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第三章

细胞的基本结构

第1课时

细胞膜──系统的边界

教材分析：

本节内容是人教版普通高中生物必修1《分子与细胞》第三章第一节的内容，它承接前面学习的构成细胞的元素和化合物，是对生命系统的基本单位细胞的进一步学习。新课标中与细胞膜有关的要求是简述细胞膜的成分和功能，属于了解水平。教材首先介绍了细胞膜的成分，随后教材联系生活实际，简要讲述了癌细胞的一些特征；其次教材分析了细胞膜的功能；最后简要讲述了植物细胞壁的成分与功能。通过本节的学习使学生对第二章中有关组成细胞的元素和化合物的功能的认识具体化、结构化，将前后知识建立起有机的联系，并为后面学习细胞的物质输入和输出，细胞膜的流动镶嵌模型打下基础。它在教材中起着承上启下的桥梁作用。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。

学情分析：

在第2章的学习中，学生已经知道了蛋白质、糖类、脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置并不清楚，因此应指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机的联系起来，对细胞形成系统的认识。

教学目标

知识目标

简述细胞膜的成分和功能。 能力目标

（1）探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力。

（2）尝试制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。 情感目标

（1）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。

（2）通过对细胞膜结构和功能的学习，认同生物体结构与功能相统一的观点。

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

（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。

（2）形象的理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。

课时安排：

1课时

课前准备

1．多媒体课件

2.《显微注射》视频、《体验制备细胞膜的方法》视频、《生命的起源》视频、

3. 演示实验材料：透明塑料杯、玫瑰花瓣、冷水、开水

3. 与本节有关的学习背景资料：多种细胞的自我介绍、酶的专一性等

设计思路

以生物诗欣赏（男生集体朗读，女生静坐欣赏）开头，引入章题；

类比人体、学校、国家并播放《显微注射》视频，让学生间接和直观体会细胞是有边界的，引入课题，并展示电镜下的细胞膜；

提供多种细胞及相关资料供学生分组讨论，播放《体验制备细胞膜的方法》视频，

让学生体会如何制备细胞膜以及其中的科学方法（如：实验材料的选择）；

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。

教学方法

有机整合自主预习、合作探究、精讲点拨、有效训练四个基本环节，综合运用讲授、谈话、讨论、观察直观教具、电化教学和动手实验等多种方法，调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用，并根据学生的年龄特点和学生对知识的掌握程度，力求作到因材施教。

