細(xì)胞膜---系統(tǒng)的邊界

1、細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界教材分析“細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 ”是人教版新課標(biāo)高中生物必修 1 1 中第三章 第一節(jié)的內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)了生物的物質(zhì)基礎(chǔ)和細(xì)胞的種類的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為 以后的細(xì)胞器、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式以及生物膜系統(tǒng)等內(nèi)容做鋪墊，起著承上 啟下的橋梁作用，是生物學(xué)中十分重要的內(nèi)容。學(xué)情分析學(xué)習(xí)者是高中一年級(jí)學(xué)生，對(duì)于細(xì)胞膜這部分內(nèi)容初中有一定的基礎(chǔ)。這 個(gè)階段的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高，課堂上應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生 不斷思考，體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。老師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系 生活實(shí)際，利用類比推理等方法，幫助學(xué)生識(shí)記和理解。教學(xué)目標(biāo)1 1、知識(shí)目標(biāo)：（1 1）通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠簡(jiǎn)述細(xì)

2、胞膜的成分和掌握細(xì)胞膜的功能；2 2、能力目標(biāo)：（1 1）通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法；2 2）通過(guò)觀察、分析所給材料，提高學(xué)生獲取信息的能力；3 3、情感目標(biāo):(1 1)學(xué)生能夠認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要 意義；教學(xué)重難點(diǎn)1.1.教學(xué)重點(diǎn)(1) 細(xì)胞膜的成分和功能(2) 細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義2.2.教學(xué)難點(diǎn)(1) 用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。(2) 細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。課前準(zhǔn)備安排學(xué)生預(yù)習(xí)教材 4040 頁(yè)到 4343 頁(yè)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入著名的生物學(xué)家翟中和院士說(shuō)“我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞

3、，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何 智能電腦更精巧！ ”為什么一個(gè)產(chǎn)生疑問(wèn)的同時(shí)形引用名言，激發(fā)本細(xì)胞會(huì)比智能電腦更精巧呢？細(xì)成學(xué)習(xí)和探討新知學(xué)生的興胞到底有什么精巧之處？它的精識(shí)的興趣。趣和求知早巧會(huì)不會(huì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？今天欲1min1min我們就來(lái)學(xué)習(xí)第三章一一細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。同學(xué)們都知道我國(guó)的地圖像一只引雄雞，這只雄雞是靠什么來(lái)圈定入的呢？那就是邊界。邊界對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，細(xì)胞本作為一個(gè)生命系統(tǒng)，它有沒(méi)有邊學(xué)生閱讀材料并進(jìn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題節(jié)界呢？請(qǐng)看材料一，科學(xué)家用顯行思考，嘗試回答情境引導(dǎo)微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)問(wèn)題，從而感知細(xì)學(xué)生思考內(nèi)注入變形蟲(chóng)體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到胞邊界的存在。和猜

4、測(cè)容整個(gè)細(xì)胞，卻不能逸出細(xì)胞。3mi3mi n n【學(xué)生討論】伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？分析材料可知，細(xì)胞也有邊界，它的邊界就是這堂課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容- 細(xì)胞膜?，F(xiàn)在我們知道細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊 界了，但它由哪些物質(zhì)組成、具 有什么功能呢？我們還是一無(wú)所 知，也就是說(shuō)我們需要研究細(xì)胞 膜，拿什么來(lái)研究呢？首先就來(lái) 學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的制備。1.1.實(shí)驗(yàn)材料：對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，合適的實(shí)驗(yàn) 材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。以下幾 種材料：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì) 胞、高等動(dòng)物細(xì)胞、高等植物細(xì) 胞、細(xì)菌細(xì)胞?！緦W(xué)生討論】選擇哪種材料制備 細(xì)胞膜？為什么？結(jié)合學(xué)生的回答進(jìn)一步補(bǔ)充，高 等動(dòng)物細(xì)胞、高等植物細(xì)胞有細(xì)

