《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》-教學(xué)設(shè)計(總11頁)

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1、 《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》 教學(xué)設(shè)計 學(xué) 院：生命科學(xué)學(xué)院 姓 名：胥婷婷 實習(xí)學(xué)校：通化縣第七中學(xué) 3.1《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》 教學(xué)設(shè)計 一、教材分析 “細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界”是人中《生物》必修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。 二、學(xué)情分析 學(xué)習(xí)者是高中一年級學(xué)生，對于細(xì)容初中有一定的基礎(chǔ)。這個階段的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高，課堂上應(yīng)該充

2、分調(diào)動學(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)過程中應(yīng)該多聯(lián)系生活實際，利用類比推理等方法，幫助學(xué)生識記和理解。 三、教學(xué)目標(biāo) （一）知識目標(biāo)： 1.通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠簡述細(xì)胞膜的成分和掌握細(xì)胞膜的功能； （二）能力目標(biāo)： 1.通過學(xué)習(xí)，學(xué)生體驗制備細(xì)胞膜的方法； 2.通過觀察、分析所給材料，提高學(xué)生獲取信息的能力； （三）情感目標(biāo)： 1.學(xué)生能夠認(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。 四、教學(xué)重難點 （一）教學(xué)重點 1.細(xì)胞膜的成分和功能 2.細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義 （二）教學(xué)難點 1.用

3、哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。 2.細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。 五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容 教師行為 學(xué)生行為 設(shè)計意圖 導(dǎo) 入 本 章 1min 著名的生物學(xué)家翟中和院士說“我最簡單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧！”為什么一個細(xì)胞會比智能電腦更精巧呢？細(xì)胞到底有什么精巧之處？它的精巧會不會與其結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？今天我們就來學(xué)習(xí)第三章——細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。 產(chǎn)生疑問的同時形成學(xué)習(xí)和探討新知識的興趣。 引用名言，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲 引 入 本 節(jié) 內(nèi) 容 3min 同學(xué)們都知道我只雄雞，這只雄雞是靠什么來圈定的呢？那就是邊

4、界。邊界對于一個系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，細(xì)胞作為一個生命系統(tǒng)，它有沒有邊界呢？請看材料一，科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。 【學(xué)生討論】伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？此實驗說明了什么？ 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。 學(xué)生閱讀材料并進(jìn)行思考，嘗試回答問題，從而感知細(xì)胞邊界的存在。 創(chuàng)設(shè)問題情境引導(dǎo)學(xué)生思考和猜測 一、 體 驗 細(xì) 胞 膜 的 制 備 方 法 13min 現(xiàn)在我們知道的由哪些物質(zhì)組成、

5、具有什么功能呢？我們還是一無所知，也就是說我們需要研究細(xì)胞膜，拿什么來研究呢？首先就來學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的制備。 1.實驗材料： 對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關(guān)鍵。以下幾種材料：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞、高等動物細(xì)胞、高等植物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞。 【學(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)細(xì)胞、高等植物細(xì)胞有細(xì)胞核以及復(fù)雜的細(xì)胞器，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁。細(xì)菌細(xì)胞屬于原核還是真核?。吭?，那它沒有真正的細(xì)胞核，也沒有核糖體以外的細(xì)胞器，但是，它最外面有一層細(xì)胞壁。用這些材料來制備細(xì)胞膜是很困難的，因此，選材應(yīng)遵循的原則：①無細(xì)胞壁②無細(xì)胞核③無眾多的細(xì)胞器。哺乳動

6、物成熟紅細(xì)胞為什么滿足這些條件呢？因為它的主要功能是通過血紅蛋白來運(yùn)輸氧，所以在發(fā)育過程中，它的細(xì)胞核和細(xì)胞器等逐漸退化并排出，為血紅蛋白騰出更多的空間。 【提問】雞血紅細(xì)胞行不行??？為什么？ 對，雞不屬于哺乳動物。 2.實驗原理： 【提問】有了實驗材料，接下來要怎么操作呢？用針扎破細(xì)胞行不行？用鑷子把細(xì)胞膜剝下來可以嗎？為什么？ 細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃放在清水里，水就會滲進(jìn)細(xì)胞，細(xì)胞吸水多了會怎么樣呢？就好像吹氣球，越吹越大，然后就怎么樣啊？會漲破。所以，實驗原理就是細(xì)胞的吸水漲破。結(jié)合教材41頁的圖片來理解?！咎釂枴康谝桓闭＜t細(xì)胞是什么形狀?。客瑢W(xué)們都很善于觀察啊，紅細(xì)胞是兩面

