高中生物第一冊(cè)第3章生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)31細(xì)胞膜13滬科版講解

1、PAGE 6 -第1節(jié) 細(xì)胞膜細(xì)胞膜的功能一、教學(xué)內(nèi)容小分子物質(zhì)出入細(xì)胞的方式：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式濃度關(guān)系是否消耗細(xì)胞能量是否需要蛋白質(zhì)載體的協(xié)助被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高濃度低濃度否不需要協(xié)助擴(kuò)散高濃度低濃度否需要主動(dòng)運(yùn)輸?shù)蜐舛雀邼舛仁切枰?、教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】：通過對(duì)不同實(shí)驗(yàn)及生活現(xiàn)象的探究分析，獲得小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式及其區(qū)別；通過獨(dú)立和小組合作實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)手技能，完成觀察、測(cè)定實(shí)驗(yàn)；【過程與方法】：通過生命科學(xué)、物理學(xué)科之間的知識(shí)聯(lián)系，初步養(yǎng)成運(yùn)用所學(xué)各學(xué)科知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行綜合分析的科學(xué)思維的習(xí)慣；在實(shí)驗(yàn)的觀察、對(duì)比討論與分析中，體現(xiàn)較強(qiáng)的通過對(duì)比分析獲取實(shí)驗(yàn)信息的能力，能教完整地表

2、達(dá)研究結(jié)果并對(duì)問題進(jìn)行初步探索；【情感態(tài)度與價(jià)值觀】：通過全班大、小組共同探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)會(huì)與他人合作，在合作中彼此協(xié)商分工，尊重他人；通過對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和其功能相互關(guān)系的分析，逐步形成生物體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式；難點(diǎn)：親水性物質(zhì)與疏水性物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是通過膜上不同的組成成分完成的。四、教學(xué)設(shè)計(jì)本節(jié)課通過前一階段學(xué)習(xí)過的組成生命化合物引入，并在學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究物質(zhì)出入細(xì)胞的方式及其區(qū)別，把細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有機(jī)地統(tǒng)一起來，便于學(xué)生理解。在探索的過程中把演示實(shí)驗(yàn)改變成學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)，提高同學(xué)們的積極性與動(dòng)手能力，激發(fā)同學(xué)們的思

3、維，在自己動(dòng)手實(shí)踐以及親身生活經(jīng)歷的基礎(chǔ)上來探究、思考細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與其功能是相統(tǒng)一的、細(xì)胞與外界物質(zhì)交換的不同方式的特點(diǎn)，理解結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。五、教學(xué)過程我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過了組成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，組成生命的物質(zhì)只有有機(jī)地組合在一起，才能夠完成正常的生命活動(dòng)，由這些物質(zhì)有機(jī)組合而成的、能夠完成正常生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)和功能單位是：細(xì)胞。（細(xì)胞圖）在細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的過程中，細(xì)胞與外界環(huán)境之間必需不斷進(jìn)行物質(zhì)的交換，細(xì)胞要從外界環(huán)境吸收細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的各種物質(zhì)，同時(shí)把細(xì)胞生命活動(dòng)中產(chǎn)生的廢物排出體外。物質(zhì)要想進(jìn)出細(xì)胞，必須要經(jīng)過的結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞膜和細(xì)胞壁。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素，在細(xì)胞的最外面，有支撐

4、和保護(hù)細(xì)胞的作用，對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出沒有影響。因此，物質(zhì)要想進(jìn)出細(xì)胞，就只受到細(xì)胞膜的影響。（細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型）我們剛學(xué)過這個(gè)模型，它由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架，再加上蛋白質(zhì)、多糖、固醇等分子，我們把細(xì)胞膜的這個(gè)模型叫做：流動(dòng)鑲嵌模型。那么究竟哪些物質(zhì)可以通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞？這些物質(zhì)通過什么方式進(jìn)出細(xì)胞？這些物質(zhì)又在什么樣的情況下進(jìn)出細(xì)胞呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來分析討論：（實(shí)驗(yàn)一）燒杯水透析袋試劑注意A60毫升可溶性淀粉溶液碘液透析袋裝好溶液之后請(qǐng)?jiān)o，放入燒杯之前，在水流中洗凈；B燒杯中在放入透析袋之前，取出2毫升水于試管中，；實(shí)驗(yàn)做好之后放置在安全的地方，靜置。B60毫升葡萄糖溶液（在實(shí)驗(yàn)靜置時(shí)間內(nèi)

