高中生物教案系統(tǒng)的邊界細(xì)胞膜

Word第第頁高中生物教案系統(tǒng)的邊界細(xì)胞膜一、教學(xué)目標(biāo)

1．學(xué)問目標(biāo)：簡述細(xì)胞膜的成分和功能，解釋細(xì)胞膜在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能中的重要作用。

2．力量目標(biāo)：進(jìn)行用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的試驗(yàn)，體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。

3．情感目標(biāo)：認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1．教學(xué)重點(diǎn)

〔1〕細(xì)胞膜的成分和功能

〔2〕理解細(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〕理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義

三、教學(xué)方法

講授與同學(xué)商量相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、資料分析法

四、教學(xué)用具

多媒體、課件、教科書、黑板、粉筆

五、課時支配

1課時

六、教學(xué)過程

導(dǎo)入：在前面的學(xué)習(xí)中，我們熟悉了細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng)的物質(zhì)成分，從今日開頭，我們將進(jìn)一步熟悉細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng)，我們來熟悉由水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸組成的一個有機(jī)整體——細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。

大家對于細(xì)胞應(yīng)當(dāng)有了肯定的熟悉——我們在學(xué)校學(xué)習(xí)過，在前面的試驗(yàn)中我們也曾經(jīng)觀看過一些細(xì)胞。

T：你認(rèn)為細(xì)胞最外面的結(jié)構(gòu)是什么？

S：……〔同學(xué)發(fā)言：脫口而出的同學(xué)可能往往回答細(xì)胞膜；略有思索的同學(xué)回答細(xì)胞壁；比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瑢W(xué)會回答“植物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞壁，動物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞膜”，等〕〔老師點(diǎn)評后總結(jié)，留意點(diǎn)評同學(xué)的思維習(xí)慣〕

T：動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，而像植物、真菌、細(xì)菌等生物，細(xì)胞往往具有細(xì)胞壁。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，主要成分是纖維素和果膠，它們沒有生命活動的特別功能，主要是對植物細(xì)胞有支持和愛護(hù)作用。而對于真菌和細(xì)菌的細(xì)胞壁與植物不同，我們在以后的學(xué)習(xí)中會逐步了解。

然而我們今日要重點(diǎn)商量的話題不是細(xì)胞壁，由于我們將商量的是“系統(tǒng)的邊界”，系統(tǒng)的邊界是什么？這里的答案就只有一個：細(xì)胞膜。

由于，我們這里指的“系統(tǒng)”是：生命系統(tǒng)！在組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)中，具有生命活性的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，而細(xì)胞壁并沒有像它們這樣的生命活性。這里的“生命活性”可能對大家還比較抽象，不過隨著我們對細(xì)胞膜等功能的深化，你就會漸漸了解。

〔板書：細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界〕

T：對于細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，同學(xué)們有沒有這方面的感性熟悉？也就是說你能不能列舉出一些證據(jù)來證明細(xì)胞膜這個系統(tǒng)邊界的存在？

S：直接借助光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡觀看得到。

T：很好，電子顯微鏡可以看清晰細(xì)胞膜的存在，光學(xué)顯微鏡雖然不能觀察細(xì)胞膜，但是卻能夠清晰的觀看到細(xì)胞與外界環(huán)境是有界限的。

除了這樣的直接觀看，我們還能不能通過一些其他的感受間接感知細(xì)胞膜的存在呢？

〔用視頻的方式介紹科學(xué)家進(jìn)行顯微探針感受阻力的試驗(yàn)：一開拓同學(xué)的試驗(yàn)思路；二激發(fā)同學(xué)愛好〕

用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，顯微鏡下觀看發(fā)覺，伊紅會很快的擴(kuò)大到整個細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞。

另外，我們還可以在顯微鏡下看到：用微針觸碰細(xì)胞外表時，細(xì)胞外表有彈性，可伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外表有一層結(jié)構(gòu)被刺破；假如細(xì)胞外表結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會死亡。

過渡：通過剛剛的試驗(yàn)，我們也可以看到，當(dāng)細(xì)胞膜被破壞的時候，細(xì)胞也就死亡了。這說明白細(xì)胞膜對于生命系統(tǒng)來講，是特別重要的。那么，細(xì)胞膜有哪些重要功能呢？

