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《細胞膜和細胞壁》教學設計
（高一）六合高級中學 沈琨
一、教材分析
《細胞膜和細胞壁》 是蘇教版高中生物必修一第三章第二節(jié)的內容， 主要包括細胞膜的主要成分、 結構與功能。本節(jié)是在學習了生物中的大分子以及原核細胞與真核細胞結構的基礎上進行的， 為以后細胞器、 物質進出細胞的方式等內容做鋪墊，起著承上啟下的作用。
二、學情分析
本節(jié)課的授課對象是高一年級學生， 他們對細胞中的化合物有了較為全面的認識，但是對于組成細胞膜的各種化合物如何有序組合而形成完整的結構， 以及“結構與功能相適應” 觀點都是初次接觸。 本節(jié)課從微觀的領域認識細胞
2、膜， 較為抽象，且結論性知識較多，導致學生學習較為困難。
三、教學目標
1.知識目標：
（ 1）準確說出細胞膜的成分組成、結構特點和功能；
（ 2）識記植物細胞壁的化學成分和功能。
2.技能與方法目標：
（ 1）通過分析細胞膜亞顯微模型，描述各部分的結構和名稱，培養(yǎng)學生識別生物圖式的能力；
（ 2）根據(jù)科學探究實驗，培養(yǎng)學生依據(jù)科學史構建生物學知識的能力。
3.情感態(tài)度與價值觀目標：
通過分析細胞膜的流動鑲嵌模型，引導學生樹立結構與功能相適應的觀點。
四、教學重、難點
1.教學重點：細胞膜的內部結構組成與特點。
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2.教學難點：細胞膜的結構成分以及細胞膜的流動性。
五、課前準備
ppt 課件
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六、教學過程
（一）創(chuàng)設情境，導入新課
展示光鏡下未經(jīng)染色動物細胞圖片和光鏡下氣泡圖片，讓學生討論回答問
題：
1、使用顯微鏡觀察細胞時，你是如何區(qū)分顯微鏡視野中的氣泡和細胞？
答案提示：氣泡中間光亮，里面只有空氣；邊緣顏色較深。 細胞具有細胞膜、細胞核和細胞質， 而且是一個立體的結構， 在顯微鏡下， 通過調節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。
【過渡】那么，細胞膜的成分是什么呢？它又具有哪
4、些功能呢？要想解決這個問題，我們應當想辦法獲取細胞膜。下面我們就結合實驗體驗一下細胞膜的制備。（二）合作探究，小組討論
要想研究細胞膜的結構與成分， 必須制備純凈的細胞膜。 我們往往選擇哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料， 原因是哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核與細胞器。那具體操作方法如何呢？
播放制備細胞膜的實驗視頻， 讓學生明確制備方法——哺乳動物紅細胞放到清水里，紅細胞會因吸水而脹破，從而獲得純凈細胞膜。
【過渡】已經(jīng)獲取了細胞膜，如何分析細胞膜的成分是什么？
讓我們跟隨科學家的腳步，探索細胞膜的結構成分。
環(huán)節(jié)一：探究細胞膜的化學成分
資料 1：1895
5、 年，歐文頓發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質的通透性不一樣， 脂溶性物質比非脂溶性物質更容易透過細胞膜進入細胞中。
思考：從資料中你可得知細胞膜中含有什么成分？依據(jù)是什么？
資料 2：20 世紀初，科學家們第一次將細胞膜從紅細胞中分離出來， 并且發(fā)現(xiàn)細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。思考：由此推測，細胞膜上最有可能還含哪種化合物？
小結：通過科學家對細胞膜化學成分的深層研究發(fā)現(xiàn)： 細胞膜上確有蛋白質分子存在。細胞膜中的脂質主要是磷脂。
屏幕出示細胞膜的主要化學成包括磷脂、 蛋白質和糖類， 分示意圖如下：（邊
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畫圖邊講述）
通過以上分析我們已知道細胞膜的主要成分， 問題：構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子是怎樣進一步組合起來形成完整的細胞膜？
環(huán)節(jié)二：探索細胞膜的結構
資料 3：1917 年 ,郎姆瓦將磷脂溶于苯和水中， 當苯揮發(fā)完后， 磷脂分子分布散亂，經(jīng)過推擠，磷脂分子排成單層，而且其磷酸基團的極性頭部都浸入水中。
（如下圖） 空氣
思考：從磷脂分子的排布情況看，磷脂分子的頭部和尾部與水的親和力有什么不同？
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資料 4：1925 年，科學家們把紅細胞細胞膜中的磷脂分子抽提出來， 發(fā)現(xiàn)其單層分子在水面的鋪展面積是紅細胞表面積的兩倍。
思考：這提示了什么內容？（細胞膜由雙層磷脂分子層組成）
講述：我們知道細胞主要生存在液態(tài)環(huán)境中， 細胞膜的外側直接與液體接觸，細胞膜的內側也直接與液體接觸。
問題：那么，細胞膜中的雙層磷脂分子應該怎樣排布才能穩(wěn)定地存在于液體中？ （提示：結合磷脂分子的頭部具有親水性和尾部具有疏水性將細胞膜上的磷脂雙分子層試著畫出其排布情況，并講出其排布特點。 ）
屏幕出示排布結果如下：
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細胞膜磷脂雙分子層示意圖
小結：磷脂雙分子層構成細胞膜的基本骨架， 其在細胞膜上的排布特點是— —頭朝兩側尾相對。
問題：磷脂雙分子層和蛋白質分子怎樣組合 ?
