(共35张PPT)
问题探讨：
如果将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，就能行使功能完成生命活动吗？为什么？
新课标人教版高中生物必修1《细胞膜——系统的边界》精品教学课件
第 3 章
细胞的基本结构
在这张图片中是什么将我们伟大的祖国勾勒成一只雄鸡？
是我国绵延38000公里的国界线
思考：
边界：对事物进行隔离的实际或假想界限
思考：细胞也是一个事物，那么它的边界是实际界限还是假想界限？
一：找到细胞的边界----细胞膜
请从下面细胞中选出符合研究细胞膜的细胞。
哺乳动物成熟的红细胞
高等动物细胞
高等植物细胞
细菌
为什么要选取哺乳动物的红细胞来做实验？
在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核
逐渐退化，并从细胞中排出，为能携带氧
的血红蛋白腾出空间。因此哺乳动物的红
细胞结构简单，缺少其他膜结构的干扰，
适合做这个实验。
红细胞在不同浓度的溶液中的现象
显微镜下人的正常红细胞实拍图
显微镜下已经破裂的人的红细胞实拍图
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，可以采用离心机将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
细胞膜的提取：
重 温
科学家对细胞膜组成的
探索历程
二：细胞膜的组成成分
材料
①1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动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，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。
你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。
动动脑筋
细胞膜的组成成分中含有脂质
你从以上实验中能得出什么结论？
动动脑筋
材料
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）。
细胞膜的组成成分中还含有蛋白质
细胞膜的成分
脂质（磷脂最丰富）大约占50%
蛋白质 大约占40%
糖类 大约占2%—10%
细胞膜的成分
细胞膜主要由脂质和蛋白质构成，还含有少量的糖类
1、糖类都是和膜蛋白质或脂质结合
成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜
的外表面。
2、各种膜所含的蛋白质与脂质的比
例同膜的功能有关，机能活动较
旺盛的膜，其蛋白质含量较高，
因为膜的功能活动主要由蛋白质
来承担。
糖类
磷脂分子
蛋白质分子
自然的法则中通常都是结构决定功能，那么具有以上结构的细胞膜有什么样的功能呢？
三：细胞膜的功能
1. 将细胞与外界环境分隔开，
保障了细胞内部环境的相对稳定。
动动脑筋
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判断细胞是否具有活力。
2. 控制物质进出细胞，但细胞膜的这种控制作用是相对的。
易
发出信号的细胞
靶细胞
与膜结合的
信号分子
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞的识别和结合
土 电 话
相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
1．科学家在制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是 ( )
①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构
②光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜
③植物细胞的细胞膜较薄
④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程繁琐
⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A．①④ B．②③
C．②⑤ D．④⑤
D
2．在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的主要元素是 （ ）
A．C、H、O B．C、H、O、P
C．C、H、O、N D．C、H、O、N、P
D
例3、 在哺乳动物受精的过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，细胞发生变化，不再让其他精子进入。
这一现象体现出细胞膜能够 （ ）
A.保障细胞内部环境的相对稳定
B.控制物质进出细胞
C.卵细胞摄入所需要的精子
D.进行细胞间的信息交流
D
例4、下列关于细胞膜功能的叙述中，不正确的是 （ ）
A、细胞膜使细胞成为相对独立的最基本生命系统
B、细胞膜保障细胞内部环境的相对稳定
C、细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的
D、细胞合成的携带信息的物质须与靶细胞膜受体结合才能完成信息传播
D
