《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》-教學(xué)設(shè)計(jì)(總11頁(yè))

細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué) 院：生命科學(xué)學(xué)院姓 名：胥婷婷實(shí)習(xí)學(xué)校：通化縣第七中學(xué) 3.1細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析 “細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界”是人中生物必修1中第三章第一節(jié)的內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)了生物的物質(zhì)基礎(chǔ)和細(xì)胞的種類的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，為以后的細(xì)胞器、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式以及生物膜系統(tǒng)等內(nèi)容做鋪墊，起著承上啟下的橋梁作用，是生物學(xué)中十分重要的內(nèi)容。二、學(xué)情分析學(xué)習(xí)者是高中一年級(jí)學(xué)生，對(duì)于細(xì)容初中有一定的基礎(chǔ)。這個(gè)階段的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高，課堂上應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生不斷思考，體現(xiàn)學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。老師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該多聯(lián)系生活實(shí)際，利用類比推理等方法，幫助學(xué)生識(shí)記和理解。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)：1.通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和掌握細(xì)胞膜的功能；（二）能力目標(biāo)：1.通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法；2.通過(guò)觀察、分析所給材料，提高學(xué)生獲取信息的能力；（三）情感目標(biāo)：1.學(xué)生能夠認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。四、教學(xué)重難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.細(xì)胞膜的成分和功能2.細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義（二）教學(xué)難點(diǎn)1.用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。2.細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入本章1min著名的生物學(xué)家翟中和院士說(shuō)“我最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧！”為什么一個(gè)細(xì)胞會(huì)比智能電腦更精巧呢？細(xì)胞到底有什么精巧之處？它的精巧會(huì)不會(huì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生疑問(wèn)的同時(shí)形成學(xué)習(xí)和探討新知識(shí)的興趣。引用名言，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲引入本節(jié)內(nèi)容3min同學(xué)們都知道我只雄雞，這只雄雞是靠什么來(lái)圈定的呢？那就是邊界。邊界對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，細(xì)胞作為一個(gè)生命系統(tǒng)，它有沒(méi)有邊界呢？請(qǐng)看材料一，科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞?！緦W(xué)生討論】伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？分析材料可知，細(xì)胞也有邊界，它的邊界就是這堂課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容細(xì)胞膜。學(xué)生閱讀材料并進(jìn)行思考，嘗試回答問(wèn)題，從而感知細(xì)胞邊界的存在。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生思考和猜測(cè) 一、體驗(yàn)細(xì)胞膜的制備方法13min現(xiàn)在我們知道的由哪些物質(zhì)組成、具有什么功能呢？我們還是一無(wú)所知，也就是說(shuō)我們需要研究細(xì)胞膜，拿什么來(lái)研究呢？首先就來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的制備。1.實(shí)驗(yàn)材料：對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，合適的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。