生物細(xì)胞膜—系統(tǒng)的邊界課時(shí)計(jì)劃朱玉蓮

1、陽山縣南陽中學(xué)生物科課時(shí)計(jì)劃教 師朱玉蓮時(shí) 間2013 年 10 月日，第周星期一課 題第 3 章 第 1 節(jié) 細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界課時(shí)1知識(shí)與技能（ 1）簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能。（ 2）臨時(shí)裝片的制作和顯微鏡的熟練操作。三（ 1）體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法， 學(xué)會(huì)調(diào)整視野與選擇觀察范圍。維過程與方法（ 2）通過設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。目（ 1）參與問題探討與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。標(biāo)情感態(tài)度與（ 2）通過對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會(huì)生命的精致完價(jià)值觀美，教育學(xué)生崇尚生命、熱愛科學(xué)。1. 細(xì)胞膜的成分和功能。教學(xué)重點(diǎn)2. 實(shí)驗(yàn)技能的鞏固提高。1. 制備細(xì)胞膜時(shí)，觀察到紅細(xì)胞的變化。教學(xué)難點(diǎn)2.

2、 形象地理解細(xì)胞膜的功能，體會(huì)細(xì)胞膜作為細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的邊界的重要意義。1. 紅細(xì)胞稀釋液與相關(guān)實(shí)驗(yàn)用具。教具及電化教學(xué)手段2. 顯微投影。3. 演示文稿與圖片。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法教學(xué)過程課前準(zhǔn)備課前老師準(zhǔn)備好人或哺乳動(dòng)物（豬、兔等）的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液（血液加適量的生理鹽水），以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)用具。情境創(chuàng)設(shè)翟中和院士說：“我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞， 也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧！ ”，你們認(rèn)為他這話說得對(duì)嗎？（學(xué)生思考，有的認(rèn)為有道理，有的覺得很難判斷）現(xiàn)代電腦的精密已經(jīng)令人不可思議了，小小的一個(gè)細(xì)胞，怎么可能比電腦還精巧呢？大家別忘了，電腦再精密，也是人造出來的， 而人類盡管已

3、經(jīng)分析出細(xì)胞的成分以及結(jié)構(gòu)， 卻至今造不出細(xì)胞。 為什么呢？別小看了小小的細(xì)胞， 因?yàn)榧?xì)胞不是簡(jiǎn)單的物質(zhì)的堆砌， 組成細(xì)胞的分子只有在細(xì)胞中以一定的方式有機(jī)地構(gòu)建起來，才能表現(xiàn)生命。這就是細(xì)胞的精巧所在。下面，就讓我們來看看細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)吧。出示幾張光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞圖片（圖 3 1 1），包括植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞、染色的和未染色的細(xì)胞。植物細(xì)胞經(jīng)過染色的動(dòng)物細(xì)胞未經(jīng)染色的動(dòng)物細(xì)胞圖 3 1 1師生互動(dòng)1. 問題探討從學(xué)生使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞的經(jīng)驗(yàn)引入問題探討。教師：懂得區(qū)分顯微鏡視野中的水泡、氣泡和細(xì)胞嗎？（學(xué)生思考討論回答）參考答案：水泡有一圈很粗的黑邊，氣泡是光亮的，水泡和氣泡里面只

4、有空氣，而細(xì)胞可以觀察到有具體的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容物，如植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，動(dòng)植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等。細(xì)胞是立體的，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以看到它的不同層面。教師：光學(xué)顯微鏡下能不能看見細(xì)胞膜？（學(xué)生思考討論回答）參考答案：正常的植物細(xì)胞細(xì)胞膜緊貼著細(xì)胞壁，完全觀察不到；動(dòng)物細(xì)胞染色后很容易看出細(xì)胞與細(xì)胞之間，細(xì)胞與外界環(huán)境之間有明顯的界限，未染色的動(dòng)物細(xì)胞觀察效果不明顯，但仍然可以分辨它們的界限，這個(gè)界限我們判斷就是細(xì)胞膜。教師：如何確定細(xì)胞膜的存在？（學(xué)生思考討論回答）參考答案：雞蛋的卵黃部分就是一個(gè)細(xì)胞，輕輕碰觸完整的卵黃表面，可以感受到它有彈性，用尖銳的物體挑破它，黃色的漿液就流散出來。