例5、在污水处理时，人们设计出一种膜结构，有选择的将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这是试图模拟细胞膜的 （ ）
A、将细胞与外界环境分隔开的功能
B、控制物质进出细胞的功能
C、进行细胞间信息交流的功能
D、具有保护和支持的功能
B
课后小结
教学目标：
1.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。
2.简述细胞膜的成分和功能
3.认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。登陆21世纪教育 助您教考全无忧
说 课 稿
高一生物必修课本一第3章第一节《细胞膜——系统的边界》
成都市城厢中学 周星
一、教材分析
1、教材所处的地位及作用：《细胞膜——系统的边界》是高中人教版生物《分子与细胞》必修模块中第3章第1节内容，课程标准中与细胞膜有关的要求是“简述细胞膜系统的结构和功能”，属于了解水平。本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验及相关的资料，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第1章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化、结构化的作用，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化。同时也奠定了学习第4章《细胞的物质输入与 输出》的基础，具有承上启下的作用。
2、三维教学目标：体验制备细胞膜的方法，需要掌握临时装片的制作和显微镜的熟练操作，因此本节的知识和技能目标确定为“体验制备细胞膜的方法”，进而了解“细胞膜的组成成分与功能”。通过参与问题的探讨和实验结果的分析，来认同细胞膜作为细胞生命系统的边界及其重要意义，体会生命的精致与完美，培养学生崇尚生命、热爱科学的情感态度与价值观。
3、教学重点难点：细胞膜组成成分与其功能的相适应特点是理解细胞膜作为系统的边界的基础，因此本节的教学重点确定为“细胞膜的成分与功能”。体会细胞膜作为细胞生命系统边界的重要意义，为后面把细胞作为一个活系统来研究做了一个起点示范，是一个重要却相对难理解的知识点。要让学生从实验中体会科学探究的思路和方法，培养进行生物学研究能力，需要考虑学生在实验中可能遇到的困难，因此本节的实验也是一个教学难点。
二、学情分析
学生对细胞膜并不陌生，在初中生物学学习中，学生对细胞膜已经有所了解。学生在初中阶段也已通过显微镜观察了细胞的结构，但对于细胞膜，很大程度上，都是停留在老师、教科书告知的知识上，并没有真正看到细胞膜，事实上即使是科学家也是先知道细胞膜的存在，再通过电子显微镜证实，因此从科学家如何确定细胞膜存在作为切入点，可以打开学生学习细胞膜的兴趣之门。教材安排该实验，主要目的就是让学生体验科学探究的过程，并且从中学会选择材料，分析选择何种材料原因。然后从实验结果递引出细胞膜的功能，学生可以通过通俗易懂的文字与图片较快地了解细胞膜作为细胞生命系统边界的功能。
三、教学方法与手段
主要采用启发、探究式的教学方法，辅助举例、类比等方法。在本节的教学过程中，因为演示实验无法与每个学生都互动起来，而且制备细胞膜这个教学实验也并非是课程标准里规定的学生必做实验，属于选做实验，因此我选择让学生观看制备细胞膜的教学视频，在观看视频的过程中，教师通过讲解让学生体验科学探究的过程，让学生感知细胞膜的存在，同时也规范了学生动手操作和使用显微镜的技能。通过引导学生将细胞的物质组成与结构的有机联系，可以帮助学生对细胞形成系统的认识，也为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定了基础。
四、教学过程
教学引入：通过观察中国地图来引出边界的定义，让学生了解到边界分为实际的边界和假象的边界两种。
学生思考：细胞的边界是实际的还是假象的？
老师点评：如果细胞膜是一个真实存在的边界，那么我们就应该能找到它。
引出新内容：找到细胞膜（细胞膜的制备实验）
首先给出一系列不同的细胞让学生选择该选取怎样的细胞来进行这个实验，在听取部分同学的选择及理由后老师进行点评，引导学生了解应该选取高等哺乳动物成熟的红细胞来做这个实验并了解其中的原因。然后再通过观看实验的视频进一步了解实验的步骤，最后通过老师的讲解让学生明白怎样通过离心机来提取较纯净的细胞膜。提取到细胞膜后就验证了细胞膜是一个真实存在的边界。
然后通过给学生提供科学家所做的几个探究性的实验来启发、引导学生分析、得出细胞膜的主要成分为脂质、蛋白质和糖类。
最后先让学生自主学习细胞膜功能的内容，然后教师列举一些和实际生活密切联系的实例，通过图片分析细胞膜之间的信息交流，让学生理解细胞交流的方式，在进一步分析植物细胞的信息交流的时候引入细胞壁的概念，进行简单的阐述和讲解。
让学生掌握细胞膜的功能和存在的意义。
布置课堂练习，通过讲练结合的方式，巩固教学重点，突破教学难点
教师小结：实验材料的正确选择，细胞膜的成分、功能。
。
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点 评 稿
高一生物必修课本一第3章第一节《细胞膜——系统的边界》
成都市城厢中学 胡华云
