細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能全國公開課一等獎

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能【教學(xué)目標(biāo)】1用,述。2．能力目標(biāo)：分析科學(xué)家建立生物膜結(jié)構(gòu)模型過程，嘗試提出問題，大膽作出假設(shè)；發(fā)揮空間想象能力，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。3．情感目標(biāo)：認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。【教學(xué)重難點(diǎn)】1．重點(diǎn)（1）細(xì)胞膜的功能和細(xì)胞膜成分的探索歷史。（2）細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷史。2．難點(diǎn)（1）流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。（2）理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義?！窘虒W(xué)方法】講授與學(xué)生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、資料分析法【教學(xué)過程】們組體—。大家對于細(xì)胞應(yīng)該有了一定的認(rèn)識——我們在初中學(xué)習(xí)過，在前面的實驗中我們也曾經(jīng)觀察過一些細(xì)胞。T：你認(rèn)為細(xì)胞最外面的結(jié)構(gòu)是什么S：……（生發(fā)：脫而出同學(xué)可往往答細(xì)膜；有思的同回答胞壁比較嚴(yán)謹(jǐn)同學(xué)回答植物胞的外層細(xì)胞，動物胞的外層細(xì)胞”等）（教師評后結(jié)，意點(diǎn)學(xué)生思維慣）T動胞細(xì)壁像、、等物胞具胞。細(xì)的細(xì)壁要是素膠它有活的功是物胞持保護(hù)用對菌菌細(xì)與不我以的中步。然我天點(diǎn)的題細(xì)為們論“的界統(tǒng)邊界是什么這里的答案就只有一個：細(xì)胞膜。細(xì)這里的“生命活性”可能對大家還比較抽象，不過隨著我們對細(xì)胞膜等功能的深入，你就會慢慢了解。（板書：細(xì)胞——系統(tǒng)的邊界）T于膜統(tǒng)界們有的識是不舉一些來胞個界在S：直光鏡子觀到。T好子可清膜在顯然看膜是能夠的細(xì)外是限。除樣觀我不過他間知的呢（頻介學(xué)顯針力拓實路學(xué)興趣）用注一伊質(zhì)變內(nèi)微察會擴(kuò)到整胞能逸。微。明呢。））S），能，。S…T學(xué)比形作體保代進(jìn)一獨(dú)內(nèi)環(huán)境重細(xì)這將與境內(nèi)持化的相對才備的件正此命源科學(xué)家把“原始界膜”的形成作為生命演變中的重要階段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的誕生成為可能！S：細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。（板書）既然細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界這就好像皮膚是我們?nèi)梭w的邊界一樣我們的皮膚可以阻止一些病毒、細(xì)菌等進(jìn)入我們體內(nèi)，細(xì)胞膜也應(yīng)該有類似的功能。S：……T個較于控細(xì)功在會有的需了有許的入細(xì)胞不需要的，或者對細(xì)胞有害的物質(zhì)就不容易進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為“選擇透過性”不過選擇透過性只有活的細(xì)胞的細(xì)胞膜也具有細(xì)胞死亡這種選擇透過性就喪失了。記得在我們初中的學(xué)習(xí)中我們通過實驗的方法來檢驗玉米的種子是否還具有萌發(fā)的活（也計。。）：1在0－5泡h。2取0的0煮后冷卻作為對照的實驗材料。3．分別取煮過和未煮過的玉米種子放在培養(yǎng)皿中，用刀片沿胚的中線縱向切開籽粒，用稀釋20后，倒去紅墨水，用水沖洗籽粒數(shù)次，直到?jīng)_洗液無色為止（洗去浮色）。4．觀察籽粒中胚的顏色。（投影）結(jié)果預(yù)期：未煮過的籽粒的胚細(xì)胞未被染成紅色；煮過的籽粒的胚細(xì)胞被染成紅色。（胚細(xì)胞被染紅說明了胚細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性也就說明胚細(xì)胞死亡不再具有萌發(fā)活性）S：細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。（板書）細(xì)胞作為一個個體的基本組成單位對于一個個體來說生活在外界環(huán)境中與周圍的環(huán)境關(guān)系密切不斷地與外界環(huán)境發(fā)生著物質(zhì)和信息的交流構(gòu)成個體的細(xì)胞也應(yīng)該是這樣的只有這樣，細(xì)胞才能聯(lián)合起來組成能行使同一功能的組織再構(gòu)成器官……而細(xì)胞之間的信息傳遞應(yīng)該就是系統(tǒng)的邊—細(xì)胞膜。T：（放映有關(guān)細(xì)胞間進(jìn)行信息傳遞的動畫、圖片等，同步解說）在多細(xì)胞生物體內(nèi)各個細(xì)胞都不是單獨(dú)存在的它們必須保持功能的協(xié)調(diào)這種協(xié)調(diào)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也有賴于信息的交流。這種信息的交流大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。胞）；胞膜的功能除了上述介紹的三點(diǎn)還有一些其他的功能這個問題大家可以在課下查找資料也可以在后面的學(xué)習(xí)中逐漸了解，總結(jié)。