细胞膜（1）细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式PPT及专用教学设计内容

细胞膜的结构

【教学目标】

1、知识与技能：

（1）能简述细胞膜结构研究的科学史；

（2）能阐述细胞膜的结构和流动镶嵌模型

2、过程、方法与能力

（1）以细胞膜结构的探究为主线，学生通过对实验现象的观察、科学史的分析以及细胞膜结构的推测和构建，提高提出假说的能力，观察能力、分析问题和解决问题的能力。

（2）尝试分析科学家的实验和结论，亲历科学家探索的历程，从而切身感受科学的魅力，并加深对科学过程、科学方法以及科学思想的理解。

3、情感态度与价值观：

（1）通过对细胞膜结构的探究，学生初步体会生物体结构与功能相适应的特点，并感受生命体结构的精巧性。

（2）通过学习细胞膜结构的发现史，认同科学技术发展的日新月异，激发探求生命科学奥秘的兴趣。

【教学重难点】

重、难点：探究和推测细胞膜的结构及其特点

【教学技术与学习资料】

自制多媒体课件

演示实验器材：鸡蛋、丙酮、水、烧杯、玻璃棒

【教学方法】

多媒体辅助教学法、探究式教学法，融合直观教学法和讨论法

【教学过程】

教学内容

通过鸡蛋的观察引入新课

教师活动

出示鸡蛋

讲述：这是我们日常生活中常见的一种物体—鸡蛋，通常认为没有受精的鸡蛋是一个大的卵细胞，但事实上，真正的细胞部分是蛋黄部分。

（请学生仔细观察蛋黄结构，并用针戳使蛋黄破裂）

讲述：蛋白和蛋壳是这个细胞的附属结构，蛋黄的外面有一层膜，叫卵黄学生活动

仔细观察，通过对鸡蛋及蛋黄的观察建立对细胞的感性认识。

学生尝试用针戳卵黄膜，使蛋黄破裂，感受细胞膜的存在。

设计意图

从学生日常生活中的常见物体—鸡蛋引入课题，使学生能对细胞和细胞膜有一个感性的认识，从而激发学生对细胞膜结构探究的兴趣和欲望。

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膜，其实它就相当于细胞膜。今天，我们就选择这个特殊的细胞—蛋黄作为材料来研究细胞膜的结构。

细胞膜主要成分的探索

过渡：要弄清细胞膜的结构，首先要弄清

其组成成分。

设问：细胞膜可能是由哪些物质组成的？

仔细观察实验现象，结合已讲述：下面我们来看一个实验。

实验：在装有完整蛋黄的两个烧杯中分别经学过的生命的物质基础的相关内容，思考出现此现象缓缓倒入水和丙酮。

的可能原因

提问：实验出现什么现象？

回答：在倒入酒精的烧杯中

蛋黄破裂。而倒入水

的烧杯中蛋黄不破

出现这一现象的原因可能是什裂。

么？

回答：1、细胞膜中含有能溶

解于酒精的物质。

（对学生的回答及时作出点评，如果学生回答出蛋黄破裂是由于被涨破，教师应

2、酒精进入蛋黄，使蛋黄被涨破。

及时分析，引导学生从细胞体积没有发

生明显变化来排除这种可能）

提问：在我们所学的构成生物体的化合物

中，哪些物质能溶于酒精这样的有回忆已有知识，回答：脂质、机溶剂? 蛋白质等能溶于酒精。

提问：通过这一实验现象，可以得出什么

结论? 回答：通过实验可以得出细讲述：其实早在一百多年前，科学家就已胞膜中可能含有脂质或者蛋经对细胞膜的成分进行研究了。

白质。

展示材料：1859年，欧文顿选用500多

种化学物质对植物细胞的通透性进行了

上万次的实验。

发现：凡是易溶于脂类的物质，比不容易

溶于脂类的物质更容易穿过膜

。

讲述：后来经过科学研究发现，细胞膜中阅读材料并认真思考问题，确实含有脂质。

通过对这些问题的思考和解提问：我们学过的脂类有哪些？

答最后分析得出结论：膜中讲述：构成细胞膜的脂类物质主要是磷含有脂质

脂。

过渡：除了磷脂以外，细胞膜中还有没有回忆复习旧知识，

其他成份呢？

回答：脂肪、磷脂、胆固醇

请两位同学上来倒入溶液

通过简单直观，而且容易被学生接受的卵黄膜的溶解这样一个探究实验，让学生通过真实的实验现象来推测细胞膜的成分，在一系列问题的引导下结合已有知识分析得出结论，真正启发学生的思维，同时也可以培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。并激发学生继续探究的兴趣。

通过阅读材料，分析得出结论，培养学生获取信息的能力以及利用信息分析和解决问题的能力

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展示材料：20世纪初，科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，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。

