高一生物高效课堂资料必修一第三章第一节细胞膜Word格式.docx
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二、生物膜结构(细胞膜)
1.认真阅读教材P65-67重温对生物膜结构的探索历程并完成下表:
时间
科学家
发现的问题及结论
19世纪
欧文顿
膜主要由什么组成?
20世纪初
膜的主要成分是什么?
1925年
荷兰科学家
细胞膜中的脂质分子排列的特点是什么?
20世纪40年代
推测细胞膜两侧覆盖着什么物质?
1959年
罗伯特森
提出了生物膜由什么三层结构构成?
他这种观点错误之处在哪?
1970年
用荧光标记技术研究人鼠细胞杂交实验,表明细胞膜具有什么结构特性?
1972年
桑格、尼克森
提出生物膜的结构模型是什么?
2.流动镶嵌模型的基本内容有哪些?
3.细胞膜的结构特点是什么?
物质基础是什么?
三、阅读教材P42,说出细胞膜的功能:
1.生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”它能从水和淤泥中汲取所需要的营养物质,并排出代谢废物,而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞内,你能说出其中的奥秘吗?
食醋是中的醋酸分子是活细胞所不选择的吸收的小分子物质,蔗糖是活细胞不需要的大分子物质,用食醋和蔗糖可以将新鲜的蒜头腌制成糖醋蒜的原因是什么?
2.说明细胞间信息交流的方式并举例。
3.细胞膜的结构特点是什么?
自学检测:
1.下列可以作为制备纯净细胞膜的材料的是()
A.鸡的成熟的红细胞B.洋葱根尖分生区细胞
C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.猪的成熟红细胞
2.细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面()
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞②细胞产生的代谢废物可以排出细胞③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④
3.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是()
①以磷脂双分子层为基本骨架②蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构③静止的④流动的
A.①③B.②④C.①④D.②③
课堂探究
知识点一:
细胞膜的结构和成分
请在框内画出细胞膜的结构模型图,并思考讨论下列问题
1.构成细胞膜的基本支架是什么?
磷脂
分子特点和排列怎样?
(教材P66)
2.蛋白质与磷脂分子的位置关系有几种?
3.根据哪种物质区分细胞膜内外?
该物质的作用有
哪些?
4.人鼠细胞的融合实验说明组成细胞膜的化学组成成分大部分是运动的,这体现的细胞膜的结构特性是什么?
例1.右图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质。
请据图回答:
(1)构成②的基本组成单位是________,写出其通式_________,构成细胞膜的基本支架是〔〕___________。
(2)与细胞膜的识别功能有关的物质是〔〕__________。
(3)细胞吸水后,结构③变薄说明细胞膜的结构特点是________,原因_____________。
(4)不同细胞膜的功能不同(或细胞膜的功能复杂性),取决于物质〔〕______的种类和数量的多少。
(5)细胞膜的外侧是_____(上、下),原因_______________________。
(6)细胞膜的这种结构模型称为_______________________。
知识点二:
细胞膜的功能
1.细胞膜是细胞最外一层屏障,“细胞需要的营养物质可以自外界进入细胞,细胞不需要的物质不容易进入细胞”。
在功能上,这说明具有什么特性?
这体现了细胞膜的哪一个功能?
2.细胞膜上的糖蛋白可与信号分子特异性结合,这一过程体现了细胞膜的什么功能?
例2.下列关于细胞膜的功能的叙述中,不正确的是()
A.细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关
B.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动
C.相邻两个细胞的信息交流全靠细胞间的接触
D.细胞膜能控制物质进出细胞,这种功能是相对的
课堂检测
1.细胞膜和DNA共有的元素有()
A.C、H、OB.C、H、O、NC.C、H、O、PD.C、H、O、N、P
2.下列有关细胞膜的制备及观察的叙述正确的是( )
A.家鸡的红细胞是最佳的实验材料
B.若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁
C.制备细胞膜应先利用吸水涨破法,再利用差速离心法获取
D.可以用高倍显微镜直接观察
3.下列关于细胞膜的结构叙述中有误的是()
A.活细胞中的各种代谢,都与细胞膜的结构和功能有关
B.在光学显微镜下不能清楚地看到细胞膜
C.细胞膜从化学组成上看主要是磷脂和蛋白质
D.细胞膜的功能特性是具有一定的流动性
4.心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在()
A.磷脂的含量高低B.蛋白质的种类及其数量不同
C.糖类的种类及其数量不同D.脂质的种类及其数量不同
5.下列关于植物细胞细胞壁的叙述,不正确的是()
A.主要成分是纤维素和果胶B.不具有选择透过性
C.具有支持和保护作用D.含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞
6.下图是细胞间的3种信息交流方式,请据图回答:
(1)图A表示通过细胞分泌的化学物质,随①到达全身各处,与靶细胞表面的②结合,将信息传递给靶细胞。
(2)图B表示通过相邻两细胞的,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示,请举例:
。
(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,图中④表示。
(4)由以上分析可知:
在多细胞生物体内,各个细胞之间都维持功能的协调,才能使生物体健康地生存。
这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换,也有赖于信息的交流,这种交流大多与有关。
作业布置:
练习册P16
3.1细胞膜—系统的边界&4.2生物膜的流动镶嵌模型答案
1.
