2022年细胞膜——系统的边界教案

1、学习必备欢迎下载细胞膜系统的边界教学目标的确定：“简述细胞膜的结构和功能”是普通高中生物课程标准（实验）中的具体内容标准。要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，理解细胞膜结构和功能相适应的关系。为进一步学习物质的跨膜运输打下基础。其中科学家对细胞膜结构的探索历程，能让学生理解科学的本质和科学研究的方法，帮助学生提高科学素养。因此，教学目标确定如下：1、简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。2、说出细胞膜的功能。3、体验科学家研究细胞膜的历程，养成科学的思维方法。4、尝试制作细胞膜模型。教学方法的选择：通过初中和高一的学习，学生不仅初步具备了有关细胞膜功能的知识。同时对物理、 化学、生物科学的实验技

2、术、基本原理和思想方法有一定的了解。因此，可以引导学生通过实验操作和资料分析，尝试自主构建细胞膜模型。教学媒体和实验器材：多媒体，显微镜、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、猪的新鲜红细胞稀释液。教学流程图：教学内容基本策略多媒体呈现相关资料，学生回忆总结， 教师指导、帮助。教师提供资料， 指导学生分组合作学习：从欧文顿的实验现象入手研究膜的成分，通过实验验证成分， 由成分组成分析构建细胞膜模型，由结构与功能的统一发现探究的线索进一步实验，由实验结果修正细胞膜模型。体验制备细胞膜的方法科学家对细胞膜结构的探索历程欧文顿的实验科学家提取、鉴定细胞膜成分以细胞膜功能引入新课罗伯特森的细胞膜模型精

3、品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载制定方案，制作模型，加深理解教学过程：教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图导入细胞膜的功能科学家对提问： 1、通过上节课的学习，我们知道：细胞是生物体生命活动的基本单位，那么，细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是什么？2、结合初中所学细胞的知识，说说细胞膜的功能。指导学生总结细胞膜的功能（有关“细胞间信息交流”的知识，学生在初中涉及不深，教师应提供资料帮助学生归纳）什么样的物质可以进出细胞，早在回顾初中所学细胞知识作出回答。在教师

4、指导下总结细胞膜的功能： 将细胞与周围环境隔开； 进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞。阅读资料，分析讨论，激 活学 生 初 中所 学 的 相关知识， 为进 一 步 学习 做 好 准备。从现象人、鼠细胞融合实验桑格、尼克森的流动镶嵌模型细胞膜的结构制作细胞膜的模型精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载细胞膜结构的探索历程19 世纪末，科学家就对此做了探索。呈现资料： 19 世纪末， 欧文顿用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次实验， 发现细胞膜对不同物质

5、的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。并设问，从资料中得出什么结论？然而，这仅是推测，怎样才能证明它的对错呢？研究细胞膜的化学组成，首先要把细胞膜和细胞的其它结构分离开。引导学生分析：应该选用什么细胞，采用什么方法获得细胞膜？（提供备选的细胞，帮助学生分析选择。 ）让我们一起来体验制备细胞膜的方法：提供实验材料和仪器，帮助学生设计实验，指导学生完成实验科学家将制备的细胞膜进一步提纯、分析， 发现细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量糖类。其中脂质占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类作出回答： 膜是由脂质构成的。学生讨论回答： 提取和

6、鉴定细胞膜的化学组成。在教师的指导下讨论分析： 因为人和其它哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞壁、 细胞核和众多的细胞器，所以用红细胞做实验材料。细胞在清水中吸水涨破，细胞内的物质流出来，从而得到细胞膜。分组设计实验， 完成实验中发现探究的线索。从分析成分入手去了解结构，体验制备细胞膜的方法，激发学习兴趣精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载占 2%10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。细 胞 膜 的 成 分 是 怎 样 构 成 细 胞 膜的？科学家进一步构建细胞膜的模型

7、。呈现资料： 1、1925 年荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2 倍。 2、1959 年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构，请结合资料，分析细胞膜的主要成分脂质和蛋白质是怎样构成细胞膜的。对各组构建的细胞膜结构模型进行评价。讲述罗伯特森提出的细胞膜结构模型。呈现变形虫运动的动态图画和模拟细胞生长的动态图画：设问，请观察细胞的活动，想想细胞膜是静止的吗？用什么样的方法可以观察到细胞膜中脂质和蛋白质的情况呢？引导学生分析：应在不破坏细胞结构，保持细胞活性的情况下观察。分组阅读分析资料，大胆提出假说。表达交流观

8、察图画，讨论分析：细胞膜不应是静止的，构成细胞膜的成分应该是可以运动的，才有利于细胞完成各项复杂的功能。讨论分析： 对细胞膜上的脂质和蛋白质成分进行标记后观察。在实验观察的基础上 提 出 假说，从结构 和 功 能的 统 一 中进 一 步 发现 探 究 的线索精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载细胞膜的流动镶嵌模型制作细胞膜模型呈现资料： 1970 年，科学家所做的荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。设问：从实验中得到什么结论？相关的其他实验证据表明细胞膜的磷脂分子也是可

9、以运动的。随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究， 科学家发现膜蛋白质并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。设问：请在上述实验证据的基础上，修正你们所提出的细胞膜结构的模型。呈现细胞膜结构模型示意图。总结桑格、 尼克森提出的细胞膜的流动镶嵌模型： 磷脂双分子层构成了膜的基本支架， 蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。磷脂分 子和蛋白质分子大多是可以运动的，因此细胞膜具有流动性，这对于它完成各种生理功能是十分重要的。呈现细胞膜外糖被的有关资料，指导学生阅读了解糖被的有关作用阅读资料，讨论分析：细胞膜上的蛋白质

10、分子是可以运动的。分组讨论修定本组提出的细胞膜结构模型。表达交流观察示意图，与自己所构建的模型对照， 进行自我评价。阅读，了解糖被的有关知识。进一步通过实验来修正假说。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载你从科学家研究细胞膜的历程中得到什么启示？课后指导学生设计方案，收集材料，制作细胞膜模型。回顾本节课学习，做出回答。分组完成细胞膜模型的制作。（学生以多种形式完成制作，如：计算机设计的三维立体模型，利用废旧塑料手工制作的模型等。）课后作业形式的开放性，帮助学生巩固知识，

11、同时让学生的特长得到发展。评价指南：一、 基础题1、下列哪一项不属于细胞膜的功能？a控制物质进出细胞b将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外c提高细胞内化学反应的速率d作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定2、科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为：a 哺乳动物红细胞容易得到b 哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜、等膜结构c 哺乳动物红细胞在水中容易涨破d 哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到3、组成细胞膜的主要成分是：a 磷脂、蛋白质、糖类b 糖脂、糖蛋白c 脂质、蛋白质、无机盐d 磷脂、蛋白质、核酸4、细胞膜流动镶嵌模型的基本内容是：精品学习资料 可选择p d

12、f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载。二、 拓展题1、 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？2、 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？设计意图（创新点分析）：1、科学是一个发展的过程，教学中巧妙将科学家探索细胞膜结构历程的有关资料进行组织（将人民教育出版社的高中课程标准实验教科书分子与细胞（必修1） 中第三章第一节和第四章第二节的内容进行了重组），让学生沿着科学家的探索历程自主学习，逐步构建细胞膜结构模型，使学生体验到科学探究的过程：从现象中发现问题，在实验观察基础上提出假说，又通过进一步的实验修正假说。同时让学生体验到：了解细胞等细微结构，离不开细致的观察、大胆的假说和富有创造性的实验，实验技术的进步也起到了重要的作用。2、