資源簡介

人教版（2019）必修一 分子與細胞 第3章 細胞的基本結構
3.1細胞膜的結構和功能 教案
【教學目標】
1．簡述細胞膜的成分、結構和功能。
2．探討在建立生物膜模型的過程中如何體現結構與功能相適應的生命觀念。
3．認同細胞膜作為系統的邊界，對于細胞這個生命系統的重要意義。
4. 通過實驗教學，培養學生相互協作的合作精神和嚴謹治學的科學態度。
【教學重點】
1.細胞膜的成分和功能；
2.流動鑲嵌模型的基本內容。
【教學難點】
探討建立生物膜模型的過程如何體現結構和功能相適應的關系。
【教學方法】 多媒體演示；講授法；探究法；討論法
【教具準備】 多媒體投影儀、白板、教材、教輔、PPT
【課時安排】 1 課時
【教學過程】
教學內容 教師的組織和引導 學生活動 教學設計意圖
創設情 境導入新 課(2分鐘) 教師創設問題情境：大家有沒有將某個東西拆了，再重新組裝的經歷呢？當人們對細胞有一定的認識之后，有人嘗試過想組裝細胞，你們推測一下能否成功？引出第3章細胞的基本結構設問：任何系統都有邊界，就像中國與其它國家分隔開的邊界是？ 國界線【屏幕顯示】中國地圖設問：使人體與外界分隔開的邊界是？皮膚、粘膜【屏幕顯示】人體皮膚與外界設問：那么細胞與外界的邊界是？細胞膜【屏幕顯示】真核生物細胞基本結構圖片 學生回憶自身經歷展開思考 學生通過識圖和常識很快能準確齊答出：國界線、皮膚和粘膜、細胞膜 通過創設問題情境與學生互動，使之與生活實際聯系，吸引學生注意力，激發學習興趣。 圖片吸引學生的注意力，通過復習、提示、蘊涵、鋪墊、等方式，讓學生認同細胞膜是系統的邊界，引出課題
內容探究 非常好。今天我們就一起來研究細胞膜——系統的邊界。【屏幕顯示】學習目標一、細胞膜的制備思考：要研究細胞膜，必須先獲得細胞膜。我們選取什么樣的材料來獲取細胞膜呢？【屏幕顯示】植物、動物、細菌細胞教師引導學生分析選取實驗材料 【屏幕顯示】白細胞和紅細胞圖片 師（引導分析）很多動物細胞結構和白細胞相類似，在顯微鏡下都可以看到細胞核和復雜的細胞器，而哺乳動物成熟紅細胞卻是一個例外，它沒有細胞核和其他復雜細胞器。選擇什么細胞好？ 思考：有了實驗材料后，我們采用什么樣的方法破壞細胞獲得細胞膜呢？ 師生共同總結概括出吸水脹破的方法 【屏幕顯示】紅細胞吸水漲破 引導學生閱讀教材41頁的獲取細胞膜的“方法步驟” 師生共同總結實驗步驟 【屏幕顯示】分布圖示步驟【屏幕顯示】紅細胞吸水漲破圖教師帶著學生一起觀察圖片，描述實驗現象：近水部分紅細胞凹陷消失，細胞體積增大，細胞破裂，內容物流出。思考：漲破的細胞膜和其它物質混合在一起，我如何獲取較純的細胞膜呢？師（根據學生回答，引導介紹離心的方法）【屏幕顯示】離心機及其工作原理 學生思考小組討論得出選取動物細胞 生：哺乳動物成熟紅細胞 學生在老師引導下進行討論得出不同答案：用鑷子剝下；用刀剪開；用吸管吸出細胞中物質；用清水漲破 學生閱讀教材41頁的“方法步驟” 學生積極思考討論回答問題，并得出過濾蒸干等結論 設問引導學生思考如何選材和分離材料的方法，鍛煉學生思維，讓學生體驗正確選材對科學研究的重要性，以及制備細胞膜的方法中蘊含的科學道理。 師生共同總結實驗方案步驟，分布圖示實驗步驟，加深對知識的掌握，便于學生順利完成實驗通過表達交流，讓學生有所得，有學習的成就感。
師（過渡）科學家將這樣提純獲得的細胞膜進行進一步的研究分析，以此來鑒定細胞膜的化學成分和含量。我們一起來看一看科學家做了怎樣的實驗。請大家看資料分析一： 【屏幕顯示】資料分析1: ①1859年，歐文頓選用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發現凡是易溶于脂質的物質，容易穿過膜，反之，不易溶于脂質的物質，也不易穿過膜。 教師提示相似相溶原理，以問題串的方式引導學生分析資料師：（過渡）細胞膜中除了脂質還有別的成分嗎？科學家并沒有停止他們探究的步伐。我們一起來看科學家又做了怎樣的實驗。【屏幕顯示】資料分析2:科學家對細胞膜化學成分深層分析發現，細胞膜會被蛋白酶分解。