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視頻標簽：細胞膜,系統的邊界
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：人教版高中生物必修1《分子與細胞》第三章第一節細胞膜—系統的邊界第1課時-四川省優課
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細胞膜的結構
第1節 細胞膜——系統的邊界第1課時
一、 教材分析
“細胞膜——系統的邊界”是人教版高中生物必修1《分子與細胞》第三章第一節的
內容。教材的第一章講了細胞在生命活動中的重要性，第二章講了組成細胞的分子，這一章進一步講述細胞的結構，前三章將結構層層縮小，而本章的第一節中“體驗制備細胞膜的方法”要求學生能夠正確的完成實驗操作，實驗操作在生物學科教學中一直貫穿始終，能夠正確完成這次實驗對學生是一次很好的鍛煉。本節中“組成細胞膜的成分”是第三章學習細胞膜的“生物膜的流動鑲嵌模型”的基礎。“細胞膜的功能”為后面學習《細胞的物質輸入和輸出》打下基礎，所以在教材地位上，本節起到了承上啟下的作用，既是前面章節的延伸和深化，又是學習后面章節的基石。
二、 學情分析
通過學習前面兩章的內容，學生已經掌握了細胞在生命活動中的重要性，也熟知組成細胞的分子在生命活動中所起的主要作用，這為本節分析細胞膜的成分奠定了基礎。在初中學生已經初步了解了細胞的結構，在選擇實驗材料時，稍作提示，學生就能對實驗結果做出正確的解釋。
三、 教學目標
知識目標：1、能夠選出制備純凈的細胞膜所需要的實驗材料，并說明選材原因
2、簡述細胞膜的成分
能力目標：能夠完成“體驗制備細胞膜的方法”實驗
情感態度價值觀目標：通過小組合作完成實驗，嘗試與他人積極溝通協作，共同
面對和解決疑難問題。 四、教學重、難點
教學重點：簡述細胞膜的成分
教學難點：如何根據實驗結果確定實驗材料
體驗制備細胞膜的方法
五、教學策略
2
1、 通過探究“植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜”，使學生親自參與
到探究活動中來，并通過提出問題、設計實驗、做出假設、進行實驗、分析實驗結果等步驟，讓學生自己來找到問題的答案，在這個過程中也讓學生初次接觸探究的基本步驟，掌握制備細胞膜的方法。
2、 通過用帶電子目鏡的光學顯微鏡實時的展示學生的視野，能在有限的課堂時間
中讓學生都能看到正確的實驗結果，使較為微觀的實驗變得直觀，更有說服力。 3、 通過提供材料，重走“探究細胞膜的成分”的歷程，讓學生自己分析材料，獲
取知識。
六、 課時安排：一課時 七、 課前準備
1、 輔導學生閱讀教材40頁“體驗制備細胞膜的方法”，完成導學案上的課前預習，幫
助學生掌握制備細胞膜的原理和步驟。
2、 復習顯微鏡的基本結構和用不同的實驗材料制片的方法。
3、 準備導學案、多媒體教具、ppt、電子目鏡輔助軟件ToupView、學生實驗器材等
八、 教學過程
【引入新課】創設情景，激發學生的學習欲望：
在上課之前請同學們一起來觀看一個小視頻，這是一只單細胞生物，變形蟲，此時他正在進行變形運動。
T：在視頻中，同學們能否看到變形蟲和外界有明顯的界限？ S：能
T：這個界限是什么？ S：細胞膜
T：既然細胞有細胞膜，那如何通過實驗獲得細胞膜？細胞膜的成分又是什么呢？帶著這些問題我們一起走進今天的課堂”細胞膜——系統的邊界”
過渡：想要知道細胞膜的化學組成，先要把細胞膜和細胞的其他成分分開，怎么做到啦？接下來我們就通過“體驗制備細胞膜的方法”嘗試獲得細胞膜？ （一） 體驗制備細胞膜的方法
【課中探究】
提出問題：植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜？ T：想要通過實驗分離得到細胞膜,必須先要選擇實驗材料，我們常見的實驗材料就是動、植物細胞，到底選擇誰啦？
S:……
T :有選擇動物細胞的，有選擇植物細胞的，那究竟選擇哪種更好些啦，接下來我們就來探究這兩種材料哪種更適合制備純凈的細胞膜啦？
設計實驗：植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜？
T：課前我們一起學習了教材上用哺乳動物成熟紅細胞制備細胞膜這個實驗，知道了這個實驗的原理和實驗具體的操作步驟，現在我給同學們提供下面的材料，請同學們借助教材
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上用哺乳動物成熟紅細胞制取細胞膜的實驗原理和步驟，設計實驗來解決剛才提出的問題。請同學們以小組為單位進行討論，并把設計的步驟填寫到導學案的對應位置。(學生討論，并記錄答案)