對生物膜成分和結(jié)構(gòu)的探索歷程。（板書）T人們對事物的認(rèn)識是有一個過程的科學(xué)家當(dāng)年正是懷著對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始了對生物膜結(jié)構(gòu)的孜孜以求地探索歷經(jīng)了一百多年時間走過了一條曲折的道路直到現(xiàn)在仍有許多科學(xué)家在繼續(xù)深入研究讓我們一起重溫一下這段歷史會讓大家對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解有所啟發(fā)我想讓大家穿過時空隧道回到一百多年前假想一下如果你是當(dāng)時的一位科學(xué)家，你會怎樣去研究細(xì)胞膜的結(jié)（提示學(xué)生引導(dǎo)他們明白限于當(dāng)時的技術(shù)條件還不能親眼看到生物膜無法想像它的結(jié)構(gòu)是什么樣的通過什么辦法進(jìn)行第一步的探究呢引導(dǎo)學(xué)生看教材后明白當(dāng)時科學(xué)家是從生理功能入手來探究的通過實驗觀察科學(xué)家才有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评硖岢瞿な怯芍|(zhì)組從。S。T就研用學(xué)法——假法我究結(jié)構(gòu)的的面?zhèn)兗液推疬@。問（1）：胞成么展：實關(guān)片時：19世紀(jì)末人頓）實用50多化植通過實膜質(zhì)的不以的不質(zhì)容胞胞。T據(jù)能假說S：出是成。T得后有的取和呢S：必鑒確題。T為始膜行和呢S：時能。T說題呢S：說科重。T至20世初才將哺細(xì)出分表明膜的主要成分的確是磷脂和蛋白質(zhì)從而以實驗說明了歐文頓的假說是成立的也就是說假說是在實驗與觀察的基礎(chǔ)上提出來的，同時又需要更進(jìn)一步的實驗來證明。問題（2）：探究這些物質(zhì)是如何組成膜的出示資料②1917年歐文·朗繆爾將取的質(zhì)展在盤的面，發(fā)脂在面形成一肪因為磷脂分子的“頭部”親水所以在—空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸尾部則朝向空氣一面這樣磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層。T大家分組討論利用手中的磷脂分子模型擺出下面兩種情況下磷脂的分布情況①在空水界面上②完全浸沒在水中。S：小組代表上黑板演示。展示材料③：戈特和格倫德爾對血影的研究。時間：1925年人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel實驗：兩位科學(xué)分離純化了紅細(xì)胞，從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類，按Lnur的方法進(jìn)行展層并比較展層后的脂單層的面積和根據(jù)體積所推算的總面積發(fā)現(xiàn)提取的脂鋪展后所測的面積同實際測量的紅細(xì)胞的表面積之比為（～）1，約為兩倍。T如的你發(fā)磷好兩大膽的能假說S：膜是。T磷細(xì)樣分用模。S：分組論，可有種排方式并出細(xì)膜應(yīng)面都于環(huán)境，所討論到正確的布方。問題（3）：蛋白和脂的置關(guān)又是何的呢展示料④羅伯森的位模型時間：199年人物．Robersn羅伯特森暗—明—約約m。，，外，，質(zhì)—脂—蛋。主。單位膜結(jié)構(gòu)模型繼承了前人的有關(guān)結(jié)論，又成功地利用了先進(jìn)的電子顯微鏡的觀察結(jié)果作為證據(jù)。但是他將生物膜描述為靜態(tài)的剛性的結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)很快又被新的技術(shù)手段下的實驗所否定。以討論小組的形式開展課堂討論交流。（1）生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢請說說你的看法。S：生物膜的動鑲嵌型不可完美無。人對自然的認(rèn)識無止境隨著實技術(shù)的不斷創(chuàng)和改進(jìn)對膜研究將加細(xì)入微膜結(jié)構(gòu)進(jìn)一步識將能完善地釋細(xì)胞的各種功，不斷善和發(fā)流動鑲模型。的確流鑲嵌模是目前們普遍同的但它法完地回答物膜的有功能所以后如Wallach于1975年提出晶格鑲嵌模型Jain和于7出很分。（2用S：在建立生膜模型過程中實驗技的進(jìn)起到了鍵性的動作用如血影制取和化學(xué)成的鑒定術(shù)使人認(rèn)識膜化學(xué)組電子微鏡的生使們終于到了膜存在冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識便不能發(fā)展。（3）分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是如何得到體現(xiàn)的S：在建立生膜模型過程中結(jié)構(gòu)與能相應(yīng)的觀始終引人們不實踐、識，再生，都。一。，運(yùn)白，不。（4）分析生物膜模型的建立過程，你受到什么啟示S：科學(xué)研究要在驗和觀的基上，通嚴(yán)謹(jǐn)推理和膽的想，提假說，通過實驗進(jìn)步地驗假說。S：科學(xué)研究賴于術(shù)的進(jìn)，技進(jìn)步了可以到更多的實驗據(jù)。S：科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程一個長的過，涉及許多學(xué)家的勤工作。S：科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程不是一帆風(fēng)順的，往往是在繼承的基礎(chǔ)上不斷驗證、修正和完善發(fā)展的。S：科學(xué)的觀并不是真，還須過實驗證科學(xué)說是一不變，需不斷完善。T：流鑲嵌型的體內(nèi)是如的呢（1）磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)。（2）蛋白質(zhì)分