生物细胞的基本结构范例6篇

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生物细胞的基本结构

生物细胞的基本结构范文1

一、教学目标的确立依据

(一)课程标准要求及解读

对于生物膜的结构,山东省2017级生物学科教学指导意见中的要求为“概述生物膜的结构”。概述为理解水平,即不仅要说出流动镶嵌模型的基本内容,还应该建立生物膜结构和功能之间的联系。2017版《普通高中生物学课程标准》中与这一部分有关的学业要求有:“从结构和功能相适应这一视角,解释细胞由多种多样的分子组成,这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础;建构并使用细胞模型,阐明细胞各部分结构通过分工与合作,形成相互协调的统一整体。”本节课是在学习了细胞膜功能和生物膜系统功能的基础上进行的,所以可以很好地使学生形成结构和功能相适应的观点,从而提高生命观念这一核心素养,所以这是本节课的一个重要目标。本节课将以生物膜结构的探究历程为主线,构建生物膜的流动镶嵌模型,从而使学生对细胞结构有一个更清晰的认识,进而能阐明其功能,所以引导学生回顾生物膜结构的探究历程进而总结出流动镶嵌模型的主要内容是本节课重要的学习目标。另外课标要求注重生物科学史和科学本质的学习,而本节课恰恰是以生物膜结构的探究历程为主线,可以让学生沿着科学家探索的道路,理解科学的本质和科学研究的思路、方法,让学生认识到“科学知识可能随着研究的深入而改变”“科学工作依赖观察和推论”“科学工作采用基于实证的范式”。

(二)教材与教学内容分析

1、内容分析

“生物膜的结构”为人教版高中生物学教材《分子与细胞》第4章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》的内容,是上一章中“细胞膜——系统的边界”内容的延伸,与第4章第1节“物质跨膜运输的实例”和第3节“物质跨膜运输的方式”联系紧密,起到承上启下的作用。教学内容主要包括两部分 :科学家对生物膜结构的探究历程;生物膜流动镶嵌模型的基本内容。在此基础上建立细胞膜结构和功能的联系,使学生认同结构与功能相适应的观点。对于生物膜结构的探索历程,教材中选取的资料简明扼要,所以在教学中以教材提供的资料为主,补充了冷冻断裂技术,以便学生认识蛋白质在膜中的分布情况和技术对于科学发展的推动作用;对于荧光标记人-鼠细胞融合的实验,不是直接给出,而是先让学生设计实验,以此培养学生科学探究的核心素养。

2、重难点分析

教学重点:生物膜结构的探究历程;生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

教学难点:探究蛋白质分子是否能够运动的实验设计;建立细胞膜结构和功能的联系。

(三)学情分析

学生己经学习了细胞膜的成分和功能,认同了细胞膜作为系统边界对于细胞生命活动的重要意义,但对细胞膜的结构完全不了解 ,所以应该从膜的功能引入本节课的学习,最终让学生认同结构和功能是相适应的这一基本的生物学观点。高一学生对于科学研究的一般方法和科学的本质等缺乏深入认识,科学探究能力需要逐步培养,所以本节课应该通过分析生物膜结构的探究历程和实验设计,提高学生对科学研究方法和科学本质的认识,提高学生的科学探究能力。

二、教学目标

1.通过资料分析,回顾生物膜的探究历程,理解科学的本质和科学研究的思路、方法,通过血型的介绍增强社会责任感。(科学思维、科学探究、社会责任)

2.说出流动镶嵌模型的主要内容。(生命观念)

3.建立细胞膜结构和功能的联系,认同结构和功能相适应的观点。(科学思维、生命观念)