7、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，可以看見細(xì)胞內(nèi)容物流出來了。 3.制備細(xì)胞膜的步驟： 給大家2min時間自己閱讀課本上P41的方法步驟和2副光鏡下的照片，體會制備細(xì)胞膜的方法。注意顯微鏡的使用方法和注意事項。 大家再看看41頁上的兩張光鏡照片整個黃色的圓圈是你觀察的視野，紅細(xì)胞是視野里的小圓圈?！咎釂枴坑袥]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，小黑點就是漲破后的細(xì)胞不會反光而造成的。 【學(xué)生討論】顯察到細(xì)胞膜了，但是如果這個實驗是在試管中完成的，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)

8、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)速離心的方法來將它們分離開來。有同學(xué)提到過濾，還有一種方法叫凝膠過濾，也是可以的。 思考幾種實驗材料，比較和初步分析，選擇一種實驗材料，并嘗試說出原因。 結(jié)合自己的思考，從老師的講，思考為什么哺乳動物紅細(xì)胞可以作為實驗材料？通過思考并結(jié)合老師的講解，了解紅細(xì)胞滿足選材原則的根本原因。 學(xué)生答不行，因為它不是哺乳動物。 學(xué)生齊聲回答不可以?；卮鹄蠋煹膯栴}，因為細(xì)胞太小了。 結(jié)合老師的比喻，氣球不斷吹會漲破，細(xì)胞也會漲破。 學(xué)生回答呈面窩狀。 學(xué)生答球形。 閱讀教材

9、 看書，觀察圖片，對比。學(xué)生回答第二幅圖里面有小黑點。 思考與討論 學(xué)生回答蒸餾、萃取、過濾等等。 思考并聽講 體會實驗材料的正確選擇對于科學(xué)研究的重要性，提高學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)。 培養(yǎng)學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗的原理。通過類比，幫助學(xué)生理解。 通過問題和討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，產(chǎn)生對實驗的興趣，培養(yǎng)大膽創(chuàng)新的思想。 二、 細(xì) 胞 膜 的 成 分 8min 通過上述的實驗，我們已經(jīng)制細(xì)胞膜，現(xiàn)在，我們就來研究細(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)家做過這樣的實驗，用脂質(zhì)溶劑去溶解細(xì)胞膜，發(fā)現(xiàn)細(xì)

10、胞膜被溶解了，脂質(zhì)分子進(jìn)入到溶劑中。在化學(xué)上有一個理論叫相似相溶，意思是說結(jié)構(gòu)成分相似的物質(zhì)可以相互混溶。 【學(xué)生討論】你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？并說明理由。 也就是說細(xì)胞膜里含有脂可以結(jié)合材料二（①1859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)，也容易穿過膜，反之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，就不容易穿過膜。②1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實驗，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。）再看一看。 那是不是細(xì)胞膜里就只有脂質(zhì)一學(xué)家又做了這樣的實驗，請看材料三，科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深

11、層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。（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)） 【學(xué)生討論】你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？ 很好，實驗證明了細(xì)胞膜含有蛋白質(zhì)，如果讓你設(shè)計一個實驗來證明蛋白質(zhì)的存在，怎么做？雙縮脲試劑使用有什么要求？ 上述科學(xué)實驗的研究發(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%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類約占2%-10%。 其中脂質(zhì)以磷脂含量最為豐細(xì)胞膜形使功能時起到重要作用，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，不一樣。 思

12、考并討論。 學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有脂質(zhì)。 學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有蛋白質(zhì)。 學(xué)生回答用雙縮鳥試劑，紫色反應(yīng)。先A后B。 學(xué)生回答不一樣。 結(jié)合材料培養(yǎng)學(xué)生分析和獲取知識信息的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動探討，與尋求科學(xué)知識。 三、 細(xì) 胞 膜 的 功 能 10min 到這里，我們已經(jīng)一步一步地揭開了細(xì)胞膜的神秘面紗。細(xì)胞膜可以作為一個細(xì)胞系統(tǒng)的邊界，它到底有哪些功能呢？ 1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 我們可以把細(xì)胞膜形象地比喻，把外面的喧囂隔開了，讓你們在一個安靜舒適的環(huán)境下學(xué)習(xí)和生活。細(xì)