本节课体现了新课改理念，培养了学生的生物学素养。教师为学生提供了大量的相关背景材料，启发学生分析实验得出结论，这种启发式、探究式的教学符合生物学特点，页提出了学生的思维能力。同时对学生难理解的地方，教师运用举例和类比的方法帮助学生理解，教学手段丰富，教学效果良好。纵观本节课，最大的特点就是教学过程逻辑性非常强，环环相扣，衔接自然，流畅。而且这节课还做到了将信息技术与生物教学有机的结合起来。如：制备细胞膜的实验时，由于本实验不是学生必做实验。所以利用视频演示实验过程，让学生能清楚的看到明显的实验现象弥补了学生在理解上有困难，此时采用flash可以直观的展现细胞间的信息交流过程，将抽象、围观的世界形象、宏观的展现给学生，从而收到很好的教学效果，实现了教学目标。
周老师的这节课还有两个优点一个亮点。
第一个优点：引入好。用学生熟悉的中国地图引出“边界”这个概念，及创设了情景激发了学生的学习兴趣，又加深了学生对边界的认识，从而顺理成章的过渡到“制备细胞膜”的内容，衔接自然。
第二个优点：精心三设计问题，发挥学生的课堂主体地位，同时又充分体现出教师的引领作用。周老师这节课有2个问题设计得特别号。第1个是让学生选出制备细胞膜的材料，谈谈原因。在学生各抒己见的同时，他又一步步的引导学生深入思考，没有越俎代庖，最终让学生们达成共识。第2个问题在讲细胞膜控制物质进出时选用了课本中的一道拓展题。利用课本中现有的练习有建设性的穿插进恰当的教学环节中是值得提倡的，这样可将课本的有限资源充分利用起来。“染色排除法”这道题对训练学生思维，如何用所学知识解释实验现象等方面都达到很好的锻炼，而且检验出学生对知识的理解程度。
一大亮点：用学生熟悉的事物来类比生物中的枯燥、晦涩的过程和概念，使其顿时变的生动易懂。如用发短信来类比远距离的细胞间信息交流，用土电话类比植物通过胞间连丝实现信息交流，这种方法有效的实现了化抽象为形象，而且值得在教学中推广，尤其是第一册书中的内容，因为分子与细胞中的知识都很抽象。
总之，周老师的这节课较好的将信息技术运用到生物教学中，同时体现出了新课改理念。当然教学是一种遗憾的艺术，他的这节课在突出细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义上略显不够，不过在后面的章节教学中还可以逐渐加强。
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细胞膜——系统的边界 教学设计
成都市城厢中学 周星
一、教学目标
1.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。
2.简述细胞膜的成分和功能
3.细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。
二、教材分析1、教材所处的地位及作用：《细胞膜——系统的边界》是高中人教版生物《分子与细胞》必修模块中第3章第1节内容，课程标准中与细胞膜有关的要求是“简述细胞膜系统的结构和功能”，属于了解水平。本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验及相关的资料，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第1章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化、结构化的作用，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化。同时也奠定了学习第4章《细胞的物质输入与 输出》的基础，具有承上启下的作用。2、三维教学目标：体验制备细胞膜的方法，需要掌握临时装片的制作和显微镜的熟练操作，因此本节的知识和技能目标确定为“体验制备细胞膜的方法”，进而了解“细胞膜的组成成分与功能”。通过参与问题的探讨和实验结果的分析，来认同细胞膜作为细胞生命系统的边界及其重要意义，体会生命的精致与完美，培养学生崇尚生命、热爱科学的情感态度与价值观。3、教学重点难点：细胞膜组成成分与其功能的相适应特点是理解细胞膜作为系统的边界的基础，因此本节的教学重点确定为“细胞膜的成分与功能”。体会细胞膜作为细胞生命系统边界的重要意义，为后面把细胞作为一个活系统来研究做了一个起点示范，是一个重要却相对难理解的知识点。要让学生从实验中体会科学探究的思路和方法，培养进行生物学研究能力，需要考虑学生在实验中可能遇到的困难，因此本节的实验也是一个教学难点。三、学情分析学生对细胞膜并不陌生，在初中生物学学习中，学生对细胞膜已经有所了解。学生在初中阶段也已通过显微镜观察了细胞的结构，但对于细胞膜，很大程度上，都是停留在老师、教科书告知的知识上，并没有真正看到细胞膜，事实上即使是科学家也是先知道细胞膜的存在，再通过电子显微镜证实，因此从科学家如何确定细胞膜存在作为切入点，可以打开学生学习细胞膜的兴趣之门。教材安排该实验，主要目的就是让学生体验科学探究的过程，并且从中学会选择材料，分析选择何种材料原因。然后从实验结果递引出细胞膜的功能，学生可以通过通俗易懂的文字与图片较快地了解细胞膜作为细胞生命系统边界的功能。学具分析 利用多媒体教学，制备细胞膜的教学视频五、教学设计思路由于第1章“使用高倍镜观察几种细胞”的实验和第2章组成细胞的分子的内容，是本章学习的基础。同时，本章内容又是后续章节学习的基础。