高中生物细胞膜和细胞壁6教案浙科版必修1

PAGEPAGE1细胞膜和细胞壁一、教学目标【学问目标】1．描述细胞膜的结构及特性。2．探讨建立质膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。3．知道细胞壁的化学成分和功能。【实力目标】1．通过课堂试验，提高学生的试验实力和视察实力。2．通过分析现象、得出结论，培育学生科学的思维方法和解决问题的实力，也有利于学生发散思维的培育。3．探究磷脂分子在不同条件下的排列方式，培育学生分析、团队合作、运用信息于学习的实践实力和绘图实力。【情感看法与价值观】1．介绍细胞膜结构的发展史，使学生感受科学技术发展的日新月异，激发其探求生命科学奇妙的爱好。2．通过参加质膜结构模型的学习过程，渗透生物体结构与功能相统一的生物学观点，树立辩证唯物主义观点。3．进行科学看法及勇于探究、克服困难、合作探讨等科学素养的养成教化。二、教材分析【教材的地位作用】细胞是生物新陈代谢结构和功能的基本单位。细胞膜位于细胞表面，是将细胞与外界环境区分开的界面，对于维持细胞内部环境的相对稳定，限制细胞的物质进出等起着重要作用。细胞内部的核被膜，内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、质体、液泡等细胞器，它们有膜结构，这些单位膜的化学组成相像，基本结构大致相同。因而细胞膜的学问是学习各种细胞器的结构和功能、物质出入细胞的方式、渗透作用、物质代谢以及免疫等教学内容的重要基础。【教学重难点】1．教学重点：细胞膜的流淌镶嵌模型的基本内容。2．教学难点：探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。【建议课时】1课时。三、学情分析学生在初中已学习过细胞的显微结构和前面第一章细胞的分子组成，为学习这部分内容已有肯定的理论基础。本节内容深化到亚显微水平和分子水平，多种化合物如何有序排列构成细胞膜并表现其特性，比较抽象，学生难以理解。因此须要老师在教学中应用多种教学手段，激发学生的学习爱好，将微观的内容详细化、形象化，从而提高学习效果。四、教学设计【设计思路】1、调动学生已有的学问和阅历，激发学生的探究欲望让学生亲身体会活种子与死种子染色状况的不同，了解活细胞汲取物质的选择性。同时从为什么活细胞会有选择性入手，通过学生思索，老师引导，得到是由于细胞膜具有选择透性的结果。细胞膜为什么会有选择透性，渗透结构与功能相适应观点，从而引出质膜的结构。象剥笋衣一样层层深化，激发学生想探究细胞膜结构的欲望。2、设计问题串，分析科学家探究质膜结构的曲折历程引起学生的探究欲望后，假如干脆将细胞膜的流淌镶嵌模型的内容告知学生，学生仍会感到味同嚼蜡，对这个模型也很难理解，这样又会走上死记硬背的老路。因此，设计问题串，引导学生一步一步地分析科学家的试验和结论，犹如亲历科学家探究的历程，使学生切身感受科学的魅力，始终保持昂扬的爱好，自然而然地接受流淌镶嵌模型的理论，并且加深对科学过程和方法的理解。3、归纳总结，图文并重，阐述流淌镶嵌模型的基本内容在上述问题串的分析探讨之后，让学生归纳总结流淌镶嵌模型的基本要点，再呈现生物膜的结构立体模型，结合该图阐述流淌镶嵌模型的基本内容。这幅图呈现的只是生物膜的局部结构，可让学生绽开想象力，想象一个近似球形细胞的细胞膜的三维立体结构。最终简介细胞壁的内容。【教学过程】教学程序教学过程教学手段情境导入(1)细胞膜有选择透性在大家的桌上有两个培育皿甲和乙(甲中放着两粒泡涨的玉米籽粒，乙中放着两粒泡涨并煮熟的玉米籽粒)，稀释20倍的红墨水，镊子，刀片，装有清水的烧杯和废液缸。现在请大家动手将这两组玉米种子的胚进行染色，它们的结果是否相同？(学生进行试验，老师关注学生的动手状况并进行指导)试验处理将泡涨的玉米种子，从中心切开用稀释红墨水染色。将泡涨并煮熟的玉米种子，用同样的方法染色。试验现象问题：1.回答试验现象。2.为什么这两组籽粒的胚着色状况不同？归纳：“红墨水分子”可以进入死细胞内部而不能进入活细胞的内部。3.是不是四周的物质都不能进入到活细胞内部？提示：既然可以得到泡涨的种子，水分子可以进去。归纳：有些物质可以进入活细胞，而有些物质则不能进入细胞，即活细胞汲取物质具有选择性。细胞膜(质膜)像海关或边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的检查。细胞须要的养分物质可以从外界进入细胞；细胞不须要，或者对细胞有害的物质不简单进入细胞。如激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，氨基酸分子可以从细胞的四周环境中穿过质膜进入细胞。细胞与四周环境分隔开的边界是细胞膜，活细胞汲取物质具有选择性归根究竟是因为质膜具有选择透性。质膜为什么会有选择透性，我们知道结构与功能是相统一的，因此须要从它的结构谈起。