5、也就是說，那層包裹著黃色漿液的透明薄膜就是細(xì)胞膜了?；罴?xì)胞是具有生命活動(dòng)的， 每個(gè)活細(xì)胞都可以看作是一個(gè)獨(dú)立的生命王國(guó)。 在我們深入探尋這個(gè)生命王國(guó)的運(yùn)行秘密之前，首先要跨越它的邊界細(xì)胞膜。教師：這層神秘的屏障是由什么物質(zhì)組成的？要分析細(xì)胞膜的化學(xué)成分，首先要把這層屏障從細(xì)胞上剝落下來單獨(dú)地進(jìn)行研究。教師：絕大多數(shù)的細(xì)胞個(gè)體都非常的小，如何才能使細(xì)胞膜和細(xì)胞的其他部分分離呢？2. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)下面我們通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。實(shí)驗(yàn)選材教師：動(dòng)植物細(xì)胞都有細(xì)胞膜， 細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核以及葉綠體、 線粒體等等這些細(xì)胞器也有膜結(jié)構(gòu)，我們選擇什么樣的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才會(huì)使細(xì)胞膜制備起來更容易，而又不會(huì)跟

6、其他的膜混在一起呢？哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞是一種很好的材料，因?yàn)樗鼪]有細(xì)胞核和葉綠體等眾多的細(xì)胞器，也沒有細(xì)胞壁。 因此我們可以選擇人血、兔血或者豬血等容易取得的材料來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果能夠使紅細(xì)胞的細(xì)胞膜破裂，里面的物質(zhì)都流出來，剩下的空殼不就是細(xì)胞膜了嗎？教師：那么，用什么方法可以使紅細(xì)胞的細(xì)胞膜破裂呢？實(shí)驗(yàn)原理：細(xì)胞吸水和失水的原理（圖3 1 2）。形態(tài)正常的人的紅細(xì)胞紅細(xì)胞吸水膨脹漲破的紅細(xì)胞圖 3 1 2把紅細(xì)胞放在蒸餾水當(dāng)中，由于細(xì)胞內(nèi)外濃度差的關(guān)系，水分就會(huì)不斷進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞吸水開始膨脹，如同給氣球吹氣一樣慢慢地鼓起來，太多的水分進(jìn)入細(xì)胞，最后會(huì)將細(xì)胞膜撐破，使里面的物質(zhì)流出來。材料用

7、具兔（或人、豬）的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液（血液加適量的生理鹽水）、蒸餾水、滴管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、鑷子、顯微鏡。方法步驟1. 制作臨時(shí)裝片。2. 顯微鏡下觀察。3. 滴加蒸餾水并吸引。4. 觀察細(xì)胞變化。操作要求1. 裝片制作較好。2. 顯微鏡操作熟練。3. 蒸餾水的滴加不弄污鏡頭，吸引不吸走細(xì)胞。4. 尋找最先進(jìn)水部分的細(xì)胞觀察。小結(jié)：教師選取學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果明顯的裝片，通過顯微投影投示出來，大家觀看，交流成功制備的經(jīng)驗(yàn)，尋找實(shí)驗(yàn)失敗的原因。討論：如果不是在裝片而是在試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞破裂后， 流出的內(nèi)容物和細(xì)胞膜都混雜在蒸餾水中，還要用什么方法才能獲得比較純的細(xì)胞膜？教師精講1. 細(xì)胞膜的成

8、分科學(xué)家們通過電子顯微鏡觀察細(xì)胞膜，并對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞中其他各種膜進(jìn)行微量化學(xué)成分分析 , 發(fā)現(xiàn)膜主要含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)兩大類物質(zhì)。蛋白質(zhì)約占膜干重的 40%,脂質(zhì)約占 50%（圖 3 1 3），其中脂質(zhì)以磷脂為主。此外 ,細(xì)胞膜還含有約 10%的碳水化合物 ,但是碳水化合物都是和膜蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂 ,分布在細(xì)胞膜的外表面（圖 31 4）。圖 31 3圖 31 4各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān),機(jī)能活動(dòng)較旺盛的膜,其蛋白質(zhì)含量較高,因?yàn)槟さ墓δ芑顒?dòng)主要由蛋白質(zhì)來承擔(dān)。下面我們來看看細(xì)胞膜有什么功能。2. 細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等功

