必修一細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界

1、必修一第三章第一節(jié)細(xì)胞膜一一系統(tǒng)的邊界教學(xué)目標(biāo)：1 .知識(shí)目標(biāo)：簡述細(xì)胞膜的成分和功能。2 .能力目標(biāo)：初步嘗試用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜。3 .情感態(tài)度價(jià)值觀：(1)認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。(2)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生相互協(xié)作的合作精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度教學(xué)重點(diǎn)：(1)細(xì)胞膜的成分和功能。(2)細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。教學(xué)難點(diǎn)：(1)體驗(yàn)用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。(2)認(rèn)同細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。教學(xué)過程:教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)導(dǎo)入課題通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了元素，以及由元素構(gòu)成的化合物，

2、例如蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸等。這些化合物不能獨(dú)立表現(xiàn)出生命活動(dòng)，這些化合物必須有機(jī)結(jié)合在細(xì)胞這一基本生命系統(tǒng)中，形成一定的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，才能體現(xiàn)出生命現(xiàn)象。設(shè)問：任何系統(tǒng)都有邊界。細(xì)胞作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，它是有邊界的。就像中國與其它國家分隔開的邊界是？(中國的國界線)設(shè)問：人體與外界分隔開的邊界是？(人體皮膚)設(shè)問：那么細(xì)胞作為最基本的生命系統(tǒng)，它與外界的邊界是？(細(xì)胞膜)在黑板上簡單畫出細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。這樣一個(gè)邊界你們認(rèn)為是真實(shí)存在還是人們假想的？如果是真實(shí)存在的，我們怎么才it找到細(xì)胞膜來看一看，？學(xué)生通過識(shí)圖和常識(shí)很快能準(zhǔn)確齊答出：國界線、皮膚、細(xì)胞膜復(fù)習(xí)第二章，溫故知新，引入木章圖片吸引學(xué)生

3、的注思力，通過復(fù)習(xí)、提示、韁涵、鋪墊、等方式，讓學(xué)生認(rèn)同細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界，引出課題實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜今天我們就一起來研究一下最基本的生命系統(tǒng)細(xì)胞的邊界一細(xì)胞膜。思考：要研究細(xì)胞膜，必須先獲得細(xì)胞膜。自然界中肩許多種細(xì)胞，我們選取什么樣的材料來狀取細(xì)胞膜呢？在黑板上列出四種細(xì)胞：哺乳動(dòng)物成熟紅學(xué)生思考討論得出選取動(dòng)物細(xì)胞設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生思考如何選材和分離材料的方法，鍛煉學(xué)生思維，讓學(xué)生體驗(yàn)止確選材對科學(xué)研究細(xì)胞、高等植物細(xì)胞、高等動(dòng)物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞。讓同學(xué)討論應(yīng)該用哪種細(xì)胞來研究細(xì)胞膜，并給出理由。老師進(jìn)行點(diǎn)評。總結(jié)：應(yīng)該選用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞，因?yàn)樗鼪]有細(xì)胞壁、細(xì)胞核和復(fù)雜的細(xì)胞器，能得到比較

4、純凈的細(xì)胞膜。副板書畫出哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的形狀。思考：有了實(shí)驗(yàn)材料后，我們采用什么樣的方法破壞細(xì)胞獲得細(xì)胞膜呢？師生共同討論：細(xì)胞太小，不能直接將細(xì)胞膜戳破或者拿銀子將細(xì)胞膜剝落。然而細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃度的，如果將細(xì)胞放在清水中，水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞，把細(xì)胞漲破，這樣細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，我們就能得到細(xì)胞膜了。得出結(jié)論：吸水漲破的方法。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材41頁的獲取細(xì)胞膜的“方法步驟”師生共同總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟板書分解實(shí)驗(yàn)步驟：1、制作臨時(shí)裝片；2、在高倍鏡下觀察；3、滴水引流。教師帶著學(xué)生一起觀察書本中的圖片，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：近水部分紅細(xì)胞凹陷消失，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞破裂，內(nèi)容物流出。這樣細(xì)胞膜就能提取出