13、胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，對于原始生命有著重要意義，它保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。所以，從進(jìn)化上講，膜的出現(xiàn)是生命起源過程中一個非常重要的階段。 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 第一個功能同學(xué)們理們現(xiàn)在想想海關(guān)或邊防檢查站等，對于進(jìn)出口的人和物品是不是都要進(jìn)行嚴(yán)密的把關(guān)和檢查啊？違禁物品、毒品等能不能入境？有校牌能進(jìn)，沒有的能不能進(jìn)來啊？細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出也是一樣的道理，細(xì)胞需要的營養(yǎng)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及時排除去。這個功能與細(xì)胞膜的選擇透過性是相適應(yīng)的，關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)后期我們會詳細(xì)學(xué)習(xí)。估計有同學(xué)會想，既然細(xì)胞膜能夠控制有害物質(zhì)的進(jìn)出，

14、我們是不是就不會生病了呢？當(dāng)然不是，大家記住細(xì)胞膜這個功能是有相對性的，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.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 在日常生活中，大家都是通過人交流的?。科鋵?，細(xì)胞和細(xì)胞之間也有它們的秘密語言，它們也有交流。細(xì)胞膜就是細(xì)胞間交流的“信號轉(zhuǎn)換站”，大家請看42頁圖3-2，第一幅圖表示內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素，經(jīng)過血管的運(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)胞膜把信號傳遞給了靶細(xì)胞。內(nèi)分泌細(xì)胞就是發(fā)出信號的細(xì)胞，激素就是信號分子，除了激素，一些抗體和神經(jīng)信號等也可以作為信號

15、分子被傳遞。靶細(xì)胞就是接受信號分子的細(xì)胞。受體是細(xì)胞膜表面的識別信號分子的物質(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。這樣一個過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)胞之間通過接觸來傳遞信息，接觸后細(xì)胞膜會相互識別比如精子和卵細(xì)胞的結(jié)合。別看青蛙和蟾蜍長得像，自然環(huán)境中，青蛙的精子會與蟾蜍的卵細(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)通過通道傳遞到另一個細(xì)胞。這種信息交流方式也不通過直接接觸，打個比喻，通道就好像電話線，相鄰的同學(xué)可以通過打電話，讓信息

16、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)胞形成的信號通道，叫做胞間連絲?，F(xiàn)在，問大家一個問題，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慢慢學(xué)習(xí)。有興趣的同學(xué)可以自己查資料。 聽講并且結(jié)合老師的比喻理解細(xì)胞的功能 回答理解了。 沒有校牌不能進(jìn)。結(jié)合老師的比喻理解細(xì)胞膜的功能。 回答問題，打電話、發(fā)信息、微博、聊QQ、電子郵件等等 學(xué)生回答不會。 學(xué)生回答不是的。 通過形象的比喻，幫助學(xué)生理解和記憶細(xì)胞膜的功能。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活來

17、學(xué)習(xí)的能力。 復(fù)雜的問題簡單化，抽象的具體化，幫助學(xué)生理解。 四、 細(xì) 胞 壁 2min 【提問】前面我們?yōu)槭裁床贿x擇植驗材料?。? 對，因為植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，它的化學(xué)成分是纖維素和果膠，對植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。另外，細(xì)菌也有細(xì)胞壁，但成分是肽聚糖。 既然植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，為什么植物細(xì)胞不把細(xì)胞壁作為它系統(tǒng)的邊界呢？主要是因為細(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。 學(xué)生回答因為它有細(xì)胞壁和細(xì)胞核以及細(xì)胞器。 學(xué)生思考?；卮饐栴}。 照應(yīng)前文，幫助學(xué)生融會貫通。引導(dǎo)

18、學(xué)生主動發(fā)問和思考。 五、 課后檢查3min 回答課后練習(xí)。完成《世紀(jì)金榜》自主演練和課后鞏固。 復(fù)習(xí)鞏固。 六、板書設(shè)計 第一節(jié) 細(xì)胞膜————系統(tǒng)的邊界 一、制備細(xì)胞膜 材料：哺乳動物成熟紅細(xì)胞 原理：吸水漲破 二、細(xì)胞膜的成分 脂質(zhì) 約50% 蛋白質(zhì) 約40% 糖類 約2%-10% 三、細(xì)胞膜的功能 1.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 四、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

19、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)散到整個細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有 思考與討論： 伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？此實驗說明了什么？ 材料二 ①185erton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)，也容易穿過膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過膜。 ②1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實驗，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。21教育網(wǎng) 思考與討論： 你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？并說明理由。 材料三 科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。（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)） 思考與討論: 你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？ 10