教学程序：

（一）章题引入：

（课件展示：请您欣赏！------《爱到细胞深处》节选，并播放伴奏音乐。）

教师：这首优美的诗中直接或间接提到了组成细胞的哪些分子？

学生：水、糖、脂质、核酸、蛋白质。

提问：将细胞内含有的各种物质配齐，并按照他们在细胞中的比例放在一个试管中， 能构成一个生命系统吗？为什么？

2

学生分析回答。

教师补充分析：最小最基本的生命系统是细胞。这些分子都是没有生命的，把它们机械地组合到一起依然不能进行生命活动。

师生共同总结：任何一个细胞都不是物质简单堆砌而成，而是由这些物质组成一定的结构，才能具备相应的功能。（体现生物学原理：结构决定功能。）

（展示章题《细胞的基本结构》）

（二）课题引入

（展示图片：人体、学校的围墙、国家的边疆）

教师：人体、学校、国家都是有边界的，那么细胞作为一个独立的生命系统有没有边界呢？

（播放视频《显微注射》）

学生带着疑问观看视频。（间接和直接体会细胞是有边界的，而且是实际存在的。）

教师：这个边界是什么呢？

学生集体回答：细胞膜（也可能有回答细胞壁的）

（展示课题名称《细胞膜----系统的边界》及图片《电镜下的细胞膜》）

（三）新课学习

教师：细胞膜是一个真实存在的结构，那我们就可以找到并提取到它。

探究点一、制备细胞膜

（板书：一、制备细胞膜）

思考与讨论：要提取细胞膜，我们应该选择什么细胞呢？

（展示多种细胞模式图。）

学生阅读课前所发背景资料，分组讨论。

小组代表回答并说明理由。

（板书：1、选材：哺乳动物成熟的红细胞 理由：略）

强调：只有哺乳动物成熟的红细胞才没有细胞核和众多复杂的细胞器。

教师：材料选择好了，接下来就是想办法提取细胞膜了，比如说一个桔子，我们需要桔皮，只需剥下来就可以了，那细胞膜是不是也可以用手剥呢？

（展示红细胞在不同溶液中的图片。）

学生讨论后回答：细胞太小了。这种方法不可行，可把哺乳动物红细胞放到清水里，红细胞会因吸水而涨破。

（播放视频《体验制备细胞膜的方法》）

3

学生观看视频并思考以下问题：

（1）采集来的血液如何防止其凝固？

（2）新鲜的血液非常黏稠，为了便于观察，需要对血液进行稀释，用什么溶液呢？

（3）实验步骤分哪几步？这个实验的关键步骤是什么? 小组派代表回答问题，教师补充。

教师：细胞破裂后，细胞膜和细胞内的物质是混合在一起的，如何获得纯净的细胞膜呢？

（展示图片《离心机》）

学生结合图片及背景资料，思考回答。

（板书：2、方法：吸水胀破法→离心）

补充：如果没有离心机的话，我们还可以采取静置的方法。

探究点二、细胞膜的成分

教师：现在提取到了细胞膜，就可以研究它的成分了。

（板书：二、细胞膜的成分）

（展示资料：材料一：科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解。

材料二：人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。）

思考与讨论：根据以上资料思考细胞膜由哪些成分组成? 学生分组讨论，小组派代表回答。

（板书：1、脂质：50%，主要是磷脂；

2、蛋白质：40%，种类、数量越多，细胞膜功能越复杂）

提问：根据已学知识，你能通过实验告诉大家，细胞膜中的确有蛋白质吗？为什么说细胞膜中的蛋白质种类和数量越多，细胞膜的功能就越复杂？

学生回顾旧知，回答问题。

提问：细胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白质? 学生阅读课本，回答问题。

（板书：3、糖类：2%--10%）

（展示图片：癌细胞、肿瘤医院检验报告单）

学生阅读课本《与生活的联系》

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教师简单介绍癌细胞与细胞膜成分的关系。

探究点三：细胞膜的功能

（展示细胞膜的结构图）

教师：只有当这些物质构成这样的结构的时候才能发挥功能，因为结构决定功能，那么这样的细胞膜能发挥什么样的功能呢？

（板书：二、细胞膜的功能）

学生分析回答。

（播放视频《生命的起源》）

思考与讨论：视频中主要体现了细胞膜的什么功能？这对细胞有什么意义？

学生观看视频，分组讨论回答。

教师总结：细胞膜的出现才使得细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。

（板书：1、将细胞与外界环境分隔开）

（展示图片：病毒、精子、哺乳动物成熟的红细胞）

教师讲解，帮助学生从相反的角度来体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。

教师：细胞膜的第一个功能是否说明细胞是个封闭的系统呢？

（展示图片：新安中学大门及围墙。）

学生类比分析。

师生共同总结：细胞膜的第二个功能及其相对性。

（板书：2、控制物质进出细胞）

教师强调：细胞膜的控制作用是相对的。

教师：下面我们就通过一个小实验来体会一下细胞膜的这个作用？

教师演示实验：

实验处理

向盛清水的烧杯中放入鲜向盛开水（破坏细胞膜）的烧杯艳红色玫瑰花瓣，过一会儿中放入等数量鲜艳红色玫瑰花将花瓣取出，观察烧杯中水瓣，过一会儿将花瓣取出，观察的颜色

实验现象

烧杯中水的颜色

学生观察实验现象，并分析得出结论。

过渡：多细胞生物体内，细胞与细胞之间不是孤立存在的，它们之间进行着密切

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的信息交流，大多与细胞膜的结构与功能有关。

（板书：3、进行细胞间的信息交流）

教师：细胞之间进行信息交流有哪些方式呢？

（展示：图片---激素通过血液运输、细胞膜接触、胞间连丝）

类比发信息、谈话、土电话，帮助学生理解信息交流的三种方式。

教师：这些功能只有在细胞在生活状态下才具备，细胞一旦死亡，这些功能也就丧失了。

课后思考，可以用什么方法来鉴别死细胞和活细胞？

最后让我们来共同欣赏一首赞美细胞膜的诗。

（展示：请您欣赏！-----《伟大的细胞膜》节选）

是谁，隔开了原始海洋的动荡；

是谁，为我日夜守边防；

是谁，为我传信报安康；

啊，伟大的细胞膜呀！

没有你，我会是何等模样！

教师：细胞膜的功能还有很多。有兴趣的同学可以下去继续查阅资料加以了解。

探究点四、细胞壁

过渡：前面提到，把红细胞放在清水中，红细胞就会吸水涨破，如果将植物细胞放在清水中，会不会吸水涨破呢？为什么？

学生回答。

（板书：四、细胞壁）

教师总结：所有细胞都有细胞膜，但在植物细胞膜的外面还有一层细胞壁，其成分主要是纤维素和果胶。对植物细胞有支持和保护的作用。

（板书：1、成分：2、功能：）

教师：为什么细胞壁不能作为植物细胞的边界呢？

学生回答。

（板书：3、特点）

（四）课堂小结：

这节课，我们主要学习了三个知识点，一、如何制备细胞膜，掌握如何选材、提取细胞膜的方法；二、细胞膜的成分，理解蛋白质与细胞膜功能复杂程度的关系；三、细胞的功能，学会类比理解三大功能，以及信息交流的三种方式，认同

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细胞膜作为生命系统边界的重要性。

（五）课堂反馈：

（展示反馈练习。）

学生解答，教师点拨。

板书设计：

第3章 细胞的基本结构

第1课时 细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的制备

1、选材：

2、方法：

二、细胞膜的成分

脂质（约50%） 蛋白质（约40%） 糖类（约2%～10%）

三、细胞膜的功能

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

四、细胞壁

1、成分：纤维素和果胶

2、功能：支持和保护

3、特点：全透性

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