實驗材料：洋蔥、豬的紅細胞稀釋液、蒸餾水、試管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡
第一組 第二組
實 驗 步 驟
1 取洋蔥外表皮制片 2 在低倍鏡下觀察
3 4
T：我請XX同學說說他們組的答案。
S：我們組把實驗分為了兩組，第二組第一步取豬的新鮮血液稀釋液制片，第二步在高倍顯微鏡下觀察細胞的正常形態，兩組的第三步都是滴加蒸餾水，第四步都是再次觀察細胞的形態變化。
T：同學們同意他的實驗設計嗎？ S：同意
做出假設和預期：植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜？
過渡：看來同學們的實驗步驟都是一致的。如果實驗完成后，我們觀察到第一組細胞脹破，第二組細胞吸水不漲破，那誰更適合用來制備細胞膜啦？ S：植物細胞
T：同學們還能不能預測出其他的實驗結果，并分析此時可以得到的結論啦？請XX同學來給大家說說他的想法。
第一組 第二組 實驗結論
實 驗 結 果
脹破 不漲破
S：還可能第一組不漲破，第二組吸水脹破，此時動物細胞更適合做材料；也有可能兩組都不脹破，此時兩種材料都不適合制備細胞膜；也可能兩組都吸水脹破，兩組都適合制備細胞膜。
T：回答的非常完整，請大家鼓掌。
進行實驗：植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜？
過渡：根據同學們的設計，結果究竟是什么啦？接下來請同學們動手完成這個實驗，左邊8組做第一組實驗，右邊8組做第二組實驗。請小組成員之間相互合作，共同完成實驗，并把實驗結論填寫到學案的對應位置。我這里有兩臺安裝有電子目鏡的顯微鏡，能在屏幕上顯示同學們的實驗結果，有沒有哪兩個同學勇敢的來講臺上完成實驗，讓大家都能看到你的實驗結果。
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（學生完成實驗，教師分組查看和輔導）
實驗結果分析：植物細胞、動物細胞誰更適合制備純凈的細胞膜？
過渡：好，同學們放下手中的實驗，絕大部分組都已經完成了實驗，還有部分組沒能完成實驗，由于實驗存在著很多偶然性，所以沒有做出實驗結果也是很正常的，我們一起來分析實驗結果。
T：這是第一組同學的兩張照片，1、請這位同學來說說這兩張照片分別是什么時候拍的，2、你們觀察的結果細胞破裂沒有？
S：第一張是加水前的照片，第二組是加水后的照片，我看到的是洋蔥細胞吸水后不脹破。 T：其他組同學和他們的結果一樣嗎？ S:一樣
T：大家觀察到的實驗結果都是植物細胞加水后不破裂。我們來看另一組的實驗結果，講臺上這組同學用的是豬血細胞做實驗，我們讓他說說實驗結果。1、請這組同學來說說這兩張照片分別是什么時候拍的？2、你們觀察到細胞破裂沒有？
S：第一張是加水前的照片，第二組是加水后的照片，我看到的是豬血細胞吸水后細胞脹破。
T：同學們不一定能看到細胞破裂的過程，動作比較慢的同學可能滴加蒸餾水后看到的載玻片上是一片空白，原因是細胞都破裂了�？偨Y剛才的實驗結果，同學們觀察到植物細胞吸水不脹破，而動物細胞吸水脹破，由此同學們可以得出什么結論啦？ S：動物細胞更適合制備細胞膜。
T：請同學們結合細胞膜的結構，想想為什么吸水后，動物細胞脹破，而植物細胞不脹破。 S：因為動物細胞沒有細胞壁
T：嗯，確實如此，細胞壁的伸縮性很小，使得植物細胞不能吸水脹破，動物細胞能吸水脹破。當動物細胞吸水脹破后細胞中的內容物流出，此時溶液中除了有細胞膜以外還有細胞中的其他成分，要想把細胞膜與其他成分分開，后期還要進行離心、過濾等操作。就是說要得到純凈的細胞膜，我們先要讓細胞吸水脹破，后期還要進行離心、過濾等操作才行。
過渡：回到剛才的實驗結論上，動物細胞和植物細胞相比，動物細胞更適合制備細胞膜，那這么多動物細胞，選哪類細胞更好啦？請同學閱讀下面的材料。
資料一：科學家發現，在普通動物細胞中有細胞核和多種有膜的細胞器，如線粒體，而這些結構都有膜，且各結構都能吸水脹破，哺乳動物成熟紅細胞中沒有細胞核和縱多的細胞器。
S：哺乳動物成熟紅細胞，其有細胞核和各種有膜的細胞器。
T：確實如此，普通的動物細胞滴加清水后溶液中除了有細胞膜外，還會有核膜和各種細胞器膜，為后期哪些步驟的處理帶來不便 S：為后期分離細胞膜的分離等帶來麻煩。
T：剛學過的知識用的很好，通過實驗結果和分析，在所有的細胞中，要得到純凈的細胞膜，我們最好選擇哪類細胞？
S：哺乳動物成熟的紅細胞更適合作為實驗材料， T：原因有哪些啦？我請一個同學來說說。
S:1、它是動物細胞，沒有細胞壁，細胞能夠吸水脹破。2、沒有細胞核和各種有膜的細胞器。
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（二）、細胞膜的成分
