细胞膜的结构和功能-教学参考

细胞膜的结构和功能-教学参考细胞膜的结构和功能-教学参考细胞膜的结构和功能-教学参考细胞膜的结构和功能-教学参考3.1《细胞膜的结构和功能》第一课时教材分析内容地位《细胞膜的结构和功能》是人教版教材高一生物课本必修一第三章第一节的内容。主要介绍细胞膜的功能，对细胞膜结构的探索以及流动镶嵌模型的基本内容。本节是在学生学习了细胞的化学组成的基础上进行的。通过本节课的学习，既可以对前一节知识进一步巩固和深化，又可以为后面学习第四章《细胞的物质输入和输出》打下基础，所以这一节的学习是本章的重要内容之一，起着承上启下的桥梁作用。教学目标生命观念通过模型构建，理解细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。科学思维通过对比细胞膜成分、结构探究过程中的各个实验，推导结论。科学探究分析细胞膜结构与功能的适应性，探究各结构具体的作用。社会责任认同科学发展是建立在众多科学家共同探索、以及技术进步的基础上的。教学重难点教学重点①细胞膜的功能。②细胞膜流动镶嵌模型的建构，以及对其基本内容的理解。教学难点对细胞膜的结构功能特点的理解和掌握。学情分析1、学业情况高一学生在本节课前已经了解细胞组成的元素和化合物等，具有相关的基础知识，但对这些物质的存在位置并不熟悉。2、年龄特征本阶段的学生学习积极性高，但自主学习能力较差。教学方法情景导入法制造情景，以激发学生的兴趣，使学生处于积极的学习状态。直观演示法利用图片、动画等手段，活跃课堂气氛，进而促进学生对知识的掌握。引导讨论法培养学生分析问题、口语表达的能力，同时充分体现教师主导和学生主体作用。教学过程设计教学流程讲授新课交流讨论复习巩固布置作业创设情境导入新课讲授新课交流讨论复习巩固布置作业创设情境导入新课导入新课探究细胞膜的功能以及成分总结巩固（3~5分钟）（30分钟）（3~5分钟）教学过程1、创设情境导入新课（3~5分钟）通过第二章的学习，我们已经知道组成生物体的化合物及其在生命过程中的重要作用，同时也知道这些物质只有组合在一起并形成一定结构时，才能表现出生命特征。而细胞又是生物体结构和生命活动的基本单位，那么为了探讨细胞的生命特征，假设一个以“台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡”为主题的实验，并且已经知道台盼蓝染液常用于鉴别动物细胞是否死亡，那应该如何检测判定出动物的活细胞和死细胞呢？（图片/视频分别展示动物活细胞和死细胞的着色情况）由图片/视频中我们可以发现，动物的死细胞染成蓝色、活细胞不着色。由此可以看出，台盼蓝染液可以使死细胞染成蓝色，而活细胞则不被染色。提问1：那为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色呢？其着色情况不一致的原因是什么？（引导学生回答：细胞具有细胞膜——细胞的边界）提问2：细胞膜作为细胞的边界，具有什么结构和功能？（引出任务讨论）接下来有三个讨论任务，分别是细胞膜的功能、对细胞膜成分和结构的探索以及流动镶嵌模型的基本内容，通过小组合作，在规定时间内完成讨论并总结记录答案，讨论结束后请各小组代表上讲台展示、讲解。（板书：细胞的结构和功能）2、讲授新课交流讨论（30分钟）各小组展示完成后，教师进行进一步的总结、讲解。刚刚各个小组代表都展示讲解了三个讨论任务，那么接下来我们再一起来总结一下。情景一：细胞膜的功能都有哪几个？（引导学生回答：将细胞和外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。）（板书：一、细胞的功能）首先，细胞膜作为细胞的边界，能够将细胞与外界分隔开，从而使得细胞成为一个相对独立的系统，保障了其内部环境的相对稳定。所以细胞能够将细胞和外界分隔开，并具有保护的作用。（板书：将细胞和外界环境分隔开，具有保护作用其次，活细胞会不停的进行新陈代谢作用，所以必须不断与外界进行物质交换，物质可以通过细胞膜进出细胞。