2019-2020年高中生物《細胞膜》教案7 滬科版第一冊.doc

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2019-2020年高中生物《細胞膜》教案7 滬科版第一冊 教學目的要求 知識方面 簡述細胞膜的成分和功能。 情感態(tài)度與價值觀方面 體驗制備細胞膜的方法。 能力方面 使用顯微鏡觀察哺乳動物紅細胞吸水脹破的過程。 教學重點難點 細胞膜的主要功能　 教學用具 多媒體課件 教學方法 教師講述與學生觀察、討論相結(jié)合 課時安排 1課時 教學過程 【引言】通過前面的學習，我們知道不論是微小的細菌還是高大的喬木，不論是低等的原生動物還是高智商的人類，他們都是由細胞構(gòu)成的。細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。是最基本的生命系統(tǒng)。它就象一臺精密的生命機器，時刻不停地在高效、有序地運轉(zhuǎn)。只有細胞的各項生理功能保持正常，生物體的各項生命活動才能夠正常進行。今天就讓我們拆開細胞這臺生命機器，來了解一下組成細胞的各個部分的結(jié)構(gòu)和功能。 【屏幕顯示：動植物細胞的結(jié)構(gòu)】 我們先來回憶一下動植物細胞的結(jié)構(gòu)，從圖示上看動物細胞是由細胞膜細胞質(zhì)和細胞核三部分構(gòu)成的。而植物細胞外還有一層細胞壁。我們現(xiàn)在看到的屬于細胞結(jié)構(gòu)的模式圖，實際光學顯微鏡下的細胞并不是這樣的。 【屏幕顯示：光鏡下未經(jīng)染色的動物細胞】 現(xiàn)在屏幕上展示的是光鏡下未經(jīng)染色的動物細胞，現(xiàn)在請同學們仔細觀察一下。在光學顯微鏡下我們能看見細胞膜嗎？ 【學生觀察后回答：不能?！?。 的確，在光鏡下我們并不能觀察到細胞膜的存在?？茖W家只有用電子顯微鏡才能看到細胞膜，但是在科學家用電鏡清晰地觀察到細胞膜存在之前，已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了。請大家推測一下，科學家是怎樣確定細胞膜的存在的？ 【學生思考后回答：因為細胞與外界之間存在明顯的邊界?！? 任何系統(tǒng)都有邊界，邊界與系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關重要。例如不同國家間有國界，不同省份間有省界；人體與外界環(huán)境間有皮膚和黏膜來分隔，那么請同學們思考一下，在細胞的結(jié)構(gòu)中，是什么使細胞與外界環(huán)境分隔開，使它成為一個獨立的生命系統(tǒng)呢？ 【學生思考后回答：細胞膜】 細胞膜作為細胞的邊界，它的化學成分與功能與細胞的穩(wěn)定性密切相關。而我們要研究細胞膜的化學組成。首先要把細胞膜與細胞的其他組分分離開，那么我們怎樣獲得細胞膜呢？ 首先我們思考一下，應選用什么生物的細胞來獲取細胞膜呢？【學生思考后回答：動物細胞沒有細胞壁，所以選擇動物細胞制備細胞膜更容易?！? 動物細胞的細胞核和許多內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有膜，這些膜會與細胞膜混在一起。怎樣把細胞膜與其他膜結(jié)構(gòu)分開呢？我們想象一下，如果有一種細胞沒有細胞核和眾多其他有膜的結(jié)構(gòu)，那么用這種細胞作為制備細胞膜的材料，這個問題就迎刃而解了。那么有沒有這么一種細胞呢？下面我們來閱讀一則小資料。 【屏幕顯示：哺乳動物的紅細胞在發(fā)育成熟過程中，核逐漸退化，并從細胞中排出，為攜帶氧的血紅蛋白，騰出空間，人的紅細胞只能存活120天左右?！? 從這則小資料中我們可看到，的確存在沒有細胞核及其他膜結(jié)構(gòu)的細胞，我們可以用這種細胞作為制備細胞膜的材料。這種細胞就是（哺乳動物成熟的紅細胞。） 那么有了材料以后，我們用什么方法才能獲得細胞膜呢？用針扎破，讓細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來？還是用鑷子剝下一塊細胞膜？我們知道細胞太小了，這些方法不太可行，那么有什么方法呢？ 