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2019-2020年高中生物《細(xì)胞膜》教案7 滬科版第一冊(cè) 教學(xué)目的要求 知識(shí)方面 簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能。 情感態(tài)度與價(jià)值觀方面 體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。 能力方面 使用顯微鏡觀察哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞吸水脹破的過(guò)程。 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 細(xì)胞膜的主要功能　 教學(xué)用具 多媒體課件 教學(xué)方法 教師講述與學(xué)生觀察、討論相結(jié)合 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 【引言】通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道不論是微小的細(xì)菌還是高大的喬木，不論是低等的原生動(dòng)物還是高智商的人類(lèi)，他們都是由細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)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(tái)精密的生命機(jī)器，時(shí)刻不停地在高效、有序地運(yùn)轉(zhuǎn)。只有細(xì)胞的各項(xiàng)生理功能保持正常，生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)才能夠正常進(jìn)行。今天就讓我們拆開(kāi)細(xì)胞這臺(tái)生命機(jī)器，來(lái)了解一下組成細(xì)胞的各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和功能。 【屏幕顯示：動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)】 我們先來(lái)回憶一下動(dòng)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，從圖示上看動(dòng)物細(xì)胞是由細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分構(gòu)成的。而植物細(xì)胞外還有一層細(xì)胞壁。我們現(xiàn)在看到的屬于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的模式圖，實(shí)際光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞并不是這樣的。 【屏幕顯示：光鏡下未經(jīng)染色的動(dòng)物細(xì)胞】 現(xiàn)在屏幕上展示的是光鏡下未經(jīng)染色的動(dòng)物細(xì)胞，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察一下。在光學(xué)顯微鏡下我們能看見(jiàn)細(xì)胞膜嗎？ 【學(xué)生觀察后回答：不能?！?。 的確，在光鏡下我們并不能觀察到細(xì)胞膜的存在。科學(xué)家只有用電子顯微鏡才能看到細(xì)胞膜，但是在科學(xué)家用電鏡清晰地觀察到細(xì)胞膜存在之前，已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。請(qǐng)大家推測(cè)一下，科學(xué)家是怎樣確定細(xì)胞膜的存在的？ 【學(xué)生思考后回答：因?yàn)榧?xì)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(guān)重要。例如不同國(guó)家間有國(guó)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(lái)分隔，那么請(qǐng)同學(xué)們思考一下，在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)中，是什么使細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，使它成為一個(gè)獨(dú)立的生命系統(tǒng)呢？ 【學(xué)生思考后回答：細(xì)胞膜】 細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，它的化學(xué)成分與功能與細(xì)胞的穩(wěn)定性密切相關(guān)。而我們要研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成。首先要把細(xì)胞膜與細(xì)胞的其他組分分離開(kāi)，那么我們?cè)鯓荧@得細(xì)胞膜呢？ 首先我們思考一下，應(yīng)選用什么生物的細(xì)胞來(lái)獲取細(xì)胞膜呢？【學(xué)生思考后回答：動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，所以選擇動(dòng)物細(xì)胞制備細(xì)胞膜更容易?！? 動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核和許多內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有膜，這些膜會(huì)與細(xì)胞膜混在一起。怎樣把細(xì)胞膜與其他膜結(jié)構(gòu)分開(kāi)呢？我們想象一下，如果有一種細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多其他有膜的結(jié)構(gòu)，那么用這種細(xì)胞作為制備細(xì)胞膜的材料，這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了。那么有沒(méi)有這么一種細(xì)胞呢？下面我們來(lái)閱讀一則小資料。 【屏幕顯示：哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在發(fā)育成熟過(guò)程中，核逐漸退化，并從細(xì)胞中排出，為攜帶氧的血紅蛋白，騰出空間，人的紅細(xì)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(méi)有細(xì)胞核及其他膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞，我們可以用這種細(xì)胞作為制備細(xì)胞膜的材料。這種細(xì)胞就是（哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。） 那么有了材料以后，我們用什么方法才能獲得細(xì)胞膜呢？用針扎破，讓細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái)？還是用鑷子剝下一塊細(xì)胞膜？我們知道細(xì)胞太小了，這些方法不太可行，那么有什么方法呢？ 【學(xué)生討論，回答】 【教師總結(jié)】細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)是有一定濃度的，如果把細(xì)胞放在清水中，水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞，把細(xì)胞脹破，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái)，這樣我們就可以得到細(xì)胞膜了。 這個(gè)過(guò)程我們也可以表示出來(lái)： 【屏幕顯示：紅細(xì)胞吸水脹破】 下面，我們就來(lái)親自體驗(yàn)一下制備細(xì)胞膜的過(guò)程。 我們的材料就是哺乳動(dòng)物新鮮的紅細(xì)胞稀釋液。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎樣做最簡(jiǎn)便，大家可以討論一下回答。 【學(xué)生思考后回答：滴一滴紅細(xì)胞稀釋液在載玻片上，制成臨時(shí)裝片，在高倍顯微鏡下觀察，等觀察清晰時(shí)，在一側(cè)滴加蒸餾水，另一側(cè)用吸水紙吸取，使紅細(xì)胞浸泡在水中，即可觀察到哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在水中逐步脹破的過(guò)程?！? 【屏幕顯示：】 （1）你怎樣區(qū)分顯微鏡下的氣泡和細(xì)胞？ （2）如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行，細(xì)胞破裂后，還需用什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜？】 好了，我們親自體驗(yàn)了一下科學(xué)家們制備細(xì)胞膜的過(guò)程，許多 有關(guān)細(xì)胞膜化學(xué)組成的資料，都來(lái)自對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜的研究。下面我們來(lái)閱讀一則小資料： 【屏幕顯示：科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。這些事實(shí)說(shuō)明，組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有什么？】 【學(xué)生分析后回答：說(shuō)明細(xì)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(shí)，回想一下，在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中哪種脂質(zhì)最豐富，含量最多？ 