细胞膜的结构和功能》教学设计

1、细胞膜的结构和功能教学设计1 教材分析1.1 地位作用“细胞膜的结构和功能”是生物第一册第二章“生命活动的基本单位”的内容。本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。1.2 主要内容细胞膜是细胞中必不可少的结构。本节课主要讲述细胞膜的成分和功能。教材首先介绍了细胞膜的成分以及各种成分在膜上的排列方式即细胞膜的结构。并以“积极思维”的方式引出细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。其次分析细胞膜的功能。学习完细胞膜的结构后再进一步认识结构和功能的统一性。2 教学目标及重、难点2

2、.1 教学目标知识目标：简述细胞膜的结构和功能。能力目标：培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力；培养学生依据科学实验史料构建知识的能力。情感目标：在学生理解生命活动物质基础和结构基础，建立起生命活动的物质性观点；树立结构和功能相适应的观点。2.2 教学重点和难点重点：细胞膜的结构和功能。难点：细胞膜的功能；理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。3 课时安排 2课时4 课前准备 真核细胞的亚显微结构挂图5 教学过程第一课时（1）提出问题，创设情境，引入课题 教师活动：引导学生回顾细胞中糖类、蛋白质、核酸等化学物质的功能，提出问题：如果将细胞中的各种成分按照其在细胞中的比例混合于一容器

3、中，该容器能否完成生命活动？ 学生活动：得出否定结论：不能。因为细胞和生物体绝对不是一些化合物的简单堆积，而是按照一定的方式有机地结合起来，并以细胞为最基本的结构形式形成统一的整体。师生总结：除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞的种类繁多，大小、形态多样且功能也不相同，并且形成了不同的组织。学生活动：观察细胞和组织的模式图。引出真核细胞和原核细胞。细胞结构的特点 原核细胞：支原体（尿道炎、宫颈炎）、细菌、蓝藻、放线菌复杂程度的不同 真核细胞：绝大多数生物，酵母菌 学生活动：观察动植物细胞的亚显微结构图。教师活动：使学生明确，亚显微结构，是指能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2m的细微结构。

4、在电镜下，我们可以看到比在光镜下看到的更为清晰的结构。通过观察、比较，总结出动植物细胞亚显微结构的不同点：细胞壁叶绿体 植物细胞特有液 胞中心体动物细胞特有（教师点名：某些低等植物也有）（2）细胞膜结构的学习 教师活动：细胞膜位于细胞的表面，它使细胞和周围的环境隔离开，维持着相对稳定的细胞内环境，其厚度仅有8nm，必须借助于电子显微镜才能观察到。教师活动：进行细胞膜的研究，首先必须要分离出纯净的细胞膜，用什么材料比较合适？研究细胞膜的化学成分，最好的材料是（ D ）。A、细菌B、草履虫C、叶肉细胞D、成熟的红细胞注释：成熟的红细胞无细胞核、无细胞壁、数量多。教师活动：细胞膜在光学显微镜下是否可

5、见？明确：细胞膜很薄，其厚度只有8nm，只能在电子显微镜下看到。设置情境1：科学家在实验中发现，脂溶性物质极易通过细胞膜，并且细胞膜容易被脂溶性物质分解。这一事实说明了什么？明确：根据化学中的“相似相溶”原理，可得出细胞膜的组成成分中含有脂类物质这一结论。设置情境2：科学研究发现，细胞膜易被蛋白酶水解，说明细胞膜组成成分中含有什么物质？（注：学生对蛋白酶的功能不了解，教师应即时进行讲解）明确：细胞膜中含有蛋白质。学生活动：观察P23小资料，验证结论：细胞膜的化学成分主要是磷脂和蛋白质，其次还有糖类。设置情境3：将红细胞的细胞膜中的磷脂分子在空气水界面上充分展开成单分子层，发现展开后的表面积是其