5、思考幾種實(shí)驗(yàn)材料，比較和初步分析，選擇一種實(shí)驗(yàn)材料，并嘗試說(shuō)出原因。結(jié)合自己的思考，從老師的講解中作出比較，思考為什么哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞可以作為實(shí)驗(yàn)材料？通過(guò)思考并結(jié)合老師的講解，了解紅細(xì)胞滿足選材原則的根本原因。體會(huì)實(shí)驗(yàn)材料的正確選擇對(duì)于科學(xué)研究的重要性，提高學(xué)生科學(xué)研 究 素養(yǎng)。驗(yàn)胞核以及復(fù)雜的細(xì)胞器，植物細(xì)培養(yǎng)學(xué)生胞還有細(xì)胞壁。細(xì)困細(xì)胞屬于原學(xué)生答不行，因?yàn)榈南胂蠹?xì)核還是真核??？原核，那它沒(méi)有它不是哺乳動(dòng)物。力，引導(dǎo)胞真正的細(xì)胞核，也沒(méi)有核糖體以學(xué)生思考外的細(xì)胞器，但是，它最外面有實(shí)驗(yàn)的原膜一層細(xì)胞壁。用這些材料來(lái)制備學(xué)生齊聲回答不可理。通過(guò)的細(xì)胞膜是很困難的，因此，選材以?；卮鹄蠋煹膯?wèn)類比

6、，幫應(yīng)遵循的原則：無(wú)細(xì)胞壁無(wú)助學(xué)生理制細(xì)胞核無(wú)眾多的細(xì)胞器。哺乳題，因?yàn)榧?xì)胞太小解。了。備動(dòng)物成熟紅細(xì)胞為什么滿足這些通過(guò)問(wèn)題條件呢？因?yàn)樗闹饕δ苁峭ńY(jié)合老師的比喻，方過(guò)血紅蛋白來(lái)運(yùn)輸氧，所以在發(fā)氣球不斷吹會(huì)漲和討論，引導(dǎo)學(xué)生法13mi13mi n n育過(guò)程中，它的細(xì)胞核和細(xì)胞器等逐漸退化并排出，為血紅蛋白破，細(xì)胞也會(huì)漲破。主動(dòng)思考問(wèn)題，產(chǎn)騰出更多的空間。學(xué)生回答呈面窩生對(duì)實(shí)驗(yàn)【提問(wèn)】雞血紅細(xì)胞行不行啊？狀。的興趣，為什么？學(xué)生答球形。培養(yǎng)大膽創(chuàng)新的思對(duì)，雞不屬于哺乳動(dòng)物。想。2.2.實(shí)驗(yàn)原理：閱讀教材【提問(wèn)】有了實(shí)驗(yàn)材料，接下來(lái) 要怎么操作呢？用針扎破細(xì)胞行 不行？用鑷子把細(xì)胞膜剝下來(lái)可

7、 以嗎？為什么？細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃度的， 把細(xì)胞放在清水里，水就會(huì)滲進(jìn) 細(xì)胞，細(xì)胞吸水多了會(huì)怎么樣 呢？就好像吹氣球，越吹越大， 然后就怎么樣?。繒?huì)漲破。所 以，實(shí)驗(yàn)原理就是細(xì)胞的吸水漲 破。結(jié)合教材 4141 頁(yè)的圖片來(lái)理 解?！咎釂?wèn)】第一副正常紅細(xì)胞 是什么形狀啊？同學(xué)們都很善于 觀察啊，紅細(xì)胞是兩面略凹的圓 餅形。第二幅圖是吸水后的紅細(xì)胞，什么形狀呢？第三幅圖就是 吸水漲破的紅細(xì)胞，可以看見(jiàn)細(xì) 胞內(nèi)容物流出來(lái)了。3.3.制備細(xì)胞膜的步驟：看書(shū)，觀察圖片，對(duì)比。學(xué)生回答第二幅圖里面有小黑點(diǎn)。思考與討論學(xué)生回答蒸餾、萃取、過(guò)濾等等。思考并聽(tīng)講給大家 2min2min 時(shí)間自己閱讀課本上P