〔同學(xué)活動〕閱讀課本42頁內(nèi)容，聯(lián)系生活閱歷，理解細(xì)胞膜的功能。

〔板書：細(xì)胞膜的功能〕

〔請同學(xué)發(fā)言，讓他們結(jié)合生活閱歷，解釋細(xì)胞膜的功能，老師適時點(diǎn)評〕

S：細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開?！舶鍟?/p>

只有這樣，細(xì)胞才能獲得一個相對比較穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，才能減小受到的各種外部干擾，才能正常的進(jìn)行各種代謝活動。這就好比我們的學(xué)校的圍墻，班級的墻壁，假如沒有這些，喧囂的街道，隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學(xué)的學(xué)習(xí)，那么，我們的學(xué)習(xí)不行能正常進(jìn)行。

S：……

T：同學(xué)們的比方特別形象。作為生命體，要保證自身代謝順當(dāng)進(jìn)行，一個相對的內(nèi)部環(huán)境何等重要；有了細(xì)胞膜，這個邊界將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，細(xì)胞內(nèi)才能保持各種理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定，才可能具備代謝的正常條件。也正由于如此，在生命的起源過程中，科學(xué)家把“原始界膜”的形成作為生命演化中的重要階段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的誕生成為可能！

S：細(xì)胞膜能掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞?！舶鍟?/p>

既然細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，這就似乎皮膚是我們?nèi)梭w的邊界一樣，我們的皮膚可以阻擋一些病毒、細(xì)菌等進(jìn)入我們體內(nèi)，細(xì)胞膜也應(yīng)當(dāng)有類似的功能。

S：……

T：這個類比是比較恰當(dāng)?shù)?。對于?xì)胞膜能掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞這一點(diǎn)功能，我們將在第四章會有更加具體的學(xué)習(xí)，如今需要大家先了解細(xì)胞膜具有選擇性的允許細(xì)胞需要的養(yǎng)分物質(zhì)進(jìn)入，而細(xì)胞不需要的，或者對細(xì)胞有害的物質(zhì)就不簡單進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為“選擇透過性”。不過選擇透過性只有活的細(xì)胞的細(xì)胞膜也具有，細(xì)胞死亡，這種選擇透過性就丟失了。

記得在我們學(xué)校的學(xué)習(xí)中，我們通過試驗(yàn)的方法來檢驗(yàn)玉米的種子是否還具有萌發(fā)的活性〔也就是說玉米種子是否還是活的〕，也就是利用細(xì)胞膜的這點(diǎn)特性。下面給大家如下材料，請你設(shè)計試驗(yàn)來檢驗(yàn)這些玉米種子是否還能萌發(fā)。

〔投影〕材料：玉米種子，紅墨水，鑷子，刀片，培育皿，燒杯，酒精燈。

〔同學(xué)思索、商量、發(fā)言〕

〔投影〕方法步驟：

1、將玉米種子放在20－25℃的溫水中浸泡36h。

2、取20粒已經(jīng)泡漲的種子，將其中的10粒放在沸水中煮5min后，冷卻，作為對比的試驗(yàn)材料。

3、分別取煮過和未煮過的玉米種子放在培育皿中，用刀片沿胚的中線縱向切開籽粒，用稀釋20倍的紅墨水浸泡〔以沒過種子為宜〕。2min后，倒去紅墨水，用水沖洗籽粒數(shù)次，直到?jīng)_洗液無色為止〔洗去浮色〕。

4、觀看籽粒中胚的顏色。

〔投影〕結(jié)果預(yù)期：

未煮過的'籽粒的胚細(xì)胞未被染成紅色；煮過的籽粒的胚細(xì)胞被染成紅色。

〔胚細(xì)胞被染紅說明白胚細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性，也就說明胚細(xì)胞死亡，不再具有萌發(fā)活性〕

S：細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間的信息溝通?！舶鍟?/p>

細(xì)胞作為一個個體的基本組成單位，對于一個個體來說，生活在外界環(huán)境中，與四周的環(huán)境關(guān)系親密，不斷地與外界環(huán)境發(fā)生著物質(zhì)和信息的溝通。構(gòu)成個體的細(xì)胞也應(yīng)當(dāng)是這樣的，只有這樣，細(xì)胞才能聯(lián)合起來組成能行使同一功能的組織，再構(gòu)成器官……而細(xì)胞之間的信息傳遞，應(yīng)當(dāng)就是考系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜。

T：〔放映有關(guān)細(xì)胞間進(jìn)行信息傳遞的動畫、圖片等，同步解說〕

在多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個細(xì)胞都不是單獨(dú)存在的。它們必需保持功能的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)不僅依靠于物質(zhì)和能量的交換，也有賴于信息的溝通。這種信息的溝通大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。