5、）教師演示擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)：（實(shí)驗(yàn)二）把高錳酸鉀放入盛有清水的培養(yǎng)皿中，紅色的高錳酸鉀向四周擴(kuò)散直至紅色均勻。（在講臺(tái)上通過實(shí)物投影投影至大屏幕，便于學(xué)生觀察、討論。）1、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？1、紅色的高錳酸鉀在水中從中間向四周運(yùn)動(dòng)開來，紅色部分不斷增加；2、同時(shí)中間紅色最深，向四周紅色不斷變淡，這就是高錳酸鉀在水中的擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散指兩種物質(zhì)互相接觸時(shí)，分別進(jìn)入對(duì)方的一種現(xiàn)象。就其中一種物質(zhì)而言，它總是從其濃度高的地方向濃度低的地方移動(dòng)。如第四節(jié)課我們會(huì)聞到午飯的香味，并且是靠近前門口的同學(xué)先聞到，然后教室中部、后部的同學(xué)，再如，夏天馬上到了，同學(xué)們打球后回宿舍，把鞋脫掉時(shí)，離得最近

6、的同學(xué)就會(huì)最先有反應(yīng)2、高錳酸鉀在水中的擴(kuò)散過程中，有外界給高錳酸鉀分子的運(yùn)動(dòng)提供能量嗎？沒有。所以，物質(zhì)在從高濃度向低濃度擴(kuò)散的過程中不需要外部提供能量。通過以上實(shí)驗(yàn)，我們得到：各種物質(zhì)是能夠從高濃度的地方通過擴(kuò)散移動(dòng)到低濃度的地方，并且，這一過程不需要外界提供能量，那么當(dāng)這個(gè)內(nèi)外水環(huán)境中有透析袋之后，擴(kuò)散還能不能進(jìn)行呢？實(shí)驗(yàn)一結(jié)果檢測(cè)：燒杯處理現(xiàn)象分析A透析袋內(nèi)藍(lán)色淀粉不能透過透析袋，而碘能透析袋外無明顯變化B燒杯中水(實(shí)驗(yàn)前)2mL+班氏試劑加熱至沸騰(A組做)無明顯變化葡萄糖能透過透析袋(高低)燒杯中水(實(shí)驗(yàn)后)2mL+班氏試劑加熱至沸騰紅黃色（B燒杯實(shí)驗(yàn)前的水做對(duì)比實(shí)驗(yàn)讓組同學(xué)進(jìn)行，

7、平均分配兩個(gè)小組的工作量。）在做以上檢測(cè)的同時(shí)，思考下列問題：1、描述組實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象：透析袋內(nèi)藍(lán)色，燒杯內(nèi)碘液的顏色。（同學(xué)回答時(shí)把透析袋和燒杯展示給全班同學(xué)）大家看到的現(xiàn)象都是這樣嗎？這說明什么問題：（透析袋內(nèi)為什么會(huì)變藍(lán)？燒杯內(nèi)為什么沒有變色？）說明碘擴(kuò)散透過了透析袋膜進(jìn)入到了透析袋內(nèi)，使淀粉變藍(lán)，而淀粉不能透過透析袋膜。2、描述組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)前燒杯內(nèi)的水加班氏試劑加熱至沸騰，無明顯變化，實(shí)驗(yàn)后燒杯內(nèi)的水加班氏試劑加熱至沸騰，呈紅黃色。放入透析袋之前燒杯中沒有葡萄糖，放入透析袋之后經(jīng)過一段時(shí)間，燒杯內(nèi)的水中有了葡萄糖，為什么：透析袋內(nèi)的葡萄糖通過透析袋膜擴(kuò)散到了燒杯水中。實(shí)驗(yàn)前