教師提示：蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質。設問引導學生分析材料得出結論師（講述）細胞膜中主要含有脂質和蛋白質，此外還含有少量的糖類。他們的含量分別是脂質（約50%）蛋白質（約40%）糖類（約2% -10%）。在組成細胞膜的脂質中，磷脂含量最多，是建構細胞膜結構的主要成分。蛋白質在細胞膜行使功能中期重要作用，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量就越多。如細胞癌變，膜上的蛋白質種類及含量發生變化，并可經醫學檢測出來。 【屏幕顯示】細胞膜成分及含量 學生閱讀資料，思考、分析，在教師引導下得出：因為脂質能溶于細胞膜中的脂質，所以可以穿過細胞膜。所以細胞膜中含有脂質 學生閱讀資料，思考、分析，討論總結出結論：細胞膜中含有蛋白質。 師生總結、學生落實筆記，落腳到課本知識點勾畫 重視生物學知識的學習，重視學習生物科學研究的過程，引導學生從中領會生物科學的方法。利用已有知識和經驗，訓練比較、分析得出細胞膜的成分。從而培養學生分析能力、概括能力、解決實際問題能力。 知識落到實處，理論聯系生活實際，學有所得，學有所用
（三）細胞膜的功能 1.將細胞與外界環境分隔開 2.控制物質進 出 3.信息交 流 師（過渡）其實有關細胞膜，同學們是經常看見的!特別是我們上生物課的時候。(說完后拿起課本指一下書本封面的細胞膜結構圖，介紹結構圖上細胞膜的成分，引導過渡到細胞膜的功能) 【屏幕顯示】資料分析3：科學家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質注入變形蟲體內,伊紅很快擴散到整個細胞,卻不能逸出細胞。 思考：伊紅充滿細胞卻不能溢出細胞，說明了什么？ 師：（評價總結，類比推理細胞膜的的分隔功能）細胞膜將細胞與外界分隔開。在原始海洋還是一片混沌的時候，有了細胞膜這個邊界將細胞與動蕩不安的原始海洋分隔開，保障了內部環境的相對穩定，才使得原始生命的誕生成為可能。從而減小受到的各種外部干擾，才能正常的進行各種代謝活動。這就好比我們的學校的圍墻，班級的墻壁，如果沒有這些，喧囂的街道，隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學的學習，那么，我們的學習不可能正常進行。 師：細胞膜作為細胞的邊界，它還具有什么樣的功能呢？我們一起通過一段動畫來了解一下： 【屏幕顯示】動物細胞控制物質進出動畫 師（提示陳述）這是一個動物細胞模式圖。橙黃色代表代謝廢物，紅色代表有用物質，綠色代表無用物質。 思考：請同學們識圖總結細胞膜控制物質進出的規律。 師：（及時肯定評價總結）細胞膜像海關或邊防檢查站，對進出細胞的物質進行嚴格的檢查，細胞需要的營養物質可以從外界進入，不需要的或者對細胞有害的物質“不容易”進入細胞，抗體、激素等物質在細胞內合成后，分泌到細胞外，細胞產生的廢物也要排到細胞外；但是細胞內的核酸等重要成分卻不會流失到細胞外。 思考：為什么SARS病毒、HIV病毒又可以侵入人體細胞呢？ 師（及時評價并總結）細胞膜的控制作用也是有限的，是相對的，環境中一些對細胞有害的物質有可能進入；有些病毒、細菌也能侵入細胞，使生物體患病。思考：有人把細胞膜比作紗窗，這個比喻合理嗎？有沒什么不妥當之處？師（總結）分析很有見地。首先比喻有其合理之處，兩者都可以控制一些物質的進出。但也有其不妥當之處，細胞膜對物質進出有主動選擇性，而紗窗沒有主動性，只是被動的起意機械阻隔的作用。 師（過渡講述）生物體作為一個繁忙有序的細胞社會，每個細胞都不是孤立存在的，與周圍的環境關系密切，不斷地與外界環境發生著物質和信息的交流。只有這樣，細胞才能聯合起來完成生命活動。而細胞之間的信息交流方式多種多樣。【屏幕顯示】細胞識別過程（直接交流）師（講述）能直接接觸的細胞，例如精子和卵細胞，可以通過膜表面的信號分子進行識別和結合，達到信息交流的目的。【屏幕顯示】通道交流師（講述）有的相鄰兩個細胞之間可以形成通道。