1、細胞膜的結構和功能教學設計1教材剖析1.1地位作用“細胞膜的結構和功能”是生物第一冊第二章“生命活動的基本單位”的內容。本節(jié)課的教學內容是在學習了細胞的物理組成的基礎上進行的，所以學好本節(jié)內容既能幫助中學生鞏固后面的知識，又能為中學生學習細胞的代謝作好鋪墊，在教材中起著承上啟下的橋梁作用。1.2主要內容細胞膜是細胞中必不可少的結構。本節(jié)課主要述說細胞膜的成份和功能。教材首先介紹了細胞膜的成份以及各類成份在膜上的排列方法即細胞膜的結構。并以“積極思維”的形式引出細胞膜的結構特征：具有一定的流動性。其次剖析細胞膜的功能。學習完細胞膜的結構后再進一步認識結構和功能的統(tǒng)一性。2教學目標及重、難點2
2、.1教學目標知識目標：闡述細胞膜的結構和功能。能力目標：培養(yǎng)中學生辨識生物圖的能力和剖析歸納總結的能力；培養(yǎng)中學生根據(jù)科學實驗史籍建立知識的能力。情感目標：在中學生理解生命活動物質基礎和結構基礎，構建起生命活動的物質性觀點；樹立結構和功能相適應的觀點。2.2教學重點和難點重點：細胞膜的結構和功能。難點：細胞膜的功能；理解細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。3課時安排2課時4課前打算真核細胞的亞顯微結構掛圖5教學過程第一課時（1）提出問題，創(chuàng)設情景，引入課題班主任活動：引導中學生回顧細胞中脂類、蛋白質、核酸等物理物質的功能，提出問題：假若將細胞中的各類成份根據(jù)其在細胞中的比列混和于一容器
3、中，該容器能夠完成生命活動？中學生活動：得出否定推論：不能。由于細胞和生物體絕對不是一些化合物的簡單堆積，而是根據(jù)一定的方法有機地結合上去，并以細胞為最基本的結構方式產生統(tǒng)一的整體。師生總結：除病毒外，生物體都是由細胞構成的，細胞的種類繁雜，大小、形態(tài)多樣且功能也不相同，而且產生了不同的組織。中學生活動：觀察細胞和組織的模式圖。引出真核細胞和原核細胞。細胞結構的特征原核細胞：衣原體（陰道炎、宮頸炎）、細菌、藍藻、放線菌復雜程度的不同真核細胞：絕大多數(shù)生物，酵母菌中學生活動：觀察動動物細胞的亞顯微結布光。班主任活動：使中學生明晰，亞顯微結構，是指才能在電子顯微鏡下看見的半徑大于0.2m的細微結構。
4、在電鏡下，我們可以看見比在光鏡下看見的更為清晰的結構。通過觀察、比較，總結出動動物細胞亞顯微結構的不同點：細胞壁內質網(wǎng)動物細胞特有液胞中心體植物細胞特有（班主任點名：個別低等動物也有）（2）細胞膜結構的學習班主任活動：細胞膜坐落細胞的表面，它使細胞和周圍的環(huán)境隔離開，維持著相對穩(wěn)定的細胞內環(huán)境，其長度僅有8nm，必須依靠于電子顯微鏡能夠觀察到。班主任活動：進行細胞膜的研究，首先必需要分離出純凈的細胞膜，用哪些材料比較合適？研究細胞膜的物理成份，最好的材料是（D）。A、細菌B、草履蟲C、葉肉細胞D、成熟的紅細胞注釋：成熟的紅細胞無細胞核、無細胞壁、數(shù)量多。班主任活動：細胞膜在光學顯微鏡下是否可
5、見？明晰：細胞膜很薄，其長度只有8nm，只能在電子顯微鏡下看見。設置情景1：科學家在實驗中發(fā)覺，脂胺類物質極易通過細胞膜，但是細胞膜容易被脂胺類物質分解。這一事實說明了哪些？明晰：依照物理中的“相似相溶”原理，可得出細胞膜的組成成份中富含糖類物質這一推論。設置情景2：科學研究發(fā)覺，細胞膜易被蛋白酶酯化，說明細胞膜組成成份中富含哪些物質？（注：中學生對蛋白酶的功能不了解，班主任應即時進行講解）明晰：細胞膜中富含蛋白質。中學生活動：觀察P23小資料，驗證推論：細胞膜的物理成份主要是磷脂和蛋白質，其次還有脂類。設置情景3：將紅細胞的細胞膜中的磷脂分子在空氣水界面上充分展開成單分子層，發(fā)覺展開后的表面積是其
6、細胞膜表面積的兩倍，這說明了哪些？明晰：細胞膜是由單層磷脂分子構成。總結：細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層；蛋白質擺布在磷脂雙分子的內側和外側，并以覆蓋、嵌插、貫穿等形式與磷脂雙分子層結合在一起。磷脂雙分子層基本骨架（每位磷脂分子都是腦部朝外，尾部相對）。蛋白質分子以不同的形式鑲嵌或貫串在磷脂雙分子層之間，或則覆蓋在磷脂雙分子層的表面構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子排列、分布的明暗程度不同，具有不對稱性，且膜蛋白具有特異性。設置情景4：科學家曾做過一個人體細胞的融合實驗，將人體的某種細胞進行離體培養(yǎng)，再用白色螢光顏料和紅色螢光顏料對兩個細胞進行染色：一個細胞染成黑色，另一個染成紅色。再用滅