9、能密切相關(guān)。細(xì)胞膜的主要功能包括以下三個(gè)方面：（ 1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。細(xì)胞膜的存在使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。（ 2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（圖 3 1 5）。細(xì)胞膜最重要的特性之一是半透性或選擇透過性，即有選擇地允許物質(zhì)通過擴(kuò)散、 滲透和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞匠鋈爰?xì)胞， 包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出，從而保證細(xì)胞正常代謝的進(jìn)行。圖 3 1 5圖 3 1 6（ 3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（圖3 1 6）。大多細(xì)胞膜上存在激素的受體、抗原結(jié)合點(diǎn)以及其他有關(guān)細(xì)胞識(shí)別的位點(diǎn)，所以細(xì)胞膜在激素作用、免疫反應(yīng)和細(xì)胞通訊等過程中起著重要作用。受體：通過電子顯微鏡觀察可

10、看到細(xì)胞膜上存在著受體。受體是一種能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配基的大分子，與配基結(jié)合后，產(chǎn)生物理的或化學(xué)的信號(hào)，以啟動(dòng)一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)，如神經(jīng)細(xì)胞傳遞興奮等。 許多免疫反應(yīng)均是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的。細(xì)胞膜上存在著細(xì)胞識(shí)別部位，這些識(shí)別部位均和細(xì)胞膜上的受體有關(guān)。細(xì)胞識(shí)別：細(xì)胞膜能提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)，并完成細(xì)胞內(nèi)外信息的跨膜傳遞。 細(xì)胞識(shí)別是指生物細(xì)胞對(duì)同種和異種細(xì)胞的認(rèn)識(shí)，對(duì)自身和異己物質(zhì)的鑒別。無論是單細(xì)胞生物，還是高等動(dòng)植物，許多重要的生命活動(dòng)都和細(xì)胞間的識(shí)別能力密切相關(guān)。例如，單細(xì)胞生物有性生殖過程中的細(xì)胞結(jié)合，開花植物的雌蕊能否接受花粉進(jìn)行受精，都要靠細(xì)胞識(shí)別能力。高等動(dòng)物和人

11、類的免疫功能更要依靠細(xì)胞的識(shí)別能力，如當(dāng)細(xì)菌侵入體內(nèi)時(shí)，就會(huì)被白細(xì)胞吞噬，但白細(xì)胞從不吞噬循環(huán)血液中的正常細(xì)胞?，F(xiàn)已知道，細(xì)胞識(shí)別的部位是在細(xì)胞膜上，細(xì)胞相互識(shí)別的分子基礎(chǔ)是細(xì)胞膜上的糖蛋白。介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接。例如高等植物細(xì)胞之間的胞間連絲（圖 3 17），使相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。圖 3 1 7細(xì)胞膜的這些功能， 與它的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。 在第 4 章我們將會(huì)深入地體會(huì)到細(xì)胞膜的功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的關(guān)系。3. 細(xì)胞壁在植物細(xì)胞膜外還有由細(xì)胞分泌的纖維素、 果膠等物質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞壁。 對(duì)細(xì)胞具有機(jī)械支持和保護(hù)的作用，同時(shí)還能防止細(xì)胞吸漲而破裂，保持細(xì)胞正常形態(tài)。舉例：用纖維素酶除掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞不再保持原來的形態(tài)。將這樣的細(xì)胞放置在清水中時(shí)，它會(huì)像紅細(xì)胞一樣吸水破裂。教學(xué)反思從教學(xué)過程來說，這一單元教學(xué)， 體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生素質(zhì)的整體培養(yǎng)。通過巧設(shè)問題情境和組織小組活動(dòng)，讓學(xué)生較為完整地掌握遺傳和變異的基礎(chǔ)知識(shí)；通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課題的探究，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題，解決問題的能力，同時(shí)，學(xué)生的查找資料的能力、調(diào)查訪問的能力、評(píng)價(jià)能力、合作學(xué)習(xí)的能力均得到提高；通過帶領(lǐng)同學(xué)進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，訓(xùn)練了