三、评价设计

目标1、通过目标检测题1学生对相关问题的回答进行评价进行评价

目标2、通过目标检测题2进行评价

目标3、通过学生对相关问题的回答进行评价

生物细胞的基本结构范文2

关键词:bf生物膜;cbm仿生膜;cs细胞;脂双层;膜的制备

依据生物膜的双层脂膜结构的这种特殊结构,采用人工膜进行较易操作的实验做离体实验研究的方法,是不断深入掌控生物膜基本功能的重要研究方法之一。现在常用的两种人工膜模型,平板双层磷脂膜(BLM)和球形脂质体(Liposome)可以说是自然生物膜结构的充分体现。生物体生命活动的基本过程是以电荷为载体与生物膜结构息息相关的。用电化学的理论、方法和技术进行模拟生物膜功能的研究是认识生命活动最直接和明确的途径,模拟生物膜的电化学研究是近期生物电化学研究发展的必然。仿生膜的研究对生物膜研究具有极其显著的理论和应用价值,特别是膜的制备方面的相关问题研究。文章从多种途径,研究仿生膜制备的方法,列举了具体的制作过程,具有极大的现实指导意义。生物膜是细胞内膜和细胞外膜的统称,此外还包括高等动物体内的复合膜。生物体生命在进化过程中,膜的出现具有特殊的意义,质膜的形成是非细胞生物(如病毒、噬菌体)与细胞生物的一个重要分界点,细胞内膜体系的发展是细胞生物从低级向高级进化的反映。现代科学研究表明,生物膜特有的脂双分子层结构和DNA双螺旋结构、蛋白质a-螺旋结构一样,都是生命体系的基本结构,是细胞的重要特征之一。生物膜维持着细胞内各部分的结构有序性,它关系到细胞内的能量代谢转换、蛋白质等大分子的生物合成、细胞和外界环境的物质交换及信息传递等重要过程,因此,生物膜结构既是细胞结构的基本形式,也是生命活动的主要结构基础。总之,寻找新的仿生膜合成方法是当代科学家们理应担当的艰巨的研究任务,可以说,仿生膜制备方法的发展是仿生膜发展及对生物膜研究的基础。

1 生物膜

1.1 生物膜的组成原料

大量研究已表明生物膜基本原料是由水和类脂、蛋白质、糖(糖蛋白、糖脂)等组成,此外还有少量的核酸和无机离子[2]。脂类是一些不溶于水而溶于有机溶剂的大分子,在膜中主要起基础结构作用,其流动性可辅助蛋白质发挥功能,脂的极性端参与生物膜的相互作用,有少数几种脂类还参与信息的传递过程。多数膜蛋白是酶、受体或通道,具有一定的生物学功能,在细胞与外界的相互作用及物质和信息的交换中起着重要的作用。糖类多以复合物形式存在,通过共价键与某些脂类或蛋白质组成糖脂或糖蛋白。类脂和蛋白质是生物膜的主要成分,约占膜总重量的80%,水占膜总重量的15-20%。在不同的细胞中或在同一细胞不同的细胞器中以及不同的细胞膜层中,类脂和蛋白质比例相差很大。膜的蛋白质含量与细胞的代谢、吸收、分泌等生物活性有关。一般来说,功能越复杂多样的膜,所含蛋白质的种类越多,所占重量的比例也越大。

1.2 生物膜的结构(流动镶嵌模型)

70年代Simger和Nicolson[3]提出的细胞膜流动镶嵌模型至今仍被普遍采用(图1)。

该模型强调了生物膜的动态结构,特别是流动性和不对称性。其特征有五点:(1)类脂分子特别是磷脂分子是构成细胞膜的基本物质;(2)类脂分子以双分子层方式排列,其极性端朝向膜外;(3)蛋白质分子镶嵌在脂双层中;(4)类脂的各种成分在膜内外的分部是不对称的,膜蛋白的分布也表现高度的不对称性;(5)细胞膜不是静止的,而是流动的。类脂和蛋白质可以在脂双层内进行多种形式的运动。

1.3 生物膜的性质和功能组成

1.3.1 生物膜的性质

主要体现在脂双模的稳定性,生物膜脂双层的非对称性,膜的电惰性与可修饰性,相变温度,膜的通透性,膜的流动性,膜的多型性。

1.3.2 生物膜的功能

主要包括细胞膜的屏障作用,细胞膜的物质运输作用,细胞膜的受体作用,融合作用,细胞膜的信息传递作用。

2 模拟生物膜的模型

50年代末,Muller.P等人[1]在水溶液间成功形成自组装Planar Bilayer Lipid Membrane(简称BLM膜),这种膜与生物膜的组成和结构相似,因此可作为生物膜的模型用于各种研究。BLM膜与后来相继出现的各种模拟生物膜(包括L-B膜,支撑的BLM膜)为我们提供了研究生物膜的有效手段。如今,生物膜研究已经成为综合生物学、化学及物理学的跨学科工程。它的成就已在生物化学、细胞生物学、药理学等领域起到不可估量的作用。特别是70年代以来,各种物理化学新技术、新方法的应用使生物膜的研究已经深深地渗入到电化学、生物化学、生物物理学、分子生物学、生理学、病理学等各个学科领域,并极大地推动这些学科的发展。实际上,生物膜研究已成为分子生物学中最令人瞩目和最活跃的研究领域之一。