【學(xué)生思考后回答：磷脂，磷脂是細(xì)胞膜的主要成分?！? 而我們前面又學(xué)過(guò)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，那么細(xì)胞膜的各項(xiàng)功能與膜上的蛋白質(zhì)密切相關(guān)，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多。 那么除了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以外，細(xì)胞膜還含有哪些成分呢？ 請(qǐng)同學(xué)們閱讀一下課本P41。 通過(guò)閱讀，我們知道細(xì)胞膜還含有少量糖類(lèi)。 細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，它的化學(xué)組成與它的功能密切相關(guān)。在了解了細(xì)胞膜的化學(xué)組成之后，我們先來(lái)閱讀一則小資料。 【屏幕顯示：細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)組成其他結(jié)構(gòu)的膜，化學(xué)成分相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱(chēng)為生物膜。近年來(lái)，人們對(duì)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(jī)。人們嘗試模擬生物膜的功能，進(jìn)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(xué)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(xì)胞膜的功能非常多，而且非常重要，現(xiàn)在我們就來(lái)學(xué)習(xí)了解一下細(xì)胞膜的功能。 下面請(qǐng)同學(xué)互相討論一下作為生命系統(tǒng)的邊界的細(xì)胞膜有哪些功能呢？ 【學(xué)生討論后回答：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)】 【教師講述】細(xì)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(xì)胞膜與外界環(huán)境分隔開(kāi)，保持了相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)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(jī)物逐漸聚集并相互作用，演化出原始的生命。而在這個(gè)過(guò)程中，膜的出現(xiàn)至關(guān)重要。它使生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對(duì)獨(dú)立的生命系統(tǒng)。 【學(xué)生回答：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 】 【屏幕顯示：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)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(jìn)入細(xì)胞，而有些物質(zhì)則不容易進(jìn)入。細(xì)胞內(nèi)的某些物質(zhì)可以排出到細(xì)胞外，而有些成分則不能出去。由此可見(jiàn)，細(xì)胞膜像邊防檢查站一樣，對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的“檢查”，所以細(xì)胞膜有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞不需要，或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)則不容易進(jìn)入。細(xì)胞產(chǎn)生的廢物及分泌的抗體、激素合成后可以排到細(xì)胞外，而細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會(huì)流失到細(xì)胞外。 【屏幕顯示：有人把細(xì)胞膜的這個(gè)功能比喻窗紗，窗紗能將小蟲(chóng)擋在外面，而能讓空氣進(jìn)入，你認(rèn)為這種比喻恰當(dāng)嗎？有沒(méi)有不妥的地方？】 【學(xué)生思考后回答：有相同之處：對(duì)通過(guò)的物質(zhì)有選擇性。也有不同之處：細(xì)胞膜對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)的選擇有主動(dòng)性。而窗紗沒(méi)有，只是機(jī)械的阻隔?！? 【學(xué)生回答：有信息交流的作用】 【教師講述】在多細(xì)胞生物體內(nèi)，每個(gè)細(xì)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(xì)胞膜的功能密切相關(guān)，所以細(xì)胞膜的另一重要功能是進(jìn)行細(xì)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(guò)程】 【教師講述】例如：內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素，隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細(xì)胞。 由圖解大家可以看到，不同的細(xì)胞細(xì)胞膜的受體不同，接受的激素種類(lèi)不同。傳遞的信息也不同。 【屏幕顯示：細(xì)胞識(shí)別過(guò)程】 【教師講述】細(xì)胞可以通過(guò)細(xì)胞膜的直接接觸來(lái)傳遞信息。 精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)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(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，例如高等植物細(xì)胞間通過(guò)胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。 對(duì)多細(xì)胞生物來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有信息交流，生物體不可能作為一個(gè)整體完成生命活動(dòng)，由此也可以看出，細(xì)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(rèn)為細(xì)胞膜還可能具有哪些功能？這個(gè)作為一個(gè)課后作業(yè)，大家可以上網(wǎng)查資料來(lái)了解細(xì)胞膜的更多功能。 下面同學(xué)們閱讀一下課本，鞏固理解細(xì)胞膜的功能。 【課堂小結(jié)】 這節(jié)課我們通過(guò)親自動(dòng)手制備細(xì)胞膜，體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)材料的正確選擇對(duì)于科學(xué)研究的重要性，以及制備細(xì)胞膜的方法中所蘊(yùn)涵的科學(xué)原理。 我們主要學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的化學(xué)成分和功能，希望大家能夠掌握好。 另外，我們知道植物細(xì)胞在細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁，通過(guò)剛才的閱讀大家也了解到，細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠。對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)的作用。 【屏幕顯示：】 課堂練習(xí)： 1、 科學(xué)家常用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞作為材料來(lái)研究細(xì)胞膜的組成，是因?yàn)椋? A、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞容易得到 B、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在水中容易張破 C、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜、線粒體等膜結(jié)構(gòu) D、哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下容易觀察。 2、組成細(xì)胞膜的主要成分是： 　　 A、磷脂、蛋白質(zhì)、糖類(lèi) 　 B、糖脂、糖蛋白 　 C、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽 　 D、磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 3、下列哪一項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的功能？ A、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 B、將胰島細(xì)胞形成的胰島素，分泌到胰島細(xì)胞外 C、提高細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率 D、作為系統(tǒng)的邊界，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 4、科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。你能解釋“染色排除法”的原理嗎？