8、不取燒杯內(nèi)的水做實(shí)驗(yàn)好不好，為什么：不好，這樣就不能說明實(shí)驗(yàn)后燒杯內(nèi)的葡萄糖是通過擴(kuò)散來自透析袋內(nèi)，有對(duì)照的作用。3、通過對(duì)以上實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)與分析，當(dāng)溶液中有障礙物之后，物質(zhì)還能不能進(jìn)行擴(kuò)散呢？由以上實(shí)驗(yàn)我們得到：較小的分子（如葡萄糖、碘）能通過透析袋壁，通過擴(kuò)散從高濃度一側(cè)移向低濃度一側(cè)，并且不需要額外提供能量，而較大的分子（如淀粉）則不能通過。這是為什么呢？因?yàn)橥肝龃谏嫌泻芏嗪苄〉目紫叮?dāng)分子大小比這些孔隙小的時(shí)候，物質(zhì)就能通過擴(kuò)散通過透析袋，而物質(zhì)分子較大，大于孔隙時(shí)，物質(zhì)就不能通過透析袋。（動(dòng)畫：物質(zhì)通過半透膜。）由磷脂雙層分子為基本骨架構(gòu)成的細(xì)胞膜與透析袋一樣，上面有很多細(xì)小的孔隙，

9、那是不是像所有小于透析袋壁上孔隙的分子都?jí)蛲ㄟ^擴(kuò)散作用通過透析袋一樣，所有小于磷脂分子間隙的分子都能夠通過磷脂雙分子層呢？不是，磷脂雙分子層與透析袋不一樣，磷脂雙分子層中間有一個(gè)疏水層，只與疏水性的物質(zhì)親和，從而把細(xì)胞內(nèi)外的水環(huán)境隔離開來，有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部的作用，所以，只有那些脂溶性和疏水性的小分子物質(zhì)才能通過擴(kuò)散作用通過磷脂雙分子層。如甘油、氧氣、二氧化碳等。（自由擴(kuò)散錄像。）但是，細(xì)胞生命活動(dòng)過程中需要的物質(zhì)大部分是親水性的，這些物質(zhì)不能直接通過磷脂雙分子層的疏水層，細(xì)胞需要這種物質(zhì)時(shí)怎么辦呢？細(xì)胞膜上有沒有親水性物質(zhì)呢？（可對(duì)糖、固醇、蛋白質(zhì)逐一分析。）蛋白質(zhì)分子具有親水性，（雞蛋清：液態(tài)

10、、水溶液、溶于水）膜上的這些蛋白質(zhì)分子就可以幫助親水性的小分子物質(zhì)從高濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜移向低濃度一側(cè)。（協(xié)助擴(kuò)散錄像。）在這個(gè)過程中，蛋白質(zhì)相當(dāng)于物質(zhì)在進(jìn)出細(xì)胞膜時(shí)的一種運(yùn)輸介質(zhì)，我們稱這些蛋白質(zhì)為載體蛋白質(zhì)。和前一種小分子物質(zhì)通過擴(kuò)散進(jìn)出膜不同，這種小分子物質(zhì)的擴(kuò)散需要膜上蛋白質(zhì)分子的協(xié)助，因此我們把這種需要膜上蛋白質(zhì)分子協(xié)助的擴(kuò)散稱為協(xié)助擴(kuò)散，而把上一種直接通過磷脂雙分子層，不需要蛋白質(zhì)分子協(xié)助的擴(kuò)散稱為自由擴(kuò)散。為便于知識(shí)點(diǎn)之間的理解，請(qǐng)大家歸納整理，可以從幾個(gè)方面對(duì)比這兩種物質(zhì)進(jìn)出膜的方式：擴(kuò)散濃度關(guān)系是否消耗細(xì)胞能量是否需要蛋白質(zhì)載體的協(xié)助自由擴(kuò)散高濃度低濃度否不需要協(xié)助擴(kuò)散高濃度