2.1 传统的类脂双层膜

实验中,传统的BLM是通过把类脂溶液铺展在界于两种不同水溶液间憎水部分的小孔上形成的。这种方式由Muller等在60年代首先报道。由此方法形成的BLM,其性能的变化如电势、电容及电流很容易由放置于膜另一侧的参比电极所测得。直到今天,这种传统的方法仍然是最简单可行的技术。

2.2 支撑的类脂双层膜

2.2.1 固体支撑的自组装类脂双层膜(s-BLM)

固体支撑的自组装类脂双层膜(s-BLM)克服了传统BLM膜稳定性不能持久的缺点,为发展实用的生物传感器提供了可能。这方面的工作可追溯到70年代,Mountz等[10]把具有一定强度和尺寸的类囊体膜作为模型系统用作太阳能转换装置。后来又发展了金属[11]、导电SnO。玻璃[12]、凝胶[13,14]等固体支撑的自组装类脂双层膜。

80年末,Tien及其合作者[15,16]发现可在金属(金、银、铂、不锈钢等)的新生表面上自组装形成类脂双层膜(s-BLM)。

2.2.2 固体支撑的自组装杂化类脂双层膜(s-HLM)

80年代初,Tscharner和McConnell[17]首先制备出烷基化的疏水基底支撑的双层膜。他们是根据Sagiv[18]在自组装单层中的工作,先将玻璃片用硅烷烷基化,再沉积上磷脂单层,其中关键是玻片的预处理。磷脂单层用L-B法制备,采用“dipping”方式将玻片从上向下,浸入水面上铺有磷脂单层的槽内,即形成硅烷/磷脂双层。1984年Horn[19]将新解理的云母片浸入含有脂质体的溶液中,脂质体会先吸附于云母片上,然后打开(一般采用带负电的磷脂制备脂质体,加入少量Ca2+以促进脂质体打开),最后完全铺展于云母片上形成双层。80年代中期,McConnell[20]等将玻片和石英片经亲水处理或烷基化处理后,采用L-B法连续两次将磷脂单层沉积到基底上,形成双层脂膜,这种方法可以使用所有种类的磷脂,也能将功能性物质在L-B膜池中重组入单层后带入脂双层。1991年Kalb等采用类似的方法将石英片亲水处理,然后用L-B膜法拉上磷脂单层,使石英表面烷基化,再将此石英片泡在磷脂泡囊中,就可以形成双层脂膜,其成膜过程如图2所示。另外在玻璃珠上、在亲水的聚合物上都成功地制备出支撑双层脂膜。

由于自组装烷基硫醇的高稳定性和容易使金属表面烷基化,在金属基底上制备烷基硫醇/磷脂双层膜也日益引起人们的重视。90年代初,Stelzle等首先报导采用自组装方法制备出金表面上的硫醇单层,然后将磷脂单层通过脂质体吸附并铺展于硫醇烷基化的金表面上,形成支撑双层膜。除了采用泡囊吸附的办法和L-B膜法外,Florin和Gaub报导了一种更为简单的方法――涂抹法,将磷脂的癸烷溶液直接涂抹在硫醇烷基化的金电极表面,几分钟后,在电化学池中±100mV的电位窗内连续扫描以促进磷脂单层的形成,并用光学显微镜观察了膜的形成过程。

2.3 脂质体

脂质体是由Bangham博士在剑桥大学首次发现并命名的,并于60年代中期在分子生物杂志上发表。脂质体是由类脂组成的双分子空心球。当类脂分散在水中时,类脂由于其固有的特性,在水中自发地形成空心的双层球,在球的中间可加载亲水成分,而在双层膜中间可加载脂溶性成分。现在类脂应用最多的是卵磷脂。脂质体根据其形态可分为三种:多层脂质体(MLV)、大的单层体(LUV)和小的单层体(SUV),这一般取决于制备工艺。其基本结构如图3。

