1、细胞膜系统的边界教学设计生物 杨春蕾授课时间2017课时安排1课时 （第13课时）教学内容细胞膜系统的边界所用教材教材名称：生物第1册，第2章4节3033页出版社：人民教育出版社课型新课讲授教学目标知识与技能：学生能简述细胞膜的成分和功能。过程与方法：体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜，并通过实验设计证明细胞膜中有蛋白质情感态度价值观：学生能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和进一步体会蛋白质作为生命活动的承担者的体现，并培养学生利用所学生物知识解决新问题的意识。教学重点1体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜。2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难点认同细
2、胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义课时安排一课时教法讲授、分析、提问学法讨论、观看视频教学用具PPT、板书、视频、红细胞模型学情分析本节课的教授对象是高中一年级学生，具有一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立但不完善，但他们学习积极性较高，在课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。学生在初中生物学学习中，已通过显微镜观察了细胞的结构，对细胞膜已有所了解，但很大程度上，仍停留在老师、教科书告知的知识上，并没有真正看到细胞膜，但由于时间及条件限制，实验以视屏形式展示，让学生体验科学探究的过程，并且从中学会选择材料，
3、分析选择何种材料原因，并通过通俗易懂的文字与图片，帮助学生识记和理解。时间教学过程设计思路1min引入：细胞是生物体结构和功能的基本单位，也是最基本的生命系统层次，有其特定的组成、结构和功能，前面学习了组成细胞的各种分子，接下来我们将从细胞的结构方面进一步认识细胞；从认识系统的角度，来认识细胞3min1.细胞膜是细胞的边界过渡一：任何的系统，不管是生命系统还是非生命系统，都有边界，边界对系统的稳定有重要意义，如国家的边界，国家的边界是？对国家有什么意义？学生：维护着国家的稳定，领土主权不容侵犯。教师：补充：这是一种假象的人为规定的边界；教师：再比如个体人，人的边界是？有什么作用？学生：有皮肤和
4、粘膜，对人体有保护作用，教师：补充：这是真实存在的边界。过渡：细胞也有边界，这种边界是假象的还是真实存在的呢？图片展示：光学显微镜下动物细胞和电子显微镜下细胞膜结构。教师：光学显微镜看不清楚细胞膜的结构，但能看到细胞和外界环境之间有分割，也就是细胞的细胞膜，用电子显微镜能看到清楚的细胞膜结构。而在电子显微镜之前，科学家就确定了细胞是有真实存在的边界的，科学家是怎样确定的呢？看以下几则发现：材料展示：1. 进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；2. 用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；教师提问：为什么伊红不会
5、逸出细胞？总结：这些事实证明，细胞存在真实的边界教师：板书细胞膜系统的边界通过事实及实验探究证明细胞膜是真实存在的12min2.制备细胞膜过渡：细胞膜作为细胞的边界，有怎样的功能呢？又有怎样的结构组成和其相适应？要单独研究细胞膜细胞膜，就需要将细胞膜分离出来，选用什么细胞来制备细胞膜？展示图片：动物细胞、植物细胞、细菌细胞、蓝藻细胞模式图教师提问：下列细胞都有细胞膜结构，但选用哪种细胞制备细胞膜更为合适？为什么？学生：同桌之间讨论，说出选择的理由（动物细胞无细胞壁，方便）展示图片：动物细胞亚显微结构模式图动物细胞是真核细胞，出了外面的细胞膜之外，里面的细胞核，以及一些细胞器（如：线粒体）也有膜
6、结构，而且这些膜成分和细胞膜类似，那如何将细胞膜和这些膜分离开呢？学生：思考回答教师引导：有的细胞有细胞壁，对制备细胞膜造成干扰，所以我们选取了没有细胞壁的细胞，那同样的，我们可以考虑选择没有细胞核和细胞器的细胞，那有没有这样的动物细胞呢？展示：哺乳动物成熟的红细胞图片及模型教师：介绍红细胞。研究发现，哺乳动物红细胞，在成熟后，细胞中的细胞核和众多的细胞器退化，排出细胞，所以在这种细胞中，膜结构只有细胞膜。总结：选择哺乳动物成熟红细胞的原因：无细胞壁、细胞核及众多细胞器。教师提问：选取好实验材料后，我们需要想办法将细胞膜和细胞的其他成分分离开,那怎样分离呢？用针去戳，有镊子去剥？这样的方法可行
7、吗？为什么？学生：细胞太小，不容易操作；许要一个一个进行。教师提问：那怎样分离呢？引导：回顾做口腔上皮细胞临时装片时生理盐水的作用，如果将动物细胞放在清水中，细胞会发生怎么样的变化？学生：吸水，膨大，涨破。教师总结：细胞内有一定浓度，动物细胞在清水中不断吸水，但细胞里面的物质却不会流出，细胞体积不断增大，直至将细胞涨破，内容物流出，剩下的就是细胞膜了。让我们体验一下细胞膜的制备过程播放视频教师提问：（在学生观看视频时抛出问题，学生观察并思考）Q1:在实验过程中，进行了两次显微镜观察，分别观察的什么细胞？Q2:取稀释液的原因？用什么稀释？Q3：如何操作使得所有的细胞浸润在清水中？学生：观看视频后