【學生討論，回答】 【教師總結(jié)】細胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃度的，如果把細胞放在清水中，水會進入細胞，把細胞脹破，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，這樣我們就可以得到細胞膜了。 這個過程我們也可以表示出來： 【屏幕顯示：紅細胞吸水脹破】 下面，我們就來親自體驗一下制備細胞膜的過程。 我們的材料就是哺乳動物新鮮的紅細胞稀釋液。 這個實驗怎樣做最簡便，大家可以討論一下回答。 【學生思考后回答：滴一滴紅細胞稀釋液在載玻片上，制成臨時裝片，在高倍顯微鏡下觀察，等觀察清晰時，在一側(cè)滴加蒸餾水，另一側(cè)用吸水紙吸取，使紅細胞浸泡在水中，即可觀察到哺乳動物紅細胞在水中逐步脹破的過程?！? 【屏幕顯示：】 （1）你怎樣區(qū)分顯微鏡下的氣泡和細胞？ （2）如果上述實驗在試管中進行，細胞破裂后，還需用什么方法才能獲得較純的細胞膜？】 好了，我們親自體驗了一下科學家們制備細胞膜的過程，許多 有關細胞膜化學組成的資料，都來自對哺乳動物紅細胞膜的研究。下面我們來閱讀一則小資料： 【屏幕顯示：科學家們在實驗中發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜，并且細胞膜會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。這些事實說明，組成細胞膜的物質(zhì)中有什么？】 【學生分析后回答：說明細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，】 那么大家聯(lián)想一下前面的知識，回想一下，在組成細胞膜的脂質(zhì)中哪種脂質(zhì)最豐富，含量最多？ 【學生思考后回答：磷脂，磷脂是細胞膜的主要成分。】 而我們前面又學過蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，那么細胞膜的各項功能與膜上的蛋白質(zhì)密切相關，功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。 那么除了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以外，細胞膜還含有哪些成分呢？ 請同學們閱讀一下課本P41。 通過閱讀，我們知道細胞膜還含有少量糖類。 細胞膜作為細胞的邊界，它的化學組成與它的功能密切相關。在了解了細胞膜的化學組成之后，我們先來閱讀一則小資料。 【屏幕顯示：細胞膜及細胞內(nèi)組成其他結(jié)構(gòu)的膜，化學成分相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。近年來，人們對生物膜的研究不斷深入，在許多方面取得了令人鼓舞的成績。人們嘗試模擬生物膜的功能，進行淡化海水，凈化污水等工作；并從生物膜的結(jié)構(gòu)和功能入手，尋找培育抗寒、抗旱、耐鹽的農(nóng)作物新途徑；在醫(yī)學上，人們模擬生物膜的功能，找到了治療尿毒癥的新方法――血液透析，挽救了許多尿毒癥患者的生命?！? 由閱讀大家可以了解到，細胞膜的功能非常多，而且非常重要，現(xiàn)在我們就來學習了解一下細胞膜的功能。 下面請同學互相討論一下作為生命系統(tǒng)的邊界的細胞膜有哪些功能呢？ 【學生討論后回答：將細胞與外界環(huán)境分隔開】 【教師講述】細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，它的最明顯的功能是分隔作用。將細胞膜與外界環(huán)境分隔開，保持了相對穩(wěn)定的細胞內(nèi)部環(huán)境。我們知道生命起源于原始的海洋，原始海洋中的有機物逐漸聚集并相互作用，演化出原始的生命。而在這個過程中，膜的出現(xiàn)至關重要。它使生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細胞，并成為相對獨立的生命系統(tǒng)。 【學生回答：控制物質(zhì)進出細胞 】 【屏幕顯示：物質(zhì)進出細胞的示意圖】 【教師講述】從圖解我們可以清楚地看出，有些物質(zhì)可以從外界進入細胞，而有些物質(zhì)則不容易進入。細胞內(nèi)的某些物質(zhì)可以排出到細胞外，而有些成分則不能出去。由此可見，細胞膜像邊防檢查站一樣，對進出細胞的物質(zhì)進行嚴格的“檢查”，所以細胞膜有控制物質(zhì)進出細胞的功能。