11、低濃度否需要生物體細(xì)胞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一些有害的代謝廢物，如尿素等，這會(huì)對(duì)細(xì)胞的正常生命活動(dòng)造成影響，因此細(xì)胞要把它們排出去，而且是即使?jié)舛仍俚鸵惨懦鋈ィ@時(shí)候物質(zhì)還是不是通過自由擴(kuò)散或者協(xié)助或擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞的呢？不是。因?yàn)槲镔|(zhì)這時(shí)候不是從高濃度移向低濃度，而正好相反。海帶細(xì)胞內(nèi)部碘的濃度是海水中的10萬倍左右，但海帶細(xì)胞還是不斷地從海水中吸收碘，碘從海水中進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)部通過膜的方式是不是自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散？不是。細(xì)胞生命活動(dòng)中需要的絕大部分物質(zhì)在細(xì)胞外都是低濃度，這時(shí)候，物質(zhì)就不能被動(dòng)地通過擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞為了保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，必須主動(dòng)地地吸收這些物質(zhì)，物質(zhì)的這個(gè)時(shí)候的透過膜的運(yùn)動(dòng)

12、有什么特點(diǎn)？1、這個(gè)時(shí)候物質(zhì)從低濃度的一側(cè)移向高濃度一側(cè)，僅靠物質(zhì)的擴(kuò)散行嗎？不行，擴(kuò)散時(shí)物質(zhì)只能從高濃度處移向低濃度處。2、而當(dāng)物質(zhì)從低濃度一側(cè)通過膜移向高濃度一側(cè)時(shí)就需額外提供能量，這個(gè)能量誰提供？當(dāng)然是細(xì)胞。3、由于這些物質(zhì)一般是親水性物質(zhì)，不能直接通過磷脂雙分子層，因此：需要膜上蛋白質(zhì)載體的協(xié)助。第三種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是細(xì)胞消耗自身能量，主動(dòng)地吸收或者排出的，所以我們把物質(zhì)從低濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜移向高濃度一側(cè)的方式稱為主動(dòng)運(yùn)輸。而物質(zhì)通過自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞是靠分子內(nèi)部相互作用力，不消耗細(xì)胞能量而實(shí)現(xiàn)的，所以我們稱其為被動(dòng)運(yùn)輸。由于生命活動(dòng)需要的絕大部分營養(yǎng)物質(zhì)在外界環(huán)境中都有是一個(gè)

13、低濃度環(huán)境，同時(shí)細(xì)胞也需要及時(shí)地把即使?jié)舛群艿偷卮x廢物排出體外，所以絕大部分物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動(dòng)都是從低濃度到高濃度的過程，因此主動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)通過細(xì)胞膜的主要方式。最后我們歸納物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式如下：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式濃度關(guān)系是否消耗細(xì)胞能量是否需蛋白質(zhì)載體的協(xié)助被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散高濃度低濃度否不需要協(xié)助擴(kuò)散需要主動(dòng)運(yùn)輸?shù)蜐舛雀邼舛仁窍抡n后把閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，并對(duì)今天所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理，完成練習(xí)第三中的第一題。六、教學(xué)反思本堂課結(jié)束后的總體感覺是：課前所設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)，這主要是在以下幾個(gè)方面做得比較好：第一、本堂課的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生逐步分析小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的特點(diǎn)，特別是每個(gè)實(shí)驗(yàn)后一

14、步一步、細(xì)致的問題討論，對(duì)學(xué)生去逐步推理和理解小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的特點(diǎn)有很大幫助。在今后的課堂問題設(shè)計(jì)中，要盡可能地把問題細(xì)化，使問題逐步從簡單過度到復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生連續(xù)性、邏輯性地思考問題。第二、演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生小組探究實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生的小組協(xié)作能力、動(dòng)手能力、表達(dá)能力得到進(jìn)一步鍛煉，課堂氣氛比較活躍，同時(shí)也進(jìn)一步鞏固了已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握過的實(shí)驗(yàn)原理如還原性糖的鑒定實(shí)驗(yàn)原理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，并且通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析討論，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、激發(fā)了學(xué)生的思維。第三、“小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”這部分內(nèi)容還是比較抽象的，要想讓學(xué)生理解和掌握還是有一定難度的。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，把膜的結(jié)構(gòu)和功能相聯(lián)系，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和膜的組成結(jié)構(gòu)推導(dǎo)膜的功能，并通過動(dòng)畫及其它課件，形象化地展示小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的過程，對(duì)學(xué)生的理解有較好的幫助。與此同時(shí)，在以后的教學(xué)