生物細胞膜—系統(tǒng)的邊界課時計劃朱玉蓮

1、 陽山縣南陽中學 生物 科課時計劃教 師朱玉蓮時 間2013年10月 日，第 周星期一課 題第3章 第1節(jié) 細胞膜系統(tǒng)的邊界課 時1三維目標知識與技能（1）簡述細胞膜的成分和功能。（2）臨時裝片的制作和顯微鏡的熟練操作。過程與方法（1）體驗制備細胞膜的方法，學會調(diào)整視野與選擇觀察范圍。（2）通過設計和分析實驗，培養(yǎng)學生的科學探究能力。情感態(tài)度與價值觀（1）參與問題探討與實驗結(jié)果分析。（2）通過對細胞結(jié)構(gòu)和功能的學習讓學生體會生命的精致完美，教育學生崇尚生命、熱愛科學。教學重點1.細胞膜的成分和功能。2.實驗技能的鞏固提高。教學難點1.制備細胞膜時，觀察到紅細胞的變化。2.形象地理解細胞膜的功能

2、，體會細胞膜作為細胞這個生命系統(tǒng)的邊界的重要意義。教具及電化教學手段1.紅細胞稀釋液與相關實驗用具。2.顯微投影。3.演示文稿與圖片。教學方法實驗探究法教 學 過 程課前準備課前老師準備好人或哺乳動物（豬、兔等）的新鮮的紅細胞稀釋液（血液加適量的生理鹽水），以及相關的實驗用具。情境創(chuàng)設翟中和院士說：“我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧！”，你們認為他這話說得對嗎？（學生思考，有的認為有道理，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，小小的一個細胞，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，而人類盡管已經(jīng)分析出細胞的成分以及結(jié)構(gòu)，卻

3、至今造不出細胞。為什么呢？別小看了小小的細胞，因為細胞不是簡單的物質(zhì)的堆砌，組成細胞的分子只有在細胞中以一定的方式有機地構(gòu)建起來，才能表現(xiàn)生命。這就是細胞的精巧所在。下面，就讓我們來看看細胞的基本結(jié)構(gòu)吧。出示幾張光學顯微鏡下的細胞圖片（圖311），包括植物細胞和動物細胞、染色的和未染色的細胞。 植物細胞 經(jīng)過染色的動物細胞 未經(jīng)染色的動物細胞圖311師生互動1.問題探討從學生使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞的經(jīng)驗引入問題探討。教師：懂得區(qū)分顯微鏡視野中的水泡、氣泡和細胞嗎？（學生思考討論回答）參考答案：水泡有一圈很粗的黑邊，氣泡是光亮的，水泡和氣泡里面只有空氣，而細胞可以觀察到有具體的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容物，

4、如植物細胞的細胞壁，動植物細胞的細胞質(zhì)、細胞核等。細胞是立體的，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：光學顯微鏡下能不能看見細胞膜？（學生思考討論回答）參考答案：正常的植物細胞細胞膜緊貼著細胞壁，完全觀察不到；動物細胞染色后很容易看出細胞與細胞之間，細胞與外界環(huán)境之間有明顯的界限，未染色的動物細胞觀察效果不明顯，但仍然可以分辨它們的界限，這個界限我們判斷就是細胞膜。教師：如何確定細胞膜的存在？（學生思考討論回答）參考答案：雞蛋的卵黃部分就是一個細胞，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。也就是說，那層包裹著黃色漿液的透明薄膜就是細胞

5、膜了?；罴毎蔷哂猩顒拥?，每個活細胞都可以看作是一個獨立的生命王國。在我們深入探尋這個生命王國的運行秘密之前，首先要跨越它的邊界細胞膜。教師：這層神秘的屏障是由什么物質(zhì)組成的？要分析細胞膜的化學成分，首先要把這層屏障從細胞上剝落下來單獨地進行研究。教師：絕大多數(shù)的細胞個體都非常的小，如何才能使細胞膜和細胞的其他部分分離呢？2.學生實驗下面我們通過一個實驗來體驗制備細胞膜的方法。實驗選材教師：動植物細胞都有細胞膜，細胞內(nèi)的細胞核以及葉綠體、線粒體等等這些細胞器也有膜結(jié)構(gòu)，我們選擇什么樣的材料進行實驗才會使細胞膜制備起來更容易，而又不會跟其他的膜混在一起呢？哺乳動物成熟的紅細胞是一種很好的材料

6、，因為它沒有細胞核和葉綠體等眾多的細胞器，也沒有細胞壁。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行實驗。如果能夠使紅細胞的細胞膜破裂，里面的物質(zhì)都流出來，剩下的空殼不就是細胞膜了嗎？教師：那么，用什么方法可以使紅細胞的細胞膜破裂呢？實驗原理：細胞吸水和失水的原理（圖312）。 形態(tài)正常的人的紅細胞 紅細胞吸水膨脹 漲破的紅細胞圖312把紅細胞放在蒸餾水當中，由于細胞內(nèi)外濃度差的關系，水分就會不斷進入細胞，細胞吸水開始膨脹，如同給氣球吹氣一樣慢慢地鼓起來，太多的水分進入細胞，最后會將細胞膜撐破，使里面的物質(zhì)流出來。材料用具兔（或人、豬）的新鮮的紅細胞稀釋液（血液加適量的生理鹽水）、

