其清晰的形态,D项错误。

【答案】A

【易错点拨】(1)光学显微镜由于放大倍数有限,可观察到的细胞器必须是有颜色或经染色的。(2)洋葱根尖分生区细胞有丝分裂较为旺盛,且处于分裂间期的细胞数目最多。

【拓展】1.植物细胞与动物细胞的区别:

注意:高等植物的细胞中不一定都有叶绿体、液泡,但一定都有细胞壁;低等植物的细胞中还存在中心体。因此,动植物细胞最根本的区别是细胞壁的有无。

2.真核与原核细胞图像的判断:

(1)图像中有核膜——真核细胞;

(2)图像中无核膜——原核细胞。

3.动植物细胞图像的判断:

(1)图像中有核膜、中心体:

(1)无细胞壁(叶绿体、大液泡)——动物细胞;

(2)有细胞壁(液泡)——植物细胞。

说明:误认为具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。细菌与真菌的细胞也有细胞壁,但其细胞壁的组成成分有所差异。

(2)图像中无中心体,但有细胞壁、叶绿体、液泡——高等植物细胞。

4.显微、亚显微图像的判断:

(1)图像中未显示出细胞器的内部结构——光学显微镜下的显微结构图;

(2)图像中显示出细胞器的内部结构——电子显微镜下的亚显微结构图。

5.真核与原核细胞的共性:

(1)化学组成基本相同——组成元素基本一致,化合物种类相似;

(2)均有细胞膜、细胞质,均以DNA作为遗传物质;

(3)细胞内均含有与呼吸作用有关的酶;

(4)均以ATP作为唯一的直接能源物质;

(5)细胞的增殖方式均为细胞分裂;

(6)共用一套完全相同的密码子。

命题角度(三)细胞膜的专项考查

例(2016·全国新课标Ⅲ卷)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()

A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

【解析】细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A项错误;题中三种膜的功能不同,膜中蛋白质的功能也不同,B项错误;分泌蛋白分泌到细胞外的过程属于胞吐过程,体现了膜脂的流动性,C项正确;磷脂分子中不含胆固醇,D项错误。

【答案】C

【易错点拨】(1)不能充分认识生物体结构和功能相适应这一基本原则。不同种类的生物膜,因其功能的差异,组成膜的化学成分及含量也不完全相同,如细胞膜上有识别作用的糖蛋白,线粒体内膜上含有与有氧呼吸有关的酶等。(2)不是所有细胞的细胞膜上都含胆固醇,植物的细胞膜上一般不含胆固醇。

【拓展】1.细胞结构与功能的深度理解(以线粒体为例):

(1)因动物细胞能量代谢水平高于植物细胞,故动物细胞的线粒体含量高于植物细胞。

(2)同一动物不同部位的线粒体含量不同。肾小管、心肌、肝脏等代谢旺盛的部位,线粒体含量较高。

2.细胞的结构与功能高度统一的六个典例:

(1)具有分泌功能的细胞往往有很多突起,以增大表面积,提高分泌效率,且细胞中内质网与高尔基体的含量较高。

(2)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状,体积小,相对表面积大,有利于提高氧气和二氧化碳的交换效率。

(3)代谢旺盛的细胞中,自由水含量高,线粒体、核糖体等细胞器的含量较高。

(4)癌细胞形态结构发生改变,细胞膜上的糖蛋白含量减少,使癌细胞间的黏着性降低,易于扩散和转移。

(5)哺乳动物的成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动。

(6)小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应。

命题角度(四)考查膜蛋白的分布与功能

例(2014·福建卷)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图示中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()

【解析】血红蛋白存在于红细胞内,不是在细胞膜上,A项错误;抗原对T淋巴细胞来说是信号分子,通过T淋巴细胞膜上的受体来接受,而不是抗体,B项错误;受体具有特异性,胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖素受体,而不是胰岛素受体,C项错误;骨骼肌作为反射弧中的效应器,骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体,同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助,D项正确。

【答案】D

【易错点拨】(1)信号物质与靶细胞表面受体的结合具有特异性。(2)并非所有物质的运输都需要载体的协助。

【拓展】1.生物膜的成分、结构与功能的关系:

2.生物膜的功能特点——选择透过性:

(1)表现:水分子可自由通过,离子或小分子可选择性地通过,其他离子、小分子等物质则不能通过。

3.生物膜流动性与选择透过性的关系:

(1)区别:流动性是生物膜的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特点。

(2)联系:流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出其选择透过性。

命题角度(五)综合学科内知识,全面考查分泌蛋白的相关内容

例(2015·江苏卷)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题:

(1)图中双层膜包被的细胞器有_________(填序号)。

(2)若该细胞为人的浆细胞,细胞内抗体蛋白的合成场所有___________(填序号),合成后通过_________运输到___________(填序号)中进一步加工。

(3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的_________转运到细胞质中,该结构对转运的物质具有__________性。

(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶,推测该酶将被转运到____________(填序号)发挥作用。

【解析】本题借助细胞的结构,考查翻译(蛋白质的合成,图中有两种核糖体,两条m RNA,合成两种类型的蛋白质)→加工(先初步加工,后进一步加工)→运输→分泌的过程,并且与遗传学及代谢的相关知识进行了学科内综合。其中,进入结构(4)(5)的是胞内蛋白,该蛋白是与有氧呼吸和光合作用相关的两类酶,分泌到细胞外的是在(3)中进一步加工成熟后的蛋白质。

【答案】(1)(4)(5)(2)(1)(2)囊泡(3)(3)核孔选择(4)(4)

【易错点拨】本题的易错点是学生不会联系图像中蛋白质的去处,不理解图示过程。针对本题可总结为:一类蛋白质进入细胞器,属胞内蛋白,另一类蛋白质分泌到膜外,属分泌蛋白;一种核糖体附着在内质网上,另一种核糖体处于游离状态。

【拓展】对分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌的研究

1.相关能力点:

两图都是考查分泌蛋白时常出现的图像,A图表示细胞局部,B图表示完整细胞。

能力点(1):首先从图中甄别出相应的结构,并牢记各结构在相关过程中的分工及作用。

能力点(2):B图中(7)代表分泌蛋白。常见的分泌蛋白有消化酶、抗体、蛋白质类激素(胰岛素、生长激素等)、血浆蛋白等,不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体、呼吸酶等。

能力点(3):B图中(7)进出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。

特别注意:分泌蛋白是以囊泡的形式转移到细胞外的,没有跨过生物膜,即通过了0层生物膜。

能力点(4):该过程的研究方法为同位素标记法。3H标记的亮氨酸,最早出现在A图中(2)或B图中(1)。且该过程需要线粒体提供能量。注意转移方向和途径的先后顺序。

2.技能储备:

上图表示放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况。图中不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。

3.解答此类题目时,应明确以下几点:

(1)放射性元素出现的先后顺序:内质网上的核糖体→附着有核糖体的内质网→囊泡→高尔基体→分泌小泡(囊泡)→细胞膜→细胞外。

(2)膜面积的变化规律:内质网、高尔基体、细胞膜膜面积的变化情况依次为减小、基本不变、增大。

命题角度(六)以生物膜结构的不同图解为背景,综合考查生物膜系统

例(2014·江苏卷)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示三种生物膜的结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:

(1)图1表示的生理过程是_________,其主要的生理意义在于______________。

(2)图2中存在三种信号分子,但只有一种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明___________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是____________。

(3)图3中ATP参与的主要生理过程是_____________。

(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_____________(填图序)中的膜结构。

(5)图1~3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是_____________。

(6)图1~3说明生物膜具有的功能有____________(写出3项)。

【解析】(1)通过图1中2H++1/2O2→H2O且此过程产生ATP可知,该过程为发生在线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段,合成的ATP为生命活动供能。(2)一种受体只能与特定的信号分子结合,说明受体蛋白具有特异性。促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体,促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。(3)图3通过光能合成ATP为光合作用的光反应阶段,合成的ATP用于暗反应中C3的还原。(4)光合作用是叶肉细胞特有的,有氧呼吸第三阶段和生物膜的信息交流是叶肉细胞和人体肝脏细胞共有的,所以叶肉细胞与肝细胞都有的膜结构是图1和图2。(5)生物膜主要由蛋白质和磷脂组成,而生物膜主要的功能活动由蛋白质来参与完成,所以生物膜功能不同的原因是含有的蛋白质不同。(6)通过图1和图3可看出,生物膜具有跨膜运输和能量转换功能,通过图2可看出,生物膜具有信息交流功能。

