1、第一节 细胞膜系统的边界教学设计教学目标1.简述细胞膜的成分和功能2.体验科学家研究细胞膜的历程3.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法4.认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义教学重难点1.教学重点：（1）细胞膜的成分和功能（2）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义2.教学难点：（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法（2）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义教学用具多媒体、PPT课件、气球、红墨水、注射器教学过程设计教师组织与引导学生活动教学意图教师用气球制作细胞模型，模拟科学家将红色染料（红墨水）注入细胞，红色染料很快在细胞内扩散开，却不会溢出细胞外
2、的实验，说明细胞作为一个完整的系统，它有什么的存在？教师追问细胞的边界是什么呢？课题：第1节 细胞膜系统的边界。要想真正观察细胞膜要用电子显微镜，但是在电子显微镜诞生之前，科学家在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。（教师一边叙述一边用气球模型演示实验）这个实验说明细胞膜的存在对细胞重不重要？那为了进一步研究细胞膜的成分和功能呢，我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就体验一下细胞膜的制备。对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的一半，在这个实验中你们应该选择什么样的实验材料？（课
3、件展示几种细胞的图片） 追问学生：这里植物最外层为细胞壁，那细胞壁是不是植物细胞的边界呢？引导学生对植物细胞壁成分、功能及特点（全透性）的了解。进一步解释蛙的红细胞中的细胞核和细胞器存在膜结构，会干扰细胞膜的提取。并用另一个透明气球模拟哺乳动物成熟的红细胞，形象地表示没有细胞核和细胞器的细胞膜。教师讲解其实哺乳动物的红细胞并不是一开始就没有细胞核，只是在发育的过程中逐渐退化了，要为携带氧的红细胞腾出空间。选择好材料后应该怎样利用红细胞来获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？课件展示的图片。 提示学生如果对红细胞吸水涨破的原因感兴趣的可以参考本书第四章第一节的内容。如果给大家提供实验材料，
4、了解方法后，你们将采取怎样的操作来获得细胞膜？小组讨论一下强调在具体操作过程中需要注意的事项。刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来。如果把这个实验在试管中进行的话，你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗？教师用图片给学生展示离心法的原理。 过渡获取细胞膜后，下一步我们应该要对它的成分进行研究，下面我们通过资料回顾科学家对细胞膜成分探究的历程。提供材料：材料一:科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解。材料二：人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。请根据以上资料分析细胞膜主
5、要由什么物质组成?追问膜中的脂质主要是哪一类物质呢？追问你能设计实验证明细胞膜中含有蛋白质吗?追问细胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白质?细胞膜的成分和它的功能之间到底有怎样的联系呢？我们通过下面这则资料再来分析一下：神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种。神经髓鞘功能比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多科学通常是服务于生活的，我们研究清楚细胞膜的成分之后，跟我们实际生活有什么联系呢？下面请大家看一张血液检验报告单，看里面有什么问题存在。可能预示着什么问题？过渡我们常说成分决定功能，那细胞膜到底
6、具有怎样的功能呢？细胞膜的这个功能就好像我们教室的墙壁一样，如果没有的话，隔壁班的活动会直接影响到我们班，我们就无法正常地学习。过渡细胞膜的这个功能是不是就说明细胞不能与外界进行物质交换了呢？细胞膜既然能控制物质进出细胞，那为什么人有的时候还是会被病毒，病菌感染呢？如何根据提供的材料和用具，验证细胞膜的这一功能？实验材料和用具：新鲜的红色花瓣、烧杯、质量分数为15的盐酸、清水、量筒。老师对学生给出的方案进行评价。多细胞生物作为一个繁忙而又有序的细胞社会，要完成一系列复杂的生命活动必须依靠细胞与细胞之间进行密切的合作。要合作的话，细胞之间肯定要进行？重点讲解细胞膜的第三个功能“进行细胞间信息交流
7、”可以根据进行信息交流的细胞距离的远近分为两类：远距离的细胞通过化学物质进行间接的信息交流。可以将这样的两个细胞比喻为远距离进行书信交流的两个人，那这个过程中，充当寄信人、信件、邮差、收件人分别是哪些部分？收件过程中详细地址能保证准确收件，那远距离的两个细胞如何保证信息准确交流的？激素和受体是一一对应的，当内分泌细胞分泌的激素进入血液，随血液运输至靶细胞，可以与靶细胞表面的受体特异性结合，保证信息准确地交流。近距离的两个动物怎样进行交流呢？近距离的两个植物细胞能直接接触进行信息交流吗？让学生回顾本节课所学习的内容，请学生进行小结。（学生回答：边界）（学生回答：细胞膜）（学生回答：重要） 学生讨
8、论后确定：哺乳动物成熟的红细胞。原因是植物细胞有细胞壁。蛙的红细胞有细胞核和众多的细胞器学生回答：不是不行，细胞实在是太小了。可把哺乳动物红细胞放到清水里，红细胞会因吸水而胀破。取少量的红细胞稀释液（生理盐水稀释），滴到载玻片上制成临时装片，在显微镜下观察（先低倍镜后高倍镜）。滴蒸馏水（引流法），再观察结果。离心法。细胞膜中含有蛋白质和脂质。磷脂，(前面已经学过：磷脂是细胞膜的重要成分)。回顾前面学习的双缩脲试剂鉴别蛋白质的有关知识。还含有少量的糖。功能越复杂的细胞，细胞膜中蛋白质的种类和数量就越多。甲胎蛋白和癌胚抗原的含量超过正常范围，可能预示着细胞发生了病变，比如说癌变。所以当这两种物质的
9、含量超标时，我们应该进一步检查，确认体内是否出现了癌细胞。不是。细胞膜还能控制物质进出细胞。比如：营养物质能进入细胞；激素、抗体等在细胞中产生后要分泌到细胞；细胞的代谢废物要排出细胞外。细胞控制物质进出的能力是有限的。学生分组讨论，设计出实验方案。信息交流。内分泌细胞相当于寄信人；内分泌细胞分泌的激素相当于信件；血液相当于邮差；靶细胞相当于收件人。靶细胞上的受体。直接接触，比如说精子和卵细胞的结合。不能。因为有细胞壁，要进行信息交流必须在细胞直接凿出一条通道。通过模拟实验，激发学生对学习内容的兴趣，并让学生感受细胞膜的存在。体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。拓展学生的知识面，增加学生对哺乳动物红细胞的了解。在学生已有知识背景下主动建构新知识。倡导合作学习，提高学生动手操作和使用显微镜的技能。创设情境，激发学生兴趣。 利用教学媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。理论知识在实际生活中的应用。注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学。板书 第1节 细胞膜系统的边界一、制备细胞膜为什么要用哺乳动物红细胞作材料研究膜的组成?二、细胞膜的成分 脂质（约50%）、蛋白质（约40%）、糖类（约2%10%）。三、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流