8、41P41 的方法步驟和 2 2 副光鏡下的 照片，體會(huì)制備細(xì)胞膜的方法。 注意顯微鏡的使用方法和注意事 項(xiàng)。大家再看看 4141 頁(yè)上的兩張光鏡照片，注意，那一整個(gè)黃色的圓圈 是你觀察的視野，紅細(xì)胞是視野 里的小圓圈?！咎釂?wèn)】有沒(méi)有同 學(xué)告訴我兩幅圖的區(qū)別？很好， 圖二顯示一部分細(xì)胞吸水漲破 了，小黑點(diǎn)就是漲破后的細(xì)胞不 會(huì)反光而造成的?！緦W(xué)生討論】顯微鏡下可以觀察 到細(xì)胞膜了，但是如果這個(gè)實(shí)驗(yàn) 是在試管中完成的，細(xì)胞破裂 后，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)混合著，還 需要用什么方法才能獲得較純凈 的細(xì)胞膜？細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)密度不一樣。如果有條件的話，可 以用不同轉(zhuǎn)速離心的方法來(lái)將它 們分離開(kāi)來(lái)。

9、有同學(xué)提到過(guò)濾， 還有一種方法叫凝膠過(guò)濾，也是 可以的。細(xì)胞膜的成通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)， 我們已經(jīng)制備 了較純凈的細(xì)胞膜，現(xiàn)在，我們 就來(lái)研究細(xì)胞膜的成分。首先， 我們一起看看科學(xué)家們的研究歷 程。有科學(xué)家做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)， 用脂質(zhì)溶劑去溶解細(xì)胞膜，發(fā)現(xiàn) 細(xì)胞膜被溶解了，脂質(zhì)分子進(jìn)入 到溶劑中。在化學(xué)上有一個(gè)理論 叫相似相溶，意思是說(shuō)結(jié)構(gòu)成分 相似的物質(zhì)可以相互混溶。思考并討論。學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有脂質(zhì)。分8min8min【學(xué)生討論】你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說(shuō)明理由。也就是說(shuō)細(xì)胞膜里含有脂質(zhì)。大 家課后可以結(jié)合 材料二（18591859結(jié)合材料培養(yǎng)學(xué)生分析和獲取知識(shí)信息的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探討

10、，與尋求科學(xué)知識(shí)。年，歐文頓選用 500500 多種化學(xué)物 質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了 上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于 脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反 之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)， 就不 容易穿過(guò)膜。 18971897 年，CrijinsCrijins 和 HedinHedin 用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也證明分子的通透性與 其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān)，且溶解 度越大越容易通過(guò)。）再看一 看。那是不是細(xì)胞膜里就只有脂質(zhì)一 種物質(zhì)呢？科學(xué)家又做了這樣的 實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)看材料三，科學(xué)家對(duì)細(xì) 胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì) 胞膜會(huì)被蛋白酶分解。（提示： 蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只 對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物 質(zhì)）學(xué)生回答

11、細(xì)胞膜里含有蛋白質(zhì)。學(xué)生回答用雙縮鳥(niǎo)試劑，紫色反應(yīng)。先 A A 后 BoBo學(xué)生回答不一樣【學(xué)生討論】你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？很好，實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜含有蛋 白質(zhì)，如果讓你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái) 證明蛋白質(zhì)的存在，怎么做？雙 縮脲試劑使用有什么要求？上述科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量糖類。脂質(zhì)約占50%50%蛋白質(zhì)約占 40%40%糖類約占2%-10%2%-10%其中脂質(zhì)以磷脂含量最為豐富，蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜形使功能時(shí)起到 重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞 膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。那老師現(xiàn)在問(wèn)你們，不同功能的 細(xì)胞膜，它的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量 一樣嗎？對(duì)，不一樣。到這里，