5、來了思考：如果本實(shí)驗(yàn)是在試管中進(jìn)行的，那漲破的細(xì)胞膜會(huì)和其它物質(zhì)混合在一起，那如何獲取較純的細(xì)胞膜呢？老師（根據(jù)學(xué)生回答，引導(dǎo)介紹離心的方法）離心機(jī)及其工作原理：利用懸浮液密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。的重要性，以及制備細(xì)胞膜的方法中蘊(yùn)含的科學(xué)道理。生：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞學(xué)生在老師引導(dǎo)下進(jìn)行討論得出不同答案：用銀子剝下；用刀剪開；用吸管吸出細(xì)胞中物質(zhì)；用清水漲破學(xué)生閱讀教材41頁的“方法步驟”學(xué)生按生物分組分工合作，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)生描述現(xiàn)象，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果師生共同總結(jié)實(shí)驗(yàn)方案步驟，分布圖示實(shí)驗(yàn)步驟，加深對知識(shí)的掌握，便于學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)學(xué)生分小組完成實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)帶

6、來的成功感，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。通過表達(dá)交流，讓學(xué)生有所得，有學(xué)習(xí)的成就感。學(xué)生積極思考討論回答問題，并得出過濾蒸干等結(jié)論重視生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，重（過渡）科學(xué)家將這樣提純獲得的細(xì)胞膜進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析，以此來鑒定細(xì)胞細(xì)胞膜的成分膜的化學(xué)成分和含量。我們一起來看一看科學(xué)家做了怎樣的實(shí)驗(yàn)。請大家資料：讓學(xué)生將書翻到65頁資料分析1:1859年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過膜，反之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不易穿過膜。教師提示相似相溶原理，以問題用的方式引導(dǎo)學(xué)生分析資料（過渡）細(xì)胞膜中除了脂質(zhì)還有別的成分嗎？科學(xué)家并沒有

7、停止他們探究的步伐。我們一起來看科學(xué)家又做了怎樣的實(shí)驗(yàn)。資料分析2:科學(xué)家對細(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。教師提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)。設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生分析材料得出結(jié)論。邊講述邊板書：細(xì)胞膜中主要含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，此外還含有少量的糖類。他們的含量分別是脂質(zhì)（約50%蛋白質(zhì)（約40%糖類（約2%10%）。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂含量最多，是建構(gòu)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的主要成分。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能中起重要作用，我們之前學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)時(shí)給它的定義是，生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。如細(xì)胞癌變，膜上的蛋白質(zhì)種類及含量發(fā)生變

8、化，并可經(jīng)醫(yī)學(xué)檢測出來。學(xué)生閱讀資料，思考、分析，在教師引導(dǎo)下得出：因?yàn)橹|(zhì)能溶于細(xì)胞膜中的脂質(zhì)，所以可以穿過細(xì)胞膜。所以細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)學(xué)生閱讀資料，思考、分析，討論總結(jié)出結(jié)論：細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)。師生總結(jié)、學(xué)生落實(shí)筆記，落腳到課本知識(shí)點(diǎn)勾畫視學(xué)習(xí)生物科學(xué)研究的過程，引導(dǎo)學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)生物科學(xué)的方法。利用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，訓(xùn)練比較、分析得出細(xì)胞膜的成分。從而培養(yǎng)學(xué)生分析能力、概括能力、解決實(shí)際問題能力。知識(shí)落到實(shí)處，理論聯(lián)系生活實(shí)際，學(xué)有所得，學(xué)有所用細(xì)胞膜的功能（過渡）其實(shí)有關(guān)細(xì)胞膜，同學(xué)們是經(jīng)?？匆姷?！特別是我們上生物課的時(shí)候。（說完后拿起課本指一下書本封面的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖，介紹結(jié)構(gòu)圖上細(xì)胞膜