2.3.1 固体仿生膜的制备方法

与传统的物化合成方法相比,膜的仿生合成具有以下特点:可以在较低的温度下以较低的成本制备膜材料;通常不必进行后续处理就可以获得致密的晶态膜;能制备厚度均匀、形态复杂的多层膜;由于仿生膜的微观结构易于控制,因此可以仿生制备具有纳米结构的膜材料。合成具有生物活性的仿生膜材料是许多化学家和生物学家追求的目标,对于仿生膜的制备,已经有了一些较为成熟的方法,其主要方法有自组装成膜法、LB膜法、接枝改性法、原位聚合法、烧铸法、化学气相沉积法(CVD)、分子沉积法。

2.3.2 仿生膜的合成

以有机大分子组装体引导下制备完整、均匀的无机膜为研究目标,以两亲性有机大分子──十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)和硅源──正硅酸乙酯(简称TEOS)为原料,研究了影响仿生膜生成的关键因素,在有机大分子组装体引导下合成了完整的无支撑仿生膜,从研究发现影响仿生膜生成的关键因素有:pH值对成膜的影响,CTAB初始浓度对成膜的影响,CTAB/TEOS配比对成膜的影响。

3 结束语

实验以正硅酸乙酯为硅源、CTAB有机大分子的组装体为模板制备仿生合成膜的过程进行。初步研究结果,首先,溶液pH值、CTAB初始浓度、CTAB/TEOS配比对仿生合成膜的生成有显著影响。实验范围内优选的操作条件为:CTAB:TEOS:H2O(摩尔比)=0.08:0.07:120,pH=0,CTAB初始浓度0.037mol・L-1。在优选条件下,制成了表面完整、有弹性、结构呈梯度分布的仿生合成膜。其次,例举一些仿生膜的制备方法供读者参考。

参考文献

[1]P.Muller,D.0.Rudin,H.T.Tien,W.C.Wescott,Nature 1962,194:979-980.

[2]杨铭.结构生物学与药学研究[M]科学出版社,2006:142-162.Yang Ming, structural biology and pharmaceutical research,science press, Beijing, 2006:142-162.

[3]S.J.Singer,G.L.Nicolson,The fluid mosaic model of the structure of cell membranes:Cell membranes are viewed as two-dimensional solution of oriented globular proteins and lipids,Science 1972,75:720-731.

[4]I.Langmuir,J. Am.Chem.Soc,1917,39:1848.

[5]D.B.Blodgett,J. Am.Chem.Soc,1935,57:1007.

[6]G Roberts,Langmuir-Blodgett Films.Plenum Publishing Corporation,1990.

[7]G.C.Robert,Adv.Phys.1985,34:475.

[8]J.D.Swalen,J..Mol.Electronic.1986,2:1557.

[9]S.H.Chen,W.C.Frank,Langmuri,1989,5:978.

[10]J.R.Bolton,Solar Power and Fuels,New York:Academic Press.1977:167.

[11]H.T.Tien,Adv.Mater,1990,2:316.

[12]A.L.Ottova,T.Martynski,A.Wardak,H.T.Tien,In:Brige R.Molecular

Electronics and Bioelectronoics.Adv.Chem.Serirs,Washington,DC:ACS,1994,240:439.

[13]X.D.Lu,A.L.Ottova,H.T.Tien,Bioelectrochem.Bioenerg.1996,39,275.

[14]M.Uto,M.Araki,T.Taniguchi,S.Hishi,S.Inoue,Anal.Sci.1994,10,275.

[15]A.Wardak,H.T.Tien,Bioelectroehem.Bioenerg.1990,24:1.

[16]H.T.Tien,Z.Salamon,Bioelectrochem.Bioenerg.1989,22:211.

[17]v.v.Tscharner,H.M.McConnell,Physical properties of lipid monolayers on alkylated planar glass surface,Biophys.J.1981,36:421-427.

[18]J.Sagiv,Organized monolayers by adsorption.I.Formation and structure of oleophobic mixed monolayer on solid surfaces,J.Am.Chem.Soc.1980,102:92-98.

