第三章细胞的基本结构改1

申请学科：生物选自教材：高中生物必修1分子与细胞人民教育出版社第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界宋泽荣2第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界教案一、教学目标（一）知识与能力1、简述细胞膜的成分和功能。2、进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。3、认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。4、初步培养学生制备临时装片观察细胞的能力。（二）过程与方法1、通过让学生动手做实验，让学生主动的参与到学习中来，培养学生实际动手操作能力。2、通过多媒体教学，运用直观教学的方法，让学生更直观的感受到学习内容。（三）情感态度与价值观1、让学生学会关爱生命，关注自己的健康。2、培养严谨的科学态度和精神。二、教学重点和难点（一）教学重点1、细胞膜的成分和功能。2、细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。（二）教学难点1、用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。2、细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。三、教学过程引入：创设问题情境，用多媒体展示光镜下未经染色的动物3细胞和光镜下的气泡图。（3分钟）师问：屏幕上A、B两图是光镜下未经染色的动物细胞和气泡，你怎样区分这两幅图哪一个是动物细胞，哪一个是气泡？生：答师：你是依据什么来区分的？生：答。（教师引导学生知道：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜，细胞核和细胞质的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。）师问：光学显微镜下能看见细胞膜吗？教师引导学生得出结论：光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。多媒体展示：科学家在用电子显微镜清晰的观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。请你推测一下，科学家是怎样确定细胞膜的存在的？（本问题思考、解疑约需5分钟）生：（预计学生无法顺利回答）师（引导）：为了证明细胞膜的存在，科学家做过以下一些实验。多媒体展示：准备好Ca2+Mg2+Si4+的培养液，将番茄放在上述培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Ca2+Mg2+下降，Si4+不变。师（问）：这说明了什么？生：答（此处不一定需要学生答出“选择通过性”，教师只需引导学生得出此现象与细胞膜有关即可。）师（总结）：（多媒体展示）进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有物质都能进入细胞；师：为了证明细胞膜的存在，科学家还做过以下一些实验。多媒体展示：1、用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，确不能很快逸出细胞；42、在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；3、用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；4、如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。师（问）：以上这些事例都充分的说明了什么呢？生：说明细胞表面有细胞膜。讲授新课：师：（过渡）通过刚才的学习，我们已经知道细胞表面是有一层膜结构的，那么，我们怎样来获得这层膜结构呢？下面，请同学们阅读教材40页—41页的实验，一会请同学们来亲自动手做这个实验。在看之前，带着以下几个问题看书。（3分钟）多媒体展示：1、为什么用动物细胞来制备细胞膜？2、制备细胞膜所应用的实验原理是什么？3、选择哺乳动物成熟红细胞来获取细胞膜有什么优越性？生：看书（2分钟）两分钟后回答提问（1分钟）教师（总结）：（2分钟）第1题：动物细胞没有细胞壁，因此选择动物细胞制备细胞膜更容易。第2题：细胞内的物质是有一定浓度的，如果把细胞放在清水里，水会进入细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了。第3题：①动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破。5②哺乳动物和人的成熟红细胞，没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到纯净的细胞膜。③材料易得。师：怎样获得细胞膜呢？（提问讲解2分钟）生：答师（总结）：多媒体展示:实验步骤：选材：猪（或牛、羊、人）的新鲜红细胞稀释液↓制作装片：用滴管取一滴红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上盖玻片↓观察：用显微镜观察红细胞的形态。（由低倍镜→高倍镜）↓滴清水：在盖玻片一侧滴清水，在另一侧用吸水纸吸引（引流法）↓观察：持续观察细胞的变化↓结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜师：在做这个实验之前再强调几点注意事项。（1分钟）师（演示讲解，多媒体展示）：1、取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：A使红细胞分散开，不易凝集成块。B使红细胞暂时维持原有的形态。2、滴蒸馏水时应缓慢的，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显6微镜观察红细胞的形态变化。师：现在同学们分成4人一组开始做这个实验。