細(xì)胞間進(jìn)行信息溝通的方式：1靶細(xì)胞〔胰島素與靶細(xì)胞〕2細(xì)胞間信息的傳遞〔精子與卵細(xì)胞結(jié)合〕3相鄰兩個細(xì)胞通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞〔高等植物細(xì)胞的胞間連絲〕

過渡：通過剛剛的學(xué)習(xí)，可以看到細(xì)胞膜的功能對于一個細(xì)胞的正常運(yùn)作是必需的；當(dāng)然細(xì)胞膜的功能除了上述介紹的三點(diǎn)，還有一些其他的功能，這個問題大家可以在課下查找資料，也可以在后面的學(xué)習(xí)中漸漸了解，總結(jié)。

我們知道有什么樣的結(jié)構(gòu)才可能具有什么樣功能，功能與結(jié)構(gòu)是相統(tǒng)一的，那么，細(xì)胞膜具有什么樣的結(jié)構(gòu)才能完成上述的功能呢？

鑒于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)我們還會在第四章具體學(xué)習(xí)，我們這里主要來討論細(xì)胞膜的組成，看看完成細(xì)胞膜功能的是靠細(xì)胞膜上的哪些成分來完成的。

〔板書：細(xì)胞膜的成分〕

T：我們要分析細(xì)胞膜的成分，首先要獲得細(xì)胞膜。那么，怎樣獲得比較純潔的細(xì)胞膜呢？

請大家閱讀課本40頁－41頁的試驗(yàn)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法，完成下面幾個問題的思索。

〔板書：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法〕

問題：1、選用植物細(xì)胞好不好？

2、為什么選用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞？

3、細(xì)胞裂開后，怎樣分別出比較純潔的細(xì)胞膜？

4、歸納試驗(yàn)的原理。

〔同學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)體驗(yàn)，老師指導(dǎo)，后進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)〕

S：……

T：我們利用動物細(xì)胞在蒸餾水中會吸水漲破，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)就會流出來，從而獲得細(xì)胞膜。再由于哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核以及其他膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，所以，可以避開其他膜的干擾。最終利用離心的方法將細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)分別開來，獲得比較純潔的細(xì)胞膜。

T：如今細(xì)胞膜的提取過程大家已經(jīng)體驗(yàn)過來，接下來的工作就是分析細(xì)胞膜的成分有哪些？怎么分析呢？

借助如今的科學(xué)技術(shù)手段，我們大可以通過先進(jìn)的儀器分析得知，但是我們手頭上沒有大家能利用的儀器。我們有什么呢？請大家看下面的資料，來分析一下細(xì)胞膜的成分。

〔投影：

1．發(fā)覺脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很簡單通過細(xì)胞膜；

2．假如用脂質(zhì)溶劑處理細(xì)胞，發(fā)覺細(xì)胞膜被溶解；

3．假如用蛋白酶來處理細(xì)胞，發(fā)覺也能破壞膜結(jié)構(gòu)。〕

〔同學(xué)商量、發(fā)言〕

S：……

S：〔歸納總結(jié)〕細(xì)胞膜的成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。〔板書〕

T：好，大家一起來看課本，享受已經(jīng)發(fā)覺的討論結(jié)果：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總量的50％，蛋白質(zhì)約占40％，糖類占2％－10％。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富。

通過這則資料，其實(shí)也告知大家了一種討論物質(zhì)組成成分的方法：酶解法。

我們在各種膜的討論中還發(fā)覺，功能越冗雜的細(xì)胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。這也和我們前面了解的蛋白質(zhì)的功能是相全都的：蛋白質(zhì)是生命活動的主要承當(dāng)者，細(xì)胞膜的功能中也少不了蛋白質(zhì)的一份！我們也將在后面章節(jié)的學(xué)習(xí)中，越來越多地了解細(xì)胞膜的各種成分在其功能中的詳細(xì)作用。

T：好，這節(jié)課我們就進(jìn)行到這里。

七、課后反思

對于這節(jié)課的內(nèi)容，雖然有問題探討、有試驗(yàn)，但是基于同學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)，還不能很大程度的實(shí)現(xiàn)自我探究。就像“問題探討”中的問題，我認(rèn)為有一些超出了同學(xué)的學(xué)問熟悉水平，所以，我采納供應(yīng)一些直觀的資料，再由同學(xué)進(jìn)行體驗(yàn)，進(jìn)行總結(jié)。

整節(jié)