细胞膜的结构和功能

第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构与功能一、教学目标.1、分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础。(生命观念)2、通过对细胞膜结构探索历程中各项实验的学习，探究细胞膜的结构特点，进而概述流动镶嵌模型的主要内容。(生命观念、科学探究)3、通过对细胞膜结构探索过程的学习，认同科学理论的形成是一个科学精神和技术手段结合下不断修正与完善的过程。(社会责任)4、理解荧光标记人鼠细胞融合实验，感受科学家的科学思维：概述荧光标记人鼠细胞融合实验（科学思维）。二、教学重难点教学重点（1）细胞膜的功能（2）细胞膜的化学组成和结构（3）流动镶嵌模型的基本内容教学难点（1）细胞膜的不同结构和功能是如何体现结构与功能相适应观点的（2）对细胞膜结构的探索过程。三、教学设计本节课在教学设计上主要突出科学史的教育，注重引导学生自主、探究、合作学习，使学生通过自主探究、合作交流，发现问题并解决问题。在体验生物膜的探索历程上，让学生重走科学家的探索之路，将科学家的实验作为构建模型的证据，通过讨论得出结论并构建相应模型，使学生从探索发现上升到知识建构，从而锻炼学生的思维能力和探究能力，让学生体会到科学探究的艰辛、科学进步与技术之间的关系，充分体现新课程改革中“探索领先，合作学习，师生是学习共同体”的教育理念。板书第1节细胞膜的结构与功能一、细胞膜的功能将细胞和外界环境分开控制物质进出细胞进行细胞间信息交流二、细胞膜的结构化学成分：蛋白质、磷脂、糖类结构：基本骨架：磷脂双分子层蛋白质分子：（承担物质运输的功能）结构特点：流动性功能特点：选择透过性五、教学过程学习阶段教师活动学生活动设计意图创设情境导入新课【情境导入】首先展示中国地图，并指出一个国家一个城市都有自己的边界，人体也有自己的边界，从而导出问题，构成人体的最基本单位的细胞的边界是什么？学生回答：细胞膜PPT展示植物细胞图片，提出问题：植物细胞的最外层是细胞壁不是细胞膜，那为什么植物细胞的边界不是细胞壁呢？展示细胞壁电镜图并解释细胞壁是全透性的，不能保证细胞内部的稳定。所以，植物细胞的边界也是细胞膜。结合图片，思考问题，了解细胞膜作为细胞的边界，对细胞膜的功能产生好奇。从国家的边界及人体的边界出发，引起学生对细胞边界的思考，激发学生学习的兴趣。细胞膜的功能【提出问题】:细胞膜作为系统的边界，细胞膜具有哪些功能呢？学生自主阅读课本40至41页，归纳总结出细胞膜的三个功能。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展示具体实例加以说明，使学生理解细胞膜的功能。【联系生活】：打破的生鸡蛋，蛋清和蛋黄之间被什么结构分隔开呢？这体现了细胞膜的哪个功能？学生回答：将细胞和外界环境分隔开。教师对此功能加以解释迁移，阐明在生命起源的过程中，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。【PPT展示实验】：台盼蓝能将死细胞染成蓝色，而活细胞不被染色，这体现了细胞膜的哪个功能？学生很容易就想到这体现了细胞膜的控制物质进出的功能。【提出问题】哪些物质可以进出细胞呢？引导学生回答后，指出细胞膜具有选择透过性。接着提问：病毒、病菌可以进入细胞吗？从而引出细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的。【图片展示】：人与人之间信息交流的方式是多种多样的，那么细胞和细胞之间信息交流的方式也是多种多样的吗？讲解细胞膜的第三个功能——进行细胞间的信息交流（直接交流、间接交流、形成通道）。学生自主阅读课本后归纳总结出细胞膜的功能。根据教师的引导思考并回答问题。架构知识体系培养学生的阅读理解能力及信息归纳能力以生活中常见的例子来引导学生感受细胞膜的功能。通过实验分析细胞膜的功能，培养学生的科学思维及科学探究能力。对细胞膜成分的探索教师讲述结构与功能的关系。引导学生思考，细胞膜为什么具有这些功能？细胞膜的什么结构决定细胞膜具有这些功能？【思考讨论】对细胞膜成分的探索让学生自主阅读P42页的内容，小组合作回答以下问题。【提问】1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？2.根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气——水界面上铺展成单分子层？科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象？由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因做出分析？4.如果将磷脂分子置于水——苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？教师讲解课本上思考讨论中对细胞膜成分的探索。并提出以下问题帮助学生理解：（1）欧文顿的实验是如何推导出细胞膜是由脂质组成的？（2）科学家利用红细胞制备细胞膜的成分结果分析是什么？（3）戈特和格伦德尔的实验室如何得出细胞膜中的磷脂分子排列成两层的？展示在水中形成的磷脂双分子层图片。（4）丹尼利和戴维森的实验结果是什么？依据以上各个问题进行讲解这部分内容。以上实验说明了细胞膜的组成成分是脂质、蛋白质还有少量的糖类。引导学生思考：脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的？小组合作：思考讨论发现细胞膜成分的关键人物、实验及发现。PPT展示，便于学生思考，并理解探索细胞膜经历的过程，培养学生的探索能力。对细胞膜结构的探索【提出问题】脂质和蛋白质等成分是如何组成细胞膜的呢？【布置任务】各小组讨论课本P43页学者们发现的膜静态结构模型，并提出质疑。【提问】膜静态结构不能解释的现象细胞的生长，变形虫的变形运动，受精时精子与卵细胞的融合过程，白细胞吞噬病菌。讲解人鼠细胞融合实验讲述构成细胞膜的蛋白质具有流动性，进一步否定蛋白质是静态的叙述。由此引出细胞膜的流动镶嵌模型。小组合作探讨：细胞膜的结构由暗—亮—暗的静态结构到细胞膜具有流动性，到流动镶嵌模型所运用的科学方法。通过对细胞膜结构的探索，培养学生概括、比较与质疑的科学思维方式。流动镶嵌模型的基本内容【布置任务】阅读课本P44-P45，了解流动镶嵌模型的基本内容【总结】细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质构成的，具有流动性，大多数蛋白质和磷脂分子可以侧向自由移动。【拓展】讲解细胞膜的结构特点和功能特点的联系与区别，并指出细胞膜的结构还远不只这些，随着细胞生物学的发展，人们对于细胞膜结构的认识更加深入了。指导学生阅读课本45页糖被的功能,然后师生讨论，共同总结出糖被的生理功能。观察细胞膜的结构模型示意图，了解蛋白质在其中的镶嵌方式，初步形成“结构决定功能