例如高等植物細胞間通過胞間連絲相互連接形成通道，完成信息交流。 師（過渡）相距較遠的細胞怎么進行信息交流呢？【屏幕顯示】激素分泌傳遞作用過程 教師引導學生識圖，找出在這個過程中，哪些物質分別模擬寄信人、信件、郵差、收信人？師（總結陳述）為了保證信件準確送達。需要根據地址簽收，就相當于靶細胞通過膜上的受體識別接收信息。通過剛才的學習，可以看到細胞膜的功能對于一個細胞的正常運作是必需的為了表彰細胞膜的突出貢獻，細胞王國寫了一首贊美詩給細胞膜，我們一起來看一下： 【屏幕顯示】是誰，隔開了原始海洋的動蕩； 是誰,為我日夜守邊防。 是誰,為我傳信報安康。 啊,偉大的細胞膜呀！ 沒有你,我會是何等模樣！ 師(富有感情的朗讀，邊朗讀邊設問細胞膜的功能，總結強調) 師（總結啟示引導學生在課下查找資料，了解，總結細胞膜的其它功能） 【屏幕顯示】細胞壁圖片 師（引導陳述）我們知道在植物細胞膜的外面還有一層細胞壁，它的成分主要是纖維素和果膠。能起到支持和保護的作用。細胞壁具有全透性，所有物質都可以穿過。 思考：細胞壁不具備細胞膜的哪個功能？師（評價總結）很好，因為細胞壁不能為細胞“傳信報安康”，所以說細胞壁不能認為是系統的邊界。細胞膜才是邊界。 學生閱讀資料，思考、分析，討論回答得出：細胞膜將細胞與外界環境分隔開。 觀察P42圖3-2并閱讀文字抓關鍵詞比較、分析、概括 學生觀察動畫，找尋規律得出：代謝廢物排出細胞，有用的物質竟如細胞，無用的物質不能進入細胞。 學生思考并得出結論：細胞膜的控制作用是相對的。 學生分小組討論交流回答、思考、回答、體會細胞膜的重要意義 學生觀察圖片，分小組討論交流回答出：寄信人是內分泌細胞，信件時內分泌細胞分泌的激素，郵差是血液，收信人是靶細胞。 學生對應打油詩，積極回答細胞膜的功能 學生思考并得出結論：控制物質進出 引導學生展開想像，理解細胞膜功能，認同細胞膜對細胞這個生命系統的重要意義。樹立功能與結構相適應的生物學觀點。 學生積極參與課堂討論，通過表達交流，讓學生有所得，有學習的成就感。 將細胞膜的成分和功能與生活實際聯系，讓學生注意理解生物科學與技術和社會之間的相互作用，重視理論聯系實際。 這部分知識抽象難懂，又是難點， 引導學生識圖，培養學生靈活運用實驗得出所需新知識的能力。 通過表達交流，讓學生有所得，有學習的成就感。 打油詩總結概括細胞膜的功能，激發學生學習生物學的興趣 拓展視野，激發學生求知欲。進一步體會細胞膜的強大功能。 引導學生知道細胞壁的成分和功能，進一步體會細胞膜的重要意義
課堂小結 師（總結）通過今天的學習，我們體驗了制備細胞膜的方法，跟隨科學家的足跡，了解了細胞的成分和功能。我們一起來通過概念圖的形式過總結，建構今天的知識網絡。 【屏幕顯示】概念圖 建構概念圖 師生共同總結構建知識體系，強化重點知識，加深對知識的掌握
【板書設計】
3.1 細胞膜的結構和功能
一．細胞膜成分和結構的探索過程：
二．細胞膜的功能
1、將細胞與外界環境分隔開
2、控制物質進出細胞：選擇透過性
3、進行細胞間的信息交流：糖蛋白
三．流動鑲嵌模型的基本內容
【教學反思 】
本堂課的教學設計，以科學探究為主線，精心設置問題串，引導學生以探索者、研究者的身份投入學習的。學生通過思考與討論，親身體驗科學是一個不斷發展的動態過程，在科學領域沒有終極真理，質疑和爭論不僅是正常的，而且能促進科學的進步。通過多媒體的輔助活躍了課堂氣氛。將一些本來不太好理解的問題簡單化，取得了較好的效果。引導學生一步一步地分析科學家的實驗和結論，激發學習興趣。利用材料分析、資料討論圖片動畫演示等多種教學形式引導學生自主學習，歸納總結科學家對細胞膜結構的探究歷程和細胞膜的流動鑲嵌模型的基本內容，從而建立結構與功能相適應的觀點，讓學生在獲得知識的同時，培養了探究能力、分析比較能力和表達能力等。突出的亮點是安排大量的與“圖”有關的學生活動，提高學生圖文轉換能力、正確解讀圖表數據的能力。

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