细胞膜——系统的边界教案

教案课题细胞膜——系统的边界教材分析本章从系统的视角，从《细胞膜——系统的边界》《细胞器——系统内的分工合作》和《细胞核——系统的控制中心》三个层面描述细胞的基本结构。第一节《细胞膜——系统的边界》是本章中重要的知识能力培养点和能力培养点，为第四章《细胞的物质输入和输出》做了很好的铺垫。主要介绍细胞膜的成分和细胞膜功能两方面的内容。关于细胞膜是如何提取的以及其成分是如何分析出来的，教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。让学生体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。关于细胞膜的组成成分，教材只述及了分析结果，要求学生记住结论即可。细胞膜作为细胞系统的边界，具有多种多样的功能，教材用学生能够理解的语言，采用类比、打比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开”、“控制物质进出细胞”、“进行细胞间的信息交流”等几种主要功能。在介绍完细胞膜之后，还提到了植物细胞壁的化学组成和生理功能。学情分析学生在“使用高倍镜观察几种细胞”时，已经知道细胞与细胞之间是有“界限”的，因此可根据学生的学习经验进行“问题探讨”，让学生了解细胞膜这种结构的存在。在第2章的学习中，学生已经知道了蛋白质、糖类、脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置并不清楚，因此应指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机的联系起来，对细胞形成系统的认识。教学目标1.知识目标（1）简述细胞膜的成分（2）举例说明细胞膜的功能2.能力目标进行“体验制备细胞膜的方法”实验，熟练操作显微镜3.情感、态度、价值观（1）通过“体验制备细胞膜的方法”实验，养成勇于质疑、积极实践的科学精神和科学态度。（2）通过分析实验，体验选材的重要性，以及其中所蕴涵的科学原理（3）认同细胞膜作为系统边界，对于细胞这个生命系统的重要意义教学重点（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教学资源教学过程教学阶段教师活动学生活动设计意图时间引入图示：气泡、细胞问题：区分图中的细胞和气泡；说出气泡和细胞有什么不同？气泡是光亮的，里面只有空气。细胞作为最小的生命系统，是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构，是一个立体的结构那么，我们今天就开始学习细胞的基本结构，首先是细胞膜：板书：细胞膜——系统的边界实验：制备细胞膜的方法细胞膜的发现问题：光学显微镜下能否看见细胞膜？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。问题：科学家在电子显微镜诞生之后，用它清晰地观察到了细胞膜；但在此之前，已经能够确定细胞膜的存在了。展开你的想象，尽量多的提出在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。依据的实验事实主要有：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，却不能很快逸出细胞；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；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。图示：伊红注入变形虫实验材料的选择细胞膜作为细胞的边界，它化学成分与功能和细胞的稳定性密切相关，而我们要研究细胞膜的化学组成，首先要把细胞膜与细胞的其他成分分离开，下面我们就结合实验，体验一下细胞膜的制备：板书：实验：制备细胞膜对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的关键。板书：选材请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞，并说明理由图示：高等植物细胞、高等动物细胞、哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁；细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免其它膜的干扰（画书）。板书：哺乳动物成熟的红细胞实那么如何利用红细胞获取细胞膜呢？用验原理镊子撕去行吗？用针刺破可以吗？你有什么方法呢板书：实验原理细胞太小了，这些方法肯定行不通，还记得我们在“观察核酸在细胞中的分布的实验”中0.9%的生理盐水的作用吗？细胞内的物质具有一定的浓度，将细胞放入清水，水就会进入细胞，将细胞涨破，细胞内容物流出，从而得到细胞膜。图示：红细胞在不同浓度的液体环境中形态的改变实验步骤板书：实验步骤1.制作装片2.观察3.滴蒸馏水（注意细节，在书上画出具体方法）4.持续观察图示：红细胞的变化结果分析板书：结果分析图示：人正常的红细胞照片、人部分红细胞已涨破的照片问题：指出该实验的对照组人正常的红细胞照片问题：如果实验在试管中进行，细胞破裂后还需要用什么方法才能获得较纯的细胞膜？细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样，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。图示：离心分离细胞膜的成分脂质的发现那么，细胞膜究竟含有哪些成分呢？让我们一起来回顾一下科学家的研究历程。板书：细胞膜的成分实例：1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植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，容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，不容易穿过膜。Flash演示：不同物质能否穿过细胞膜实例：1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，证明分子通过细胞膜的通透性与其在脂质中的溶解度有关，且溶解度越大越容易通过。（相似相溶原理）问题：你从以上实验中能得出什么结论？结论：细胞膜的组成成分中含有脂质。蛋白质的发现实例：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）。问题：你从以上实验中能得出什么结论？结论：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质细胞膜的成分板书：1.在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，动物细胞的细胞膜中还有胆固醇2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多糖被要不要讲细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开那么细胞膜有哪些功能呢？板书：细胞膜的功能板书：将细胞与外界环境分隔开图片：原始地球膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供了一个稳定的内部环境。控制物质进出细胞实例：科学家做过这样的实验：准备好含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+、和Mg2+下降，水稻培养液中的Ca2+、和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+。问题：这一切说明了什么？板书：控制物质进出细胞（选择性透过膜）图示：控制物质的进出进行细胞间的信息交流板书：进行细胞间的信息交流图示：细胞分泌的化学物质间接传递信息细胞膜直接接触传递信息细胞间形成通道进行信息交流问题研讨除了以上提到的几种功能外，你认为细胞膜还有可能具有哪些功能？胞间识别、分泌、排泄、免疫、细胞的界膜、跨膜运输、信号转导等植物细胞的细胞壁以上所讲的是细胞膜的结构和功能。在植物细胞的外面还有一层细胞壁。板书：植物细胞的细胞壁图示：植物细胞板书：1、主要成分：纤维素和果胶2、主要功能：支持和保护补充知识：果糖存在于水果中，蜂蜜中含量最高。果糖是甜度最高的一种糖，它的甜度是蔗糖的1.75倍。果胶存在于植物细胞壁和细胞内层﹐为内部细胞的支撑物质。柑橘﹑柠檬﹑柚子的果皮是果胶的最丰富来源﹐这类果皮大约含30％果胶。细菌的细胞壁要不要讲小结1.细胞膜的主要成分是什么？2.细胞膜具有哪些功能？将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流拓展应用问题：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？活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。板书设计细胞膜——系统的边界一．实验：制备细胞膜1.选材：哺乳动物成熟的红细胞2.实验原理3.实验步骤4.结果分析二．细胞膜的成分三．细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开2.控制物质进出细胞3.进行细胞间的信息交流四．植物细胞的细胞壁1、主要成分：纤维素和果胶2、主要功能：支持和保护教学反思