生物细胞的基本结构范文3

关键词:初中生物学;重要概念;建构;实施途径

在生物课程中生物学概念是基本内容组成,并且使生物学课程的核心,它主要就是对生命的基本特征、规律等进行讲解,让学生对生物学有一个基本认识且为以后的生物学习打下坚实的基础。而在初中生物概念教学中,教师不能一味的将概念灌输到学生的头脑中,应该考虑到学生的接受能力,然后进行合理的教学。那么怎样的方法途径才能够让生物学概念知识被学生很好的吸收呢?下面我们就来做研究探讨并找出解决问题的实施途径。

一、建立重要概念意识,明确生物教学中的“重要概念”

在生物学教学中,为了提高课堂学习效率,教师们就要将重要概念的内容进行组织并开展教学活动,这样才能让学生对重点知识有深刻的了解和认识。那么应该怎样开展教学活动呢?首先,教师应围绕重要概念进行展开,根据概念内容选择教学方式,无论是用实验、讲解、资料分析等,都是可以为学生构建正确的重要概念并帮助学生理解知识点。就比如说,在学习“生物体的结构层次”时,教师就也可以列出以下几个重要概念:1.细胞是生物体结构和功能的基本单位。2.植物细胞和动物细胞相比,,植物细胞具有叶绿体和细胞壁结构,但是动物细胞不具备。3.生物都是有单细胞和多细胞组成的。4.动物细胞和植物细胞都具有细胞质、细胞膜、细胞核、线粒体等结构。5.细胞进行分裂、分化,主要就是用于生物体的生长、发育和生殖。

二、亲身实践,积累知识

由于生物学教学与人身体反应具有很大联系,因此在生物学教学中教师就可以通过学生的亲身实践来了解生物概念规律以及基本原理。这种方式就是让学生亲身体验,用直接感受来让学生深刻记忆,从而达到积累知识的目的。对于初中生来说,他们的思维是很活跃以及有较强的好奇心,所以任何事情都能够引发他们去思考。生物学可想而知和我们的现实生活息息相关,而在课堂上用生物学内容讲生活中不为人熟知的科学用教学方式讲述出来,这样的方法必然会引起学生极大地学习兴趣,并且也能让学生们深刻记忆。就比如说,教师在讲“反射”这课之前可以和学生们做一个小游戏,挑选几名学生让他们蒙住眼睛,在不知道的情况下让他们去伸手碰热杯子,然后让其他的学生来观察被蒙眼睛学生的反应。其实像这样的例子在生活中数不甚数,通过这个亲身实践,让学生讨论思考举出生活中类似的例子,这样就能够让学生们能够对反射有更深层次的了解。而且还可以让学生体验膝跳反射,学生自己体验简单的反射存在,这样不仅有利于激发学生的学习兴趣,还能提高他们的交际能力以及分析能力。像这样的教学方式就能够引发学生对本节“反射”课程学习的热情与积极性,让他们真正的掌握好重点概念,并且可以活跃课堂气氛,从而达到解决初中生物学重要概念课堂教学的目的,实现生物学教学意义。

三、运用对比,引导区分

一般在初中生物教材上都是概念居多,对比较少,这样就很容易让学生们混淆一些相似的内容。比如说动植物细胞的基本结构,植物光合作用和呼吸作用等等,而用对比的形式将他们进行对比,这样就更能让学生掌握基本概念以及属性。

例如光合作用与呼吸作用的对比:

联系呼吸作用的进行必须要光合作用制造有机物;光合作用的进行必须要呼吸作用释放能量,这两者之间是相互依存的。 结语:综上所述,我们对生物学中重要概念的教学做了一些研究和探讨,作为教师应该在讲课之前对讲课内容做好充足准备,并且在课堂上还应该根据学生提出的观点进行灵活的讲解,从而达到重要概念的建构。如果学生只能记住一些生物学事实,而不能通过事实的抽象构建生物学重要概念,那么这就不能够解决生物学中相应问题,同时也不利于学生生物课程的学习。所以,想要初中生物学重要概念的课堂教学更加有效,且能提升学生的知识掌握能力,那么教师在生物学教学中就要扮演好主导者、合作者和参与者,和学生们共同实践并做好有效指导。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准:2011年版[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

