2019-2020年人教版高中生物必修1 3-1細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界 教案1.doc

2019-2020年人教版高中生物必修1 3-1細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界 教案1教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo)（1）簡述細(xì)胞膜的成分及結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。 （2）舉例說出細(xì)胞膜的功能。 教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1） 細(xì)胞膜的成分和功能（2） 細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義2.教學(xué)難點(diǎn)（1） 用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。（2） 細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。課前準(zhǔn)備安排學(xué)生預(yù)習(xí)教材40頁到43頁。教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師行為學(xué)生行為設(shè)計意圖導(dǎo)入本章1min著名的生物學(xué)家翟中和院士說“我確信哪怕一個最簡單的細(xì)胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧！”為什么一個細(xì)胞會比智能電腦更精巧呢？細(xì)胞到底有什么精巧之處？它的精巧會不會與其結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？今天我們就來學(xué)習(xí)第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生疑問的同時形成學(xué)習(xí)和探討新知識的興趣。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)們都知道我國的地圖像一只雄雞，這只雄雞是靠什么來圈定的呢？那就是邊界。邊界對于一個系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，細(xì)胞作為一個生命系統(tǒng)，它有沒有邊界呢？請看材料一，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)散到整個細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞?！緦W(xué)生討論】伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？此實驗說明了什么？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，嘗試回答問題，從而感知細(xì)胞邊界的存在。創(chuàng)設(shè)問題情境引導(dǎo)學(xué)生思考和猜測 一、體驗細(xì)胞膜的制備方法13min現(xiàn)在我們知道細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界了，但它由哪些物質(zhì)組成、具有什么功能呢？我們還是一無所知，也就是說我們需要研究細(xì)胞膜，拿什么來研究呢？首先就來學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的制備。1.實驗材料：對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關(guān)鍵。以下幾種材料：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞、高等動物細(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)充，高等動物細(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?。吭?，那它沒有真正的細(xì)胞核，也沒有核糖體以外的細(xì)胞器，但是，它最外面有一層細(xì)胞壁。用這些材料來制備細(xì)胞膜是很困難的，因此，選材應(yīng)遵循的原則：無細(xì)胞壁無細(xì)胞核無眾多的細(xì)胞器。哺乳動物成熟紅細(xì)胞為什么滿足這些條件呢？因為它的主要功能是通過血紅蛋白來運(yùn)輸氧，所以在發(fā)育過程中，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?！咎釂枴侩u血紅細(xì)胞行不行??？為什么？對，雞不屬于哺乳動物。2.實驗原理：【提問】有了實驗材料，接下來要怎么操作呢？用針扎破細(xì)胞行不行？用鑷子把細(xì)胞膜剝下來可以嗎？為什么？細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃度的，把細(xì)胞放在清水里，水就會滲進(jìn)細(xì)胞，細(xì)胞吸水多了會怎么樣呢？就好像吹氣球，越吹越大，然后就怎么樣??？會漲破。所以，實驗原理就是細(xì)胞的吸水漲破。結(jié)合教材41頁的圖片來理解?！咎釂枴康谝桓闭＜t細(xì)胞是什么形狀??？同學(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)容物流出來了。3.制備細(xì)胞膜的步驟：給大家2min時間自己閱讀課本上P41的方法步驟和2副光鏡下的照片，體會制備細(xì)胞膜的方法。注意顯微鏡的使用方法和注意事項。大家再看看41頁上的兩張光鏡照片，注意，那一整個黃色的圓圈是你觀察的視野，紅細(xì)胞是視野里的小圓圈?！咎釂枴坑袥]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)胞不會反光而造成的?！緦W(xué)生討論】顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞膜了，但是如果這個實驗是在試管中完成的，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)速離心的方法來將它們分離開來。有同學(xué)提到過濾，還有一種方法叫凝膠過濾，也是可以的。思考幾種實驗材料，比較和初步分析，選擇一種實驗材料，并嘗試說出原因。結(jié)合自己的思考，從老師的講解中作出比較，思考為什么哺乳動物紅細(xì)胞可以作為實驗材料？通過思考并結(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，因為它不是哺乳動物。學(xué)生齊聲回答不可以?；卮鹄蠋煹膯栴}，因為細(xì)胞太小了。結(jié)合老師的比喻，氣球不斷吹會漲破，細(xì)胞也會漲破。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、過濾等等。思考并聽講體會實驗材料的正確選擇對于科學(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)生思考實驗的原理。通過類比，幫助學(xué)生理解。通過問題和討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，產(chǎn)生對實驗的興趣，培養(yǎng)大膽創(chuàng)新的思想。 