8、回答问题。教师：补充两次观察细胞形态，形成一个前后对照；吸水纸吸引引流法。教师提问：如果上述实验是在试管中进行，如何获得较纯的细胞膜？教师：简单介绍离心机、离心法引导制备细胞膜的选材6min3. 细胞膜的组成成分过渡：细胞膜制备好了，那它的成分有什么，在今天，对其进行化学鉴定就可以。在学习细胞的组成时，我们已经学习了和细胞膜组成有关的两种物质，磷脂和胆固醇。学生：回顾磷脂和胆固醇的功能。过渡：细胞膜中除了有磷脂、胆固醇等相关的脂质外，还有什么物质呢？教师提问：我们讲过生命活动的主要承担者是？学生：蛋白质教师引导与提问：细胞要行使功能，离不开蛋白质，细胞膜也是同样，所以细胞膜应该还有蛋白质，这是
9、我们的推断，那怎样通过实验证明细胞膜中有蛋白质呢？学生：思考，说出自己的思路（蛋白质和双缩脲试剂呈紫色）总结：科学家呢也做了相关的研究，证明了细胞膜中有蛋白质过渡：细胞膜中除了脂质和蛋白质还有什么物质呢？以及他们的含量如何？学生：阅读课本41页相关内容，总结。教师提问并板书：细胞膜的主要成分是？除此之外还有什么物质？细胞膜中含量最多的是？占膜总量的多少？组成细胞膜的脂质中，含量最多的是？蛋白质含量？和细胞膜的功能有关，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多还是越少？糖类含量？教师：带领学生认识课本封面，细胞膜的模式图中个成分与生活联系：细胞膜的成分有时候也会发生变化，如当细胞癌变时有的会产
10、生甲胎蛋白，癌胚抗原等，如果检查时这些超标，就要做进一步的检查了。巩固蛋白质是生命活动的主要承担者及检测方法；初步体验推测和进一步的实验验证过程。15min4细胞膜的功能过渡：作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动起什么作用呢？学生：阅读课本42页第二、三段，思考问题：1、细胞膜对生命起源有什么意义？2、细胞膜控制那些物质的进出呢？这样的功能和细胞的什么成分有关呢？教师：根据学生回答，总结功能1、2生命物质起源于动荡复杂的原始海洋，膜的出现，将生命物质和外界环境分割开，形成了相对独立的系统，产生原始的细胞。将细胞核外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的稳定。过渡：细胞膜虽然将细胞和外部环境隔开，
11、但并不是绝对的分隔，物质通过细胞膜进出细胞，实现和外界环境的物质交换。教师：展示图片并提问Q:那些物质可以进入细胞？那些不容易进入细胞？Q:哪些物质会排出细胞？哪些物质不会排出细胞？控制物质进出细胞（相对性）教师：补充，当然，有时候，病毒、病菌有时候也会进入细胞，使得细胞患病，也就是说，这种控制作用是相对的，就像我们虽然有免疫能力，但这种免疫能力是相对的，还是会生病一样。教师提问：细胞控制物质进出，和什么成分相关？学生:蛋白质教师：介绍膜上有一类蛋白，称为载体蛋白，帮助物质进出细胞。当细胞死亡以后，细胞膜的这种功能就会丧失，比如糖醋蒜，细胞死后，糖和醋会进入细胞，因此，在制备细胞膜的时候，要选
12、择新鲜有活性的红细胞过渡：多细胞生物需要各种分化的细胞密切配合，共同完成生命活动，细胞间的密切配合，离不开细胞间的信息交流。细胞间的信息传递的方式有多种，但大都和细胞膜有关。学生：阅读41图32，思考细胞间的信息交流有哪些？并尝试描述是怎样的过程？（1）两个细胞之间的距离比较远时，细胞之间可以通过化学物质传递信息。教师提问：分泌细胞分泌的一些化学物质，作为信号分子，怎样到达远处的细胞呢？到达以后信号怎么传递给靶细胞呢？学生：随血液流动，到达接受信号的靶细胞，信号分子和靶细胞膜上的受体结合，就将信息从一个细胞传递到另一个细胞了.（2）相邻的两个细胞之间通过细胞膜的接触传递信息。学生：描述过程：发
13、出信号的细胞，膜上的信号分子，和靶细胞膜上的受体结合，完成信息传递。比如精子和卵子之间的结合。教师补充：受体的化学本质也是一种蛋白质，这种蛋白质和糖类结合，称为糖蛋白，糖蛋白和信息识别有关。并且这种信号分子和受体的结合是特异性的。举例：春天百花齐开，就算花粉落到其他花柱头上，也不会被识别，桃树和杏树差不多都在3-4月开花，但桃树上结不出杏子。（3）相邻两个细胞之间形成通道，信号分子通过通道进入另一个细胞，完成信息传递，如高等植物的胞间连丝。通过例子和分析，总结细胞膜的功能小结3min制备细胞膜的选材及原因 细胞膜的成分（给出柱状图，学生通过含量多少判断）问题思考：在植物细胞和原核细胞的细胞膜外
14、，还有细胞壁，为什么没有说细胞壁是这些细胞的边界呢？学生:思考回答教师：总结边界的意义在于维护系统内部的稳定，细胞膜之所以称为细胞的边界，是由它的功能决定的，它不仅将细胞核外界环境分隔开，还对细胞进行物质交换和信息交流有重要的作用（总结细胞膜功能）。而植物的细胞壁则不具有这些功能，故而不被称作细胞的边界。教师提问：植物细胞壁的成分及功能有哪些呢？学生：阅读课本回答介绍细胞壁的结构及功能并说出细胞膜是边界的原因。作业108页6题：三种信息传递方式相关问题（画简图）巩固板书设计系统的边界细胞膜1.制备细胞膜选材：哺乳动物成熟红细胞 原因：无细胞壁及细胞核和众多细胞器原理：动物细胞在清水中吸水涨破方法：引流法、离心法2.组成成分：脂质：50%（主要是磷脂） 蛋白质：40%（与膜功能有关） 糖类：2-10%3.功能： 与外界环境分各 控制物质进出 细胞间信息交流 （1）通过化学物质传递信息受体：糖蛋白，有特异性（2）相邻细胞细胞膜接触（3）相邻细胞形成通道（胞间连丝）