教学设计10：3.1 细胞膜——系统的边界

第1节细胞膜——系统的边界
一、教材分析
本节中细胞结构的教学，通过体验制备细胞膜的实验和一些资料，介绍了两方面的内容：（1）细胞膜的主要成分；（2）细胞膜的功能。

通过本节的教学，使学生对第一章中有关细胞的组成元素和化合物的认识的具体化，结构化，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化，从而进入分子水平的学习。

本节的实验是一个体验性的“制备实验”，要让学生从实验中领会科学研究的思路和方法，培养学生的生物学研究能力，提高科学素养。

二、教学目标
1、知识与技能
（1）简述细胞膜的成分和功能；
（2）体验观察细胞膜的方法。

2、过程与方法
（1）体验观察细胞的方法，进一步提高分析实验能力；
（2）培养学生探究生物学内容的过程。

3、情感价值观
（1）参与问题讨论与实验结果的分析；
（2）通过细胞膜成分与功能的教学，激发学生探索科学，提高学习生物学的兴趣；
（3）让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命，热爱科学。

三、教学重点
1、体验体验分离细胞膜的方法；
2、细胞膜的成分与功能。

四、教学难点
1、体验体验分离细胞膜的的原理；
2、体会细胞膜边界的重要作用。

五、教学用具
实验材料和用具：蒸馏水、盐酸、月季花瓣、烧杯、玻璃棒、镊子等等；
多煤体课件和影片；
六、教学方法
谈话法讨论法多煤体教学
七、教学过程
引言：带领学生回忆初中生物学介绍细胞的有关知识。

学生活动：（板演）绘出植物与动物细胞结构，分析细胞一般结构。

教师归纳：指出细胞的边界——细胞膜。

学生讨论：在光学显微镜下能否看清细胞膜？结合P40知识讨论。

分析动物细胞与植物细胞有什么区别。

教师指出：植物细胞有细胞壁与细胞膜贴着，看不到细胞膜。

动物细胞一般能看到细胞和细胞间有明显的界限，这个界限我们判断就是细胞膜，细胞作为基本的系统，它
的边界就是细胞膜。

一、细胞膜的存在
出示材料：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。

学生讨论：伊红为什么不会逸出细胞？并作答。

演示实验：在清水和盐酸溶液中加入月季花瓣，观察现象。

学生讨论：演示实验中结果有何区别，为什么？
教师指出：细胞作为一个完整的系统，它有边界，这个边界就是细胞膜。

这个边界阻止了其它物质的进入。

但当它被盐酸破坏的话就会失去原有的功能，正是它的原因才
出现了以上结果。

二、体验制备细胞膜的方法
师生讨论：我们可以采取什么样的方法来获得细胞膜？
1）剥离细胞；
2）放出内容物。

我们现在采用第二种方法来制取细胞膜。

（一）选择材料：给你几种细胞请你讨论哪种细胞最好。

出示多媒体上细胞。

学生讨论：同时教师适当点拨：
教师点拨：我们应当采用哺乳动物的红细胞最好。

原因有如下两点：
1、红细胞没有细胞壁
2、红细胞没有细胞核和其它的细胞器。

所以我们选用猪的红细胞。

（二）实验原理：红细胞吸水和失水
出示动画：红细胞吸水和失水的情况。

学生讨论：1）为什么要用0.9%的生理盐水；
2）红细胞在什么情况下会吸水和失水。

教师点拨：动物如人的细胞内的溶液浓度相当于0.9%的生理盐水，它可保证细胞不发生变形，在小于0.9%的生理盐水的溶液中细胞会吸水甚至会破碎，在大于0.9%的生
理盐水的溶液中细胞会失水而皱缩。

（三）实验过程
观看影片：边看边解释关键步骤：
1）如何制作装片？
2）如何将盖玻片下的生理盐水换成蒸馏水?
3）如何在显微镜下观察？
（四）观察现象
教师提问：比较加水前后视野中的变化。

学生回答：略
（五）创新应用：
教师提问：如何在试管中分离出较纯净的细胞膜？
学生回答：略
教师点拨：用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜，我们可将细胞膜分离出来。

共同探讨：试问我们能不能将细胞膜再分离得到组成它的成分呢？
三、细胞膜的成分
出示材料：①1859年，E.Oerton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，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。