7、活的病毒來影響這兩個細胞，使這兩個細胞發(fā)生融合。在顯微鏡下觀察其融合過程發(fā)覺：早期一半發(fā)綠光，一半發(fā)紅光，經過80min后紅綠均勻分布。這個事實說明細胞膜具有哪些特征？（畫簡圖）中學生活動：細胞膜不是靜止的，無論是磷脂分子還是蛋白質分子大都是可以流動的，因而得出細胞膜具有流動性的結構特征。同時，指出黃酮在細胞膜的外表面主要是和蛋白質結合在一起，產生糖蛋白，稱為糖被。設置情景5：科學家取兩種不同的海棉細胞，使其分散成單個的，之后將這種細胞摻在一起混和培養(yǎng)，發(fā)覺只有同種的細胞能夠結合。提出問題：細胞怎樣辨識？怎樣進行信息交流？引出糖被的功能：具有保護、潤滑、識別、免疫等功能。第二課時（3）細胞膜
8、功能的學習過渡：上面我們學過，蛋白質結構的多樣性決定了蛋白質功能的多樣性。這么，細胞膜的結構特征又使其具備哪些樣的功能？中學生活動：與細胞的物質交換、細胞辨識、分泌、排泄、免疫等都有密切的關系。班主任活動：明天我們重點學習細胞膜控制物質出入細胞的生理作用，物質通細胞膜有兩種情況，我們首先研究：A、離子和小分子物質的過膜方法班主任活動：進行適當?shù)闹R鋪墊：可由化學學中的擴散現(xiàn)象引入物質出入細胞膜的擴散作用；舉例說明逆含量差轉移的現(xiàn)象，引出主動運輸；結合蛋白質結構的特異性述說載體的專情性；由能量問題，突出主動運輸?shù)囊饬x。班主任活動：分別畫出自由擴散和主動運輸?shù)脑砥饰鰣D。自由擴散：被選擇吸收的物質，從
9、濃度高的兩側通過細胞膜向含量低的兩側轉運；不消耗細胞代謝形成的能量，不須要載體的參與。諸如O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。自由擴散相對于主動運輸來說，又稱作被動運輸。問題情景：資料一：輪藻細胞中K+的濃度比它所生存的水環(huán)境中的K+多63倍，但它能夠不斷的積累K+。資料二：人的紅細胞中K+含量比血清中的K+含量高出30倍，而紅細胞中Na+含量是血清中的1/6。提問：輪藻細胞和紅細胞吸收K+以及紅細胞排出Na+的方法是哪些？主動運輸：被選擇吸收的物質，從含量低的兩側通過細胞膜運輸?shù)胶扛叩挠疫叄槐仨氂休d體蛋白的協(xié)助；須要消耗細胞代謝形成的能量。（知識擴充：協(xié)助擴散）過膜方法含量梯度是否須要載體是否
10、耗能舉例自由擴散順含量梯度否否H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸等協(xié)助擴散順含量梯度是否獼猴桃糖步入紅細胞主動運輸逆含量梯度是是無機鹽離子、氨基酸、葡萄糖等總結：假如把自由擴散稱作水從上往下流的話，主動運輸就如抽水。須要水管（載體），抽水機（動力-能量）。從表中可知，影響自由擴散的誘因是含量差，影響主動運輸?shù)恼T因主要是載體和能量。班主任活動：這兩種物質過膜方法，哪一種更重要、更有意義？明晰：主動運輸。由于主動運輸才能保證活細胞按生命活動的須要，主動地選擇吸收所須要的營養(yǎng)物質，排出代謝產物和對細胞有毒的物質。主動運輸對活細胞完成各項生命活動有重要作用。總結：通過學習兩種物質進出細胞的方法可知，活
11、細胞的細胞膜可以讓水份子通過，細胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能通過，這些現(xiàn)象我們稱為選擇通過性。設置情景：清水洗胡芋頭后，清水呈哪些顏色？胡芋頭在鍋中蒸熟后，油呈哪些顏色？想想為何？明晰：清水洗胡冬瓜時，細胞膜完整具有選擇透過性，細胞膜不容許胡芋頭色素分子通過，水呈無色；燒熟后，細胞膜被破壞細胞膜結構圖，色素分子透過膜步入油中，故油中帶有橙紅色。B、大分子和顆粒性物質的過膜方法胞飲（液體）內吞作用吞噬（固體）大分子、顆粒物質（膜泡運輸）外排作用（胞吐）內吞外排：大分子和顆粒性物質附著在細胞膜上細胞膜結構圖，由膜內陷包圍這種物質產生小囊，小囊從膜上分離產生水泡步入細胞內部，稱為內吞；有些物質在細胞膜內被一層膜包圍產生水泡，水泡漸漸移到細胞表面與細胞膜融在一起，并向細胞外伸開，使內含物質排出細胞，稱為外排。動物細胞膜的外邊還有細胞壁，明晰細胞壁的組分、功能和特性。組分：主要為纖維素和鞣質。功能：對動物細胞有支持和保護作用。
