全章复习与测试优质课教案设计

细胞膜——系统的边界

蒋东征

教学目标

知识目标

1．简述细胞膜的成分和功能

2．知道制备细胞膜的方法

能力目标

通过分析实验，培养学生的科学探究能力。训练学生利用资料分析、判断问题，进行研究性学习的能力。

情感目标

通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美，教育学生崇尚生命、热爱科学。树立结构与功能相适应的生物学观点。

教学重点

1 、

细胞膜的成分和功能。

2 、制备细胞膜的方法。

教学难点

细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

教学方法

多媒体辅助教学

教学课时

1课时

教学思路设计

问题探讨：利用学生的学习经验进行，让学生区分细胞和气泡，引导学生感觉细胞膜的在，引入。

细胞膜的成分：安排试验“体验制备细胞膜的方法”。使学生在观察的基础上，掌握制备细胞膜的技能和方法，尤其重视实验材料的选择。

细胞膜的功能：利用视频图像，帮助学生展开想象的翅膀，拓展思维空间，认同细胞膜对这个生命系统的重要意义。

板书设计

一

细胞膜

细胞膜成分：脂质

蛋白质

还有少量糖类

细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开

控制物质进出细胞

进行细胞间的信息交流

二

细胞壁（植物细胞） 全通透性

研究细胞膜的常用材料：

人或哺乳动物成熟红细胞

教学过程

师：大家回忆一下我们之前学过的细胞中的六大化合物……，那么如果我们把细胞含有

的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，就能行驶功能完成生命活

动吗？

生:

不会

师：对，不会，就像我们平时骑的自行车，看的电视机，如果只是简单的把它各个零件堆砌在一起，它就不能运转，我们必须把他的各个部分按照结构和功能的联系有机的组装成一个系统，它才能正常行驶功能，那么地球是最基本的生命系统——细胞，它的结构是怎样的，它又是如何行驶功能的呢？接下来我们就来学习第三章，细胞的基本结构，我们都知道任何系统都有边界，如地球与宇宙的边界是？

生：大气层

师：国与国之间的边界是？

生：国界

师：人体与外界的边界？

生:皮肤和粘膜

师：同样，细胞也有自己的边界，才能够将这些物质容纳在一起行使生命活动。这个边界就是我们接下来要学习的内容：细胞膜——系统的边界（板书）

师：我们以前做过用光学显微镜观察细胞的实验，那么怎么区分光镜下的气泡和细胞呢？光镜下能看到细胞膜吗？（一起探讨讨论的问题）

生：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。

师：科学家是怎么样确定证明细胞膜存在的？

师&生：他们在光学显微镜下，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。这样我们就确定了细胞膜的存在。

师：那么细胞膜作为一个细胞的边界，它与细胞内部的物质有没有相关性呢？那么组成它的又是什么物质呢？要了解细胞膜的化学组成，我们就要先得到细胞膜是不是？首先我们就要选择材料，那么请同学们看这三种细胞，我们选择哪种细胞作为制备细胞膜的材料呢？

生：在植物细胞的外面还有一层细胞壁，而动物细胞则没有这种结构，因此我们优先选择动物细胞。

师：但是我们知道，动物细胞内一般都有细胞核和一些细胞器。那我们怎样才能够把这些不需要的物质除掉而得到单一的细胞膜呢？细胞膜很小，不能用我们生活中的一些日常方法来扎破或者给细胞剥皮等等。通过科学家的研究发现一种很好的获得单一细胞膜的细胞。那就是哺乳动物体内成熟的红细胞。为什么要选择哺乳动物体内的红细胞？

生：因为这种细胞没有细胞核和众多的细胞器，

师：细胞内只存在一些细胞质。这样我们只需要把其中的细胞质“放”出来就行了对不对？那我们用什么方式来“放”呢？前面我们学习无机盐的功能的时候，提到过无机盐有维持细胞水盐平衡的功能。为方便大家理解呢，我给大家看一个动画（播放动画时讲解）。那么当细胞外的液体环境的无机盐浓度比细胞内无机

盐浓度低的时候，细胞就会从外向内吸水。这样细胞的体积就会不断胀大，最后的时候细胞就会胀破，这样细胞膜就和细胞质分开来了对不对？因此我们制备细胞膜的原理就是：红细胞吸水胀破。好下面请同学们观察制备细胞膜的过程，在看的过程中记得体会临时装片制作的注意事项以及显微镜使用的注意事项。总结出该试验的方法步骤? （播放视频）[讲解]用生理盐水稀释，此时加生理盐水的作用是？

生：维持细胞正常形态

师：制作临时装片盖盖玻片为了避免产生气泡我们是先让盖玻片的一边接触载玻片然后再缓缓的斜放下盖玻片。

显微镜下观察时，记得是先低倍镜观察再转高倍镜，使用高倍镜观察时，记得只能调细准焦螺旋。好下面请位同学总结下实验步骤：

生：^^^^^^^ 师：如何把盖玻片下的生理盐水换成蒸馏水

生：在盖玻片一侧滴加蒸馏水，在另一侧用吸水纸小心吸引。注意不能把细胞吸走。

师：很好，同学们再思考一个问题，如何才能获得较纯的细胞膜？

生：采用离心的方法

师：很对，大家可以参照书44页的分离细胞器的方法，原理一样，关于离心的具体内容下节课再详细讲。

师：分离出细胞膜，科学家就开始做各种试验来检测细胞膜的化学组成。1859年科学家欧文顿发现不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜，而溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，这说明了什么？