【答案】(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性垂体(3)暗反应(4)1和图2(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等

【易错点拨】三种生物膜的结构非常相似,应准确辨别三种膜的类型及其功能。图1与图3中都有ATP的合成与消耗,但其能量来源分别是有氧呼吸第三阶段和光能,且消耗的ATP分别用于物质的跨膜运输和光合作用暗反应。图2是细胞分泌的信号物质与受体结合的典型图例,从而定位为细胞间的信息交流。

【拓展】关于生物膜系统的组成、作用及其联系的再认识

真核细胞才有生物膜系统,原核细胞只有细胞膜,因而没有生物膜系统。参照上图,组成生物膜系统的三要素为细胞膜、核膜、细胞器膜(此外,还有少数的囊泡膜),分别对应上图中的c、a、b。由于b包含的种类较多,故b是细胞器膜;生物大分子离开细胞时经过c,故c为细胞膜;m上发生光反应,故m是叶绿体中的类囊体薄膜;e中能合成ATP,故e是线粒体;f是内质网,h是高尔基体,g是囊泡,s是溶酶体。

五、强化训练

1.下列关于蓝藻细胞结构和功能的叙述,错误的是()

A.细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,具有选择透过性

B.仅含有核糖体一种细胞器,能够合成蛋白质

C.含有与光合作用有关的酶和色素,能进行光合作用

D.拟核中有核膜无核仁,可以进行有丝分裂

2.下列关于真核细胞结构的叙述,正确的是()

A.线粒体内膜上蛋白质和脂质的比值小于外膜

B.由RNA和蛋白质组成的核糖体具有特定的空间结构

C.在叶绿体中产生的ATP主要用于主动运输等过程

D.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所

3.不能体现“细胞的结构与功能相适应”的叙述是()

A.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,有利于将细胞内外水环境隔开

B.靠近叶片背面的叶肉细胞中的叶绿体较大,有利于观察叶绿体

C.精子细胞在变形过程中,线粒体聚集在尾部,有利于精子的灵活运动

D.胃腺细胞中附着有核糖体的内质网较发达,有利于胃蛋白酶的合成和加工

4.下图为某高等植物细胞的亚显微结构示意图。下列有关叙述正确的是()

A.图示结构可在高倍光学显微镜下观察到

B.细胞膜、细胞器与核膜共同构成了生物膜系统

C.内质网可对来自某些核糖体的多肽链进行加工

D.图中具有双层膜结构的细胞器有线粒体和叶绿体

5.下列有关细胞结构的叙述,正确的是()

A.核仁是与核糖体形成有关的细胞器

B.线粒体不参与卵原细胞转化为初级卵母细胞的过程

C.神经细胞轴突末梢有大量突起,有利于附着更多的神经递质受体蛋白

D.洋葱的根尖细胞中无叶绿体,但用根尖细胞可培育出含叶绿体的植物体

6.下图是分泌蛋白合成、加工、运输、分泌的过程示意图。请回答有关问题:

(1)该过程发生在______(填“原核”或“真核”)细胞中,图中具有双层膜的细胞结构有________(填序号)。

(2)核膜、_____和_____等,共同构成细胞的生物膜系统。

(3)图中的分泌蛋白最初在____(填序号)中合成,合成后通过_______运输到(4)中进一步修饰加工。该过程体现了细胞内各种生物膜在________上的紧密联系。

(4)研究表明,硒对线粒体膜有稳定作用。据此可推测,当人体缺硒时,受影响最大的细胞是________。

A.脂肪细胞B.汗腺细胞

C.心肌细胞D.口腔上皮细胞

7.人体呼吸道管壁上分布有许多黏液腺细胞和纤毛细胞,在这些细胞的底部还分布有无明显结构特征的其他细胞。当灰尘、病菌等异物进入时,呼吸道可将包裹有异物的黏液推向喉的方向,通过咳嗽将痰排出体外。观察下图中各细胞的结构,回答有关问题:

(1)图中表示黏液腺细胞的是_____(填“A”或“B”),判断理由是_____________,该细胞中与黏液的合成及分泌有关的结构包括_____________。

(2)与黏液腺细胞不同,纤毛细胞在细胞结构上的主要特点是______________、______________。

(3)分化的呼吸道上皮细胞受细胞内相关基因控制,逐渐衰老最终____________,并被底部向上推进的新细胞所代替。细胞C、D中,_____(填字母)细胞最可能演化为黏液腺细胞。

(4)呼吸道黏膜中存在吞噬细胞,具有吞噬病原微生物的功能,同时黏膜分泌的溶菌酶具有杀菌作用。据此推断,呼吸道的免疫功能属于人体免疫的第________道防线。

8.请回答下列与细胞结构和功能有关的问题:

(1)下图为几种生物细胞的亚显微结构示意图:

(1)B细胞中具有双层膜的结构有________,该细胞进行有氧呼吸的总反应式是__________。

(2)图中各细胞共有的细胞器是_______;与C细胞相比,A细胞中特有的细胞器是__________。

(3)将人的某种糖蛋白基因导入E细胞后,在E细胞中能合成多肽链却不能形成糖蛋白,其原因是E细胞中没有__________(填细胞器名称)对其进行加工。

(4)以上生物一定属于生产者的是__________(填字母)。

(2)在真核细胞的细胞质中,由膜围成的小管、小泡和扁囊组成的系统称为内膜系统,各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行交流,如下图所示:

(1)图中的F与吞噬小泡结合并将细菌消灭属于免疫系统的第____道防线。

(2)动植物细胞中都存在但功能不同的结构是___________(填字母)。

若H中的物质为促甲状腺激素,则图中的信号分子可能是__________。

1.D 2.B 3.B 4.C 5.D

6.(1)真核(1)(5)(2)细胞膜细胞器膜(3)(2)(或(2)(3))囊泡(或小泡)结构和功能(4)C

7.(1)B高尔基体(内质网)发达高尔基体、内质网、线粒体和细胞膜(2)细胞膜一侧有许多指状突起线粒体集中分布在其中(3)凋亡D(4)一、二

篇4:辨析内质网的结构和功能

内质网是由膜所围成的三维网状结构及其内部的腔所构成的。内质网大约占细胞膜系统的50%左右,增大了内膜的面积有利于酶的附着和反应的进行。不同类型的细胞中,内质网的数量、类型和形态差异很大;同一细胞在不同的发育阶段和生理状态下,内质网的结构和功能也发生明显的变化。与细胞核一样,内质网也会发生解体与重建。内质网是细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子如蛋白质、脂质和糖类合成基地,且其合成的上述物质的的种类与细胞质中合成的物质有明显不同。原核细胞内没有内质网,由细胞质膜代行类似功能。

内质网有两种类型,附着有大量核糖体的是粗面内质网,排列较为整齐,主要功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白。表面没有核糖体附着的是光面内质网,常分支管状,形成较为复杂的立体结构,光面内质网是脂质合成的重要场所。

光面内质网与高尔基体在结构、功能与发生上关系密切。在合成旺盛的细胞,线粒体总与粗面内质网相依,为内质网的物质合成、脂质的相互交换及钙离子释放的调节提供能量。内质网对外界因素作用敏感,化学物质、病毒、射线等可引起内质网腔扩大形成空泡,核糖体从内质网上脱落,蛋白质合成就会受阻。

内质网是蛋白质和脂质合成的基地,几乎所有的脂质和多种重要蛋白质是在内置网上合成的:

一、蛋白质的合成与加工

细胞中的蛋白质都是在的核糖体上合成的,并都起始于细胞质基质中。但有些蛋白质合成起始不久就会转移到内质网膜上继续合成,并使蛋白质边合成边进入内质网腔进行加工。这类蛋白主要有三类:(1)向细胞外分泌蛋白质,例如各种的消化酶、抗体、肽类激素等;(2)膜的整合蛋白,如细胞膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜等细胞膜结构的蛋白,这些蛋白质都有方向性,这种方向性在内质网上合成时就已确定。(3)构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白,如溶酶体和植物液泡中的酸性水解酶,内质网、高尔基体和胞内体中固有的蛋白质。粗面内质网进行蛋白质合成之后将对进入内质网腔中的蛋白质进行加工和修饰。新生肽的合成用时较短,而在内质网中的加工和折叠则将用相对较长的时间,有的多肽还要进一步加工组装成寡聚体。蛋白质的修饰是指对于蛋白质的糖基化、羟基化、酰基化与二硫键的形成等,内质网进行的糖基化主要进行的是N-连接的糖基化,O-连接的糖基化主要发生在高尔基体中。糖基化简单地说就是在已有蛋白质的氨基酸上进行糖链的链接和合成,例如细胞膜外的糖蛋白就是这样形成的。

二、光面内质网是脂质合成的重要场所

内质网合成构成细胞所需的包括磷脂和胆固醇在内的几乎全部膜脂,其中最主要的磷脂是卵磷脂。合成的磷脂由内质网向其他膜运输主要有两种方式:一是以出芽的方式转运到高尔基体、溶酶体和细胞膜上;另一种方式是凭借一种水溶性的载体蛋白——磷脂转换蛋白在膜之间进行转移磷脂。

三、内质网的其他功能

内质网除了上述功能之外还有一些其他功能:(1)肝细胞中的光面内质网含有一些酶,用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质,因而光面内质网具有解毒功能。(2)肌细胞中含有发达特化的内质网,称为肌质网。肌质网的腔用来储存钙离子,调节肌肉的收缩。(3)内质网还可以调控基因表达,当内质网腔内未折叠蛋白超量积累,折叠好的蛋白超量积累或内质网上膜脂成分的变化,都会通过不同的信号转导途径诱导不同的基因活化,影響基因的表达。

(作者单位 河北省定州中学)

篇5:核酸的结构和功能教案

教学目标:通过这堂课的教学,使学生理解体育娱乐功能,从多方面认知体育的娱乐功能。

教学重点:体育的娱乐功能。教学难点:体育的娱乐功能。

一、导入新课:

体育的萌芽本身就蕴含娱乐的因素,原始人在狩猎之余,为宣泄情感而进行嬉戏活动,在后来的各种节日庆典,宗教仪式和表演中,都对人们起到娱乐作用。

举例:封禅(封是在泰山顶上筑坛祭天,禅是在泰山下辟土祭地),是一种表示帝王受命有天下的典礼。泰山是世界上最高的山,人间的最高帝王应当到这座最高的山上去祭至高无上的上帝。泰山封禅,便赋予了帝王取得上天承认、证明白已是“天子”的神圣意义。

随着技术的进步和生产的现代化、电脑化,劳动时间缩短,余暇时间增多,又为人们的体育娱乐与休闲运动提供了机会。

举例:富士康跳楼事件的应对,富士康科技集团创立于1974年,是专业从事电脑、通讯、消费电子、数位内容、汽车零组件、通路等6C产业的高新科技企业。自2010年1月23日富士康员工第一跳起至2010年11月5日,富士康已发生14起跳楼事件,引起社会各界乃至全球的关注(加强安保防范、加强心理疏导、开展文体活动、加强劳动监察)。

二、传授新知:

1.娱乐功能:通过身体活动对于人过上愉快生活的作用。2.具体表现:

①缓解精神压力:户外活动,可以调节生活,使人返回大自然,享受自然界的乐趣。在轻松优美的健美操锻炼中,练习者的注意力从烦恼的事情上转移开,忘掉失意与压抑,尽情享、受健美操运动所带来的欢乐,得到内心的安宁,从而缓解精神压力,使人具有更强的活力和最佳的心态。