屏幕出現(xiàn)圖示，讓學生回答蛋白質分子分別以三種方式和磷脂雙分子層結合。在細胞膜的外表面還有糖蛋白，糖蛋白起什么作用？（識別、信息傳遞等）
小結：
蛋白質的位置：（1）鑲在磷脂雙分子層的兩側；（2）嵌入在磷脂雙分子層
9、中；
（ 3）貫穿整個磷脂雙分子層。
總結細胞膜的結構：磷脂雙分子層、糖蛋白。環(huán)節(jié)三：探討細胞膜的結構特點
問：構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子是否靜止？科學家們通過實驗對這個問題進行了研究。
資料 5：人細胞與熟悉寶融合過程示意圖。
問題：人細胞和鼠細胞為什么能融合？這個過程發(fā)生了什么變化？是怎么樣進行的？實驗反應了細胞膜的什么特點？
提示：這是蛋白質分子運動的結果， 體現(xiàn)了細胞膜的結構特點——一定的流動性。
講述：科學家們發(fā)現(xiàn)， 構成細胞膜的絕大多數(shù)蛋白質和磷脂分子是可以運動的。因此，我們又將細胞膜的結構模型稱之為“流動鑲嵌模型” 。
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問題：細胞膜的流動性對于細胞完成各項生命活動有何意義？
啟發(fā)實例：白細胞吞噬病菌；變形蟲伸出偽足來捕食；精卵結合的過程等。
環(huán)節(jié)四：樹立結構與功能相適應的觀點——細胞膜的功能
問題：結合課本，從細胞膜的位置和結構以及其特點分析細胞膜的功能。
小結：（1）細胞的邊界；（ 2）控制膜內外物質的交換；（ 3）與活細胞的各種代謝活動有關。
環(huán)節(jié)五：植物細胞壁
問題：細胞膜是動植物都有的細胞結構，為何植物細胞能夠維一定的形態(tài)，并且具有一定的彈性和硬度，這與植物細胞的何種結構有關？（細胞壁）
自主閱讀課本，簡述細胞壁的化
11、學組成和功能。
小結：植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，細胞壁保持細胞正常形態(tài)；支持、保護細胞。
七、課堂小結
1.制備細胞膜的材料
哺乳動物成熟的紅細胞 (沒有細胞壁、細胞核和眾多的細胞器 )
2.細胞膜的成分
細胞膜主要由脂質（磷脂）和蛋白質組成，還有少量糖類；
蛋白質對細胞膜的功能有重要的作用， 功能越復雜的細胞膜， 蛋白質的種類和數(shù)
量約多。
3.細胞膜的功能
（ 1）將細胞與外界環(huán)境分隔開
（ 2）控制物質進出細胞
（ 3）進行細胞間的信息交流
八、板書設計
3.2《細胞的結構與類
12、型——細胞膜》
一、細胞膜
1.化學成分：主要是磷脂和蛋白質
2.結構：
（ 1）基本骨架：磷脂雙分子層
（ 2）蛋白質分子鑲在、嵌入、貫穿磷脂雙分子層
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（ 3）糖蛋白——位于細胞膜外表面
3.結構特點：一定的流動性
4.功能：
（ 1）將細胞與外界環(huán)境分隔開
（ 2）控制物質進出細胞
（ 3）進行細胞間的信息交流二、細胞壁
1.化學成分：纖維素和果膠
2.功能：支持、保護作用；維持細胞形態(tài)。
九、作業(yè)設計
1．最能代表細胞膜的基本化學成分的一組化學元
13、素是 ( )。
A． C、 H、O、N B． C、 H、O、N、 S
C． C、 O、H、P D．C、H、O、 N、P
2．下列不屬于細胞膜的生理功能的是 ( )。
A．保護性屏障
B．控制物質進出細胞
C．信息的接收和傳遞
D．能量的儲存和釋放
3.下圖表示細胞膜的亞顯微結構，據(jù)圖回答下列問題：
（1）為獲得純凈的細胞膜， 應選取下述材料中的 ___________________做實驗
（填字母）。
A．人的成熟紅細胞 B．人的口腔上皮細胞
C．蛙的紅細胞 D．雞肝研磨液
將選取的上述材料放入 _______
14、_中，由于滲透作用，一段時間后細胞將破裂。
（2）細胞膜的基本支架是 （填標號）。
（3）細胞膜功能復雜程度主要與 有關（填標號）。
（4）吞噬細胞吞噬病菌的過程體現(xiàn)了細胞膜具有 ________性。
十、教學反思
本節(jié)主要通過創(chuàng)設問題情景讓學生思考、 討論，通過運用科學實驗史料讓學生分析、探究，培養(yǎng)學生建構生物學知識的能力。 這樣不僅強化知識結論的形成過程 ,使學生能感受到培養(yǎng)學生建構生物學知識的能力。這樣不僅強化知識結論
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的形成過程 ,使學生能感受到通過分組合作制作細胞膜的結構模型來加強學生的
合作交流 , 及時了解學生掌握知識的情況。高中生物課程標準提出了“提高學生
生物學核心素養(yǎng)”這一理念，本節(jié)的教學設計充分體現(xiàn)該理念。
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《細胞膜和細胞壁》教案
