名師教學設計《細胞膜-系統(tǒng)的邊界》完整教學教案

PAGE5第三章細胞的基本結構第1節(jié)細胞膜——系統(tǒng)的邊界[教學目標] 1．知識目標：簡述細胞膜的成分和功能，解釋細胞膜在維持細胞結構和功能中的重要作用。2．能力目標：進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。3．情感目標：認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。［教學重點］１．細胞膜的成分和功能２．理解細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義［教學難點］１．用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法２．理解細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義［教學過程］引入問題：1、大家在小的時候有沒有玩過肥皂泡，肥皂泡是怎樣的氣泡是光亮的，里面只有空氣。2、細胞是不是也跟肥皂泡一樣很簡單細胞具有細胞膜、細胞核和細胞質，而且是一個立體的結構，在顯微鏡下，通過調節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。3、大家身體最外層是什么器官呢如果它破了，我們會怎樣皮膚，會痛，很容易受細菌的感染。人體有皮膚可以保護自身，與外界相隔開。那么，細胞的邊界是什么呢細胞膜我們今天就開始學習細胞的基本結構，首先是細胞膜：板書：細胞膜——系統(tǒng)的邊界問題：光學顯微鏡下能否看見細胞膜光學顯微鏡下不能看見細胞膜，但是能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。科學家在電子顯微鏡誕生之后，用它清晰地觀察到了細胞膜；但在此之前，已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了。依據(jù)的實驗事實主要有：1.用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞。2.在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內，細胞表面有一層結構被刺破；如果細胞表面結構受損面過大，細胞會死亡。3.雞蛋的卵黃部分就是一個細胞，輕輕碰觸完整的卵黃表面，可以感受到它有彈性，用尖銳的物體挑破它，黃色的漿液就流散出來。也就是說，那層包裹著黃色漿液的透明薄膜就是細胞膜了細胞膜作為細胞的邊界，它化學成分與功能和細胞的穩(wěn)定性密切相關，而我們要研究細胞膜的化學組成，首先要把細胞膜與細胞的其他成分分離開，下面我們就結合實驗，體驗一下細胞膜的制備：板書：一、實驗：制備細胞膜對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關鍵。板書：1、選材請從下面細胞中選出符合研究細胞膜的細胞，并說明理由討論：上述圖中分別是什么細胞高等植物細胞、紅細胞、肌細胞問題：哪一種細胞比較適合提取細胞膜呢請嘗試說出原因學生討論后確定：紅細胞。原因是沒有細胞壁，沒有細胞核和眾多的細胞器。讓學生閱讀課本P41旁欄相關信息：對紅細胞有特殊要求嗎雞紅細胞可以嗎哺乳動物成熟的紅細胞。雞的紅細胞不行，因為雞屬于鳥類，不是哺乳動物。哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞壁；細胞內沒有細胞核和其它眾多的細胞器，可以避免其它膜的干擾（讓學生在課本中畫出來）。板書：1、選材：哺乳動物成熟的紅細胞2、原因：哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞壁；細胞內沒有細胞核和其它眾多的細胞器那么如何利用紅細胞獲取細胞膜呢用鑷子撕去行嗎用針刺破可以嗎你有什么方法呢板書：3、實驗原理細胞太小了，這些方法肯定行不通。既然我們無法用上述的工具獲取細胞膜，那不如讓它自行破裂，更加簡易。展示紅細胞在不同溶液中的圖片根據(jù)圖中紅細胞的形態(tài)差異，你能描述一下本實驗的實驗原理嗎板書：3、實驗步驟1.制作裝片2.觀察3.滴蒸餾水（注意細節(jié)，在書上畫出具體方法）4.持續(xù)觀察圖示：紅細胞的變化板書：4、結果分析圖示：（左圖）人正常的紅細胞照片、（右圖）人部分紅細胞已漲破的照片剛才我們只是觀察到細胞膜的存在和破裂，并沒有真正把細胞膜提取出來。如果把這個實驗在試管中進行的話，你能夠想辦法獲得較為純凈的細胞膜嗎提示：細胞膜和細胞質中的其他結構密度不一樣。