生物细胞的基本结构范文4

因此,初中生物水平考试备考工作应本着“三个有利于”进行,即:有利于全面和准确地反映初中毕业生在生物学科知识、能力、情感态度与价值观等方面所达到的水平;有利于引导和促进教师转变教育、教学观念,改变教学方式,促进学生生动、活泼、主动地学习;有利于上级学校对初中毕业生进行综合评价,实现学生的均衡发展。在常规教学的基础上,在综合训练过程中题型和习题的选择力求做到:题型配置更合理,根据《课标》的具体要求;不拘教材,突出“三维”,“双基”为主要牢记;理念渗透于点滴,提倡运用,避免死记;旨在抛砖引玉,指导教学贴近实际;透过检查试题看平时,全面评价更真实。

一、突显学科教学理念,有效地指导教学

为了彰显本学科的课程特性,应突出体现面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习的课程理念,有效地指导教学,提高备考复习的效率,引导学生参与教学活动并加大其参与活动的深度。复习过程中利用教材中每节课的目标模块,指导学生的自主学习和自我评价,引导学生应用探究的方法,去构建完整的知识系统,有助于对学生学习方法的指导。落实自我评价模块,体现学习目标的要求,对学习目标进行检测和反馈,提升学生的思维能力,最后合理配置题型,充分发挥各种题型的功能,落实《课标》的要求。

二、以基础知识和基本技能为主,突出“三维”目标

在备考复习时,要深入理解《课标》对每一部分内容的要求,深化对初中生物结业考试《考纲》要求的认识,抓住《课标》所要求的重点,适当兼顾各版本教材的覆盖面。在教学过程中首先要抓住“双基”,明确生物学基本概念、原理和规律的内涵,进而拓展其外延,使学生从真正意义上理解所学的基本概念、原理和规律。合理地利用各种题型互补的优势,完成知识体系架构的构建,用选择、连线、判断、实验探究、识图作答、思维拓展等题型来反应复习掌握的程度。习题内容要涵盖《课标》的十个一级主题,全面体现《课标》的要求,注重对学生基础知识和基本技能的考查,这样做不但可以随时检查学生对《课标》所规定内容的掌握情况,还能全面了解教师对《课标》的理解是否到位。例如,在复习细胞的结构时,核心内容是动物和植物细胞的基本结构和每部分的基本功能。我的学案设计了有针对性的训练:1.识图题,填写细胞的结构。2.连线题,熟识细胞各部分的功能。3.比较动植物细胞的差别。4.变式习题。这四个题就使七年级上册的一个重点内容得以突破,却没有给学生带来较大的负担。

三、注重知识的灵活运用,贴近生活,解决实际问题

生物学知识来源于生活。生物《课标》强调,教学的目的是使生物学知识应用于生活,解决生活中的实际问题。通过生物学科的学习,让学生了解科学、技术和社会的相互关系,关注和参与与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,是生物科学素养的重要组成部分,也是培养学生的自然、社会责任感的重要途径。如选取2010年南京中考生物试题的第四题的第一小题:根是陆生植物吸水的主要器官,它从土壤中吸收大量的水,满足植物体生长发育的需要。下图是细胞吸水和失水模式图。请回答以下问题:

(1)根吸收水的主要部位是根尖的

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区。

(2)施肥过多植物会出现“烧苗”现象,其原因是土壤溶液浓度

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根细胞细胞液浓度。

(3)下图中,

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图表示细胞处于失水状态。(4)在细胞中,控制细胞内外物质进出的结构是

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。由此进而拓展为盐水和清水中萝卜条的软硬变化、液面的变化等问题,就把根的结构、功能、细胞的吸水和失水、细胞的结构等知识及相关应用有机结合在一起,使一些零散的知识点,通过这样的变式训练,有机地联系到了一起,为高中阶段生物知识的学习奠定基础。

生物细胞的基本结构范文5

【关键词】 生物学;结构与功能相适应;基本观点

1 背景

初中生物课程是自然科学领域的学科课程,其精要是展示生物科学的基本内容,反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识,又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。而生物学家所持有的观点就是生物学的基本观点。基本观点的形成不仅有利于学生理解知识点,提高解题能力,而且还能对学生的生活、做人等都有指导价值。因此,生物学课程标准中明确指出“通过初中阶段的生物学课程学习,学生将初步形成生物学的基本观点。”然而在教学中,老师往往只重视知识点的传授,对于其中蕴藏的生物学观点有的点到为止,有的甚至只字不提,这不利于学生生物学基本观点的形成,更不利于学生生物科学素养的提高。