进行试验探讨沟通师生归纳老师精讲(2)质膜的结构模型脂双层磷脂分子的结构特点理解磷脂分子在细胞膜上的分布材料一：1895年，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的试验，发觉细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更简单进入细胞膜。思索与探讨：1.你可以得出什么结论？分析得出结论：依据相像相溶性原理，细胞膜是由脂质组成。老师用多媒体展示欧文顿的结论：细胞膜是由一层连续的脂类物质所组成。2.大家的结论与科学家的结论进行比较，有何区分？大家对“一层”的说法有不同看法。究竟谁合理，我们一起来看一个比欧文顿晚40年的试验。材料二：1925年，两位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两倍。结论：细胞膜是由脂双层组成，并不是一层(使学生相识到科学技术呈现日新月异的发展态势，要用开放的观点、发展的眼光对待)。老师明确提出磷脂分子是构成细胞膜的主要成分。供应学生磷脂分子的模式图片并进行适当说明。非极性尾部(脂肪酸)非极性尾部(脂肪酸)极性头部(磷酸基团)磷脂分子的结构特点亲水端疏水端学生以小组为单位探讨画出磷脂分子在以下四种状况中的排列方式：1.磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层2.磷脂分子置于水中3.磷脂分子在水槽档板的空隙中4.磷脂分子在细胞表面的排列23123144投影文字材料学生分析引发争议投影文字材料，获得证据投影显示图片资料学问迁移小组探讨绘图老师评价理解脂双层的流淌性提出膜蛋白膜蛋白在质膜中的分布膜蛋白的流淌性归纳细胞膜的流淌镶嵌模型的基本内容膜中各组分的作用流淌镶嵌模型的特点(3)细胞壁(这个活动可充分调动学生探究的主动性，激发学习热忱，也活跃课堂气氛。使学生更加明白由于细胞存在于水溶性的介质中，在细胞表面磷脂分子自然会形成脂双层。)接下来大家发挥自己的空间想象实力，想象一个近似球型的细胞，其细胞膜的磷脂双分子层的三维立体结构。你们觉得磷脂双分子层的这种结构是否静态的、僵化的？(很多同学否定这样的观点。假如细胞膜是静态的、僵化的，那么细胞的很多功能就很难实现)脂肪酸分子的尾部可以摇摆，整个磷脂双分子层像轻油般流体能向两侧滑动，具有流淌性。但这种流淌性并不是无限的，因为在磷脂双分子中间夹杂着“刚性”的胆固醇，它像弹簧一样连接磷脂双分子层，这样使得质膜既有肯定流淌性，又比较坚实。(展示磷脂分子运动的动画)提问：1.最初相识到细胞膜是由脂质组成，是通过对现象的推理分析，还是对膜成分的提取和鉴定？2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分别和鉴定吗？提示：仅靠推理得出的结论不肯定精确，还应通过科学试验进行检验和修正。科学家通过化学分析还发觉膜成分除了脂质还有蛋白质。那么，膜蛋白怎样分布在磷脂分子层中的？阅读课文相关内容，回答问题：1.出示细胞膜结构的电镜照片，问：罗伯特森看到这样的结构后，提出什么样的观点？2.你是否同意他的观点，请说出理由？3.你觉得膜蛋白怎样分布在磷脂分子层中的？为什么会这么分布？提示：蛋白质分子有的嵌插、有的覆盖、有的贯穿在磷脂双分子层中，这是由于蛋白质分子也和磷脂分子一样有水溶性的部分和脂溶性的部分。材料三：展示人鼠细胞融合试验：诱导诱导融合.鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后人细胞依据这个试验你可以得出什么结论？答：蛋白质分子可以运动。(展示蛋白质分子运动的动画)通过以上学习，我们可以得出哪些有关细胞膜结构的结论？1.磷脂排列成双分子层构成膜的基本支架2.蛋白质分子有的嵌插、有的覆盖、有的贯穿在磷脂双分子层中3.膜中的各种成分都不是静止的而是可以运动的这就是细胞膜的流淌镶嵌模型的主要内容，出示细胞膜的流淌镶嵌模型，问模型中的结构分别代表什么物质？这些物质在质膜中的作用又是什么？学生在书中查信息、探讨，老师适当说明，最终共同得出：磷脂双分子层是膜结构的基础，是很多分子和离子不能随意出入；有些膜蛋白限制某些分子和离子的出入；有些膜蛋白起着生物催化剂的作用；有些膜蛋白起着细胞标记物的作用，这些标记物中有些能识别来自细胞内外的化学物质，有的能识别其他细胞，有的则与病原体作斗争有关。所以，可以认为质膜在细胞限制和细胞通讯方面都有重要作用。提问：1.你认为细胞膜的两层是对称的吗？2.细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么？探讨回答：1.不对称。糖蛋白只存在细胞膜的外表面，蛋白质内外两侧不匀称分布，脂双层中两层也并不完全相同。(老师可以补充如内外两侧分布的磷脂含量比例也不同等)2.结构特点：细胞膜具有肯定的流淌性；功能特点：细胞膜有选择透性。提问：用光学显微镜视察细胞，我们是否能干脆看到细胞膜？