细胞膜——系统的边界教案

教教 案案 课题课题细胞膜 系统的边界 教材分析教材分析 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 教学目标教学目标 1 知识目标知识目标 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 教学资源教学资源 教学过程教学过程 教学阶段教学阶段教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 时时 间间 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 细胞膜板书 细胞膜 系统的边界系统的边界 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 制 备 细 胞 膜 的 方 法 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板书 哺乳动物成熟的红细胞 实 验 原 理 那么如何利用红细胞获取细胞膜呢 用 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 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 糖被要不要讲糖被要不要讲 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 细胞膜的功能 板书 将细胞与外界环境分隔开板书 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 细 胞 膜 的 功 能控 制 物 质 进 出 细 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 胞吸收 Si4 问题 这一切说明了什么 板书 控制物质进出细胞 选择性透过板书 控制物质进出细胞 选择性透过 膜 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 植物细胞的细胞壁板书 植物细胞的细胞壁 图示 植物细胞 板书 1 1 主要成分 纤维素和果胶 主要成分 纤维素和果胶 2 2 主要功能 支持和保护 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 板书设计板书设计 细胞膜细胞膜 系统的边界系统的边界 一 实验 制备细胞膜一 实验 制备细胞膜 1 1 选材 哺乳动物成熟的红细胞选材 哺乳动物成熟的红细胞 2 2 实验原理实验原理 3 3 实验步骤实