初中阶段要求学生形成的生物学基本观点之一就是“结构与功能相适应”。“结构与功能相适应”有两层意思,一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。

2 培养方法

老师首先要充分挖掘教学内容,寻找切入点,然后由浅入深、由微观到宏观,有步骤、分阶段的培养“结构与功能相适应”的观点。

2.1 初识阶段:从结构到功能,逐步解析。

切入点:细胞的结构与功能

进入初中后,学生第一次接触到“结构与功能相适应”的知识是学习细胞的结构时。学生通过实验观察了植物和动物的细胞结构,通过对比,学生会发现植物细胞有叶绿体,而动物细胞没有。为什么会有这样的不同呢?初一学生还不能解释清楚,此时老师出示放大的叶绿体图片,介绍叶绿体是植物进行光合作用的场所。植物通过光合作用制造有机物自己养活自己。动物没有叶绿体,不能进行光合作用,只能靠获取外界的有机物来养活自己。叶绿体这一结构的存在与进行光合作用这一功能有关,光合作用要依赖叶绿体这一结构来完成。从而提出其中蕴藏的生物学观点“结构与功能相适应”。

2.2 再识阶段:根据结构推测功能。

切入点:上皮组织与神经组织

初次接触学生印象不够深刻,而且学困生未必能理解,所以老师需要赶快寻找下一个切入点让学生加深印象。学习细胞之后就要学习组织,要抓住人体的四大组织这一知识点进行强化。细胞分裂、分化之后会形成组织,教材出示了人体四大组织的图片,让学生着重观察上皮组织和神经组织有什么特点。观察后发现上皮组织排列紧密,神经组织则像一张蜘蛛网。此时老师要提示学生“我们接触过‘结构与功能相适应’的观点,现在大家尝试着根据上皮组织和神经组织的结构推测它们的功能吧!”在老师的提示下,学生不难发现,排列整齐的上皮组织的细胞可以阻止异物进入人体,具有保护作用;而神经组织的细胞那些突起是用来感受刺激传导兴奋的,正是因为它像一张网一样遍布全身,才能让我们清楚自身的状态。从而形象的体现了“结构与功能相适应”的观点。

2.3 深知阶段:利用结构与功能熟练建模。

切入点:心脏的结构

心脏在人体的结构层次上属于器官,器官是由不同的组织按照一定的次序结合在一起的,它能行使一定的功能。学生熟悉“结构与功能相适应”的观点后可以构建出心脏的模型,即心脏由哪些组织组成,能完成哪些功能。学生根据结构与功能的关系思考:心脏需要保护,表面应该是上皮组织;心脏的主要功能是通过收缩和舒张来泵出血液,最主要的组织应该是肌肉组织;心脏自己也需要营养供应,所以还应该有结缔组织;此外,心脏不适时我们能立刻感受到,说明还有神经组织。综合起来,心脏是由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织按照一定次序结合起来的将血液泵至全身的器官。通过建模,不仅能更加熟悉“结构与功能相适应”的观点,还能让学生理解知识点间的内在联系。

2.4 内化阶段:运用“结构与功能相适应”的观点解题。

切入点:鸟类适应飞行的结构特点

在学生能用“结构与功能相适应”的观点建模后,学生的这一生物学观点已经初步形成了。为了让学生能够学以致用,还要以解题的形式加以巩固。在生物试卷中,常会出现专门针对“结构与功能相适应”的考题。如简答题:鸟类适应飞行生活的结构特点有哪些?分析题目可知此题的思路为:依据鸟类已有的功能写出与之对应的结构。鸟类可以克服空气阻力飞行,与之对应的结构是体型呈流线型;鸟类体重轻,与之对应的结构是骨骼中空;鸟类可以进行双重呼吸,与之对应的结构是有肺和气囊;鸟类吃得多排的快,与之对应的结构是消化强、直肠短不储便等。运用“结构与功能相适应”的观点可以类似的题解答得滴水不漏,近似完美。