過渡：通過上面的實驗和后期的離心和過濾我們得到了細胞膜，那細胞膜由哪些成分組成啦？為了回答這個疑問，科學家們經歷了一個漫長的探究歷程，接下來我們一起沿著科學家的研究足跡，重溫人類探索細胞膜結構的歷程。請同學們分析資料二、三，找到細胞膜的成分有哪些？
資料二：1859年，歐文頓用500多種化學物質對動物細胞膜的通透性進行了上萬次研究。發現凡是易溶于脂質的物質也容易穿過膜，不容易溶于脂質的物質不容易穿過膜。
資料三：科學家對細胞膜化學成分深層分析發現，用蛋白酶處理細胞膜，細胞膜會被蛋白酶分解。
T：請XX來回答這個問題 S：含有脂質和蛋白質。
T：細胞膜還有其他成分嗎？請同學們閱讀資料四，找到下面問題的答案。 資料四：下表是細胞膜中各成分含量百分比
成分 人紅細胞膜
大腸桿菌細胞膜
蛋白質 49 75 脂質 43 25 糖類
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微量
1、 細胞膜的成分還有什么？
2、 細胞膜功能的復雜程度與哪種成分有關，為什么？ T：請XX來回答這個問題
S：糖類；大腸桿菌細胞膜更為復雜，他的蛋白質含量也高，所以我認為細胞膜的功能復雜程度跟蛋白質有關。
T：同學們同意他的判斷嗎？ S：同意
T：大家的判斷都是正確的，科學研究表明功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。小結一下我們剛才所學的內容。通過剛才的分析我們知道了細胞膜的成分包括了哪些啦？
S：主要是蛋白質、脂質、少量糖類
T：我們還知道了細胞膜功能的復雜程度與蛋白質的種類和數量有關。
過渡：一般情況下，各成分在膜上的含量是相對穩定的，如果含量發生改變，預示著生物體可能發生了某些變化。下面是一張體檢報告單，請同學們閱讀教材41頁“與生活的聯系”，找出這個體檢者身體可能出了什么變化，你判斷的理由是什么？
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S：可能出現了癌細胞，原因是癌胚抗原超出正常值。
T：非常好，醫生可以通過報告單中AFP、CEA的含量初步判斷病人是否患肝癌、胃腸道腫瘤。但這僅僅是初步判定，后期還要進一步的檢查才能確診。 【課后探究】
過渡：腫瘤其實是一種非常古老的疾病。公元前300多年，西方醫學史上就有“癌癥”的文字記載。多少世紀以來，腫瘤像幽靈一般死死地糾纏著人類，每年要吞噬數百萬人的生命，致使人們"談癌色變。既然腫瘤有這么大的危害，早發現早治療是我們對抗腫瘤的方法之一，請同學們課后查閱相關資料，找找細胞膜上還有哪些成分可以用來檢測腫瘤，檢測原理又是什么？ 課堂總結
T：這節課我們就學到這了，請同學們回憶一下，你學到了什么啦？
S：這節課通過實驗，我掌握了制備細胞膜的基本步驟，及選擇怎樣的材料更適合用來制備純凈的細胞膜;通過材料分析我知道了細胞膜的成分及細胞膜功能的復雜程度與蛋白質的種類和數量有關。。。。。。 當堂檢測
過渡：總結得非常完善了，在這老師就不做補充了。這些知識你會了嗎，我們就來當堂檢測一下吧。請同學們完成導學案上的當堂檢測。
1、科學家在制備較純凈的細胞膜時， 一般不選用植物細胞，其原因是 ① 植物細胞細胞液中的有機酸會溶解膜結構 ②光學顯微鏡下觀察植物細胞 ，看不到細胞膜 ③植物細胞的細胞膜較薄
④植物細胞有細胞壁，提取細胞膜的過程繁瑣 ⑤植物細胞內會有其他膜結構干擾
A、①④ B、②③ C、②⑤ D、④⑤
2．科學家將哺乳動物的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現溶血現象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的結構在生物學上稱為“血影”。其主要成分是( ) A．無機鹽、蛋白質 B．蛋白質、糖類 C．脂肪、蛋白質 D．磷脂、蛋白質
3．某同學欲獲得較純凈的細胞膜，以研究其結構及功能。請你幫助設計一個實驗。 (1)選取人體的_____作為獲取細胞膜較純凈物的來源。 A．成熟紅細胞 B．神經細胞 C．白細胞 D．口腔上皮細胞
(2)將選取的材料放入_____中，一段時間后細胞將漲破
(3)再用____法獲得純凈的細胞膜，將膜成分分離提純后，用________試劑可鑒定其中的
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蛋白質，具體現象是___________。
T：好，還沒完成的同學在下課后認真完成，下節課我們進行評講。好，下課！
板書設計
第一節 細胞膜——系統的邊界（第１課時）
一、 體驗制備細胞膜的方法
實驗材料：動物細胞
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
