3.1 细胞膜的结构和功能 教案【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

人教版（2019）必修一分子与细胞第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能一、教学目标1、举例说出细胞膜的功能2、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容3、举例说明生物膜具有的流动性的特点二、教学重难点1、教学重点（1）细胞膜的功能（2）流动镶嵌模型的主要内容2、教学难点（1）细胞膜的结构与其组成成分的内在联系（2）对细胞膜结构的探索过程三、教学过程一、细胞膜的功能教师利用课件描述原始地球环境，学生描述当时地球环境。【师】环境如此非常复杂，生命是如何诞生的？细胞膜的出现，它将生命物质和外界环境分隔开，成为相对独立的系统，细胞膜保障了细胞内环境的相对稳定。为生命的诞生提供了条件。回忆课前的魔术，展示两个小烧杯的颜色变化，代表学生的烧杯液体有颜色变化，代表教师的液体颜色没变，是谁表现好和不好的原因吗？当然不是，其实这是个实验，课件展示实验内容：实验处理将两片新鲜的玫瑰花瓣放在盛有清水的烧杯中另将两片新鲜的玫瑰花瓣放在盛有盐酸的烧杯观察一段时间后观察两烧杯中溶液的颜色变化实验现象无色、红色【师】这个实验说明什么?【生】盐酸破坏了细胞膜，里边的色素流利流出来，所有出现颜色变化；而水对细胞膜没有破坏作用，所有没有颜色变化。【师】这个现象正好说明了细胞膜有控制物质进出的作用。【师】细胞膜控制物质进出是绝对的还是相对的？【生】相对的。细胞能控制物质进出，但有些病原体可以进入细胞，使机体患病。【师】在日常生活中，大家都是通过哪些途径和别人交流的啊？【生】电话、微信、QQ等其实，细胞和细胞之间也有它们的秘密语言，它们也有交流。【师】出示课件第一幅图表示内分泌细胞分泌激素，经过血管的运输，激素到达靶细胞外面与靶细胞表面的受体蛋白结合。这样一个过程完成了具有一定距离的细胞间的信息传递。这里可以把内分泌细胞比喻为P淘宝上的卖家，激素是你买的东西，卖家发货后，物流公司把你的东西送到目的地，然后就需要你核查信息才能签收；第二幅图表示相邻细胞之间通过接触来传递信息，接触后细胞膜会相互识别比如精子和卵细胞的结合。别看青蛙和蟾蜍长得像，自然环境中，青蛙的精子会与蟾蜍的卵细胞结合吗？当然不会，只有青蛙的精子和青蛙的卵细胞才有相互识别的物质，这是一种膜与膜直接接触，进行细胞间的交流的；第三幅图表示相邻细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道传递到另一个细胞。这种信息交流方式也不通过直接接触，打个比喻，就像我们用的WIFI，从一个地方发出的信号，我们附近的很多人都可以接受这个信号。如图上的细胞间的丝状物，是高等植物细胞形成的信号通道，叫做胞间连丝。【师】我们可以看出，在多细胞生物体内，各个细胞并不是孤军奋战，而是有着非常强的团队合作能力，彼此分工合作，使生物体达到最佳状态，就像我们一个班级体，只有每个同学团结协作，互相帮助才能创造出一个积极向上、乐观豁达的班集体。二、对细胞膜成分的探索【师】细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，但细胞膜非常薄，即使在高倍镜下依然难以看清它的真面目，人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长时间教师利用课件展示教材中的几个资料资料1：1895年，欧文顿用500多种化学植物对细胞的通透性进行实验，推测：细胞膜是由脂质组成的资料2：1925年，戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子的面积恰为红细胞表面的2倍，推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层资料3：丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力，推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质根据教师提供的资料，学生小组之间互相讨论并回答教材页的讨论42三、对细胞膜结构的探索对细胞膜成分的研究发现，细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，除此之外，还有少量糖分，那么蛋白质和脂质等成分是如何组成细胞膜的呢？教师利用课件给同学分提供资料资料1：1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出单位膜结构模型。【师】静态的三层结构模型不能解释细胞的质壁分离、哺乳动物成熟红细胞皱缩和胀破、变形虫的变形运动，对膜结构产生质疑。资料2：荧光技术细胞融合实验，Flash演示小鼠细胞和人细胞的融合过程。【师】①实验的现象是什么？②实验结论是什么？③例举细胞膜具有流动性？【师】细胞膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。四、流动镶嵌模型的基本内容【师】刚才讲到了现在被大多数人所普遍接受的生物膜的流动镶嵌模型。那么流动镶嵌模型具体是什么样子？这也是咱们要学习的第三部分内容。请同学们阅读教材P44-45，回答课件上的两个问题。（1）细胞膜的主要组成成分是什么？（2）细胞膜的基本支架是什么？膜蛋白在膜上是如何排布的？【师】观看生物膜的镶嵌模型视频，讲解以上两个问题。然后课件展示糖被的定义以及功能。最后进行总结。回答：磷脂分子和蛋白质分子。磷脂双分子层是细胞的基本支架。膜蛋白有的镶在磷脂双分子层表层，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。【师】生物膜的的流动镶嵌模型的基本支架为磷脂双分子层。蛋白质有的镶嵌在表面，或者部分以及全部都嵌入磷脂双分子层中。而有的也会横跨整个磷脂双分子层（膜结构的内外不对称性）。同时，在细胞膜外侧也有一层糖被，它与细胞识别以及细胞间的信息交流有密切联系。另外磷脂双分子层是可以运动的，具有流动性。同学们有没有感受到生物有无穷无尽的知识等待我们去探索呢？最后，再留一个小作业，上课之前发给你们塑料球、细线、铁丝以及橡皮泥等材料，你们也可以自己发挥想象力用自己家现有的东西，请同学们以小组为单位制作一下流动镶嵌模型，下节课以小组为单位进行展示和讲解。最后教师做本节课的总结四、板书设计一、细胞膜的功能1.屏障作用2.控制细胞与外界物质交换功能3.信息的接受与传递二、细胞膜结构的认识过程三、细胞膜的流动镶嵌模型磷脂双分子层一基本骨架蛋白质：镶嵌、覆盖、贯穿一功能的执行者