以下幾種材料：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等動(dòng)物細(xì)胞、高等植物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞?！緦W(xué)生討論】選擇哪種材料制備細(xì)胞膜？為什么？結(jié)合學(xué)生的回答進(jìn)一步補(bǔ)細(xì)胞、高等植物細(xì)胞有細(xì)胞核以及復(fù)雜的細(xì)胞器，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁。細(xì)菌細(xì)胞屬于原核還是真核??？原核，那它沒(méi)有真正的細(xì)胞核，也沒(méi)有核糖體以外的細(xì)胞器，但是，它最外面有一層細(xì)胞壁。用這些材料來(lái)制備細(xì)胞膜是很困難的，因此，選材應(yīng)遵循的原則：無(wú)細(xì)胞壁無(wú)細(xì)胞核無(wú)眾多的細(xì)胞器。哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞為什么滿足這些條件呢？因?yàn)樗闹饕δ苁峭ㄟ^(guò)血紅蛋白來(lái)運(yùn)輸氧，所以在發(fā)育過(guò)程中，它的細(xì)胞核和細(xì)胞器等逐漸退化并排出，為血紅蛋白騰出更多的空間?！咎釂?wèn)】雞血紅細(xì)胞行不行??？為什么？對(duì)，雞不屬于哺乳動(dòng)物。2.實(shí)驗(yàn)原理：【提問(wèn)】有了實(shí)驗(yàn)材料，接下來(lái)要怎么操作呢？用針扎破細(xì)胞行不行？用鑷子把細(xì)胞膜剝下來(lái)可以嗎？為什么？細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃放在清水里，水就會(huì)滲進(jìn)細(xì)胞，細(xì)胞吸水多了會(huì)怎么樣呢？就好像吹氣球，越吹越大，然后就怎么樣??？會(huì)漲破。所以，實(shí)驗(yàn)原理就是細(xì)胞的吸水漲破。結(jié)合教材41頁(yè)的圖片來(lái)理解?！咎釂?wèn)】第一副正常紅細(xì)胞是什么形狀?。客瑢W(xué)們都很善于觀察啊，紅細(xì)胞是兩面略凹的圓餅形。第二幅圖是吸水后的紅細(xì)胞，什么形狀呢？第三幅圖就是吸水漲破的紅細(xì)胞，可以看見細(xì)胞內(nèi)容物流出來(lái)了。3.制備細(xì)胞膜的步驟：給大家2min時(shí)間自己閱讀課本上P41的方法步驟和2副光鏡下的照片，體會(huì)制備細(xì)胞膜的方法。注意顯微鏡的使用方法和注意事項(xiàng)。大家再看看41頁(yè)上的兩張光鏡照片整個(gè)黃色的圓圈是你觀察的視野，紅細(xì)胞是視野里的小圓圈?！咎釂?wèn)】有沒(méi)有同學(xué)告訴我兩幅圖的區(qū)別？很好，圖二顯示一部分細(xì)胞吸水漲破了，小黑點(diǎn)就是漲破后的細(xì)胞不會(huì)反光而造成的?！緦W(xué)生討論】顯察到細(xì)胞膜了，但是如果這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在試管中完成的，細(xì)胞破裂后，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)混合著，還需要用什么方法才能獲得較純凈的細(xì)胞膜？細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)密度不一樣。如果有條件的話，可以用不同轉(zhuǎn)速離心的方法來(lái)將它們分離開來(lái)。有同學(xué)提到過(guò)濾，還有一種方法叫凝膠過(guò)濾，也是可以的。思考幾種實(shí)驗(yàn)材料，比較和初步分析，選擇一種實(shí)驗(yàn)材料，并嘗試說(shuō)出原因。結(jié)合自己的思考，從老師的講，思考為什么哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞可以作為實(shí)驗(yàn)材料？通過(guò)思考并結(jié)合老師的講解，了解紅細(xì)胞滿足選材原則的根本原因。學(xué)生答不行，因?yàn)樗皇遣溉閯?dòng)物。學(xué)生齊聲回答不可以?；卮鹄蠋煹膯?wèn)題，因?yàn)榧?xì)胞太小了。結(jié)合老師的比喻，氣球不斷吹會(huì)漲破，細(xì)胞也會(huì)漲破。學(xué)生回答呈面窩狀。學(xué)生答球形。閱讀教材看書，觀察圖片，對(duì)比。學(xué)生回答第二幅圖里面有小黑點(diǎn)。思考與討論學(xué)生回答蒸餾、萃取、過(guò)濾等等。思考并聽講體會(huì)實(shí)驗(yàn)材料的正確選擇對(duì)于科學(xué)研究的重要性，提高學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的原理。通過(guò)類比，幫助學(xué)生理解。通過(guò)問(wèn)題和討論，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題，產(chǎn)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)大膽創(chuàng)新的思想。 二、細(xì)胞膜的成分8min通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)制細(xì)胞膜，現(xiàn)在，我們就來(lái)研究細(xì)胞膜的成分。首先，我們一起看看科學(xué)家們的研究歷程。有科學(xué)家做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，用脂質(zhì)溶劑去溶解細(xì)胞膜，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被溶解了，脂質(zhì)分子進(jìn)入到溶劑中。在化學(xué)上有一個(gè)理論叫相似相溶，意思是說(shuō)結(jié)構(gòu)成分相似的物質(zhì)可以相互混溶?！