9、的成分，細(xì)胞膜長成這樣，是不是有它們特殊的作用呢？引導(dǎo)過渡到細(xì)胞膜的功能）資料分析3: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。板書簡筆畫出。思考：伊紅充滿細(xì)胞卻不能溢出細(xì)胞，說明了什么？老師進(jìn)行評價(jià)總結(jié)，類比推理細(xì)胞膜的分隔功能：細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界分隔開。在原始海洋還是一片混沌的時(shí)候，有了細(xì)胞膜這個(gè)邊界將細(xì)胞與動(dòng)蕩不安的原始海洋分隔開，保障了內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，才使得原始生命的誕生成為可能。從而減小受到的各種外部干擾，才能正常的進(jìn)行各種代謝活動(dòng)。這就好比我們的學(xué)校的圍墻，班級的墻壁，如果沒有這些，喧囂的街道，隔壁班級的活動(dòng)直接影響到我們班級

10、同學(xué)的學(xué)習(xí)，那么，我們的學(xué)習(xí)不可能正常進(jìn)行。接著提問：細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，它還具有什么樣的功能呢？我們剛剛看過書上的資料，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜，而非脂溶性物質(zhì)比較難通過細(xì)胞膜。我們想一想，我們?nèi)梭w不斷的進(jìn)行新陳代謝產(chǎn)生廢物，這些廢物不能停留在人體中，它們必須排出細(xì)胞；而人體還需不停攝取營養(yǎng)維持自身生長，那這些物質(zhì)又會(huì)進(jìn)入細(xì)胞。提問：細(xì)胞膜在物質(zhì)的進(jìn)出方面是不是有學(xué)生閱讀資料，思考、分析，討論回答得出：細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。觀察P42圖3-2并閱讀文字抓關(guān)鍵詞比較、分析、概括學(xué)生觀察動(dòng)畫，找尋規(guī)律得出：代謝廢物排出細(xì)胞，有用的物質(zhì)竟如細(xì)胞，無用的物質(zhì)不能進(jìn)入引導(dǎo)學(xué)生展開想像，理

11、解細(xì)胞膜功能，認(rèn)同細(xì)胞膜對細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。樹立功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。學(xué)生積極參與課堂討論，通過表達(dá)交流，讓學(xué)生有所得，有學(xué)習(xí)的成就感。細(xì)胞它的作用？你們能總結(jié)出什么規(guī)律嗎？將細(xì)胞膜的成分和功能與生活實(shí)際聯(lián)系，讓學(xué)生注意理解生物科學(xué)與技術(shù)和社會(huì)之間的相互作用，重視理論聯(lián)系實(shí)際。老師要及時(shí)肯定評價(jià)總結(jié)，細(xì)胞膜像海關(guān)或邊防檢查站，對進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入，不需要的或者對細(xì)胞有害的物質(zhì)“不容易”進(jìn)入細(xì)胞，抗體、激素等物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外，細(xì)胞產(chǎn)生的廢物也要排到細(xì)胞外；但是細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會(huì)流失到細(xì)胞外。學(xué)生思考并得出結(jié)論

12、：細(xì)胞膜的控制作用是相對的。思考：為什么SARSW毒、HIV病毒又可以侵入人體細(xì)胞呢？老師及時(shí)評價(jià)并總結(jié)，細(xì)胞膜的控制作用也是有限的，是相對的，環(huán)境中一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進(jìn)入；有些病毒、細(xì)菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。學(xué)生分小組討論交流回答、思考、回答、體會(huì)細(xì)胞膜的重要意義思考：有人把細(xì)胞膜比作紗窗，這個(gè)比喻合理嗎？有沒什么不妥當(dāng)之處？總結(jié)：首先比喻有其合理之處，兩者都可以控制一些物質(zhì)的進(jìn)出。但也有其不妥當(dāng)之處，細(xì)胞膜對物質(zhì)進(jìn)出有主動(dòng)選擇性，而紗窗沒有主動(dòng)性，只是被動(dòng)的起意機(jī)械阻隔的作用。過渡：物體作為一個(gè)繁忙有序的細(xì)胞社會(huì)，每個(gè)細(xì)胞都不是孤立存在的，與周圍的環(huán)境關(guān)系密切，不斷地與外界環(huán)