所以在教学时，应注意联系学生已有的知识基础，引导学生在已有知识背景下主动建构新知识。毕竟细胞膜离学生的生活经验较远，学起来有一定的难度，建议在教学过程中安排学生观察图片和观看制备细胞膜的实验视频来体验细胞膜的存在。在初中生物课学习细胞的基本结构时，学生对细胞膜已经有所了解。但当学生用显微镜观察细胞时，是很难看清细胞膜的。利用学生的认知冲突，通过验证细胞膜存在的真实性来激发学生兴趣。在制备细胞膜的这个实验过程中，不仅是让学生观察如何制备细胞膜，更重要的是让学生体会其中的科学方法（如，材料的正确选择等），并通过评价的激励机制和导向作用，鼓励学生主动思考和大胆推测，在学习过程中体验成就感。 细胞膜的成分部分，为避免直接讲授学习，体现探究性学习，我们给学生提供丰富的素材，让学生亲自体验细胞膜的成分发现历程。这个实验的目的，不仅是让学生亲自动手，练习制备细胞膜，更重要的是让学生体会其中的科学方法（如，材料的正确选择等），并通过评价的激励机制和导向作用，鼓励学生主动思考和大胆推测，在学习过程中体验成就感。细胞膜功能部分，注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学。并进一步落实情感、态度、价值观的教育课后小结，让学生在笔记本上写出这堂课的收获、发现或遇到的问题，发挥学生主体作用，感知知识形成，突出重点。教学流程 七、教学实施 教师组织与引导学生活动点评教学
意图通过讨论将细胞中的各种结构取出放入试管是否还能进行各项生命活动引出第三章课题。让学生观察中国地图，提问：从地图上看，中国的外形像什么？再次提问：是什么把中国勾勒成一只雄鸡的？参考地图提问：假设我们去了国界线的那里，能否在地上看到真实的线条存在呢？然后教师以讲桌为例，提出讲桌的边界是可以看到并且可以摸到、真实存在的，从而引出边界分为真实存在的边界和假想的边界，然后提出问题：细胞的边界是真实存在的还是假想的？如果是真实存在的就应该能够被找到。引入课题第1节 细胞膜──系统的边界。并引出下一个环节：找到细胞膜。要找到细胞膜必须先要选取适当的细胞来做实验，老师提供植物细胞、动物细胞、细菌以及高等哺乳动物成熟的红细胞做为选择项，由学生讨论选择合适的细胞，并阐述理由。教师引导学生观看制备细胞膜的实验视频，并在观看的过程中讲解主要的实验步骤和在实验中应该注意的事项。教师讲解离心机的工作原理引导学生理解如何对细胞膜进行分离提纯。教师提供材料：1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动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，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。并提问：你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。教师再次提供材料：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）。并提问：你从以上实验能得出什么结论？并说明理由。教师归纳总结：细胞膜的主要成分为脂质、蛋白质、糖类。并就相关问题加以说明。教师让学生阅读课文，理解细胞膜的功能。教师讲解细胞膜的功能1：将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。并举例加强学生理解。教师提供材料：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判断细胞是否具有活力。并提问：这项实验的原理是什么？教师通过图片分析细胞膜之间的信息交流，让学生理解细胞交流的方式，在进一步分析植物细胞的信息交流的时候引入细胞壁的概念，进行简单的阐述和讲解。随堂练习，巩固知识。总结，归纳。认真观察地图，预计回答：像公鸡认真思考，预计回答：是国界线回答：不能学生根据自己讨论的结果，选择相应的细胞做实验并阐述选择该细胞的理由。学生认真观看教学视频。学生思考讨论后得出结论：细胞膜的组成成分中含有脂质学生思考讨论后得出结论：细胞膜的组成成分中含有蛋白质认真阅读课文。学生讨论思考后回答：控制物质进出细胞，但细胞膜的这种控制作用是相对的。认真练习学生能够客观的根据事物的表面现象拓展思维引申出深层次的知识。学生在讨论的过程中充分发挥了团队意识，懂得转化别人的建议，建立良好的团队氛围充分掌握了该堂课程的重难点励机制和导向作用，
鼓励学生主动思考和大胆推测。 体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。在学生已有知识背景下主动建构新知识。倡导合作学习，
提高学生的团队意识落实情感态度价值观的教育。
八、全课点评
通过最后学生做习题的反馈情况可以看出学生对本节课的内容基本掌握，教学目标完成良好，在教学过程中突出了重点，突破了难点，达到了预期目标。
通过探讨边界的问题引入细胞膜是否存在的问题
找到细胞膜，解决问题
制备细胞膜的实验
提取细胞膜，证实细胞膜的存在
观看实验视频，了解实验步骤
选择适当的细胞来进行实验
通过回顾科学家的探究性实验了解细胞膜的主要成分
通过阅读课文以及教师举例掌握细胞膜的功能
课堂随练、归纳、总结
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