但是通过研究发现，并不是所有的物质都能够自由进出细胞膜，对细胞所需要的营养物质大部分都能够能够进入细胞，比如无机盐、水、氨基酸、葡萄糖等等；但是细胞不需要或者是对细胞有害的物质，就不易进入细胞，比如病毒、病菌等，当它们少部分入侵细胞的时候，会使生物体患病；还有细胞产生的废物能够排出细胞外，以及再细胞内合成的激素、抗体等物质也能够分泌到细胞外；而一般对于细胞有用的成分是不容易排除细胞外的。细胞膜这种控制一些物质能够通过细胞膜进出细胞，一些物质不能通过细胞膜进出细胞的方式叫做“细胞膜的选择透过性”，从而可以得出，细胞膜具有控制物质进出细胞的作用，并且还具有选择透过性。（板书：控制物质进出细胞，具有选择透过性）在多细胞生物体内，各个细胞都不是独立存在的，它们之间必须保持功能的协调才能够使生物体健康地生存。这种协调性不仅仅依赖于物质和能量的交换，还体现在信息的交流。这就要求细胞之间要进行“沟通”和“交流”，也就是细胞间的信息交流。细胞之间进行信息交流主要有三种方式：通过分泌化学物质，与靶细胞的细胞膜表面受体结合来进行信息交流，比如靶细胞表面存在激素受体，可以接受激素的信号；通过相邻两个细胞的细胞膜接触，比如：精子与卵细胞的结合：还可以通过相邻细胞之间形成通道进行信息交流，比如：高等植物细胞通过胞间连丝来传递信息。所以说。细胞膜对细胞间的信息交流有着至关重要的作用，即是细胞膜具有细胞识别的作用。（板书：进行细胞间的信息交流，具有细胞识别作用）情景二：前面我们总结的三个细胞膜的功能，而细胞膜的功能是由它的成分和所决定的，但是细胞膜它是非常薄的，即使在高倍显微镜下依然是很难看清它的真面目，所以，科学家们为了能探究清楚细胞膜的成分和结构展开了一个很长的实验探究过程。（板书：细胞膜的成分和结构）实验一：1895年，欧文顿用了500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的研究，发现凡是溶于溶于脂质的物质都能够容易穿过细胞膜；反之不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。提问：这个实验可以得出细胞膜含有什么成分？（引导学生回答：脂质物质）提问：那到底细胞膜所含有的是哪几种脂质物质呢？（引导学生回答：磷脂、胆固醇）实验二：为了进一步确定细胞膜中脂肪成分的类型，科学家利用动物的卵细胞、红细胞以及神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出了纯净的细胞膜，进行化学分析得知，组成细胞膜的脂质有磷酸和胆固醇，其中膦酸含量最多。（板书：脂质物质→磷脂和胆固醇（磷脂最多））实验三：那么这些物质又是以什么样的形式组成细胞膜呢？1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔用有机溶剂抽提人的红细胞膜的膜脂成分，并测定膜脂单层分子在水面的铺展面积，发现它为红细胞表面积的2倍。提问：由此实验可以得出膜脂分子（即后来发现的磷脂分子）在细胞膜中的排布情况是什么？（引带学生回答：双层磷脂分子）（板书：磷脂分子排列为连续两层）提问：细胞膜完全是由磷脂和胆固醇这两类脂质组成的吗？（引导学生回答：细胞膜还含有蛋白质）实验四：1935年，丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力，并且已经有人发现得出油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低。由此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含有脂质分子外，还含有蛋白质。对细胞膜成分的研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还含有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类约占2%~10%。（板书：主要由脂质和蛋白质组成，此外还含有少量的糖类。脂质50%，蛋白质40%，糖类2%~10%）3、复习巩固布置作业（3~5分钟）PPT展示本节课所学知识的思维导图，进行快速的复习巩固。最后布置准备好的相关课后习题，让学生课后独立完成。