緦W(xué)生討論】你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說(shuō)明理由。也就是說(shuō)細(xì)胞膜里含有脂可以結(jié)合材料二（1859年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，就不容易穿過(guò)膜。1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān),且溶解度越大越容易通過(guò)。）再看一看。那是不是細(xì)胞膜里就只有脂質(zhì)一學(xué)家又做了這樣的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)看材料三，科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）【學(xué)生討論】你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？ 很好，實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜含有蛋白質(zhì)，如果讓你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明蛋白質(zhì)的存在，怎么做？雙縮脲試劑使用有什么要求？上述科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量糖類。脂質(zhì)約占50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類約占2%-10%。其中脂質(zhì)以磷脂含量最為豐細(xì)胞膜形使功能時(shí)起到重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。那老師現(xiàn)在問(wèn)你們，不同功能的細(xì)胞膜，它的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量一樣嗎？對(duì)，不一樣。思考并討論。 學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有脂質(zhì)。學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有蛋白質(zhì)。學(xué)生回答用雙縮鳥試劑，紫色反應(yīng)。先A后B。學(xué)生回答不一樣。結(jié)合材料培養(yǎng)學(xué)生分析和獲取知識(shí)信息的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探討，與尋求科學(xué)知識(shí)。 三、細(xì)胞膜的功能10min到這里，我們已經(jīng)一步一步地揭開了細(xì)胞膜的神秘面紗。細(xì)胞膜可以作為一個(gè)細(xì)胞系統(tǒng)的邊界，它到底有哪些功能呢？1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開我們可以把細(xì)胞膜形象地比喻，把外面的喧囂隔開了，讓你們?cè)谝粋€(gè)安靜舒適的環(huán)境下學(xué)習(xí)和生活。細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，對(duì)于原始生命有著重要意義，它保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。所以，從進(jìn)化上講，膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中一個(gè)非常重要的階段。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞第一個(gè)功能同學(xué)們理們現(xiàn)在想想海關(guān)或邊防檢查站等，對(duì)于進(jìn)出口的人和物品是不是都要進(jìn)行嚴(yán)密的把關(guān)和檢查啊？違禁物品、毒品等能不能入境？有校牌能進(jìn)，沒(méi)有的能不能進(jìn)來(lái)??？細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出也是一樣的道理，細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以進(jìn)入，不需要或者有害的絕不通融，細(xì)胞內(nèi)的代謝廢物和一些分泌物也會(huì)及時(shí)排除去。這個(gè)功能與細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性是相適應(yīng)的，關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)后期我們會(huì)詳細(xì)學(xué)習(xí)。估計(jì)有同學(xué)會(huì)想，既然細(xì)胞膜能夠控制有害物質(zhì)的進(jìn)出，我們是不是就不會(huì)生病了呢？當(dāng)然不是，大家記住細(xì)胞膜這個(gè)功能是有相對(duì)性的，有害物質(zhì)比較不容易進(jìn)入細(xì)胞，但不表示不能，有些病菌、病毒也可以侵入細(xì)胞，使生物體患病。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流在日常生活中，大家都是通過(guò)人交流的?。科鋵?shí)，細(xì)胞和細(xì)胞之間也有它們的秘密語(yǔ)言，它們也有交流。細(xì)胞膜就是細(xì)胞間交流的“信號(hào)轉(zhuǎn)換站”，大家請(qǐng)看42頁(yè)圖3-2，第一幅圖表示內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素，經(jīng)過(guò)血管的運(yùn)輸，激素到達(dá)靶細(xì)胞外面與靶細(xì)胞表面的受體蛋白結(jié)合。