二、細(xì)胞膜的成分8min通過上述的實驗，我們已經(jīng)制備了較純凈的細(xì)胞膜，現(xiàn)在，我們就來研究細(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)家做過這樣的實驗，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)上有一個理論叫相似相溶，意思是說結(jié)構(gòu)成分相似的物質(zhì)可以相互混溶。【學(xué)生討論】你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？并說明理由。也就是說細(xì)胞膜里含有脂質(zhì)。大家課后可以結(jié)合材料二（1859年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也容易穿過膜，反之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，就不容易穿過膜。1897年，Crijins和Hedin用紅細(xì)胞做實驗，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。）再看一看。那是不是細(xì)胞膜里就只有脂質(zhì)一種物質(zhì)呢？科學(xué)家又做了這樣的實驗，請看材料三，科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解。（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）【學(xué)生討論】你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？ 很好，實驗證明了細(xì)胞膜含有蛋白質(zhì)，如果讓你設(shè)計一個實驗來證明蛋白質(zhì)的存在，怎么做？雙縮脲試劑使用有什么要求？上述科學(xué)實驗的研究發(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)以磷脂含量最為豐富，蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜形使功能時起到重要作用，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，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)生分析和獲取知識信息的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動探討，與尋求科學(xué)知識。 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)胞膜形象地比喻為學(xué)校的圍欄，把外面的喧囂隔開了，讓你們在一個安靜舒適的環(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)境的相對穩(wěn)定。所以，從進(jìn)化上講，膜的出現(xiàn)是生命起源過程中一個非常重要的階段。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞第一個功能同學(xué)們理解了嗎？那你們現(xiàn)在想想海關(guān)或邊防檢查站等，對于進(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??？違禁物品、毒品等能不能入境？有校牌能進(jìn)，沒有的能不能進(jìn)來??？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及時排除去。這個功能與細(xì)胞膜的選擇透過性是相適應(yīng)的，關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)后期我們會詳細(xì)學(xué)習(xí)。估計有同學(xué)會想，既然細(xì)胞膜能夠控制有害物質(zhì)的進(jìn)出，我們是不是就不會生病了呢？當(dāng)然不是，大家記住細(xì)胞膜這個功能是有相對性的，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，大家都是通過哪些途徑和別人交流的啊？其實，細(xì)胞和細(xì)胞之間也有它們的秘密語言，它們也有交流。細(xì)胞膜就是細(xì)胞間交流的“信號轉(zhuǎn)換站”，大家請看42頁圖3-2，第一幅圖表示內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素，經(jīng)過血管的運(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)胞膜把信號傳遞給了靶細(xì)胞。內(nèi)分泌細(xì)胞就是發(fā)出信號的細(xì)胞，激素就是信號分子，除了激素，一些抗體和神經(jīng)信號等也可以作為信號分子被傳遞。靶細(xì)胞就是接受信號分子的細(xì)胞。受體是細(xì)胞膜表面的識別信號分子的物質(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。這樣一個過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)胞之間通過接觸來傳遞信息，接觸后細(xì)胞膜會相互識別比如精子和卵細(xì)胞的結(jié)合。別看青蛙和蟾蜍長得像，自然環(huán)境中，青蛙的精子會與蟾蜍的卵細(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)通過通道傳遞到另一個細(xì)胞。這種信息交流方式也不通過直接接觸，打個比喻，通道就好像電話線，相鄰的同學(xué)可以通過打電話，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)胞形成的信號通道，叫做胞間連絲?，F(xiàn)在，問大家一個問題，細(xì)胞間的信息交流是不是非要接觸?。可鲜鲋皇羌?xì)胞膜的一些基本功能，它還有免疫等功能后面會慢慢學(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?；卮饐栴}，打電話、發(fā)信息、微博、聊QQ、電子郵件等等學(xué)生回答不會。學(xué)生回答不是的。通過形象的比喻，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)系生活來學(xué)習(xí)的能力。復(fù)雜的問題簡單化，抽象的具體化，幫助學(xué)生理解。四、細(xì)胞壁2min【提問】前面我們?yōu)槭裁床贿x擇植物細(xì)胞作為實驗材料??？對，因為植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，它的化學(xué)成分是纖維素和果膠，對植物細(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？主要是因為細(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)生回答因為它有細(xì)胞壁和細(xì)胞核以及細(xì)胞器。學(xué)生思考?；卮饐栴}。照應(yīng)前文，幫助學(xué)生融會貫通。引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)問和思考。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)