(1)C哺乳动物成熟的红细胞因为没有细胞壁、没有核膜以及细胞器膜,分离时容易得到较纯净的膜结构不选择植物细胞的原因是有细胞壁,细胞核膜和细胞器膜
(2)不可以,鸡的血细胞由细胞核膜和细胞器膜
(3)放到清水中,吸水涨破离心、过滤
2.与膜上的蛋白质的种类有关
1.认真阅读教材P65-67重温对生物膜结构的探索历程并完成下表
脂质
脂质、蛋白质
连续的两层
蛋白质
蛋白质-脂质-蛋白质静态的统一结构
用荧光标记技术研究人鼠细胞杂交实验;
表明细胞膜具有什么特性?
一定的流动性
流动镶嵌模型
2.答案见课本P68。
三、阅读教材P42,写出细胞膜的功能:
答案见课本P42。
预习自测:
1.D2.A3.C
1.磷脂双分子层2.33.糖蛋白识别、保护、润滑等4.一定的流动性
例1.
(1)氨基酸通式(略)③磷脂双分子层
(2)①糖蛋白(3)具有一定流动性组成细胞膜的蛋白质和磷脂分子是可以运动的(4)②蛋白质(5)上因为糖蛋白分布在细胞膜外面,且在上面(6)生物膜的流动镶嵌模型
1.选择透过性控制物质进出细胞2.进行细胞间的信息交流
例2.C
课堂检测:
1.D2.C3.D4.B5.D6.
(1)血液受体
(2)细胞膜接触与膜结合的信号分子精子和卵细胞之间的识别结合(3)通道胞间连丝(4)细胞膜的结构和功能
细胞膜──系统的边界教学设计
一、
教学分析
1.教材分析:
本节课为新教材第一模块《分子与细胞》部分的第三章《细胞的基本结构》的第1节,是细胞结构的最外层,在教材中处于基础地位,是细胞结构不可分割的一部分,它与第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》有着直接的联系,起到了承上启下的作用。
新教材中只讲了细胞膜的成分和功能,而原教材讲细胞膜的成分、结构和功能。
新教材着重实验和生活事例,从“体验制备细胞膜的方法”实验中锻炼学生的动手操作能力和独立思考能力,培养学生的科学意识。
“与生活的联系”使课本知识与日常生活联系起来,树立科学与生活之间的联系。
2.学情分析:
基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础,学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法。
学生喜欢做实验,本着对实验的好奇,可以很好激发学生的求知欲和学习积极性,为本节的学习奠定了基础。
3.教学重难点
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
(1)体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
(2)认同细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
二、教学目标
1.知识目标
简述细胞膜的成分和功能。
2.能力目标
初步尝试用哺乳动物红细胞制备细胞膜。
3.情感态度价值观
(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。
三、教学策略与手段
1.策略模式:
问题式探究的策略模式,即“问题引导式”教学和学生“探究性”学习相结合的讨论型教学模式。
以问题为纽带,使学生基于问题解决来建构知识、发展智力、提高能力。
引导学生从已知到未知,由旧知引新知,在探究中,让学生领悟科学精神,提高生物科学素养,培养学生的科学思维能力,为进一步组织学生探究性实验活动奠定基础。
2.手段:
通过复习、提示、蕴涵、铺垫等方式,温故知新引入课题。
课题应用多媒体辅助教学工具,采用实验法、讨论法、问题教学法、探究教学法、讲授法、练习法等多种教学方法,突出教学重点,突破教学难点。
内容第一部分,以实验为载体,在教师引导下,学生体验制备细胞膜的方法。
课题第二部分,以科学资料为载体,以问题为纽带,积极引导学生讨论探究,获得与科学家们结论相似的结果,得出有关细胞膜的成分和功能的初步结论。
最后通过聚合思维归纳,总结生物膜概念图。
五、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
复习导入课题
通过前面的学习,我们已经了解了元素,以及由元素构成的化合物,例如蛋白质、糖类、脂质、核酸等。
这些化合物不能独立表现出生命活动,这些化合物必须有机结合在细胞这一基本生命系统中,形成一定的细胞结构,才能体现出生命现象。
设问:
任何系统都有边界。
细胞作为一个完整的系统,它是有边界的。
就像中国与其它国家分隔开的边界是?
【屏幕显示】中国地图
人体与外界分隔开的边界是?
【屏幕显示】人体皮肤与外界
那么细胞作为最基本的生命系统,它与外界的边界是?
【屏幕显示】真核生物细胞基本结构图片
学生通过识图和常识很快能准确齐答出:
国界线、皮肤、细胞膜
复习第二章,温故知新,引入本章
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
探究
(一)实验:
体验制备细胞膜的方法
实验选材及理由
实验
方法
实验步骤
实验以及成果分析
非常好。
今天我们就一起来研究一下最基本的生命系统细胞的边界—细胞膜。
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?
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?
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
教师巡回指导学生完成实验
教师统计实验成功人数,总结评价,鼓励学生交流展示
【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,细胞提举增大,细胞破裂,内容物流出。
(教师激励实验失败的小组)
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”
学生按生物分组分工合作,动手实验
学生描述现象,展示实验结果
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
学生分小组完成实验,体验实验带来的成功感,同时训练学生实验操作能力。
通过表达交流,让学生有所得,有学习的成就感。
(二)细胞膜的成分
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
探究
(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。
伊红充满细胞却不能溢出细胞,说明了什么?
(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。
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。
请同学们识图总结细胞膜控制物质进出的规律。
(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。
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。
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。
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
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