7、蒸餾水、滴管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、鑷子、顯微鏡。方法步驟1.制作臨時裝片。2.顯微鏡下觀察。3.滴加蒸餾水并吸引。4.觀察細胞變化。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，吸引不吸走細胞。4.尋找最先進水部分的細胞觀察。小結(jié)：教師選取學生實驗效果明顯的裝片，通過顯微投影投示出來，大家觀看，交流成功制備的經(jīng)驗，尋找實驗失敗的原因。討論：如果不是在裝片而是在試管進行實驗，細胞破裂后，流出的內(nèi)容物和細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胞膜？教師精講1.細胞膜的成分科學家們通過電子顯微鏡觀察細胞膜，并對細胞膜和細胞中其他各種膜進行微量化學成分分

8、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313），其中脂質(zhì)以磷脂為主。此外,細胞膜還含有約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,分布在細胞膜的外表面（圖314）。 圖313  圖314各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關,機能活動較旺盛的膜,其蛋白質(zhì)含量較高,因為膜的功能活動主要由蛋白質(zhì)來承擔。下面我們來看看細胞膜有什么功能。2.細胞膜的功能細胞膜與細胞的物質(zhì)交換、細胞識別、分泌、排泄、免疫等功能密切相關。細胞膜的主要功能包括以下三個方面：（1）將細胞與外界環(huán)境分隔開。細胞膜的存在使細胞成為一個

9、相對獨立的系統(tǒng)，為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。（2）控制物質(zhì)進出細胞（圖315）。細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)通過擴散、滲透和主動運輸?shù)确绞匠鋈爰毎ùx底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排出，從而保證細胞正常代謝的進行。 圖315 圖316（3）進行細胞間的信息交流（圖316）。大多細胞膜上存在激素的受體、抗原結(jié)合點以及其他有關細胞識別的位點，所以細胞膜在激素作用、免疫反應和細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看到細胞膜上存在著受體。受體是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配基的大分子，與配基結(jié)合后，產(chǎn)生物理的或化學的信號，以啟動一系列過程，最

10、終表現(xiàn)為生物學效應，如神經(jīng)細胞傳遞興奮等。許多免疫反應均是在細胞膜上進行的。細胞膜上存在著細胞識別部位，這些識別部位均和細胞膜上的受體有關。細胞識別：細胞膜能提供細胞識別位點，并完成細胞內(nèi)外信息的跨膜傳遞。細胞識別是指生物細胞對同種和異種細胞的認識，對自身和異己物質(zhì)的鑒別。無論是單細胞生物，還是高等動植物，許多重要的生命活動都和細胞間的識別能力密切相關。例如，單細胞生物有性生殖過程中的細胞結(jié)合，開花植物的雌蕊能否接受花粉進行受精，都要靠細胞識別能力。高等動物和人類的免疫功能更要依靠細胞的識別能力，如當細菌侵入體內(nèi)時，就會被白細胞吞噬，但白細胞從不吞噬循環(huán)血液中的正常細胞?，F(xiàn)已知道，細胞識別的部

11、位是在細胞膜上，細胞相互識別的分子基礎是細胞膜上的糖蛋白。介導細胞與細胞、細胞與基質(zhì)之間的連接。例如高等植物細胞之間的胞間連絲（圖317），使相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。圖317細胞膜的這些功能，與它的結(jié)構(gòu)密切相關。在第4章我們將會深入地體會到細胞膜的功能與結(jié)構(gòu)相適應的關系。3.細胞壁在植物細胞膜外還有由細胞分泌的纖維素、果膠等物質(zhì)構(gòu)成的細胞壁。對細胞具有機械支持和保護的作用，同時還能防止細胞吸漲而破裂，保持細胞正常形態(tài)。舉例：用纖維素酶除掉細胞壁的植物細胞不再保持原來的形態(tài)。將這樣的細胞放置在清水中時，它會像紅細胞一樣吸水破裂。教 學 反 思從教學過程來說，這一單元教學，體現(xiàn)了對學生素質(zhì)的整體培養(yǎng)。通過巧設問題情境和組織小組活動，讓學生較為完整地掌握遺傳和變異的基礎知識；通過引導學生對課題的探究，培養(yǎng)了學生分析問題，解決問題的能力，同時，學生的查找資料的能力、調(diào)查訪問的能力、評價能力、合作學習的能力均得到提高；通過帶領同學進行社會實踐活動，訓練了學生綜合