举例:古时有一位国王,梦见山倒了,水枯了,花也谢了,便叫王后给他解梦。王后说:“大势不好。山倒了指山河要倒;水枯了指民众离心,君是船,民是水,水枯了,船也不能行了;花谢了指好景不长了。”国王惊出一身冷汗,从此患病,且愈来愈重。一位大臣要参见国王,国王在病榻上说出他的心事,哪知大臣一听,大笑说:“太好了,山倒了指从此天下升平;水枯指真龙现身,国王,你是真龙天子;花谢了,花谢见果子呀!”国王全身轻松,很快痊愈。

②感知生命活力:一些惊险项目,如跳伞、跳崖、潜水、冲浪、赛车等,在向自然的挑战中创造人生价值,从中得到乐趣(拓展项目介绍):

a空中抓杠,(挑战自我,克服心理障碍,增强自我控制的能力;面对机遇,果断的把握,增强自我决断的能力;积极的心态去争取和获得机会)。

b高空断桥,(通过活动提高公司员工的灵活性,增强员工面对挑战时应具备的生存能力和适应能力,从而提升员工的综合素质和无限潜能)。

c巨人天梯,(领悟到合作中最重要的是主动伸出你的手;在合作中尽快找到别人和自己的所长,并使其作用于团队;通过相互帮助来实现两人的相互沟通和彼此了解;体会共同登峰后的喜悦,认识自己成功往往包含在帮助别人成功的理面;确立目标与成功之间密不可分)。

③体验自我实现:

举例1:马斯洛需要层次理论。

举例2:孟关良的奥运夺冠精神(吃苦精神,古人云“吃得苦中苦,方为人上人”;争气精神,俗话说:“人活着要争一口气”,人是要有一点精神的,“争气”是力量凝聚的焕发,“争气”是精神动力的演变,“争气”是改变现状的动力。人在“争气”的状态下,就能产生一种巨大的力量,使之出成绩、出效益)。

④获得美的享受:以项群分类,提供表现不同美类型的体育图片(力量美、速度美、技巧美,引导学生体验体育美的价值。观赏体育表演,尤其是花样滑冰、花样游泳、艺术体操、技巧运动、健美运动等是一种美的欣赏和艺术享受。

举例1:扩大了人们的社会交往面,把人们从工作和家庭的单一环境中解脱出来,可接触和认识更多的人,开阔眼界,从而为生活开辟了另一个天地,大家一起跳、一起锻炼,共同欢乐、互相鼓励,有些人因此成为终身的朋友。

举例2:登山,每逢节假日约上三五个好友一起去登山可以增进彼此之间的友谊,而且还可以认识新的朋友。一群志同道合的朋友一起登山,累了可以坐下来野炊,欣赏周边的风景。攀登过程中大家可以互相帮助,互相鼓励,互相监督,一块登上山顶,一起领略“会当凌绝顶,一览众山小”的快感,岂不快哉!

三、课堂小结:总结体育娱乐功能方面的具体表现。

四、作业布置:完成课堂笔记后上缴课代表。

篇6:核酸的结构和功能教案

300只20日龄健康海兰白雏鸡随机分为6组,Ⅰ组为对照组,Ⅱ~Ⅵ为试验组,Ⅱ、Ⅴ组饲料中添加0.1%核酸,Ⅲ和Ⅵ组饲料中添加0.2%核酸,Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组于27日龄感染法氏囊病毒,研究核酸对人工感染法氏囊病毒雏鸡免疫功能的影响.试验结果表明:饲料中添加不同剂量的核酸均可提高鸡免疫器官法氏囊和胸腺指数,降低感染法氏囊病毒雏鸡的死亡率,且呈一定的量效关系;明显提高T淋巴细胞转化率、血清中免疫球蛋白IgA、IgG的含量及SOD活性,降低血清中MDA的含量,并对鸡血清中UA水平亦有一定作用,其中以添加0.2%的.核酸的作用效果最好.

作 者:高海 李秀岚 李宏全 武彩红 作者单位:高海,李宏全(山西农业大学,动物科技学院,山西,太谷,030801)

李秀岚(青岛农业大学,植保学院药物分析教研室,山东,青岛,266109)

武彩红(江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏,泰州,225400)

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