細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進入細胞，細胞不需要，或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)則不容易進入。細胞產(chǎn)生的廢物及分泌的抗體、激素合成后可以排到細胞外，而細胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會流失到細胞外。 【屏幕顯示：有人把細胞膜的這個功能比喻窗紗，窗紗能將小蟲擋在外面，而能讓空氣進入，你認為這種比喻恰當嗎？有沒有不妥的地方？】 【學生思考后回答：有相同之處：對通過的物質(zhì)有選擇性。也有不同之處：細胞膜對進出細胞的物質(zhì)的選擇有主動性。而窗紗沒有，只是機械的阻隔。】 【學生回答：有信息交流的作用】 【教師講述】在多細胞生物體內(nèi)，每個細胞都不是孤立存在的，它們之間必須保持功能的協(xié)調(diào)，才能使生物體健康地生存，這種協(xié)調(diào)性與細胞膜的功能密切相關，所以細胞膜的另一重要功能是進行細胞間的信息交流。 信息交流的方式多種多樣： 【屏幕顯示：激素分泌傳遞作用過程】 【教師講述】例如：內(nèi)分泌細胞分泌的激素，隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。 由圖解大家可以看到，不同的細胞細胞膜的受體不同，接受的激素種類不同。傳遞的信息也不同。 【屏幕顯示：細胞識別過程】 【教師講述】細胞可以通過細胞膜的直接接觸來傳遞信息。 精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合就屬于這種方式。 【屏幕顯示：胞間連絲】 【教師講述】還有一種信息交流的方式是相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞，例如高等植物細胞間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。 對多細胞生物來說，如果沒有信息交流，生物體不可能作為一個整體完成生命活動，由此也可以看出，細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的重要性。 除了以上提到的幾種功能外，你認為細胞膜還可能具有哪些功能？這個作為一個課后作業(yè)，大家可以上網(wǎng)查資料來了解細胞膜的更多功能。 下面同學們閱讀一下課本，鞏固理解細胞膜的功能。 【課堂小結(jié)】 這節(jié)課我們通過親自動手制備細胞膜，體驗了實驗材料的正確選擇對于科學研究的重要性，以及制備細胞膜的方法中所蘊涵的科學原理。 我們主要學習了細胞膜的化學成分和功能，希望大家能夠掌握好。 另外，我們知道植物細胞在細胞膜的外面還有一層細胞壁，通過剛才的閱讀大家也了解到，細胞壁的成分主要是纖維素和果膠。對植物細胞有支持和保護的作用。 【屏幕顯示：】 課堂練習： 1、 科學家常用哺乳動物的紅細胞作為材料來研究細胞膜的組成，是因為： A、哺乳動物的紅細胞容易得到 B、哺乳動物的紅細胞在水中容易張破 C、哺乳動物成熟的紅細胞內(nèi)沒有核膜、線粒體等膜結(jié)構(gòu) D、哺乳動物紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察。 2、組成細胞膜的主要成分是： 　　 A、磷脂、蛋白質(zhì)、糖類 　 B、糖脂、糖蛋白 　 C、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽 　 D、磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 3、下列哪一項不屬于細胞膜的功能？ A、控制物質(zhì)進出細胞 B、將胰島細胞形成的胰島素，分泌到胰島細胞外 C、提高細胞內(nèi)化學反應的速率 D、作為系統(tǒng)的邊界，維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 4、科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。你能解釋“染色排除法”的原理嗎？