1、教学目标:1.知识目标: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,2.能力目标: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。3.情感目标: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;制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理,养成科学的思维方法。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。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。课时安排: 1课时教学程序 教师的组织和引导学生活动导课:细胞像一台精密的生命机器,今天我们将这一生命机器拆开,来了解细胞各部分的结构和功能。复
2、习提问:动物细胞的基本结构,植物细胞呢?问题探讨:1、光镜下能看清细胞膜吗?2、科学家在用电镜看清细胞膜之前,已经确定细胞膜存在的依据是什么?过渡:任何系统都有一个边界,边界把系统内部和外部分隔开来。例如,国与国之间有国界,人体的皮肤、黏膜就是人体内部与外界环境的边界。那么细胞与外界的边界呢? 一、 细胞膜化学成分:细胞膜是细胞与外界环境分隔开来的边界,那么它是由哪些物质组成的,具有怎样的结构,可以执行哪些功能呢?要研究细胞膜的化学成分及结构,首先我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就结合实验体验一下细胞膜的制备。1.体验制备细胞膜的方法的实验问题探讨:要制备细胞膜,首先要确定合适的实验材料,是
3、不是所有的细胞都适合呢?:屏幕展示几种细胞图象(叶肉细胞、肌细胞、红细胞)上述几种细胞中,哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢?请尝试说出原因? 选植物细胞还是动物细胞,为什么? 动物细胞除了细胞膜外,它的细胞核和许多细胞器也有膜,这些膜与细胞膜混在一起,很难获取细胞膜,选择何种材料更好呢?如果有一种细胞没有细胞核和众多其他有膜的结构,那么用这种细胞作为制备细胞膜的材料,这个问题就迎刃而解了。那么有没有这么一种细胞呢? 能不能用鸡或鸭的红细胞呢? :现在我们又遇到了一个问题,如何使细胞破裂,让细胞内容物流出来?用镊子撕取行吗?用针刺破行吗?:红细胞吸水胀破的图片 细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细
4、胞放在清水中,水会进入细胞,把细胞胀破,细胞内的物质流出来,这样我们就可以得到细胞膜了。思考:若在试管中制取细胞膜,细胞破裂后,还需用什么方法才能把细胞膜和细胞质分离?:在体验细胞膜的制备过程中,我们了解到。选取合适的实验材料是我们实验能否成功的一个很关键的环节。在这个实验中我们为什么选取哺乳动物的红细胞作为实验材料?采用了什么方法使细胞破裂?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。如果把这个实验放在试管中进行的话,你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗?2、细胞膜的成分通过长期的研究,现在我们已经比较清楚地了解了细胞膜的化学结构了。接下来我们一起沿着科学家研究足迹,一起
5、重温一下人类探索细胞膜结构的过程。:展示资料一、1859年,欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。资料二、人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质。用这种物质处理细胞膜,会使细胞膜分解。思考:请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点? 思考:那么大家联想一下前面的知识,回想一下,在组成细胞膜的脂质中哪种脂质最丰富,含量最多?思考:你能设计实验证明细胞膜中含有蛋白质吗?思考:那么除了脂质和蛋白质以外,细胞膜还含有哪些成分呢?请同学们阅读一下课本P41。我们知道细胞膜还含有少量糖类。成
6、分红细胞细胞膜肝细胞细胞膜大肠杆菌蛋白质606075脂质404025糖类微量00说明:不同细胞膜中,各种物质的含量是不同的。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多总结:细胞膜功能的复杂程度与蛋白质种类和数量有关。二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开。细胞膜作为系统的边界,它的最明显的功能是分隔作用。将细胞膜与外界环境分隔开,保持了相对稳定的细胞内部环境。就好象学校的围墙一样,围墙把校园与校外分隔开来,保证了校园环境的稳定,让同学们可以安心学习。 我们知道生命起源于原始的海洋,原始海洋中的有机物逐渐聚集并相互作用,演化出原始的生命。而在这个过程中,膜的出现至关重要。它使生命物质与外界环
7、境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的生命系统。2.控制物质进出细胞。:物质进出细胞的示意图从图解我们可以清楚地看出,有些物质可以从外界进入细胞,而有些物质则不容易进入。细胞内的某些物质可以排出到细胞外,而有些成分则不能出去。由此可见,细胞膜像边防检查站一样,对进出细胞的物质进行严格的“检查”,所以细胞膜有控制物质进出细胞的功能。思考:有人把细胞膜的这个功能比喻窗纱,窗纱能将小虫挡在外面,而能让空气进入,你认为这种比喻恰当吗?有没有不妥的地方?3.进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内,每个细胞都不是孤立存在的,它们之间必须保持功能的协调,才能使生物体健康地生存,因此,细胞之间也像人一样
8、需要彼此之间交流信息。细胞之间交流信息与细胞膜有着密切的关系。信息交流的方式多种多样:方式一、激素分泌传递作用过程(间接交流)细胞分泌的化学物质(激素),随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。这种方式好象是人与人之间通过邮件来传递信息。在邮件传递过程中,为了保证传递的准确无误,收件人要有一个准确详细的地址。同样,在间接交流中,激素通过靶细胞膜上的受体来识别靶细胞,这样可以保证激素准确无误地作用于靶细胞。:方式二、细胞识别过程(直接交流)细胞可以通过细胞膜的直接接触来传递信息。这种方式就好象是人与人面对面的交流。人与人之间除了上述两种交流方式外,现在我们还可以通过网络
9、来交流。细胞之间也有用来交流的网络。:方式三、胞间连丝相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,例如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。这种方式就好象是人与人之间通过电话来传递信息。思考:除此以外,细胞膜还有哪些功能? 三、细胞壁的成分和功能(出示细胞壁亚显微图)思考:1、细胞壁的主要成分和功能?2、细胞会和细胞膜一样,具有控制物质进出功能吗? 学生思考后回答利用已有知识和生活经验进行思考回答,并大胆猜测。利用已有知识展开讨论动物细胞没有细胞壁,所以选择动物细胞制备细胞膜更容易。教材P40相关信息思考、回答不行,细胞太小了观察图,展开思考。阅读P41相
10、关信息,思考、回答。(差速离心)(没有细胞壁,没有细胞核和其他有膜的细胞器;渗透作用)理解科学探索的执着与艰辛,学生应养成科学思考的习惯。思考(说明细胞膜中含有脂质和蛋白质)磷脂,磷脂是细胞膜的主要成分。在获取的较纯净的细胞膜中加入双缩脲试剂阅读,讨论想像原始海洋环境的恶劣,思考细胞膜的出现重要意义同学们列举现实中的具体事例,深刻理解此功能比较、分析得出细胞膜的控制物质进出的功能是相对的。有相同之处:对通过的物质有选择性。也有不同之处:细胞膜对进出细胞的物质的选择有主动性。而窗纱没有,只是机械的阻隔。找出这种交流方式中的“发件人、邮件、邮差及收件人”观察P42图3-2阅读文字抓关键词比较、分析、概括(分泌、排泄、免疫等功能)观察、思考、回答、体会细胞膜的重要意义