1、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能教學(xué)設(shè)計1教材剖析1.1地位作用“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”是生物第一冊第二章“生命活動的基本單位”的內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞的物理組成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以學(xué)好本節(jié)內(nèi)容既能幫助中學(xué)生鞏固后面的知識，又能為中學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)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(nèi)容細(xì)胞膜是細(xì)胞中必不可少的結(jié)構(gòu)。本節(jié)課主要述說細(xì)胞膜的成份和功能。教材首先介紹了細(xì)胞膜的成份以及各類成份在膜上的排列方法即細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。并以“積極思維”的形式引出細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征：具有一定的流動性。其次剖析細(xì)胞膜的功能。學(xué)習(xí)完細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)后再進(jìn)一步認(rèn)識結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性。2教學(xué)目標(biāo)及重、難點(diǎn)2
2、.1教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：闡述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。能力目標(biāo)：培養(yǎng)中學(xué)生辨識生物圖的能力和剖析歸納總結(jié)的能力；培養(yǎng)中學(xué)生根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)史籍建立知識的能力。情感目標(biāo)：在中學(xué)生理解生命活動物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，構(gòu)建起生命活動的物質(zhì)性觀點(diǎn)；樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。2.2教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。難點(diǎn)：細(xì)胞膜的功能；理解細(xì)胞膜對于細(xì)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(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)掛圖5教學(xué)過程第一課時（1）提出問題，創(chuàng)設(shè)情景，引入課題班主任活動：引導(dǎo)中學(xué)生回顧細(xì)胞中脂類、蛋白質(zhì)、核酸等物理物質(zhì)的功能，提出問題：假若將細(xì)胞中的各類成份根據(jù)其在細(xì)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(xué)生活動：得出否定推論：不能。由于細(xì)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(jī)地結(jié)合上去，并以細(xì)胞為最基本的結(jié)構(gòu)方式產(chǎn)生統(tǒng)一的整體。師生總結(jié)：除病毒外，生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞的種類繁雜，大小、形態(tài)多樣且功能也不相同，而且產(chǎn)生了不同的組織。中學(xué)生活動：觀察細(xì)胞和組織的模式圖。引出真核細(xì)胞和原核細(xì)胞。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特征原核細(xì)胞：衣原體（陰道炎、宮頸炎）、細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌復(fù)雜程度的不同真核細(xì)胞：絕大多數(shù)生物，酵母菌中學(xué)生活動：觀察動動物細(xì)胞的亞顯微結(jié)布光。班主任活動：使中學(xué)生明晰，亞顯微結(jié)構(gòu)，是指才能在電子顯微鏡下看見的半徑大于0.2m的細(xì)微結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)。通過觀察、比較，總結(jié)出動動物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)：細(xì)胞壁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)動物細(xì)胞特有液胞中心體植物細(xì)胞特有（班主任點(diǎn)名：個別低等動物也有）（2）細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)班主任活動：細(xì)胞膜坐落細(xì)胞的表面，它使細(xì)胞和周圍的環(huán)境隔離開，維持著相對穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)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(jìn)行細(xì)胞膜的研究，首先必需要分離出純凈的細(xì)胞膜，用哪些材料比較合適？研究細(xì)胞膜的物理成份，最好的材料是（D）。A、細(xì)菌B、草履蟲C、葉肉細(xì)胞D、成熟的紅細(xì)胞注釋：成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核、無細(xì)胞壁、數(shù)量多。班主任活動：細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下是否可
5、見？明晰：細(xì)胞膜很薄，其長度只有8nm，只能在電子顯微鏡下看見。設(shè)置情景1：科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)覺，脂胺類物質(zhì)極易通過細(xì)胞膜，但是細(xì)胞膜容易被脂胺類物質(zhì)分解。這一事實(shí)說明了哪些？明晰：依照物理中的“相似相溶”原理，可得出細(xì)胞膜的組成成份中富含糖類物質(zhì)這一推論。設(shè)置情景2：科學(xué)研究發(fā)覺，細(xì)胞膜易被蛋白酶酯化，說明細(xì)胞膜組成成份中富含哪些物質(zhì)？（注：中學(xué)生對蛋白酶的功能不了解，班主任應(yīng)即時進(jìn)行講解）明晰：細(xì)胞膜中富含蛋白質(zhì)。中學(xué)生活動：觀察P23小資料，驗(yàn)證推論：細(xì)胞膜的物理成份主要是磷脂和蛋白質(zhì)，其次還有脂類。設(shè)置情景3：將紅細(xì)胞的細(xì)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(xì)胞膜表面積的兩倍，這說明了哪些？明晰：細(xì)胞膜是由單層磷脂分子構(gòu)成。