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1第3章细胞的基本结构第1节细胞膜──系统的边界教学目标：1.知识目标：1）.简述细胞膜的成分和功能。2）.体验科学家研究细胞膜的历程，2.能力目标：进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。3.情感目标：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;制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理，养成科学的思维方法。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。教学难点：1、用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。2、细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。课时安排：1课时教学程序教师的组织和引导学生活动导课：细胞像一台精密的生命机器，今天我们将这一生命机器拆开，来了解细胞各部分的结构和功能。复习提问：动物细胞的基本结构，植物细胞呢？问题探讨：1、光镜下能看清细胞膜吗？2、科学家在用电镜看清细胞膜之前，已经确定细胞膜存在的依据是什么？过渡：任何系统都有一个边界，边界把系统内部和外部分隔开来。例如，国与国之间有国界，人体的皮肤、黏膜就是人体内部与外界环境的边界。那么细胞与外界的边界呢？一、细胞膜化学成分[创设情景1]：细胞膜是细胞与外界环境分隔开来的边界，那么它是由哪些物质组成的，具有怎样的结构，可以执行哪学生思考后回答利用已有知识和生活经验进行思考回答，并大胆猜测。2些功能呢？要研究细胞膜的化学成分及结构，首先我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就结合实验体验一下细胞膜的制备。1.体验制备细胞膜的方法的实验问题探讨：要制备细胞膜，首先要确定合适的实验材料，是不是所有的细胞都适合呢？[创设情景2]：屏幕展示几种细胞图象（叶肉细胞、肌细胞、红细胞）上述几种细胞中，哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢？请尝试说出原因？①选植物细胞还是动物细胞，为什么？②动物细胞除了细胞膜外，它的细胞核和许多细胞器也有膜，这些膜与细胞膜混在一起，很难获取细胞膜，选择何种材料更好呢？如果有一种细胞没有细胞核和众多其他有膜的结构，那么用这种细胞作为制备细胞膜的材料，这个问题就迎刃而解了。那么有没有这么一种细胞呢？③能不能用鸡或鸭的红细胞呢？[创设情景3]：现在我们又遇到了一个问题，如何使细胞破裂，让细胞内容物流出来？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？[创设情景4]：红细胞吸水胀破的图片细胞内的物质是有一定浓度的，如果把细胞放在清水中，水会进入细胞，把细胞胀破，细胞内的物质流出来，这样我们就可以得到细胞膜了。思考：若在试管中制取细胞膜，细胞破裂后，还需用什么方法才能把细胞膜和细胞质分离？[小结]：在体验细胞膜的制备过程中，我们了解到。选取合适的实验材料是我们实验能否成功的一个很关键的环节。在这个实验中我们为什么选取哺乳动物的红细胞作为实验材料？采用了什么方法使细胞破裂？刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来。如果把这个实验放在试管中进行的话，你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗？2、细胞膜的成分通过长期的研究，现在我们已经比较清楚地了解了细胞膜的化学结构了。接下来我们一起沿着科学家研究足迹，一起重温一下人类探索细胞膜结构的过程。[创设情景5]：展示资料一、1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动物利用已有知识展开讨论动物细胞没有细胞壁，所以选择动物细胞制备细胞膜更容易。教材P40相关信息思考、回答不行，细胞太小了观察图，展开思考。阅读P41相关信息，思考、回答。（差速离心）（没有细胞壁，没有细胞核和其他有膜的细胞器;渗透作用）3细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。资料二、人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质。用这种物质处理细胞膜，会使细胞膜分解。思考：请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点?思考：那么大家联想一下前面的知识，回想一下，在组成细胞膜的脂质中哪种脂质最丰富，含量最多？思考：你能设计实验证明细胞膜中含有蛋白质吗?思考:那么除了脂质和蛋白质以外，细胞膜还含有哪些成分呢？请同学们阅读一下课本P41。我们知道细胞膜还含有少量糖类。成分红细胞细胞膜肝细胞细胞膜大肠杆菌蛋白质606075脂质404025糖类微量00说明：①不同细胞膜中，各种物质的含量是不同的。②功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多总结：细胞膜功能的复杂程度与蛋白质种类和数量有关。二、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开。细胞膜作为系统的边界，它的最明显的功能是分隔作用。将细胞膜与外界环境分隔开，保持了相对稳定的细胞内部环境。就好象学校的围墙一样，围墙把校园与校外分隔开来，保证了校园环境的稳定，让同学们可以安心学习。我们知道生命起源于原始的海洋，原始海洋中的有机物逐渐聚集并相互作用，演化出原始的生命。而在这个过程中，膜的出现至关重要。它使生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的生命系统。2.控制物质进出细胞。[创设情景6]：物质进出细胞的示意图从图解我们可以清楚地看出，有些物质可以从外界进入细胞，而有些物质则不容易进入。细胞内的某些物质可以排出到细胞外，而有些成分则不能出去。由此可见，细胞膜像边理解科学探索的执着与艰辛，学生应养成科学思考的习惯。思考（说明细胞膜中含有脂质和蛋白质）磷脂，磷脂是细胞膜的主要成分。在获取的较纯净的细胞膜中加入双缩脲试剂阅读，讨论想像原始海洋环境的恶劣，思考细胞膜的出现重要意义同学们列举现实中的具体事例，深刻理解此功能比较、分析得出细胞膜的控制物质进出的功能是相对的。4防检查站一样，对进出细胞的物质进行严格的“检查”，所以细胞膜有控制物质进出细胞的功能。思考:有人把细胞膜的这个功能比喻窗纱，窗纱能将小虫挡在外面，而能让空气进入，你认为这种比喻恰当吗？有没有不妥的地方？3.进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，每个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存，因此，细胞之间也像人一样需要彼此之间交流信息。细胞之间交流信息与细胞膜有着密切的关系。信息交流的方式多种多样[创设情景7]：方式一、激素分泌传递作用过程（间接交流）细胞分泌的化学物质（激素），随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。这种方式好象是人与人之间通过邮件来传递信息。在邮件传递过程中，为了保证传递的准确无误，收件人要有一个准确详细的地址。同样，在间接交流中，激素通过靶细胞膜上的受体来识别靶细胞，这样可以保证激素准确无误地作用于靶细胞。[创设情景8]：方式二、细胞识别过程（直接交流）细胞可以通过细胞膜的直接接触来传递信息。这种方式就好象是人与人面对面的交流。人与人之间除了上述两种交流方式外，现在我们还可以通过网络来交流。细胞之间也有用来交流的网络。[创设情景9]：方式三、胞间连丝相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，例如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。这种方式就好象是人与人之间通过电话来传递信息。思考:除此以外，细胞膜还有哪些功能？三、细胞壁的成分和功能（出示细胞壁亚显微图）思考：1、细胞壁的主要成分和功能？2、细胞会和细胞膜一样，具有控制物质进出功能吗？有相同之处：对通过的物质有选择性。也有不同之处：细胞膜对进出细胞的物质的选择有主动性。而窗纱没有，只是机械的阻隔。找出这种交流方式中的“发件人、邮件、邮差及收件人”观察P42图3-2阅读文字抓关键词比较、分析、概括（分泌、排泄、免疫等功能）观察、思考、回答、体会细胞膜的重要意义