3.1细胞膜的结构和功能 （表格式教案）

人教版（2019）必修一 分子与细胞 第3章 细胞的基本结构
3.1细胞膜的结构和功能 教案
【教学目标】
1．简述细胞膜的成分、结构和功能。
2．探讨在建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的生命观念。
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。
4. 通过实验教学，培养学生相互协作的合作精神和严谨治学的科学态度。
【教学重点】
1.细胞膜的成分和功能；
2.流动镶嵌模型的基本内容。
【教学难点】
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构和功能相适应的关系。
【教学方法】 多媒体演示；讲授法；探究法；讨论法
【教具准备】 多媒体投影仪、白板、教材、教辅、PPT
【课时安排】 1 课时
【教学过程】
教学内容 教师的组织和引导 学生活动 教学设计意图
创设情 境导入新 课(2分钟) 教师创设问题情境：大家有没有将某个东西拆了，再重新组装的经历呢？当人们对细胞有一定的认识之后，有人尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？引出第3章细胞的基本结构设问：任何系统都有边界，就像中国与其它国家分隔开的边界是？ 国界线【屏幕显示】中国地图设问：使人体与外界分隔开的边界是？皮肤、粘膜【屏幕显示】人体皮肤与外界设问：那么细胞与外界的边界是？细胞膜【屏幕显示】真核生物细胞基本结构图片 学生回忆自身经历展开思考 学生通过识图和常识很快能准确齐答出：国界线、皮肤和粘膜、细胞膜 通过创设问题情境与学生互动，使之与生活实际联系，吸引学生注意力，激发学习兴趣。 图片吸引学生的注意力，通过复习、提示、蕴涵、铺垫、等方式，让学生认同细胞膜是系统的边界，引出课题
内容探究 非常好。今天我们就一起来研究细胞膜——系统的边界。【屏幕显示】学习目标一、细胞膜的制备思考：要研究细胞膜，必须先获得细胞膜。我们选取什么样的材料来获取细胞膜呢？【屏幕显示】植物、动物、细菌细胞教师引导学生分析选取实验材料 【屏幕显示】白细胞和红细胞图片 师（引导分析）很多动物细胞结构和白细胞相类似，在显微镜下都可以看到细胞核和复杂的细胞器，而哺乳动物成熟红细胞却是一个例外，它没有细胞核和其他复杂细胞器。选择什么细胞好？ 思考：有了实验材料后，我们采用什么样的方法破坏细胞获得细胞膜呢？ 师生共同总结概括出吸水胀破的方法 【屏幕显示】红细胞吸水涨破 引导学生阅读教材41页的获取细胞膜的“方法步骤” 师生共同总结实验步骤 【屏幕显示】分布图示步骤【屏幕显示】红细胞吸水涨破图教师带着学生一起观察图片，描述实验现象：近水部分红细胞凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出。思考：涨破的细胞膜和其它物质混合在一起，我如何获取较纯的细胞膜呢？师（根据学生回答，引导介绍离心的方法）【屏幕显示】离心机及其工作原理 学生思考小组讨论得出选取动物细胞 生：哺乳动物成熟红细胞 学生在老师引导下进行讨论得出不同答案：用镊子剥下；用刀剪开；用吸管吸出细胞中物质；用清水涨破 学生阅读教材41页的“方法步骤” 学生积极思考讨论回答问题，并得出过滤蒸干等结论 设问引导学生思考如何选材和分离材料的方法，锻炼学生思维，让学生体验正确选材对科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理。 师生共同总结实验方案步骤，分布图示实验步骤，加深对知识的掌握，便于学生顺利完成实验通过表达交流，让学生有所得，有学习的成就感。