全部细胞的细胞膜都位于最外层吗？不能，因为细胞膜很薄，只有在电子显微镜下才能真正看到一层厚约8nm的膜(光学显微镜只是视察到细胞膜内外的物质被分隔开来)；也并非都是细胞膜位于最外层，像植物细胞的细胞膜外面还有细胞壁。我们可以视察到的是细胞壁，细胞膜并不能干脆看到而是我们推想出紧贴细胞壁的一层是细胞膜。细胞壁引导学生弄清：1.细胞壁的主要成分、作用：主要成分纤维素；作用支持和爱护。说明：不同细胞的细胞壁成分不同，真菌的细胞壁主要成分是几丁质；细菌是肽聚糖。2.细胞壁是否与细胞膜一样都有选择透性？水、离子和其他分子都极易通过纤维之间的空隙，与选择透性无关。师生共同小结，布置课后作业。发挥想象引发思索老师进一步说明展示磷脂分子运动动画学生自学出示图片在课本中查依据多媒体展示动画展示蛋白质分子运动的动画学生归纳出示立体模型师生总结学生探讨老师点拨老师回答引入下文练习巩固【反馈检测】1、关于细胞膜功能的叙述，不准确的是()。A．具有选择透过性B．具有爱护细胞内部的作用C．具有肯定的流淌性D．与细胞的识别、免疫等有亲密关系2、具有流淌性，这种结构特点是指()。A．整个细胞膜具有流淌性B．细胞膜中磷脂和蛋白质大都具有流淌性C．细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流淌性D．细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流淌性3、依据细胞膜的结构和功能特点，分析回答下列问题：(1)1895年，Overton在探讨各种未受精卵细胞的透性时，发觉脂溶性物质简单透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜非常困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有。(2)1925年，CorterGrendel用丙酮提取细胞膜的脂，并将它在空气一水界面上绽开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由组成。(3)1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人体细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时，起先时一半呈绿色，另一半呈红色，但在37℃保温40min后，在融合细胞上两种颜色的荧光点就匀称分布。这个试验说明，其缘由是4、植物细胞壁的化学成分主要是()。A．纤维素B．淀粉C．蛋白质D．脂质5、科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色解除法”。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，从而推断细胞是否死亡。你能说明“染色解除法”的原理吗？参考答案：1、C(具有肯定的流淌性是细胞膜的结构特点，而不是功能特点)2、B3、⑴脂质(或磷脂)⑵双层磷脂分子⑶细胞膜具有肯定的流淌性构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大都可以运动的4、A5、提示：“染色解除法”利用了活细胞膜能够限制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不须要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不具有限制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。五、相关链接1、几种主要的生物膜结构模型迄今为止，已提出的生物膜结构模型达几十种之多，现仅介绍几种较为重要的模型。随着探讨的深化，人们对膜结构的相识将会不断趋向全面与合理。双分子片层模型。这是1935年由J.Danielli和H.Davson提出的，以后的探讨者又做了些修改和补充。此模型的主要内容为：细胞膜是由双层脂分子及内外表面附着的蛋白质所构成的。脂质分子平行排列并垂直于膜平面。双层脂质分子的非极性端相对，极性端向着膜的内外表面，在内外表面各有一层蛋白质。这一模型缺少必要的细微环节，是对膜结构的一个较粗浅的相识。单位膜模型。此模型是由J.D.Robertson于1959年提出的。这一模型主要强调：连续的脂双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端朝向膜外两侧，蛋白质以单层肽链的厚度，以β折叠形式通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质磷脂蛋白质的三层结构，称之为单位膜。他提出真核细胞与原核细胞具有相同的膜结构。单位膜模型的主要不足在于：把膜结构描述成静止的、不变的，这明显与膜功能的多样性相冲突。其次，不同膜的厚度差异