13、境發(fā)生著物質(zhì)和信息的交流。只有這樣，細(xì)胞才能聯(lián)合起來完成生命活動(dòng)。而細(xì)胞之間的信息交流方式多種多樣。這部分知識(shí)抽象難懂，又是難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生識(shí)圖，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)得出所需新知識(shí)的能力。讓同學(xué)們看書42頁的三幅圖：細(xì)胞識(shí)別過程。學(xué)生觀察圖片，分小組討論交流回答出：寄信人是內(nèi)分泌細(xì)胞，老師講述：能直接接觸的細(xì)胞，例如精子和卵細(xì)胞，可以通過膜表面的信號(hào)分子進(jìn)行識(shí)別和結(jié)合，達(dá)到信息交流的目的。這就是第二幅圖。過渡：相距較遠(yuǎn)的細(xì)胞怎么進(jìn)行信息交課堂小結(jié)信件是內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素，郵差是血液，收信人是靶細(xì)胞。學(xué)生對應(yīng)打油詩，積極回答細(xì)胞膜的功能通過表達(dá)交流，讓學(xué)生有所得，有學(xué)習(xí)的成就感。打油詩總結(jié)概括細(xì)

14、胞膜的功能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣拓展視野，激發(fā)學(xué)生求知欲。進(jìn)一步體會(huì)細(xì)胞膜的強(qiáng)大功能。學(xué)生思考并得出結(jié)論：控制物質(zhì)進(jìn)出建構(gòu)概念圖引導(dǎo)學(xué)生知道細(xì)胞壁的成分和功能，進(jìn)一步體會(huì)細(xì)胞膜的重要意義師生共同總結(jié)構(gòu)建知識(shí)體系，強(qiáng)化重點(diǎn)知識(shí)，加深對知識(shí)的掌握流呢？教師講述：我們要將一個(gè)信件寄給我的好朋友，是不是需要郵差？那我們看書上的第一幅圖，找出在這個(gè)過程中，哪些物質(zhì)分別模擬寄信人、信件、郵差、收信人？總結(jié)陳述：為了保證信件準(zhǔn)確送達(dá)。需要根據(jù)地址簽收，就相當(dāng)于靶細(xì)胞通過膜上的受體識(shí)別接收信息。老師講述：有的相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間可以形成通道。例如高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲相互連接形成通道，完成信息交流。同時(shí)板書出植物細(xì)胞的形態(tài)，重點(diǎn)描出細(xì)胞壁。作引導(dǎo)陳述：我們知道在植物細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁，它的成分主要是纖維素和果膠。能起到支持和保護(hù)的作用。（植物一般看來都很堅(jiān)挺，就是纖維素和果膠的作用）并且細(xì)胞壁具有全透性，所有物質(zhì)都可以穿過。思考：為什么我們不能把細(xì)胞壁稱為系統(tǒng)的邊界？（提示同學(xué)從細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的功能上去考慮）評價(jià)總結(jié)：因?yàn)榧?xì)胞壁不能為細(xì)胞“傳信報(bào)安康”，所以說細(xì)胞壁不能認(rèn)為是系統(tǒng)的邊界。細(xì)胞膜才是邊界。通過剛才的學(xué)習(xí)，可以看到細(xì)胞膜的功能對于一個(gè)細(xì)胞的正常運(yùn)作是必需的。師（總結(jié)）通過今天的學(xué)習(xí)，我們體驗(yàn)了制備細(xì)胞膜的方法，跟隨科學(xué)家的足跡，了解了細(xì)胞的成分和功能