提问：从这一段材料可以得出什么结论？

细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的排列方式的探索

仔细阅读材料，提取材料中的关键信息，认真思考并得出结论：膜中还含有蛋白质

脂分子和蛋白质分子是如何构成

细胞膜的呢？

讲述：绝大多数细胞是浸润在以水为基础引导学生推测磷脂的液体环境中，如红细胞。

分子的可能排布，提问：在这种内外都是水的环境中，细胞再让学生用磷脂分膜上的磷脂分子是如何排布的？请子结构模型演示磷大家大胆提出假设。 脂分子层在水中的

可能排布情况，可

比较自然地引导学

生提出合理假说，（请学生用磷脂分子模型进行演示，师生最后再用科学家的共同对学生的答案及时进行点评。）

实验来验证学生的

假说，避免了教师

把科学家的假说强

加给学生。同时可

培养学生提出假设讲述：大家的这种推测是否正确呢？

的能力，分析问题我们来看看科学家们的实验。

和解决问题的能力展示材料：1925年，两位荷兰的科学家通演示完后，由其他学生对前以及动手能力。

过一定的技术手段抽提红细胞膜面学生的演示结果进行评价

脂质并将抽提出的脂质置于空气和补充。

—水界面上铺成单分子层，测得其

表面积，是原来红细胞膜表面积的

两倍。

提问：从该材料可以得出什么结论？

讲述：细胞膜中的磷脂分子成双层排列，

这种结构被称为磷脂双分子层，它仔细阅读材料，思考后回答：揭示生命体结构的构成了细胞膜的基本骨架。

磷脂分子成双层排列。

精巧性。

讲述：磷脂双分子层结构正好适应了细胞

周围都是水的环境。

体会生命结构的精巧性

提问：在磷脂双分子层构成的骨架上面，

蛋白质以什么方式与之结合？大

培养学生提出假设家先充分发挥想象，推测一下蛋白

的能力，分析问题质和磷脂双分子层的位置关系。

过渡：弄清了细胞膜的主要成分，那么磷

每位学生根据磷脂分子的结构以及细胞膜所处的环境大胆假设，并在纸上画出来，之后请1-2位学生代表在黑板上用磷脂分子模型进行演示细胞膜中磷脂分子的排列方式，并阐明理由。

可能的答案：

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每位学生对蛋白质和磷脂双（请学生用蛋白质分子模型进行演示，师分子层的结合方式进行推生共同对学生的答案及时进行点评。）

测，大胆地提出自己的假设，并在纸上演示出，之后由几

名学生在黑板上的磷脂双分

子层的基础上，加上蛋白质，讲述：那我们来看一下科学家们对此问题并阐明原因。

的研究，与你们的推测做个比较。

可能的答案：

展示材料： 1959年，罗伯森用超薄切片

技术获得了清晰的细胞膜图片，提出了单位膜模型。罗伯特森的“单位膜”模型认为：细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。

之后发展的电镜冰冻蚀刻技术证明：蛋白质并不都是镶在磷脂表面，还有的蛋白质镶嵌或贯穿于磷脂双分子中。

讲述：这些不同分布的蛋白质在细胞膜的功能中承担着不同的角色，比如控制物质进出的载体等，这些功能和角色在以后的内容中会逐渐涉及到。

讲述：在细胞膜的外侧还有一种特殊物质，是多糖。多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，主要起识别作用，只存在于细胞外侧。

细胞膜的结构特点的探索

局部的结构，那么对于整个细胞

膜，它在结构上有什么特点呢?

视频：变形虫的变形运动

提问：这一现象说明了什么？

观看视频，获得感性认识，

思考问题，回答：细胞膜可讲述：这只是现象，是否有实验直接证明能不是静止的，是流动的。

膜真的是可以流动的呢？

展示材料：1970年人和鼠的细胞融合实验

仔细阅读材料，提取材料信提问：从材料中我们可以获得什么信息？

息，

回答：膜上的蛋白质分子可提问：从材料中我们可以磷脂分子具有什以运动。

么特点？

过渡：以上我们对细胞膜的探索只局限在

其他学生对之前学生的演示图作出评价，并进行补充与修改

体会生物体结构与功能相适应的特点

和解决问题的能力以及动手能力。

让学生初步体验建立模型是解决问题的科学方法之一

让学生初步体会生物体结构与功能相适应的特点

从现象入手，引起学生对现象背后的本质进行探究的欲望

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讲述：实验证实了细胞膜确实是流动的，

所以罗伯特森的“单位膜”模型认为细胞膜是静态的结构是不正确的。由此可以看出科学是在不断质疑不断实验的基础上发展的。

细胞膜具有半流动性的特征。变形虫通过身体的变形来完成运动和摄食的功能，细胞膜的流动性是保证其完成正常功能的必要条件。在生物体中，结构与功能是相适应的。

回答：膜上的磷脂分子也是可以运动的。

体会敢于质疑的精神在科学发展过程中的重要作用

进一步体会生物体结构与功能相适应的特点

让学生进一步体会生物体中结构与功能相适应的特点。

揭示生命体结构的精巧性。

附：板书设计:

细胞膜的结构

一、成分

结构

磷脂

双分子层

骨架

蛋白质

附着、镶嵌、贯穿

多糖

膜外侧

二、结构特点：半流动性

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