生：细胞膜成分中含有脂质。

师：对，前面我们学习过磷脂是构成细胞膜的重要成分，另外还有胆固醇。接着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（提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。这说明了什么？

生：细胞膜中含有蛋白质

师：对，细胞膜的组成成分有脂质，蛋白质，这是它的主要成分。另外还有少量的糖类物质。脂质主要是磷脂，还有少量胆固醇。它们在细胞膜中所占的比例分别是。只是模式图，帮助大家加深印象。下面大家看课本封面上的细胞膜模式图，红色区域的物质就是磷脂分子，细胞膜由两层磷脂分子构成，白色的物质就是蛋白质，然后由六边形连接而成的物质就是糖类。下面请同学们看下这道题最有可能构成细胞膜的一组元素是？

生：C 师：这是显示细胞膜胆固醇存在的模式图，这些黄色的物质就是胆固醇，它存在于两个磷脂分子之间，含量很少。前面我们学习了蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。有的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白，糖蛋白与细胞识别，免疫反应信息传递，血型决定有关。下面做题，

师：了解完细胞膜的化学组成，我们来探讨一下细胞膜的功能。

总结细胞膜功能：1、将细胞与外界环境分隔开。生命诞生于原始的海洋。原始海洋有许多的有机物，一些有机物逐渐聚集在一起并发生相互作用，演化出了原始的生命，而细胞膜的出现将原始的生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的

细胞，使细胞成为一个相对独立的系统，我们纪念一件很重要事时都喜欢用里程碑这个词，我们也可以把细胞膜的出现做为生命起源的一个重要里程碑，因为细胞膜的出现保证了细胞内部环境的相对稳定，

有利于细胞的物质和能量代谢正常有序的进行。所以，细胞膜的第一个也是最主要的功能，就是把细胞和外界环境分隔开。这一点我们可以把这个功能与我们一中的围墙作类比，大家可以想象一下要是没了围墙外面的行人和车辆在校园来来去去的肯定很难使大家安心读书下去是吧。

2、控制物质进出细胞。我们来看一下动画。细胞外有有用的营养物质，也有有害物质，细胞内有结构物质和营养物质，也有自身代谢产生的废物。而细胞膜的一个重要作用就是可以控制细胞内外物质的进出。营养物质可以被自身选择吸收，有害物质不能或很难进入细胞。而细胞自身的废物可以排出细胞，但营养物质却不会轻易溜走。我们把这种特性叫做选择透过性。这有点类似于什么呢？是不是像我们学校的门卫，哪个要是穿的是校服，恩，就放他进来，学生是祖国未来的栋梁嘛，当然放进来。如果是一些外面小商小贩当然就进不来咯。这种选择通过性主要和细胞膜上的蛋白质有关，那么我们有没有办法解除这种选择透过性呢？如果我们要自由的进出校门只要把门卫赶走就是了。那么对细胞膜呢？

生：用盐酸

师：很对，我们知道细胞膜的选择通过性主要和蛋白质有关，盐酸可以改变蛋白质的结构，使细胞膜的通透性改变。当然，细胞膜的选择通过性是相对的，环境中一些有害物质，以及一些病毒细菌也能进入细胞，对细胞产生危害。

3、进行细胞间的信息交流。细胞是单个的结构，而我们的身体则是一个有机的整体。机体的各个部分只有不断协调，才能够进行正常的生命活动。大家来回答一下，细胞间信息交流主要是通过哪些方式进行的？

生：（1）通过分泌激素到达靶细胞进行调节；（2）两个细胞接触，识别并传送信息；（3）胞间连丝。

师：很好，细胞间的信息交流方式我们书上主要介绍了三种，1）细胞分泌化学物质（如激素）2）通过相邻细胞膜的接触3）相邻细胞之间形成通道，下面我们分别看下这三种信息交流的方式，内分泌细胞分泌的激素随着血液循环到达全身各处，与靶细胞表面的受体结合，受体是指一种能够识别和选择性结合某种信号分子的大分子，它把接受到的信息传递给靶细胞，靶细胞在这里是指接受信号产生反应的细胞。受体具有特异性，比如，生殖器官产生的性激素它只能与特定细胞产生反应，因此当我们进入青春期时只会在特定的部位发生第二性征变化，如喉结，胡须。相邻的细胞细胞膜相互接触，产生的信息直接从一个细胞传递给另一个细胞，比如，精子和卵细胞的识别和结合，如果把狗的精子和猪的卵细胞放在一起，它们能够相互反应吗？

生:不能，

师：对，只有同种生物的精子和卵细胞才能相互识别结合。在高等植物细胞外面还有细胞壁，因此两个相邻的细胞之间通过形成通道胞间连丝进行信息交流。当然细胞膜还有许多其他的功能，这个大家课后查找资料。下面做题

下面我们来学习下植物细胞细胞壁的知识。它的主要成分是纤维素和果胶，对植物细胞起支持和保护作用。那么细胞壁有什么特点呢？

生：对进出细胞的物质没有选择性

师：对，细胞壁它的特点是全通透性，因此在植物细胞中虽然最外层的是细胞壁，但是我们不把细胞壁做为系统的边界，而是把细胞膜做为系统的边界，就是因为细胞膜它具有选择通过性，而细胞壁它是全通透性的。

这节课新内容就学到这。