6、细胞膜表面积的两倍，这说明了什么？明确：细胞膜是由双层磷脂分子构成。 总结：细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层；蛋白质摆布在磷脂双分子的外侧和内侧，并以覆盖、嵌插、贯穿等方式与磷脂双分子层结合在一起。 磷脂双分子层基本骨架（每个磷脂分子都是头部朝外，尾部相对）。蛋白质分子以不同的方式镶嵌或贯穿在磷脂双分子层之间，或者覆盖在磷脂双分子 层的表面构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子排列、分布的疏密程度不同，具有不对称性，且膜蛋白具有特异性。设置情境4：科学家曾做过一个人体细胞的融合实验，将人体的某种细胞进行离体培养，再用红色荧光染料和绿色荧光染料对两个细胞进行染色：一个细胞染成红色，另一个染成绿色。再用灭

7、活的病毒来影响这两个细胞，使这两个细胞发生融合。在显微镜下观察其融合过程发现：初期一半发红光，一半发绿光，经过80min后红绿均匀分布。这个事实说明细胞膜具有什么特点？（画简图） 学生活动：细胞膜不是静止的，无论是磷脂分子还是蛋白质分子大都是可以流动的，从而得出细胞膜具有流动性的结构特点。 同时，强调多糖在细胞膜的外表面主要是和蛋白质结合在一起，形成糖蛋白，称为糖被。设置情境5：科学家取两种不同的海绵细胞，使其分散成单个的，然后将这些细胞掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。提出问题：细胞如何识别？如何进行信息交流？引出糖被的功能：具有保护、润滑、识别、免疫等功能。第二课时（3）细胞膜

8、功能的学习 过渡：前面我们学过，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。那么，细胞膜的结构特点又使其具备什么样的功能？学生活动：与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等都有密切的关系。教师活动：今天我们重点学习细胞膜控制物质出入细胞的生理作用，物质通细胞膜有两种情况，我们首先研究： A、离子和小分子物质的过膜方式教师活动：进行适当的知识铺垫：可由物理学中的扩散现象引入物质出入细胞膜的扩散作用；举例说明逆浓度差转移的现象，引出主动运输；结合蛋白质结构的特异性讲述载体的专一性；由能量问题，突出主动运输的意义。教师活动：分别画出自由扩散和主动运输的原理分析图。自由扩散：被选择吸收的物质，从

9、浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运；不消耗细胞代谢产生的能量，不需要载体的参与。例如O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。自由扩散相对于主动运输来说，又叫做被动运输。问题情境：资料一：轮藻细胞中K+的含量比它所生存的水环境中的K+多63倍，但它还能不断的积累K+。资料二：人的红细胞中K+浓度比血浆中的K+浓度高出30倍，而红细胞中Na+浓度是血浆中的1/6。提问：轮藻细胞和红细胞吸收K+以及红细胞排出Na+的方式是什么？主动运输：被选择吸收的物质，从浓度低的一侧通过细胞膜运输到浓度高的一侧；必须有载体蛋白的协助；需要消耗细胞代谢产生的能量。（知识扩展：协助扩散）过膜方式浓度梯度是否需要载体是否

10、耗能举例自由扩散顺浓度梯度否否H2O、O2、CO2、甘油、脂肪酸等协助扩散顺浓度梯度是否葡萄糖进入红细胞主动运输逆浓度梯度是是无机盐离子、氨基酸、葡萄糖等 总结：如果把自由扩散比作水从上往下流的话，主动运输就如抽水。需要水管（载体），抽水机（动力-能量）。从表中可知，影响自由扩散的因素是浓度差，影响主动运输的因素主要是载体和能量。 教师活动：这两种物质过膜方式，哪一种更重要、更有意义？明确：主动运输。因为主动运输能够保证活细胞按生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢产物和对细胞有毒的物质。主动运输对活细胞完成各项生命活动有重要作用。总结：通过学习两种物质进出细胞的方式可知，活细胞的细胞膜可以让水分子通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，这种现象我们称为选择通过性。设置情境：清水洗胡萝卜后，清水呈什么颜色？胡萝卜在锅中煮熟后，油呈什么颜色？想想为什么？明确：清水洗胡萝卜时，细胞膜完整具有选择透过性，细胞膜不允许胡萝卜色素分子通过，水呈无色；烧熟后，细胞膜被破坏，色素分子透过膜进入油中，故油中带有橙黄色。B、大分子和颗粒性物质的过膜方式 胞饮（液体） 内吞作用 吞噬（固体）大分子、颗粒物质（膜泡运输） 外排作用（胞吐）内吞外排：大分子和颗