采用不同轉速離心的方法將細胞膜與其他物質分開。如果沒有離心機的話，我們還可以采取靜置的方法。過渡：得到純凈的細胞膜之后就可以分析它的組成成分，那么，細胞膜究竟含有哪些成分呢讓我們一起來回顧一下科學家的研究歷程。材料一:科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質能夠優(yōu)先通過細胞膜，并且細胞膜能夠被溶解脂類物質的溶劑溶解。材料二：人的消化液中含有許多能夠水解蛋白質的物質，稱為蛋白酶。用蛋白酶處理細胞膜，會使細胞膜分解。請根據(jù)以上資料思考細胞膜在組成上有何特點細胞膜中含有脂質和蛋白質。追問：①細胞膜中的脂質主要是哪一類物質呢②你能設計實驗證明細胞膜中含有蛋白質嗎③閱讀教材P41,細胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白質提示：①磷脂(前面已經(jīng)學過：磷脂是細胞膜的重要成分)。②回顧前面學習的雙縮脲試劑鑒別蛋白質的有關知識。③還含有少量的糖。板書：二、細胞膜的成分1.在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富，動物細胞的細胞膜中還有膽固醇2.功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多成分紅細胞細胞膜肝細胞細胞膜大腸桿菌蛋白質（%）606075那么細胞膜有哪些功能呢閱讀以下一位生物老師作的一首贊美細胞膜的詩，從中體會細胞膜的功能。然后閱讀課本P42，找出與詩對應的細胞膜的三個功能。是誰，隔開了原始海洋的動蕩。是誰，奏鳴了生命的交響。是誰，為我日夜守邊防。是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！板書：三、細胞膜的功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開圖片：原始地球膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關重要的階段。使細胞成為一個相對獨立的系統(tǒng)，為細胞的生命活動提供了一個穩(wěn)定的內部環(huán)境。過渡：細胞膜的第一個功能是否說明細胞就不與外界進行物質或能量的交換了呢實例：科學家做過這樣的實驗：準備好含Ca2+、Mg2+、Si4+的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時間后，番茄培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+下降，水稻培養(yǎng)液中的Ca2+、和Mg2+濃度增加。Si4+的情況剛好相反：水稻吸收大量的Si4+，而番茄幾乎不吸收Si4+。問題：這一切說明了什么板書：2、控制物質進出細胞（選擇性透過膜）另外，如果是多細胞生物，完成一項生命活動一般需要多種細胞分工合作，共同完成，這時，細胞之間就需要交流信息。人類可以怎樣交流信息信息交流方式：如果距離比較遠的可以打電話、寫信、發(fā)E-mail，面對面可以直接談話、相互拍手表達自身的意思等。那細胞是如何交流信息的板書：進行細胞間的信息交流如胰島細胞要讓血液中的血糖濃度下降，但距離較遠，這時胰島細胞可不可以打個電話讓血糖下降1、細胞分泌化學物質間接傳遞信息2、細胞膜直接接觸傳遞信息（如細胞之間的識別與結合請你嘗試說出“細胞識別”的例子。你認為細胞膜還有什么功能提示：①海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細胞，這些精子與卵細胞并沒有發(fā)生相互結合；②免疫細胞吞噬病毒或細菌，而正常情況下并不吞噬自身的細胞；③植物傳粉后，同種和不同種的花粉都會落到雌蕊的柱頭上，同種的花粉能萌發(fā)，異種的花粉不能萌發(fā)或萌發(fā)緩慢；④人類輸血時要嚴格配血；⑤器官移植（如骨髓移植）能否成活等。3、細胞間形成通道進行信息交流以上所講的是細胞膜的結構和功能。在植物細胞的外面還有一層細胞壁。板書：四、植物細胞的細胞壁（全透性）圖示：植物細胞板書：1、主要成分：纖維素和果膠2、主要功能：支持和保護補充知識：果糖存在于水果中，蜂蜜中含量最高。果糖是甜度最高的一種糖，它的甜度是蔗糖的倍。果膠存在于植物細胞壁和細胞內層﹐為內部細胞的支撐物質。柑橘﹑檸檬﹑柚子的果皮是果膠的最豐富來源﹐這類果皮大約含30％果膠。[板書設計]細胞膜——系統(tǒng)的邊界一．實驗：制備細胞膜1.選材：哺乳動物成熟的紅細胞（