2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1教案新人教版必修1

PAGE9-第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”是生物必修一第3章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”的第一節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞的化學(xué)組成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要包括細(xì)胞膜的功能、細(xì)胞膜的物質(zhì)組成、細(xì)胞膜的探究歷程、流淌鑲嵌模型等內(nèi)容，這有利于學(xué)生鞏固前面所學(xué)的學(xué)問，又能為學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞的代謝作好鋪墊，在教材中起著承上啟下的橋梁作用。生命觀念：說(shuō)出細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能?？茖W(xué)思維：理解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)性?？茖W(xué)探究：通過模擬試驗(yàn)，探究膜的透性。社會(huì)責(zé)任：認(rèn)同科學(xué)探討須要豐富的想象力，大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐以及對(duì)科學(xué)的酷愛。1．細(xì)胞膜的主要功能；2．流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容；3．領(lǐng)悟科學(xué)探討的過程與方法。PPT展示相關(guān)圖片，引出問題：細(xì)胞中有無(wú)細(xì)胞膜的存在？材料：科學(xué)家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能逸出細(xì)胞。結(jié)論：細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，它的邊界就是細(xì)胞膜（質(zhì)膜）。一、細(xì)胞膜的功能1、將細(xì)胞與外界壞境分隔開人們普遍認(rèn)為生命起源于原始的海洋，原始海洋中的有機(jī)物漸漸聚集并且相互作用，演化出原始的生命。在原始海洋這盆淡薄的熱湯中，膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞，并成為相對(duì)獨(dú)立的秕，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。試驗(yàn)分析：試驗(yàn)一：取A、B兩個(gè)燒杯，分別加入等體積的清水和沸水，然后將簇新的紫色莧菜葉分別浸入A、B兩個(gè)燒杯中，視察顏色的改變。試驗(yàn)二：取數(shù)量相等的玉米粒兩份，為A、B兩組，將B組玉米粒煮熟，然后分別加入紅墨水，幾分鐘后用緩水流沖洗兩組玉米粒。思索：試驗(yàn)一中B燒杯的水為什么變成紫紅色？而A燒杯顏色不變？試驗(yàn)二中B組玉米粒為什么被染成紅色，而A組的顏色不變？你能依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象推想細(xì)胞膜的功能嗎？2、限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞“染色解除法”利用了活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的原理。臺(tái)盼藍(lán)染色劑是細(xì)胞不須要的物質(zhì)，不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，所以活細(xì)胞不被染色。而死的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜不具有限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以臺(tái)盼藍(lán)染色劑能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息溝通（1）細(xì)胞分泌化學(xué)物質(zhì)，通過膜表面的受體傳遞信息。（2）通過相鄰細(xì)胞膜的接觸傳遞信息。精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。（3）相鄰細(xì)胞之間形成通道來(lái)傳遞信息。高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲傳遞信息。課堂互動(dòng)：這些詩(shī)句說(shuō)的是細(xì)胞膜的什么功能？是誰(shuí)，隔開了原始海洋的動(dòng)蕩―――與外界環(huán)境分隔開是誰(shuí)，奏鳴了生命的交響―――與外界環(huán)境分隔開是誰(shuí)，為我日夜守邊防―――限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是誰(shuí)，為我傳信報(bào)安康。―――進(jìn)行細(xì)胞間的信息溝通啊，宏大的細(xì)胞膜呀！沒有你，我會(huì)是何等模樣！二、對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探究材料1：19世紀(jì)末，歐文頓試驗(yàn)假說(shuō)：膜是由脂質(zhì)（磷脂）組成的。材料2：1925年荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單層分子。發(fā)覺綻開層后的脂單層面積是紅細(xì)胞的表面積的2倍。小學(xué)問：磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子視察在水中的分布狀況：得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的。細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在。請(qǐng)大膽的推想和想象一下在這樣的環(huán)境中，細(xì)胞膜中的磷脂分子可能怎么排布？材料3：1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森探討發(fā)覺，細(xì)胞的表面張力明顯低于油－水界面的表面張力，若油脂滴表面吸附有蛋白質(zhì)則表面張力降低。結(jié)論：細(xì)胞膜除含有脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。材料4：20世紀(jì)40年頭，曾經(jīng)有學(xué)者推想脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)，但直到50年頭，電子顯微鏡的誕生，科學(xué)家用它來(lái)視察細(xì)胞膜。1959年羅伯特森（J.D.Robertsen）在電鏡下看到細(xì)胞膜清楚的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。提出假說(shuō)：生物膜是由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結(jié)構(gòu)，這明顯與膜功能的多樣性相沖突。膜靜態(tài)模型不能說(shuō)明下列現(xiàn)象：細(xì)胞的生長(zhǎng)變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)白細(xì)胞吞噬細(xì)菌受精時(shí)細(xì)胞融合植物細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原材料5：1970年LarryFrye等科學(xué)家將人和鼠的細(xì)胞表面膜蛋白分別用不同的熒光標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，在37℃下經(jīng)過40分鐘，發(fā)覺兩種熒光抗體勻稱分布。問題1：該試驗(yàn)表明什么？細(xì)胞膜具有流淌性。問題2：依據(jù)已有的生物學(xué)問或生活閱歷，你能列舉哪些證明細(xì)胞膜具有流淌性的證據(jù)。白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程；變形蟲的偽足運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；受精時(shí)細(xì)胞的融合過程；動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過程；動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮；植物細(xì)胞的質(zhì)壁分別等。在新的視察和試驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，又有學(xué)者提出一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型。其中，1972年桑格和尼克森提出流淌鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。三、流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、膜的組成成分：主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類。2、膜的基本支架：磷脂雙分子層。（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）3、蛋白質(zhì)分子的位置：蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性）。4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有肯定的流淌性。5、功能特點(diǎn)：具有選擇透過性。思索：我們已經(jīng)知道：生物膜的結(jié)構(gòu)特性是流淌性，功能特性是選擇透過性那么結(jié)構(gòu)和功能有什么關(guān)系？生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的。本節(jié)