細(xì)胞表面的受體蛋白就存在于細(xì)胞膜上，所以是細(xì)胞膜把信號(hào)傳遞給了靶細(xì)胞。內(nèi)分泌細(xì)胞就是發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞，激素就是信號(hào)分子，除了激素，一些抗體和神經(jīng)信號(hào)等也可以作為信號(hào)分子被傳遞。靶細(xì)胞就是接受信號(hào)分子的細(xì)胞。受體是細(xì)胞膜表面的識(shí)別信號(hào)分子的物質(zhì)，本質(zhì)是蛋白質(zhì)。這里可以把內(nèi)分泌細(xì)胞比喻為淘寶上的賣家，激素是你買的東西，賣家發(fā)貨后，物流公司把你的東西送到目的地，然后就需要你核查信息才能簽收。這樣一個(gè)過(guò)程完成了具有一定距離的細(xì)胞間的信息傳遞。第二幅圖表示相鄰細(xì)胞之間通過(guò)接觸來(lái)傳遞信息，接觸后細(xì)胞膜會(huì)相互識(shí)別比如精子和卵細(xì)胞的結(jié)合。別看青蛙和蟾蜍長(zhǎng)得像，自然環(huán)境中，青蛙的精子會(huì)與蟾蜍的卵細(xì)胞結(jié)合嗎？第三幅圖表示相鄰細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道傳遞到另一個(gè)細(xì)胞。這種信息交流方式也不通過(guò)直接接觸，打個(gè)比喻，通道就好像電話線，相鄰的同學(xué)可以通過(guò)打電話，讓信息從電話線一頭傳到另一頭。如圖上的細(xì)胞間的絲狀物，是高等植物細(xì)胞形成的信號(hào)通道，叫做胞間連絲。現(xiàn)在，問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題，細(xì)胞間的信息交流是不是非要接觸??？上述只是細(xì)胞膜的一些基本功能，它還有免疫等功能后面會(huì)慢慢學(xué)習(xí)。有興趣的同學(xué)可以自己查資料。聽講并且結(jié)合老師的比喻理解細(xì)胞的功能 回答理解了。沒(méi)有校牌不能進(jìn)。結(jié)合老師的比喻理解細(xì)胞膜的功能?；卮饐?wèn)題，打電話、發(fā)信息、微博、聊QQ、電子郵件等等學(xué)生回答不會(huì)。學(xué)生回答不是的。通過(guò)形象的比喻，幫助學(xué)生理解和記憶細(xì)胞膜的功能。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活來(lái)學(xué)習(xí)的能力。復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，抽象的具體化，幫助學(xué)生理解。四、細(xì)胞壁2min【提問(wèn)】前面我們?yōu)槭裁床贿x擇植驗(yàn)材料??？對(duì)，因?yàn)橹参锛?xì)胞具有細(xì)胞壁，它的化學(xué)成分是纖維素和果膠，對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。另外，細(xì)菌也有細(xì)胞壁，但成分是肽聚糖。既然植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，為什么植物細(xì)胞不把細(xì)胞壁作為它系統(tǒng)的邊界呢？主要是因?yàn)榧?xì)胞壁不具備細(xì)胞膜那樣的功能，不能控制物質(zhì)進(jìn)出，不能進(jìn)行信息交流。細(xì)胞壁的性質(zhì)是全透性。學(xué)生回答因?yàn)樗屑?xì)胞壁和細(xì)胞核以及細(xì)胞器。學(xué)生思考?；卮饐?wèn)題。照應(yīng)前文，幫助學(xué)生融會(huì)貫通。引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)問(wèn)和思考。五、課后檢查3min回答課后練習(xí)。完成世紀(jì)金榜自主演練和課后鞏固。復(fù)習(xí)鞏固。六、板書設(shè)計(jì)第一節(jié) 細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界一、制備細(xì)胞膜材料：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞原理：吸水漲破二、細(xì)胞膜的成分脂質(zhì) 約50% 蛋白質(zhì) 約40% 糖類 約2%-10%三、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流四、細(xì)胞壁 成分：纖維素和果膠 作用：支持和保護(hù)附材料：（發(fā)給學(xué)生）。材料一 科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有思考與討論：伊紅為什么不會(huì)逸出細(xì)胞？此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？材料二 185erton選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過(guò)膜，反之，不容易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不容易穿過(guò)膜。1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)，同樣也證明分子的通透性與其在脂質(zhì)中的溶解度有關(guān),且溶解度越大越容易通過(guò)。21教育網(wǎng)思考與討論：你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？并說(shuō)明理由。材料三科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）思考與討論:你從以上實(shí)驗(yàn)中能得出什么結(jié)論？10