2.在探讨细胞核结构与功能相适应的过程中,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
在初中学习“细胞核是遗传信息库”、“细胞通过分裂产生新细胞”等内容时,学生初步了解了染色体的结构和形态,因此,教师可以利用有关染色体、染色质在细胞分裂不同时期的显微图片作为学生了解细胞核结构的补充。以形象直观的图解帮助学生理解抽象的文字。在学生分析归纳细胞核功能的基础上,探讨细胞核在结构上有哪些与其功能相适应的特点,结合前两节学习内容,引导学生综合分析,构建起细胞核是细胞生命系统控制中心的认识。
1.以学生尝试制作的细胞模型和“问题探讨”为情境进入本节的学习。
在第2节内容学习期间,布置学生以小组为单位尝试制作真核细胞的三维结构模型,课前了解模型制作的情况。课上通过小组之间展示真核细胞的模型,以及交流“问题探讨”中的讨论题,引发学生对细胞核功能的探究兴趣。之后指导学生通过“资料分析”总结出细胞核的功能。“技能训练”的内容可以和“资料分析”一起完成。如果学生在分析过程中遇到困难,应开展小组成员间的讨论,提高学生解决问题的能力。
2.教学难点
理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。
1.教学重点
(1)细胞核的结构和功能。
(2)制作真核细胞的三维结构模型。
3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
1.阐明细胞核的结构和功能。
10.说明人体疾病与细胞器异常相关性的事例
线粒体在细胞内具有十分重要的功能,如果受到损伤或出现异常将对细胞正常的生命活动产生极大的影响。许多研究工作表明,线粒体与人体疾病和衰老有关。克山病是以心肌损伤为主要病变的地方性心肌病,是由于缺硒而引起的。患者线粒体硒含量明显降低,慢性患者为正常量的50%,亚急性患者为正常量的12.5%。硒对线粒体膜具有稳定作用,患者因缺硒而导致心肌线粒体出现膨胀,嵴稀少和不稳定,膜电位下降,膜流动性降低,电子传递和氧化磷酸化受到明显影响。
内质网在病理条件下,受到损伤或受到某些因素的作用时,会发生肿胀、肥大和某些物质累积。肿胀是由于水分和钠的流入,使内质网变成囊泡。这些囊泡还可以融合扩张成更大的囊泡。低氧、辐射和阻塞所造成的压力等均能引起内质网的肿胀和扩张。低氧还能引起核糖体从粗面内质网上脱落。肝细胞内呈扩张状态的内质网腔含有大量水分,呈现出混浊肿胀现象。
当细胞吞入某些有害的外源物质时,会对溶酶体造成损害,在某些因素的作用下溶酶体膜发生破裂。溶酶体还会由于缺少某些酶,相应的作用底物不能被分解。这些都会影响细胞的正常生理功能而引起病变。现已发现多种先天性溶酶体病变是由于溶酶体缺乏某些酶而引起的。由于溶酶体缺乏这些酶,相应的底物不能被分解而积累于溶酶体中,从而造成代谢阻碍而导致疾病发生。Ⅱ型糖原蓄积病是由于患者的常染色体隐性基因的缺陷,不能合成α-葡萄糖苷酶,致使糖原无法被分解,而积累于溶酶体内,使溶酶体越变越大,以致大部分细胞质被溶酶体所占据。
第3节 细胞核──系统的控制中心
9.细胞骨架的结构与功能
在细胞生物学的发展中,随着电子显微镜和染色技术的应用,除了不断认识各种细胞器的结构和功能以外,还发现在细胞质中有一个三维的网络结构系统,这个系统被称为细胞骨架。细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,主要由三类蛋白纤维构成,即微管、微丝和中间纤维。组成微管的基本成分是微管蛋白,组成微丝的基本成分是肌动蛋白,组成中间纤维的基本成分相对复杂一些,包含一类纤维蛋白家族。通常微管主要分布在核周围,呈放射状向细胞质四周扩散,微丝主要分布在细胞膜的内侧,而中间纤维则分布在整个细胞。虽然细胞骨架各成员在细胞质中的分布有一定的规律性,但不是绝对的,随着细胞类型或发育时期的不同会发生相应的变化。
细胞骨架具有多种功能。
(1)它在细胞内形成一个框架结构,为各种细胞器提供附着位点,将细胞器组成各种不同的体系和区域网络,保证了各细胞器生命活动正常有序地进行。
(2)细胞骨架为细胞内的物质和细胞器的运输及运动提供机械支撑。例如,由内质网产生的囊泡向高尔基体的运输,通常由细胞骨架提供运输轨道。
(3)为细胞运动提供机械动力。细胞上的纤毛和鞭毛主要由细胞骨架构成。
(4)参与细胞分裂。有丝分裂中的两种主要事件,即核分裂和胞质分裂都与细胞骨架相关。这主要是由于有丝分裂中的纺锤体是由微管形成的,而胞质分裂中的缢缩环是由微丝形成的。
8.细胞质基质与胞质溶胶两个概念的区别与联系
细胞质基质与胞质溶胶的内涵是基本相同的,或者说它们无本质区别。在真核细胞的胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,称为细胞质基质。细胞质基质成分可通过生物化学的方法测得。通常用差速离心的方法,分离出细胞匀浆中的各种细胞组分,先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞膜等细胞器或细胞结构,留存在上清液中的主要为细胞质基质成分。细胞质基质概念的提出主要是从细胞学的角度来认识除去各种细胞器以外的胞质成分,认为它们是细胞重要的结构成分,各种细胞器行使它们的功能时,必须依赖细胞质基质。胞质溶胶主要是从生物化学的角度来认识相关成分,因为细胞质基质中存在着大量的生物大分子,其中包括数以千计的酶、各种反应底物和产物。大量的生化反应在其中进行。在对细胞的结构与功能进行研究时,还是选择细胞质基质这个概念较为合适。
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