12、我們已經(jīng)一步一步地揭 開(kāi)了細(xì)胞膜的神秘面紗。細(xì)胞膜 可以作為一個(gè)細(xì)胞系統(tǒng)的邊界， 它到底有哪些功能呢？1.1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)聽(tīng)講并且結(jié)合老師通過(guò)形象的比喻，三的比喻理解細(xì)胞的幫助學(xué)生我們可以把細(xì)胞膜形象地比喻為功能理解和記細(xì)學(xué)校的圍欄，把外面的喧囂隔開(kāi)憶細(xì)胞膜胞了，讓你們?cè)谝粋€(gè)安靜舒適的環(huán)的功能。境下學(xué)習(xí)和生活。細(xì)胞膜將細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)生膜與外界環(huán)境隔開(kāi)，對(duì)于原始生命聯(lián)系生活的有著重要意義，它保障了細(xì)胞內(nèi)來(lái)學(xué)習(xí)的部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。所以，從進(jìn)回答理解了。能力。功化上講，膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)厶/程中一個(gè)非常重要的階段。冃匕沒(méi)有校牌不能進(jìn)。10mi10mi n n2.2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞結(jié)合老師的

13、比喻理解細(xì)胞膜的功能。第一個(gè)功能同學(xué)們理解了嗎？那你們現(xiàn)在想想海關(guān)或邊防檢查站等，對(duì)于進(jìn)出口的人和物品是不是都要進(jìn)行嚴(yán)密的把關(guān)和檢查回答問(wèn)題，打電??？違禁物品、毒品等能不能入話、發(fā)信息、微境？有校牌能進(jìn)，沒(méi)有的能不能進(jìn)來(lái)??？細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出也是一樣的道理，細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)博、聊 QQQQ 電子郵件等等物質(zhì)可以進(jìn)入，不需要或者有害的絕不通融，細(xì)胞內(nèi)的代謝廢物和一些分泌物也會(huì)及時(shí)排除去。復(fù)雜的問(wèn)這個(gè)功能與細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性題簡(jiǎn)單是相適應(yīng)的，關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)學(xué)生回答不會(huì)。化，抽象和性質(zhì)后期我們會(huì)詳細(xì)學(xué)習(xí)。估的具體計(jì)有同學(xué)會(huì)想，既然細(xì)胞膜能夠化，幫助控制有害物質(zhì)的進(jìn)出，我們是不學(xué)生理是就不會(huì)生病了呢？

14、當(dāng)然不是， 大家記住細(xì)胞膜這個(gè)功能是有相 對(duì)性的，有害物質(zhì)比較不容易進(jìn) 入細(xì)胞，但不表示不能，有些病 菌、病毒也可以侵入細(xì)胞，使生 物體患病。3.3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流在日常生活中，大家都是通過(guò)哪 些途徑和別人交流的?。科鋵?shí)， 細(xì)胞和細(xì)胞之間也有它們的秘密學(xué)生回答不是的。解。語(yǔ)言，它們也有交流。細(xì)胞膜就 是細(xì)胞間交流的“信號(hào)轉(zhuǎn)換 站”，大家請(qǐng)看 4242 頁(yè)圖 3-23-2，第 一幅圖表示內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激 素，經(jīng)過(guò)血管的運(yùn)輸，激素到達(dá) 靶細(xì)胞外面與靶細(xì)胞表面的受體 蛋白結(jié)合。細(xì)胞表面的受體蛋白 就存在于細(xì)胞膜上， 所以是細(xì)胞 膜把信號(hào)傳遞給了靶細(xì)胞。內(nèi)分 泌細(xì)胞就是發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞，激 素就是