（10分钟）生：做实验（实验做完后）师问：请同学们思考这样一个问题。如果刚才这个实验在试管中进行，细胞破裂后，还需要用什么方法才能获得较纯的细胞膜？（1分钟）生：（教师引导学生得出：细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的物质质量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开得到较纯的细胞膜。）师：（过渡）通过刚才的实验我们已经获得了细胞膜，那么，我们怎样知道细胞膜中有哪些主要成分呢？（2分钟）师：科学家曾经做过这样一些实验来分析细胞膜的成分。请同学们通过以下这些事例来分析分析。多媒体展示：1、1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究，发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。生：（教师引导学生得出：说明细胞膜中含有脂质成分。）多媒体展示，教师讲述：科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。你从以上实验中能得出什么结论？生：（教师引导学生得出：细胞膜的成分中含有蛋白质。）师：阅读课本第41页的小字“与生活的联系”及旁栏“肿瘤7医院检验报告单”，学习查看血液检验报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。这个事实说明了什么问题？（1分钟）（甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）指标超过正常值，细胞膜成分发生了变化）师：通过刚才的学习，我们都知道了细胞膜中含有哪些主要成分？（1分钟）师生共同归纳总结（配合多媒体展示）：1、脂质：约占50%（磷脂最丰富，所以磷脂是构成细胞膜的重要成分）2、蛋白质：约占40%（蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使）3、糖类：占2%~10%（与膜蛋白质或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面）多媒体展示，师讲述：（5分钟）细胞膜及细胞内其他组成结构的膜，化学成分相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。近年来，人们对生物膜的研究不断深入，在许多方面取得了令人鼓舞的成绩。人们尝试模拟生物膜的功能，进行淡化海水，净化污水等工作；并从生物膜的结构和功能入手，寻找培育抗寒、抗旱、耐盐的农作物新途径；在医学上，人们模拟生物膜的功能，找到了治疗尿毒症的新方法——血液透析，挽救了许多尿毒症患者的生命。从中我们可以了解细胞膜的功能非常多，而且非常重要。那么细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用呢？现在普遍认同的是生命起源于原始海洋。细胞膜的出现在这一过程中起到了什么作用呢？（将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成8为相对独立的系统。）师问：这个事实说明了细胞膜具有什么作用？生：将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内环境的相对稳定多媒体展示：分析下列事实：1、用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的；2、科学家做过这样的实验：准备好Ca2+Mg2+Si4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养，一段时间后，番茄培养液中的Ca2+Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+Mg2+浓度增加，Si4+的情况刚好相反，水稻吸收大量的Si4+，而番茄几乎不吸收Si4+。3、物质进出细胞可以用下图来表示：师问：这说明细胞膜具有什么功能呢？生：控制物质进出细胞。师（补充）：细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。9师（讲述）：在多细胞生物体内，每个细胞都不是孤立的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康的生存，这种协调性与细胞膜的功能密切相关，所以细胞膜的另一重要功能是进行细胞间的信息交流。阅读课本42页，结合图2分析细胞间的信息交流方式。生：思考（1分钟）一分钟后请一个同学归纳。师：（总结，多媒体展示）（2分钟）三种：1、通过体液的作用来完成的间接交流。如：内分泌细胞激素体液靶细胞受体靶细胞，即激素→靶细胞2、相邻细胞间直接接触。通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞如：精子和卵细胞之间的识别和结合。3、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，携带信息的物质通过通道来交流信息，即细胞细胞如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。复习巩固练习（8分钟）多媒体展示：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？生：（本题要点：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂10能够进入死细胞内，使其被染色。）多媒体展示：生长在水底淤泥的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质确不会轻易进入莲藕细胞。你能说出其中的奥秘吗？生：活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞。布置书后一大题，二大题第1题做家庭作业。板书设计糖类细胞膜的功能细胞膜推测实验细胞膜的成分脂质蛋白质