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课题：细胞膜的结构和功能
1、熟记细胞膜的功能
2、通过事实和推理得出细胞膜的成分
3、通过“脂质体药物”的分析体会科学知识与解决现实问
题之间的密切联系，增强社会责任感
学习目标：
问题探讨（同桌讨论1分钟）
1.
为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2.
推测，细胞膜作为细胞的边界，应该具有什么功能？
活细胞的细胞膜具有选择透过性，
死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能
具有控制物质进出细胞的功能。
鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。
第一节
细胞膜的结构与功能
阅读课本P40-41，完成学案上的下列填空（3分钟）
一、细胞膜的功能：
（1）
______________：细胞膜保障了_______________
。
（2）
______________：但是细胞膜的控制作用是
_____________。
（3）
______________：细胞间的信息交流，大多与__________有关。
①图A表示内分泌细胞分泌的
________
，随①________到达全身各处，与靶细胞的
细胞膜表面的②________结合，将信息传递给靶细胞。
②图B表示通过相邻两个细胞的________，使信息从一个细胞传递给另一个细
胞，图中③表示____________，例如：__________________________________。
③图C表示相邻两植物细胞之间形成________，携带信息的物质通过
______进入另一个细胞。例如高等植物细胞之间通过④________相互连接，也有________的作用。
将细胞与外界环境分隔开
细胞内部环境的相对稳定
控制物质进出细胞
进行细胞间的信息交流
相对的
激素
血液
受体
细胞膜接触
信号分子
精子和卵细胞的识别与结合。
通道
通道
胞间连丝
信息交流
细胞膜的结构
一、细胞膜的功能
1、将细胞与外界环境分隔开
意义：保障了细胞内部环境的相对稳定。
膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段
2、控制物质进出细胞。
说明：
（1）该进的物质可以进，不该进的物质不易进
该出的物质可以出，不该出的物质不能出
（2）细胞膜控制物质进出的功能是相对的
3、进行细胞间的信息交流
①通过化学物质传递信息
拓展
------
受体
分类：分为细胞表面受体和
细胞内受体
化学本质：蛋白质。
需要受体
②通过细胞膜直接接触传递信息
也需要受体
③通过细胞通道传递信息
不需要受体
不需要受体
思考：
信息交流的意义是什么？
使多细胞生物体内的各个细胞不孤立存在，保持功能的协调，进而作为一个整体完成生命活动。
联系生活
用凉水洗红苋菜，水不变红；煮苋菜汤，汤却是红色的，这个现象体现了细胞膜的什么功能？
1895年以前人们已经发现有的物质易溶于脂质，有的物质不易溶于脂质
1895年前后化学分析法已日渐成熟
1935年人们已经发现了油质滴表面如果吸附有蛋白质表面张力会降低
请同学们依据上述知识，设计出探究细胞膜成分的方案
二、对细胞膜成分的探索
阅读教材P42，完成学案上的下表。（3分钟）
科学家
实验现象或结果
结论
欧文顿
溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；
不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜
其他
科学家
制备出哺乳动物成熟红细胞的纯净细胞膜，进行化学分析
戈特
和
格伦德尔
把从红细胞提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得単分子层的面积恰好是红细胞表面积的2倍
丹尼利
和
戴维森
细胞的表面张力明显低于油—水界面的
表面张力。人们已经发现油脂滴表面如果附有蛋白质则表面张力会降低
细胞膜是由
脂质组成的
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
细胞膜中的
磷脂分子必然排列为连续的两层。
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
说明：
磷脂分子的一端为亲水的头部，
两个脂肪酸一端为疏水的尾部
思考?讨论（P42）
小组讨论课本P42上的4个问题
（4分钟）
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作出分析？
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？
思考?讨论（P42）
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？
提示：是通过对现象的推理分析得出的。
因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水--空气的界面上磷脂分子是头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。
科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胸中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层
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作出分析？
提示：由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“头部”，“尾部”受水的排斥，当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。
细胞的内外环境都是水溶液
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？
如果将磷脂分子置于水---苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。
小组抢答（可先讨论再抢答）
教材延伸
（1)
选择哺乳动物的成熟红细胞制备细胞膜的原因是什么？
（2)
若将心肌细胞中的磷脂分子铺成单层，其面积也是细胞膜的表面积的2倍吗？
①动物细胞没有细胞壁，能够吸水涨破；
②哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。
大于2倍
阅读教材P43，完成学案上如下填空（3分钟）
对细胞膜结构的探索
（1）细胞膜的成分总结：
①细胞膜主要是由
和
组成的。此外，还有少量的
。
②
约占细胞膜总质量的50%，
约占40%，
占2%～10%。
③在组成细胞膜的脂质中，
最丰富，此外还有少量的
。
④
在细胞膜执行功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜
就越多。
（2）1959年，罗伯特森在
下看到细胞膜清晰的
的三层结构，于是大胆提出细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是
分子，两边的暗层是
分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构。
（3）1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在
℃下经过
min条件下，两种颜色的荧光均匀分布。后来又结合其他的相关实验证据表明
。
脂质
蛋白质
糖类
脂质
蛋白质
糖类
胆固醇
蛋白质
蛋白质的种类和数量