總結(jié)：細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層；蛋白質(zhì)擺布在磷脂雙分子的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，并以覆蓋、嵌插、貫穿等形式與磷脂雙分子層結(jié)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(zhì)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(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)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(shè)置情景4：科學(xué)家曾做過一個人體細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)，將人體的某種細(xì)胞進(jìn)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(xì)胞進(jìn)行染色：一個細(xì)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(xì)胞，使這兩個細(xì)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(jīng)過80min后紅綠均勻分布。這個事實(shí)說明細(xì)胞膜具有哪些特征？（畫簡圖）中學(xué)生活動：細(xì)胞膜不是靜止的，無論是磷脂分子還是蛋白質(zhì)分子大都是可以流動的，因而得出細(xì)胞膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特征。同時，指出黃酮在細(xì)胞膜的外表面主要是和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，產(chǎn)生糖蛋白，稱為糖被。設(shè)置情景5：科學(xué)家取兩種不同的海棉細(xì)胞，使其分散成單個的，之后將這種細(xì)胞摻在一起混和培養(yǎng)，發(fā)覺只有同種的細(xì)胞能夠結(jié)合。提出問題：細(xì)胞怎樣辨識？怎樣進(jìn)行信息交流？引出糖被的功能：具有保護(hù)、潤滑、識別、免疫等功能。第二課時（3）細(xì)胞膜
8、功能的學(xué)習(xí)過渡：上面我們學(xué)過，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性。這么，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特征又使其具備哪些樣的功能？中學(xué)生活動：與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞辨識、分泌、排泄、免疫等都有密切的關(guān)系。班主任活動：明天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)細(xì)胞膜控制物質(zhì)出入細(xì)胞的生理作用，物質(zhì)通細(xì)胞膜有兩種情況，我們首先研究：A、離子和小分子物質(zhì)的過膜方法班主任活動：進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹R鋪墊：可由化學(xué)學(xué)中的擴(kuò)散現(xiàn)象引入物質(zhì)出入細(xì)胞膜的擴(kuò)散作用；舉例說明逆含量差轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，引出主動運(yùn)輸；結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特異性述說載體的專情性；由能量問題，突出主動運(yùn)輸?shù)囊饬x。班主任活動：分別畫出自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)脑砥饰鰣D。自由擴(kuò)散：被選擇吸收的物質(zhì)，從
9、濃度高的兩側(cè)通過細(xì)胞膜向含量低的兩側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)；不消耗細(xì)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(kuò)散相對于主動運(yùn)輸來說，又稱作被動運(yùn)輸。問題情景：資料一：輪藻細(xì)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(xì)胞中K+含量比血清中的K+含量高出30倍，而紅細(xì)胞中Na+含量是血清中的1/6。提問：輪藻細(xì)胞和紅細(xì)胞吸收K+以及紅細(xì)胞排出Na+的方法是哪些？主動運(yùn)輸：被選擇吸收的物質(zhì)，從含量低的兩側(cè)通過細(xì)胞膜運(yùn)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(xì)胞代謝形成的能量。（知識擴(kuò)充：協(xié)助擴(kuò)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(kuò)散順含量梯度否否H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸等協(xié)助擴(kuò)散順含量梯度是否獼猴桃糖步入紅細(xì)胞主動運(yùn)輸逆含量梯度是是無機(jī)鹽離子、氨基酸、葡萄糖等總結(jié)：假如把自由擴(kuò)散稱作水從上往下流的話，主動運(yùn)輸就如抽水。須要水管（載體），抽水機(jī)（動力-能量）。從表中可知，影響自由擴(kuò)散的誘因是含量差，影響主動運(yùn)輸?shù)恼T因主要是載體和能量。班主任活動：這兩種物質(zhì)過膜方法，哪一種更重要、更有意義？明晰：主動運(yùn)輸。由于主動運(yùn)輸才能保證活細(xì)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(zhì)，排出代謝產(chǎn)物和對細(xì)胞有毒的物質(zhì)。主動運(yùn)輸對活細(xì)胞完成各項生命活動有重要作用。總結(jié)：通過學(xué)習(xí)兩種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方法可知，活
11、細(xì)胞的細(xì)胞膜可以讓水份子通過，細(xì)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(shè)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(xì)胞膜完整具有選擇透過性，細(xì)胞膜不容許胡芋頭色素分子通過，水呈無色；燒熟后，細(xì)胞膜被破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)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(zhì)的過膜方法胞飲（液體）內(nèi)吞作用吞噬（固體）大分子、顆粒物質(zhì)（膜泡運(yùn)輸）外排作用（胞吐）內(nèi)吞外排：大分子和顆粒性物質(zhì)附著在細(xì)胞膜上細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖，由膜內(nèi)陷包圍這種物質(zhì)產(chǎn)生小囊，小囊從膜上分離產(chǎn)生水泡步入細(xì)胞內(nèi)部，稱為內(nèi)吞；有些物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)被一層膜包圍產(chǎn)生水泡，水泡漸漸移到細(xì)胞表面與細(xì)胞膜融在一起，并向細(xì)胞外伸開，使內(nèi)含物質(zhì)排出細(xì)胞，稱為外排。動物細(xì)胞膜的外邊還有細(xì)胞壁，明晰細(xì)胞壁的組分、功能和特性。組分：主要為纖維素和鞣質(zhì)。功能：對動物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。