必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜──系统的边界
一、 教学目标
1.简述细胞膜的成分和功能
2.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。
3.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。
二、教学重点和难点
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)用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
(2)细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
三、教学设计思路
由于第1章“使用高倍镜观察几种细胞”的实验和第2章组成细胞的分子的内容,是本章学习的基础。同时,本章内容又是后续章节学习的基础。所以在教学时,应注意联系学生已有的知识基础,引导学生在已有知识背景下主动建构新知识。毕竟细胞膜离学生的生活经验较远,学起来有一定的难度,建议在教学过程中安排学生观察图片和亲自作实验来体验细胞的存在。
在初中生物课学习细胞的基本结构时,学生对细胞膜已经有所了解。但当学生用显微镜观察细胞时,是很难看清细胞膜的。利用学生的认知冲突,激发学生兴趣。
细胞膜的成分部分,为避免直接讲授学习,体现探究性学习,我们给学生提供丰富的素材,让学生亲自体验细胞膜的制备过程。这个实验的目的,不仅是让学生亲自动手,练习制备细胞膜,更重要的是让学生体会其中的科学方法(如,材料的正确选择等),并通过评价的激励机制和导向作用,鼓励学生主动思考和大胆推测,在学习过程中体验成就感。
细胞膜功能部分,注重与现实生活的联系,引导学生利用类比的方法解决问题,使学生在现实生活的背景中学习生物学。并进一步落实情感、态度、价值观的教育
课后小结,让学生在笔记本上写出这堂课的收获、发现或遇到的问题,发挥学生主体作用,感知知识形成,突出重点。
四、教学过程
教师活动 | 学生活动 | 教学意图 |
指导学生阅读章首语,了解细胞是一个统一的整体。 问题探讨: 指导学生看图,思考,讨论两个讨论题。(答案见教学用书) 引入新课: 任何系统都有边界,在光学显微镜下不能观察到细胞膜,但可以观察到细胞膜与外界之间存在一定的边界。细胞的边界就是细胞膜。这一节我们就来学习细胞膜。 学习目标: 1.简述细胞膜的成分。 2.体验制备细胞膜的方法,领悟科学研究方法,获取相关的操作技能。 3.认同生物的细胞生活中物质、结构、功能相互统一的辩证观。 为了研究细胞膜的化学组成,首先要把细胞膜和细胞的其他化学成分区分开。怎样获得细胞膜呢? 一、实验──体验制备细胞膜的方法 阅读实验的一、二、三自然段,思考选材的原则 给出材料:菠菜叶、洋葱表皮细胞、洋葱根尖生长点细胞、小鼠肝细胞、猪红细胞 师生总结: 选材遵循的原则: ①无细胞壁(不选植物) ②无细胞核(哺乳动物红细胞) ③无众多的细胞器 让学生了解实验的目的要求,实验的材料用具。 请学生仔细阅读实验的方法步骤 师生共同总结: 实验过程中的注意事项在: ① 红细胞要用生理盐水(0.9%)稀释。 ② 注意盖盖玻片的方法,防止出现气泡。 ③ 用吸水纸吸引时,注意不要把细胞吸跑(引流法) ④ 上述操作均在载物台上进行。 ⑤ 实验中持续观察细胞的变化。 巩固练习: 课后练习题1 讨论获得较纯细胞膜的方法:离心法(P44) 二、细胞膜的成分 指导学生阅读课本细胞膜的成分部分,总结细胞膜的成分。 由科学家的探究过程得出: 1895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质易透过细胞膜,不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这说明了什么? (细胞膜的组成成分中含有脂类物质。) 用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构,这又说明了什么? (细胞膜中含有蛋白质 ) 师生共同总结细胞膜结构。 总结:细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,此外,还含有少量的糖类。组成细胞膜的脂质主要是磷脂和固醇,磷脂含量最丰富。蛋白质和细胞膜的关系──蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。 巩固练习:课后题2 细胞膜在细胞的生命活动中起什么样的作用呢? (1) 将细胞与外界环境分隔开。 (2) 控制物质进出细胞。 (3) 进行细胞间的信息交流。 ①激素 ②细胞膜接触 ③胞间连丝 植物细胞的细胞壁的组成成分:纤维素和果胶,起保护和支持细胞的作用。 师生共同总结本节内容。 | 阅读,理解,得出结论:细胞,最基本的生命系统,其各个组分间结构和功能密切联系,形成统一的整体。 思考,小组讨论,获取答案。回答问题。
阅读学习目标,了解本节的学习内容。
思考,讨论,获取答案。
阅读课本41页相关信息,了解红细胞的有关内容。
看课本,了解。
识记实验的步骤,思考并小组讨论相关的问题。回答问题。
看课本图,了解红细胞的变化现象。 认真听讲,了解这种生物学上常用的方法。
独立完成。 阅读课本,总结知识。
思考讨论,回答问题。
深入理解。 快速完成。 独立完成 | 让学生了解细胞是一个统一的整体。
充分调动学生的学习积极性。
了解学习内容,为后面的学习指明目标。
引导学生讨论,归纳获取知识
知识拓展
引导学生进行知识的总结和合作探究。
师生共同总结,加深对知识的掌握。便于学生顺利完成实验。
及时巩固新知。
让学生自主学习。 创设问题情景,引导学生合作探究。 总结新知,为下一节学习细胞膜的功能打下附笔。 了解学生知识掌握情况,及时调整教学。 |
四、答案和提示
(一)问题探讨
1.提示:气泡是光亮的,里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构,而且是一个立体的结构,在显微镜下,通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜,但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。
2.提示:在电子显微镜诞生之前,科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有:进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障,并不是所有的物质都能进入细胞;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,却不能很快逸出细胞;在光学显微镜下看到,用微针触碰细胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入细胞内,细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面结构受损面过大,细胞会死亡。
(二)实验
提示:细胞破裂后细胞内物质流出,细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样,可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。
(三)练习
基础题
1.C。 2.A。 3.C。
拓展题
1.提示:把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入,阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方。例如,窗纱是一种简单的刚性的结构,功能较单纯;细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分,活细胞的生命活动是一个主动的过程;而窗纱是没有生命的,它只是被动地在起作用。
2.提示:“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内,使其被染色。