今天讀書內容：細胞器之間的分工合作。

本節(jié)問題探討以我國自行研制C919飛機為背景，要求學生分析研制中各部門的分工與合作，類比細胞中不同結構之間的關系。其中隱含整體和局部的觀念以及對細胞內各組分協(xié)調關系的理解；同時也能引導學生關注我國的科技發(fā)展，激發(fā)學生的愛國情懷。

新教材中差速離心法的原理介紹更清楚了，學生能夠通過閱讀教材即明確差速離心是分級分離的?，F(xiàn)行教材介紹差速離心時過于概括，不利于學生理解。

新教材介紹細胞器之間的分工時，著重強調各細胞器的功能，而非形態(tài)和結構。一些重要的細胞器如線粒體和葉綠體的結構分別安排在細胞呼吸和光合作用中進行介紹。受教輔資料的影響，教師多會在此處補充細胞器結構的相關知識，這樣課堂會略顯單調、乏味；而且這一節(jié)的主題最終要落到細胞器之間既有分工又有合作上來，過于強調細胞器的結構會沖淡這一主題。

新教材換用了全新的動植物細胞亞顯微結構模式圖，更加美觀；并且圍繞動植物細胞展示其中的細胞器，避免了現(xiàn)行教材分開處理給人帶來的散亂感。

新教材圖示中存在胞間連絲，但是這個結構并不是本節(jié)的要點，所以沒有標注。但我個人覺得，既然剛剛學習過細胞間的信息交流可以通過胞間連絲進行，那么讓學生了解一下胞間連絲還是必要的；同時也可以讓學生明確植物細胞是共質體的。

如圖所示我添加的紅線對應的細胞壁屬于圖示細胞，而綠線對應的細胞壁屬于它旁邊的細胞。相鄰細胞的細胞壁中間形成了連續(xù)的“通道”（細胞壁上的“小孔”），并且相鄰細胞的細胞膜是連通的，甚至內質網也是連通的。正是由于胞間連絲的存在，相連兩個植物細胞之間可以進行直接的物質交換和信息交流。

新教材對于液泡和溶酶體存在的場所表述比較曖昧。“液泡主要存在于植物的細胞中”，“溶酶體主要分布在動物細胞中”。

對于液泡來說，該詞常出現(xiàn)在植物學中，研究無脊椎動物學的人也使用液泡，有人把原生生物中的伸縮泡稱之為液泡。教材這里的敘述主要是為了更嚴謹。

現(xiàn)行教材認為動植物細胞都具有溶酶體。一些專業(yè)書將溶酶體限定在動物細胞中。植物細胞中的圓球體具有酸性水解酶，也有人將其稱為“植物的溶酶體”，但是圓球體的膜是單層磷脂構成，圓球體還能聚集脂肪，這些和溶酶體不同。植物液泡也具有部分動物溶酶體的作用（一些酸性水解酶類以及參與細胞自噬），但普遍仍認為液泡不同于溶酶體。

新教材的表述是“中心體分布在動物和低等植物細胞中”。我查閱了一篇有關中心體的綜述文獻^[1]。其中的關鍵內容見下圖：

根據(jù)該文所述，賈第蟲（Giardia）、裸藻（Euglena）、纖毛蟲（ciliates）、動物、綠藻（Green algae）、低等植物【lower plants，苔蘚（moss）和蕨類（ferns）】是含有中心體的，而紅藻（Red algae）、真菌（fungi）和陸生高等植物（higher land plants）不含有中心體。該文作者對植物高等和低等的劃分和我們的傳統(tǒng)有差異，我們一般認為從苔蘚開始就算高等植物了，蕨類同樣也是高等植物，它們是具有中心體的。同時我們還會注意到，作為低等植物的紅藻類是沒有中心體的。

內質網功能的表述變化有兩點：一、不再明確提內質網是脂質合成的車間，二、增加了內質網作為運輸通道的作用。

內質網能合成脂質，這個提法本身并沒有問題，新教材刪去了這個表述，可能考慮該功能的表述過于孤立、突兀，不利于強調本節(jié)的主題——細胞器間的分工合作用。重點強調內質網與蛋白質相關的功能可以為后來分泌蛋白的合成和運輸做鋪墊，也可以盡量避免一些模擬題片面孤立的考察教材上的零散知識。

新教材對細胞骨架的介紹相對簡略。曾經有人問起細胞骨架和細胞器之間是什么關系，為此我查了一下，關于細胞器的定義。最苛刻的定義中只把線粒體和葉綠體視作細胞器；稍微寬松一點，把膜性結構稱為細胞器；最寬松則把大分子復合體也稱為細胞器。我們看到教材把核糖體（rRNA和蛋白質構成的大分子復合體）等也視作細胞器。從這個角度看，新教材選擇了細胞器最寬松的定義，因此細胞骨架作為大分子復合體也屬于細胞器。

由于教材重點強調了真核細胞的細胞骨架，很多教輔就想當然地認為原核細胞沒有細胞骨架。其實，一般認為原核細胞也是具有細胞骨架系統(tǒng)的，有興趣的朋友可以自行檢索細胞骨架蛋白FtsZ、MerB等詞條，這里就不再提了。

這是一個很多教師關心的問題，因為教輔們常玩。世界上第一臺電子顯微鏡出現(xiàn)在1928年，在此之前科學家不可能使用電子顯微鏡觀察細胞器，因此1928年之前確認的細胞器，只能通過光學顯微鏡發(fā)現(xiàn)。

比如中心體，Edouard Van Beneden在1883年就觀察到了中心體，彼時科學家沒有電子顯微鏡可用，因此光學顯微鏡下是可以看到中心體的。我們使用光學顯微鏡不能看到中心體，一方面是因為普通高中的光學顯微鏡分辨率不高；另一方面中心體沒有明顯的光學特征，需要染色后才能看到。類似的很多細胞器都是通過染色處理，然后在顯微鏡下觀察其存在。當然，光學顯微鏡只能確認細胞器的存在，并不能觀察到這些細胞器內部的精細結構，細胞器精細結構的觀察還需要借助于電子顯微鏡。

與現(xiàn)行教材相比，改動主要有兩點：1、刪去了線粒體觀察；2、觀察葉綠體時，除了形態(tài)和分布的要求外，還要求觀察細胞質的流動。

刪去了線粒體的觀察，我猜測主要是基于課時安排的需要。這節(jié)課的建議課時是兩課時，其中還包括了實驗，完成起來難度比較大，如果再安排線粒體的觀察，就更難完成教學內容了。與此同時，葉綠體觀察已經讓學生親自體驗了用高倍鏡觀察葉綠體，能夠確認細胞器的真實存在，已然達到了預定的教學目的。

這個實驗，我們做的體會是：盡量選擇黑藻。一方面黑藻可以直接制成裝片進行觀察，不需要像菠菜那樣要撕取葉下表皮，不熟練的同學可能一節(jié)課都撕不好。另一方面，黑藻的細胞質環(huán)流特別明顯，有些地方開展這個實驗時，天氣有些冷，胞質環(huán)流不明顯，可以將黑藻在溫水中放一會再觀察。

最后，我再啰嗦一句：黑藻不是低等藻類植物，它是單子葉植物。

[1]Marshall W. F.: Centrioleevolution. Current Opinion in Cell Biology,2009,21(1):14–15.