“结构与功能相适应”观点的从初识到内化是需要一定的过程的,学生和老师都需要耐心和恒心。本文主要是针对初一的教学内容展开的描述,其实每一册教材中都有相应的切入点,需要老师们充分挖掘,认真利用。此外“结构与功能相适应”只是生物学基本观点之一,另外还有“生命物质性观点”、“生物进化的观点”等。作为有责任感的生物教师,就应该从学生终身发展的角度思考,在教授知识的同时,把这些核心观点传递给学生,并帮助学生形成生物学的基本观点,提高学生的生物科学素养。

参考文献

[1] 义务教育生物课程标准[M] .人民教育出版社,2011年版.

生物细胞的基本结构范文6

1.知识与技能

(1)举例说出生命活动建立在细胞的基础上。

(2)举例说出生命系统的结构层次。

2.过程与方法

(1)尝试将你所获得的文字、图表信息表达出来。

(2)自主学习:运用互联网、图书、杂志等资料,收集和整理生物史学资料。

3.情感态度和价值观

(1)激发对生物学学科的学习兴趣。

(2)认同细胞是基本的生命系统。

(3)体验合作学习的快乐。

二、教学重点和难点

1.教学重点

(1)生命活动建立在细胞的基础上。

(2)生命系统的结构层次。

2.教学难点

生命系统的结构层次。

三、教学策略和教学方法设计

启发式教学和讨论法相结合。教师为主导,学生为主体,应用教材提供的图文资料,引导学生去分析、讨论、建构概念并达成三维目标。

四、教学过程设计和分析

1.创设情境,提出问题

教师:展示图片,引导学生分析。

提出问题:是否所有的生命活动都离不开细胞呢?

学生:回顾初中所学病毒的知识,观察图片,并根据已有的社会经验回答。

(设计思想:激发学生的学习兴趣)

2.分析讨论,归纳总结

教师:展示图片,以问题链引导学生分析。

(1)草履虫是单细胞生物还是多细胞生物?还有哪些生物体的结构与草履虫相似?

(2)这些单细胞生物能够完成哪些生命活动呢?

(3)人的生命是从什么细胞开始的?

(4)完成一个简单的缩手反射,至少需要哪些细胞的参与?

(5)我们现在的学习活动,有哪些细胞的参与?

(6)艾滋病病人为什么免疫力低下?除艾滋病外,你还能举出特定的细胞受到损害导致疾病的例子吗?

学生:围绕讨论题进行分析讨论,得出结论:一切生命活动离不开细胞。

(设计思想:从具体的事例到普遍的结论,培养学生归纳总结的能力)

3.分析讨论,建构知识

教师:展示“生命系统的结构层次图”,按照学生认识规律,引导学生参与学习活动。

(1)以个体为中心,从宏观、微观两个方向了解生命系统分为哪几个层次?它们从小到大的排列顺序是什么?

(2)通过回顾概念,让学生说出生命系统的各个层次的递进关系。

(3)引导学生列举生命系统各个层次的具体例子。

(4)组织讨论为什么说细胞是生命系统最基本的生命系统?

(5)请以一棵松树或一只草履虫为例,列出生命系统的不同层次。

(6)不同的生物具有不同的具体的生命系统,这说明了什么?

学生根据自己已有知识回答问题;尝试举例说明生命系统各个层次,教师纠正。

归纳出结论:生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性。

(设计思想:理解生命系统的层次性、复杂性和多样性,认同细胞是最基本的生命系统)

4.综合运用,培养能力

教师展示思考讨论题:人工合成了脊髓灰质炎病毒是否意味着人工制造了生命?人工病毒的研究,应该肯定还是否定?为什么?

学生:讨论问题,拓展学生的思维。

(设计思想:培养学生运用知识解决问题的能力)

5.课堂检测巩固提高

课本第6页第1、2题。

(设计思想:发现问题及时纠正)

6.课堂小结作业布置

(1)简要说明种群、群落的概念,并各具出三个例子。(基础知识考查)

(2)用简图表示生命系统层次的多样性。(运用知识能力考查)

五、板书设计

第一节 从生物圈到细胞

一、生命活动和细胞关系

二、生命活动的层次

六、教学反思