定义 细胞通过吸收营养物质,体积由小长大的过程,是生物体生长的基础。
从哪来 建立在“1. 植物细胞结构”和“2. 动物细胞结构”之上,特别是细胞膜、细胞质和细胞核的功能认知。
为什么 细胞生长本质是物质积累。细胞膜控制物质进出,让营养物质进入细胞;细胞质中的线粒体等细胞器将有机物分解,释放能量并合成新的蛋白质、脂质等大分子;这些物质不断积累,导致细胞体积增大。但细胞不能无限长大,因为随着体积增大,表面积与体积之比(相对表面积)减小,物质运输效率降低,且细胞核控制能力有限,因此细胞长到一定程度就会停止生长,转而进行分裂。
类比法:吹气球**
**适合学生
形象思维强、喜欢直观演示的学生。
讲解:把细胞比作一个气球。刚开始吹气(吸收营养),气球变大(细胞生长)。但气球皮(细胞膜)的弹性有限,吹得越大,皮越薄,越容易破,而且往里吹气(物质运输)越费劲。所以气球不能无限吹大,必须停下来或者分成两个小气球(分裂)。这解释了为什么细胞不能无限长大。
数据推理法:表面积与体积比**
**适合学生
逻辑性强、数学基础好、喜欢探究原理的学生。
讲解:假设细胞是正方体。边长为1时,体积1,表面积6,比值6:1;边长为2时,体积8,表面积24,比值3:1;边长为10时,体积1000,表面积600,比值0.6:1。细胞需要从外界吸收营养并排出废物,这依赖细胞膜(表面积)。体积越大,需要的物质越多,但相对表面积越小,运输效率越低。因此,细胞必须保持较小的体积以维持高效交换,长到一定程度就停止生长。
生活经验法:婴儿成长**
**适合学生
感性认知强、联系生活实际的学生。
讲解:问学生“为什么婴儿会长大?”答:吃奶、吃饭,营养变成身体的一部分。细胞也一样,它“吃”进营养,合成自身结构,体积变大。但人的身体不是靠一个细胞无限变大,而是靠细胞数量增加(分裂)和体积增大(生长)共同作用。强调生长是“变粗”,分裂是“变多”。