磷脂
电镜
暗--亮--暗
蛋白质
37
细胞膜具有流动性
磷脂
40
三、细胞膜的成分
阅读课本P45末段，完成此空（1分钟）
成分
比例
备注
脂质
约50%
①组成细胞膜的成分中脂质含量最高；
②组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇；
③组成细胞膜的脂质中磷脂含量最丰富
蛋白质
约40%
①蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用；
②功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越
多蛋白质
糖类
2%~10%
①与蛋白质或脂质结合形成
或
，这些
糖类分子称为
；
②糖被与
、细胞间的
等
功能有密切关系
糖蛋白
糖脂
糖被
细胞表面的识别
信息传递
【与生活的联系】
癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。细胞在癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变,有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质,这些物质常作为检査癌症的依据
拓展应用（P46）
右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它
可以作为药物的运载体，将其运送到特
定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在
水中结晶的药物被包在双分子层中，脂
溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
为什么两类药物的包裹位置各不相同？
两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;
脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。
请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
提示：由于脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
小结
第一节
细胞膜的结构与功能
一、细胞膜的功能
二、对细胞膜成分的探索
三、细胞膜的成分
四、对细胞膜结构的探索
五、细胞膜的结构《细胞膜的结构和功能》教学设计
——依托生动的经典实验资料，创设探究情景，激发学生兴趣
一、设计思路
充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分和功能，并运用有关知识去解决实际问题。为此，教学中依托生动的经典实验资料，创设探究情景，激发学生兴趣。
教学目标
知识目标
简述细胞膜的成分和功能。
能力目标
（1）探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力。
（2）尝试制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。
情感目标
（1）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。
（2）通过对细胞膜结构和功能的学习，认同生物体结构与功能相统一的观点。
三、教学重点和难点
1．教学重点
（1）细胞膜的成分和功能。
（2）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
2．教学难点
形象的理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。
四、教学过程
教学流程
教学内容
设计意图
教师指导
学生活动
导入
观察显微照片台盼蓝染色后的死细胞和活细胞
观察图片讨论课本两个问题
营造愉悦的课堂氛围。创设探究情景，激发学生的兴趣，同时激活学生所学内容，为进一步学习做好准备。
第3章
第1节细胞膜——系统的边界一、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（3）进行细胞间的信息交流二、细胞膜的成分主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂最多。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
总结归纳：
那么，原始细胞是怎么样形成的呢？
请大家观看一段视频，结合书本42页内容，分析思考
（主要从场所、环境条件和标志三个方面来思考）就在这段视频中同时向我们传递出了细胞膜的一个非常重要的功能，请进一步看书思考回答？提问：细胞膜是不是使细胞成为一个封闭的系统呢？出示实验1，选出小组长负责本组实验的实施与交流，同时巡回检查指导学生实验。实验1实验处理向盛清水的烧杯中放入鲜艳红色玫瑰花瓣，过一会儿将花瓣取出，观察烧杯中水的颜色向盛盐酸（破坏细胞膜）的烧杯中放入等数量鲜艳红色玫瑰花瓣，过一会儿将花瓣取出，观察烧杯中水的颜色实验现象细胞可以通过细胞膜与外界进行物质交换，多细胞生物体内，细胞与细胞之间不是孤立存在的，它们之间进行着密切的信息交流，大多与细胞膜的结构与功能有关。细胞膜的功能还有很多。有兴趣的同学可以下去继续查阅资料加以了解过渡：生物体功能与其结构是相适应。要研究细胞膜的结构，首先要弄清组成细胞膜的成分。要研究细胞膜的成分，首先要得到细胞膜。课本为同学们安排了一个制备细胞膜的实验。思考与讨论2：
（1）在材料选择上，应选择植物细胞还是动物细胞更合适？（2）科学家为什么选择哺乳动物成熟的红细胞来制备细胞膜？（3）采用什么方法获得较纯净的细胞膜？由于教学场地的限制，不能在这里进行实验，不过我们的课外兴趣小组在课外尝试制备细胞膜。探究：如何通过实验来探究细胞膜的成分呢?资料1：科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶（提示：蛋白酶是能够水解蛋白质的酶）分解。这些事实说明，组成细胞膜的成分中有什么物质？
资料2：科学家研究的几种膜成分如下表（质量百分数/%）
（1）说出细胞膜中还有哪些物质？
（2）构成细胞膜的主要成分是什么？应用与拓展1、课件图是某肿瘤科的检验报告单，请结合课本P41“与生活的联系”内容，尝试对该患者作出诊断。2、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？我们再来欣赏一首配乐诗朗诵：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！提问：这首优美的诗歌向我们传递出了有关细胞膜的哪些信息呢？
观看视频《原始生命》结合书本内容思考，总结回答。
分组实验、观察、分析。阅读教材结合已有知识思考回答。实验小组的同学介绍了整个实验过程。讨论回答，课后完成实验设计。分组讨论、分析回答：组成细胞膜的成分中有脂质和蛋白质。
思考分析回答。观察分析肿瘤化验单，利用所学知识分析回答。学生构建本节知识框架
完成了知识的衔接，进入细胞膜功能知识。培养学生动手实验的能力；探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力。
认识细胞膜对生命系统的重要意义。引导学生层层深入思考这些问题，体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。功能依赖于结构，而结构又以物质为基础。关于细胞膜物质组成的认识来源于化学实验的结果，因此，在教学中提供实验材料，可以帮助学生形成认识。梳理所学的知识，建立良好的知识网络。加强学习内容与生活的联系
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