1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂
质中的溶解度有关，且溶解度越大越容易通过。

出示动画：不溶于脂质的物质和溶于脂质的物质进入细胞过程。

学生讨论：为什么不溶于脂质的物质不能通过细胞膜而溶于脂质的物质可以通过细胞膜？适当点拨：1）化学的相似相溶原理。

2）猜测细胞膜上应当有何种物质。

教师讲解：根据科学家的多次实验细胞膜上的确有脂质约为细胞膜的50%，且为磷脂它作为细胞膜的支架。

1、脂质约50% 基本支架
出示材料：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）。

并且细胞内的物质
可以大量的流出。

学生讨论：你从以上实验中能得出什么结论？
学生回答：略
教师归纳：细胞膜的组成成分中还含有蛋白质约40%，蛋白质是生命的承担者，是细胞膜的功能性物质。

细胞功能越复杂含量越高。

2、蛋白质约40% 功能物质
学生讨论：人体细胞正常的细胞发挥正常的生物学功能，假如一个细胞（癌细胞）不能受其细胞控制会怎样呢？又为什么不受其它信号控制呢？
教师讲解：在细胞膜的最外面有许多多糖分子和蛋白质连接，能接受信息。

癌细胞的出现是由于该物质发生了改变，不再接受正常的信息。

3、多糖约2-10% 和蛋白质结合
四、细胞膜的功能
教师介绍：①新华社2007年9月25日电，文特尔等科学家已经成功制造了细胞，它预示会演着“上帝”的角色，真正造出生物。

但是这种全新的生物从实验室里一旦逃逸出
来，谁知道它会对目前的生态系统造成多大影响呢？如超级“艾滋病毒”，有人欣
喜，有人怀疑，有人担忧，有人恐惧。

谁都希望科学家们打开日不是“潘多拉”
的盒子。

②我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧!
-------瞿中和
教师讲解：在细胞的进化历程中细胞膜的出现起到了关键性的作用。

细胞的进化历程：
（1）还原性气体（原始大气）；
（2）化合形成小分子物质（随雨水进入原始海洋）；
（3）进一步形成高分子化合物（原始海洋）；
（4）形成具有与外相对分隔的多分子体系（表现出内部的相对稳定）。

1、将细胞与外界分隔开——使细胞内部环境相对稳定。

出示材料：本品蕴含丰富的氨基酸，蛋白质，脂肪酸，木醇糖等活性分子，能深入皮肤细胞．给饥饿的皮肤提供营养，促进营养更快被吸收，使皮肤柔润，细腻，弹性，娇嫩，
白皙，光泽。

学生观察：开始时做演示实验。

共同讨论：（1）材料内容可信吗？
（2）为什么两个烧杯中的颜色不一样？
教师讲解：（1）少量可以被吸收，大多数是不能被吸收的，不可尽信。

（2）清水烧杯中细胞膜不能透过色素分子。

而盐酸溶液中的细胞膜的蛋白质失活不再能阻止色素分出来。

2、细胞膜具控制物质出入的作用——它可选择细胞需要的物质而排出分泌物和代谢废物。

出示材料：另外一则，有人曾到我校买这样的鸭蛋，他说为“鹅鸭蛋”，由鹅和鸭杂交产生大的蛋，这样蛋孵化出来之后的后代，像鹅一样大，会吃草，像鸭一样会下蛋。

学生讨论：白菜和油菜在一起能否互相授粉，为什么？
教师讲解：每种生物的每一细胞膜都有一定的识别物质，它们之可以通过信号传递。

如：神经信号，激素信号。

正是它的存在使每一个细胞都不是孤立地存在，使细胞成为
一个完整的生命体。

3、细胞间进行信息传递作用
五、细胞壁
学生回想：我们在体验制备细胞膜的方法，为何不用植物细胞？
教师讲解：在植物细胞最外层有一细胞壁。

其成分为纤维素和果胶
其功能有支持和保护作用。

八、教学小结
无论是植物还是动物细胞都有细胞膜，其成分主要由蛋白质、脂质和多糖等组成，其功能有分隔作用，物质进出功能，信息传递功能。

同时我们掌握体验制备细胞膜的方法。

九、随堂练习
多媒体展示。

十、布置作业
十一、附：板书设计
第3章第1节细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的存在
二、体验制备细胞膜的方法
三、细胞膜的成分
1、脂质约50% 基本支架
2、蛋白质约40% 功能物质
3、多糖约2-10% 和蛋白质结合
四、细胞膜的功能
1、将细胞与外界分隔开
2、控制物质出入的作用
3、细胞间进行信息传递作用
五、细胞壁
成分为纤维素和果胶
功能有支持和保护作用
教后反思。