师（过渡）科学家将这样提纯获得的细胞膜进行进一步的研究分析，以此来鉴定细胞膜的化学成分和含量。我们一起来看一看科学家做了怎样的实验。请大家看资料分析一： 【屏幕显示】资料分析1: ①1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植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，容易穿过膜，反之，不易溶于脂质的物质，也不易穿过膜。 教师提示相似相溶原理，以问题串的方式引导学生分析资料师：（过渡）细胞膜中除了脂质还有别的成分吗？科学家并没有停止他们探究的步伐。我们一起来看科学家又做了怎样的实验。【屏幕显示】资料分析2: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。教师提示：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。设问引导学生分析材料得出结论师（讲述）细胞膜中主要含有脂质和蛋白质，此外还含有少量的糖类。他们的含量分别是脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类（约2% -10%）。在组成细胞膜的脂质中，磷脂含量最多，是建构细胞膜结构的主要成分。蛋白质在细胞膜行使功能中期重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。如细胞癌变，膜上的蛋白质种类及含量发生变化，并可经医学检测出来。 【屏幕显示】细胞膜成分及含量 学生阅读资料，思考、分析，在教师引导下得出：因为脂质能溶于细胞膜中的脂质，所以可以穿过细胞膜。所以细胞膜中含有脂质 学生阅读资料，思考、分析，讨论总结出结论：细胞膜中含有蛋白质。 师生总结、学生落实笔记，落脚到课本知识点勾画 重视生物学知识的学习，重视学习生物科学研究的过程，引导学生从中领会生物科学的方法。利用已有知识和经验，训练比较、分析得出细胞膜的成分。从而培养学生分析能力、概括能力、解决实际问题能力。 知识落到实处，理论联系生活实际，学有所得，学有所用
（三）细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进 出 3.信息交 流 师（过渡）其实有关细胞膜，同学们是经常看见的!特别是我们上生物课的时候。(说完后拿起课本指一下书本封面的细胞膜结构图，介绍结构图上细胞膜的成分，引导过渡到细胞膜的功能) 【屏幕显示】资料分析3：科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。 思考：伊红充满细胞却不能溢出细胞，说明了什么？ 师：（评价总结，类比推理细胞膜的的分隔功能）细胞膜将细胞与外界分隔开。在原始海洋还是一片混沌的时候，有了细胞膜这个边界将细胞与动荡不安的原始海洋分隔开，保障了内部环境的相对稳定，才使得原始生命的诞生成为可能。从而减小受到的各种外部干扰，才能正常的进行各种代谢活动。这就好比我们的学校的围墙，班级的墙壁，如果没有这些，喧嚣的街道，隔壁班级的活动直接影响到我们班级同学的学习，那么，我们的学习不可能正常进行。 师：细胞膜作为细胞的边界，它还具有什么样的功能呢？我们一起通过一段动画来了解一下： 【屏幕显示】动物细胞控制物质进出动画 师（提示陈述）这是一个动物细胞模式图。橙黄色代表代谢废物，红色代表有用物质，绿色代表无用物质。 思考：请同学们识图总结细胞膜控制物质进出的规律。 师：（及时肯定评价总结）细胞膜像海关或边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的检查，细胞需要的营养物质可以从外界进入，不需要的或者对细胞有害的物质“不容易”进入细胞，抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外；但是细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外。 思考：为什么SARS病毒、HIV病毒又可以侵入人体细胞呢？ 师（及时评价并总结）细胞膜的控制作用也是有限的，是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。思考：有人把细胞膜比作纱窗，这个比喻合理吗？有没什么不妥当之处？师（总结）分析很有见地。首先比喻有其合理之处，两者都可以控制一些物质的进出。但也有其不妥当之处，细胞膜对物质进出有主动选择性，而纱窗没有主动性，只是被动的起意机械阻隔的作用。 师（过渡讲述）生物体作为一个繁忙有序的细胞社会，每个细胞都不是孤立存在的，与周围的环境关系密切，不断地与外界环境发生着物质和信息的交流。只有这样，细胞才能联合起来完成生命活动。而细胞之间的信息交流方式多种多样。【屏幕显示】细胞识别过程（直接交流）师（讲述）能直接接触的细胞，例如精子和卵细胞，可以通过膜表面的信号分子进行识别和结合，达到信息交流的目的。