人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能教案设计

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能教案设计，共4页。教案主要包含了问题探讨等内容，欢迎下载使用。

1、 知识与技能
（1）简述细胞膜的成分与功能
（2） 解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用
2、 情感态度与核心素养
（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，理解细胞是地球上最基本的生命系统
（2）培养学生形成生物体结构与功能相适应的生命观点
（3）培养对学生科学探究的认识，了解“提出假设”这一科学方法。
（4）通过小组合作，培养学生的相互协作精神和合作的品质
教学重难点
1.教学重点
（1）细胞膜的功能。
（2）细胞膜成分的探索历程。
2.教学难点
对细胞膜成分探索历程的认识。
教学过程
（一）本章导入
引用翟中和院士的话“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”，说明细胞中物质必须形成特定的结构才能发挥功能；细胞的不同结构空间需要协调配合才能有序、高效地完成生命活动。
再通过讲解过渡到第一节内容。“我们从第一章走‘近’细胞到第二章走‘进’细胞，已经了解细胞的种类以及细胞的组成分子。那么今天继续走‘进’细胞了解细胞的结构，我们由外到里最先了解细胞的细胞膜。”
（二）新课导入
活动：打破鸡蛋外壳，将蛋清和蛋黄倒入透明的培养皿中。请同学们观察：鸡蛋黄与蛋清之间被什么结构分隔开？
体验：用手轻触鸡蛋黄，感受卵黄膜的柔软度、颜色等，感受细胞膜的存在（卵黄膜是是受精卵的细胞膜发育而来）
思考：如果把蛋黄看做一个细胞，蛋清中的物质透过卵黄膜随意进出细胞吗？
（三）探究一：细胞膜的功能
【过度】一个国家有陆地、海域，领空的边界，使人体与外界分隔得皮肤和黏膜，是人体的边界，系统的边界对系统的稳定至关重要，细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，也叫质膜。细胞膜作为系统的边界，它在细胞的生命活动中起什么作用呢？
引导学生阅读课本40页到41页，并且认真听讲结合教师比喻理解。
1.将细胞与外界环境分隔开。
“细胞膜将细胞与外界环境隔开，这保障了细胞内部环境的相对稳定。我们普遍认为生命起源于原始海洋，其大致过程是这样的：无机小分子形成有机小分子，有机小分子聚合成有机大分子，它们相互作用构成以蛋白质和核酸为基础的多分子体系，而此时膜的出现，刚好把这些生命物质与外界环境分隔开，同时两者间能进行物质交换。”
实验分析：
实验一：取A、B两个容器，分别加入等体积的清水和沸水，然后将新鲜的紫色苋菜叶分别浸入A、B两个容器中，观察颜色的变化。
思考：
实验一中B烧杯的水为什么变成紫红色？而A烧杯颜色不变？
破坏了细胞膜，里边的色素流利流出来，所有出现颜色变化；而水对细胞膜没有破坏作用，所有没有颜色变化。
实验二：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。
让学生根据实验现象推测细胞膜的功能，引导得出细胞膜的第二个功能
2.控制物质进出细胞。
“细胞膜能够控制物质进出，具体的为细胞需要的营养物质可以进入，不需要或者有害的物质不容易进入；同时，细胞内的代谢废物和一些分泌物也会及时排除去。这个功能与细胞膜的选择透过性是相适应的，关于细胞膜的结构和性质后续我们会详细学习。目前估计有同学会想，既然细胞膜能够控制有害物质的进出，我们是不是就不会生病了呢？当然不是，大家记住细胞膜这个功能是有相对性的，有害物质是不容易进入细胞，但不表示不能，当有些病菌、病毒侵入细胞，使生物体患病。”
（在讲解过程中引导学生完成“问题探讨”。完成问题：
【提问】1.为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？
2.据此推测，细胞膜作为细胞边界，应该具有什么功能？）
控制物质进出细胞的功能
3.进行细胞间的信息交流。
（借助ppt展示三种细胞间信息交流方式，学生根据动画复述信息交流方式）
【过度】}“在日常生活中，有闻香识美人之说，为什么鼻子接触香水，大脑皮层能产生“香”的感觉，进而判断出美人?
其实，细胞和细胞之间也有它们的秘密语言，它们也有交流。细胞膜能够接受外界信息和释放信息，与体内其他细胞同时进行细胞交流，细胞不是孤立存在的，它们需要保持功能协调。细胞间的信息交流具体又分为三种方式。
第一种是通过信号分子间接交流。比如，内分泌细胞分泌激素，经过血管的运输，激素到达靶细胞需要与靶细胞表面的受体蛋白结合。除了激素，一些抗体和神经信号等也可以作为信号分子被传递。受体是细胞膜表面的识别信号分子的物质，本质是蛋白质。
第二种是直接交流。比如精子和卵细胞的结合。
第三种是通过特殊的通道。如高等植物细胞间形成的信号通道—胞间连丝。”
【问题探讨】
相邻的细胞如何进行信息交流？
距离较远的细胞如何进行信息交流？
相邻却不紧挨的细胞如何进行信息交流？
总结细胞膜的功能
课堂互动：这些诗句说的是细胞膜的什么功能？
是谁，隔开了原始海洋的动荡 ―――与外界环境分隔开
是谁，奏鸣了生命的交响 ―――与外界环境分隔开
是谁，为我日夜守边防 ―――控制物质进出细胞
是谁，为我传信报安康。 ―――进行细胞间的信息交流
啊，伟大的细胞膜呀！
没有你，我会是何等模样！
（四）探究二：细胞膜成分的探索历程
【过渡】“我们刚刚介绍了细胞膜可以进行细胞间的信息交流。多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞‘社会’，社会如果没有信息交流肯定不能维持稳定。同样的细胞没有信息交流也无法完成整个生命活动。细胞膜的功能是与它的成分和结构密切相关的，现在我们跟着科学家的脚步来了解一下细胞膜化学成分的探索历程”
引导学生阅读42页“思考&middt;讨论”，以连续的问题带领学生科学家是如何一步一步探索出细胞膜的物质成分。
【提问】
1.1895年，欧文顿实验是如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论？其他科学家如何进一步研究构成细胞膜的脂质类型的？
带领学生阅读第一部分内容，动画展示欧文顿实验，引导学生思考问题。
Ppt展示血红细胞，解释为什么哺乳动物成熟血细胞可以作为实验材料
根据“相似相溶”原理，从现象推理。细胞膜成分提取获得脂质，进一步判断是胆固醇和磷脂。
2.1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列必然为连续的两层”的？
先得出实验结果是脂质单层分子的面积是膜表面积的2倍。
（详细介绍磷酸分子的结构，以及它的亲水端和疏水端.)
PPT展示引导
根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气——水面上铺展成单分子层？
进一步引导
细胞膜的俩侧都有水环境存在，请打单的推测和想象一下，在这样的环境中的磷脂分子可能怎么排布？
2.1925年，戈特和格伦德尔的实验是如何得出“细胞膜中的磷脂分子排列为两层”的？
实验结果是脂质单层分子的面积是膜表面积的2倍。
3.1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么？推论是什么？
结果看书，推论是细胞膜除含脂质分子外，可能还含有蛋白质。
根据书本上的内容，学生小组在书本上找出细胞膜的所有成分及含量关系
板书设计
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质的进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
二、细胞膜成分探索历程
1.脂质
2.蛋白质
3.多糖