15、信號(hào)分子，除了激素，一 些抗體和神經(jīng)信號(hào)等也可以作為 信號(hào)分子被傳遞。靶細(xì)胞就是接 受信號(hào)分子的細(xì)胞。受體是細(xì)胞 膜表面的識(shí)別信號(hào)分子的物質(zhì)， 本質(zhì)是蛋白質(zhì)。這里可以把內(nèi)分泌細(xì)胞比喻為淘寶上的賣家，激 素是你買的東西，賣家發(fā)貨后， 物流公司把你的東西送到目的 地，然后就需要你核查信息才能 簽收。這樣一個(gè)過(guò)程完成了具有 一定距離的細(xì)胞間的信息傳遞。第二幅圖表示相鄰細(xì)胞之間通過(guò) 接觸來(lái)傳遞信息，接觸后細(xì)胞膜 會(huì)相互識(shí)別比如精子和卵細(xì)胞的 結(jié)合。別看青蛙和蟾蜍長(zhǎng)得像， 自然環(huán)境中，青蛙的精子會(huì)與蟾 蜍的卵細(xì)胞結(jié)合嗎？第三幅圖表 示相鄰細(xì)胞之間形成通道，攜帶 信息的物質(zhì)通過(guò)通道傳遞到另一 個(gè)細(xì)胞。這種

16、信息交流方式也不 通過(guò)直接接觸，打個(gè)比喻，通道 就好像電話線，相鄰的同學(xué)可以 通過(guò)打電話，讓信息從電話線一 頭傳到另一頭。如圖上的細(xì)胞間 的絲狀物，是高等植物細(xì)胞形成 的信號(hào)通道，叫做胞間連絲?，F(xiàn) 在，問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題，細(xì)胞間的 信息交流是不是非要接觸??？上述只是細(xì)胞膜的一些基本功 能，它還有免疫等功能后面會(huì)慢 慢學(xué)習(xí)。有興趣的同學(xué)可以自己 查資料。四、【提冋】 前面我們?yōu)槭裁床贿x擇 植物細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料啊？對(duì)，因?yàn)橹参锛?xì)胞具有細(xì)胞壁， 它的化學(xué)成分是纖維素和果膠，學(xué)生回答因?yàn)樗姓諔?yīng)前對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。細(xì)胞壁和細(xì)胞核以文，幫助細(xì)另外，細(xì)菌也有細(xì)胞壁，但成分及細(xì)胞器。學(xué)生融會(huì)胞是肽聚糖

17、。貫通。引導(dǎo)學(xué)生主壁既然植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，為什么學(xué)生思考。回答問(wèn)動(dòng)發(fā)問(wèn)和植物細(xì)胞不把細(xì)胞壁作為它系統(tǒng)2min2min尸貝。思考。的邊界呢？主要是因?yàn)榧?xì)胞壁不具備細(xì)胞膜那樣的功能，不能控制物質(zhì)進(jìn)出，不能進(jìn)行信息交流。細(xì)胞壁的性質(zhì)是全透性。五、回答課后練習(xí)。完成世紀(jì)金復(fù)習(xí)鞏課后檢查 榜自主演練和課后鞏固。固。3mi3mi n n六、第一節(jié) 細(xì)胞膜一一三、細(xì)胞膜的功能系統(tǒng)的邊界板書(shū)設(shè)1.1.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)計(jì)一、制備細(xì)胞膜脂質(zhì)約 50%50%蛋白質(zhì)約 40%40%糖類 約 2%-10%2%-10%細(xì)胞壁成分：纖維素和果膠作用：支持和保護(hù)附材料：（發(fā)給學(xué)生）。材料一科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲(chóng)體內(nèi) ，伊紅很快 擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能逸出細(xì)胞。思考與討論：伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？材料二18591859 年，E.OertonE.Oerton 選用 500500 多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)材料：哺乳動(dòng)物成熟紅2.2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)原理：吸水漲破二、細(xì)胞膜的成分胞3.3.進(jìn)行細(xì)胞間的