【屏幕显示】通道交流师（讲述）有的相邻两个细胞之间可以形成通道。例如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接形成通道，完成信息交流。 师（过渡）相距较远的细胞怎么进行信息交流呢？【屏幕显示】激素分泌传递作用过程 教师引导学生识图，找出在这个过程中，哪些物质分别模拟寄信人、信件、邮差、收信人？师（总结陈述）为了保证信件准确送达。需要根据地址签收，就相当于靶细胞通过膜上的受体识别接收信息。通过刚才的学习，可以看到细胞膜的功能对于一个细胞的正常运作是必需的为了表彰细胞膜的突出贡献，细胞王国写了一首赞美诗给细胞膜，我们一起来看一下： 【屏幕显示】是谁，隔开了原始海洋的动荡； 是谁,为我日夜守边防。 是谁,为我传信报安康。 啊,伟大的细胞膜呀！ 没有你,我会是何等模样！ 师(富有感情的朗读，边朗读边设问细胞膜的功能，总结强调) 师（总结启示引导学生在课下查找资料，了解，总结细胞膜的其它功能） 【屏幕显示】细胞壁图片 师（引导陈述）我们知道在植物细胞膜的外面还有一层细胞壁，它的成分主要是纤维素和果胶。能起到支持和保护的作用。细胞壁具有全透性，所有物质都可以穿过。 思考：细胞壁不具备细胞膜的哪个功能？师（评价总结）很好，因为细胞壁不能为细胞“传信报安康”，所以说细胞壁不能认为是系统的边界。细胞膜才是边界。 学生阅读资料，思考、分析，讨论回答得出：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。 观察P42图3-2并阅读文字抓关键词比较、分析、概括 学生观察动画，找寻规律得出：代谢废物排出细胞，有用的物质竟如细胞，无用的物质不能进入细胞。 学生思考并得出结论：细胞膜的控制作用是相对的。 学生分小组讨论交流回答、思考、回答、体会细胞膜的重要意义 学生观察图片，分小组讨论交流回答出：寄信人是内分泌细胞，信件时内分泌细胞分泌的激素，邮差是血液，收信人是靶细胞。 学生对应打油诗，积极回答细胞膜的功能 学生思考并得出结论：控制物质进出 引导学生展开想像，理解细胞膜功能，认同细胞膜对细胞这个生命系统的重要意义。树立功能与结构相适应的生物学观点。 学生积极参与课堂讨论，通过表达交流，让学生有所得，有学习的成就感。 将细胞膜的成分和功能与生活实际联系，让学生注意理解生物科学与技术和社会之间的相互作用，重视理论联系实际。 这部分知识抽象难懂，又是难点， 引导学生识图，培养学生灵活运用实验得出所需新知识的能力。 通过表达交流，让学生有所得，有学习的成就感。 打油诗总结概括细胞膜的功能，激发学生学习生物学的兴趣 拓展视野，激发学生求知欲。进一步体会细胞膜的强大功能。 引导学生知道细胞壁的成分和功能，进一步体会细胞膜的重要意义
课堂小结 师（总结）通过今天的学习，我们体验了制备细胞膜的方法，跟随科学家的足迹，了解了细胞的成分和功能。我们一起来通过概念图的形式过总结，建构今天的知识网络。 【屏幕显示】概念图 建构概念图 师生共同总结构建知识体系，强化重点知识，加深对知识的掌握
【板书设计】
3.1 细胞膜的结构和功能
一．细胞膜成分和结构的探索过程：
二．细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分隔开
2、控制物质进出细胞：选择透过性
3、进行细胞间的信息交流：糖蛋白
三．流动镶嵌模型的基本内容
【教学反思 】
本堂课的教学设计，以科学探究为主线，精心设置问题串，引导学生以探索者、研究者的身份投入学习的。学生通过思考与讨论，亲身体验科学是一个不断发展的动态过程，在科学领域没有终极真理，质疑和争论不仅是正常的，而且能促进科学的进步。通过多媒体的辅助活跃了课堂气氛。将一些本来不太好理解的问题简单化，取得了较好的效果。引导学生一步一步地分析科学家的实验和结论，激发学习兴趣。利用材料分析、资料讨论图片动画演示等多种教学形式引导学生自主学习，归纳总结科学家对细胞膜结构的探究历程和细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容，从而建立结构与功能相适应的观点，让学生在获得知识的同时，培养了探究能力、分析比较能力和表达能力等。突出的亮点是安排大量的与“图”有关的学生活动，提高学生图文转换能力、正确解读图表数据的能力。