《细胞膜和细胞壁》教案

《细胞膜和细胞壁》教学设计
（高一）六合高级中学沈琨
一、教材分析
《细胞膜和细胞壁》是苏教版高中生物必修一第三章第二节的内容，主要包括细胞膜的主要成分、结构与功能。

本节是在学习了生物中的大分子以及原核细胞与真核细胞结构的基础上进行的，为以后细胞器、物质进出细胞的方式等内容做铺垫，起着承上启下的作用。

二、学情分析
本节课的授课对象是高一年级学生，他们对细胞中的化合物有了较为全面的认识，但是对于组成细胞膜的各种化合物如何有序组合而形成完整的结构，以及“结构与功能相适应”观点都是初次接触。

本节课从微观的领域认识细胞膜，较为抽象，且结论性知识较多，导致学生学习较为困难。

三、教学目标
1.知识目标：
（1）准确说出细胞膜的成分组成、结构特点和功能；
（2）识记植物细胞壁的化学成分和功能。

2.技能与方法目标：
（1）通过分析细胞膜亚显微模型，描述各部分的结构和名称，培养学生识别生物图式的能力；
（2）根据科学探究实验，培养学生依据科学史构建生物学知识的能力。

3.情感态度与价值观目标：
通过分析细胞膜的流动镶嵌模型，引导学生树立结构与功能相适应的观点。

四、教学重、难点
1.教学重点：细胞膜的内部结构组成与特点。

2.教学难点：细胞膜的结构成分以及细胞膜的流动性。

五、课前准备
ppt课件
六、教学过程
（一）创设情境，导入新课
展示光镜下未经染色动物细胞图片和光镜下气泡图片，让学生讨论回答问题：
1、使用显微镜观察细胞时，你是如何区分显微镜视野中的气泡和细胞？
答案提示：气泡中间光亮，里面只有空气；边缘颜色较深。

细胞具有细胞膜、细胞核和细胞质，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。

【过渡】那么，细胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解决这个问题，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。

（二）合作探究，小组讨论
要想研究细胞膜的结构与成分，必须制备纯净的细胞膜。

我们往往选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与细胞器。

那具体操作方法如何呢？
播放制备细胞膜的实验视频，让学生明确制备方法——哺乳动物红细胞放到清水里，红细胞会因吸水而胀破，从而获得纯净细胞膜。

【过渡】已经获取了细胞膜，如何分析细胞膜的成分是什么？
让我们跟随科学家的脚步，探索细胞膜的结构成分。

环节一：探究细胞膜的化学成分
资料1：1895年，欧文顿发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜进入细胞中。

思考：从资料中你可得知细胞膜中含有什么成分？依据是什么？
资料2：20世纪初，科学家们第一次将细胞膜从红细胞中分离出来，并且发现细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。

思考：由此推测，细胞膜上最有可能还含哪种化合物？
小结：通过科学家对细胞膜化学成分的深层研究发现：细胞膜上确有蛋白质分子存在。

细胞膜中的脂质主要是磷脂。

屏幕出示细胞膜的主要化学成包括磷脂、蛋白质和糖类，分示意图如下：（边画图边讲述）
通过以上分析我们已知道细胞膜的主要成分，问题：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是怎样进一步组合起来形成完整的细胞膜？
环节二：探索细胞膜的结构
资料3：1917年，郎姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子排成单层，而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。

（如下图）空气
思考：从磷脂分子的排布情况看，磷脂分子的头部和尾部与水的亲和力有什么不同？
资料4：1925年，科学家们把红细胞细胞膜中的磷脂分子抽提出来，发现其单层分子在水面的铺展面积是红细胞表面积的两倍。

思考：这提示了什么内容？（细胞膜由双层磷脂分子层组成）
讲述：我们知道细胞主要生存在液态环境中，细胞膜的外侧直接与液体接触，细胞膜的内侧也直接与液体接触。

问题：那么，细胞膜中的双层磷脂分子应该怎样排布才能稳定地存在于液体
中？（提示：结合磷脂分子的头部具有亲水性和尾部具有疏水性将细胞膜上的磷脂双分子层试着画出其排布情况，并讲出其排布特点。

）
屏幕出示排布结果如下：
细胞膜磷脂双分子层示意图
小结：磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，其在细胞膜上的排布特点是——头朝两侧尾相对。

问题：磷脂双分子层和蛋白质分子怎样组合?
屏幕出现图示，让学生回答蛋白质分子分别以三种方式和磷脂双分子层结合。

在细胞膜的外表面还有糖蛋白，糖蛋白起什么作用？（识别、信息传递等）
小结：
蛋白质的位置：（1）镶在磷脂双分子层的两侧；（2）嵌入在磷脂双分子层中；（3）贯穿整个磷脂双分子层。

总结细胞膜的结构：磷脂双分子层、糖蛋白。

环节三：探讨细胞膜的结构特点
问：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是否静止？科学家们通过实验对这个问题进行了研究。

资料5：人细胞与熟悉宝融合过程示意图。

问题：人细胞和鼠细胞为什么能融合？这个过程发生了什么变化？是怎么样进行的？实验反应了细胞膜的什么特点？
提示：这是蛋白质分子运动的结果，体现了细胞膜的结构特点——一定的流
讲述：科学家们发现，构成细胞膜的绝大多数蛋白质和磷脂分子是可以运动的。

因此，我们又将细胞膜的结构模型称之为“流动镶嵌模型”。

问题：细胞膜的流动性对于细胞完成各项生命活动有何意义？
启发实例：白细胞吞噬病菌；变形虫伸出伪足来捕食；精卵结合的过程等。

环节四：树立结构与功能相适应的观点——细胞膜的功能
问题：结合课本，从细胞膜的位置和结构以及其特点分析细胞膜的功能。

小结：（1）细胞的边界；（2）控制膜内外物质的交换；（3）与活细胞的各种代谢活动有关。

环节五：植物细胞壁
问题：细胞膜是动植物都有的细胞结构，为何植物细胞能够维一定的形态，并且具有一定的弹性和硬度，这与植物细胞的何种结构有关？（细胞壁）自主阅读课本，简述细胞壁的化学组成和功能。

小结：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细胞壁保持细胞正常形态；支持、保护细胞。

七、课堂小结
1.制备细胞膜的材料
哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞壁、细胞核和众多的细胞器)
2.细胞膜的成分
细胞膜主要由脂质（磷脂）和蛋白质组成，还有少量糖类；
蛋白质对细胞膜的功能有重要的作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量约多。

3.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
八、板书设计
3.2《细胞的结构与类型——细胞膜》
一、细胞膜
1.化学成分：主要是磷脂和蛋白质
（1）基本骨架：磷脂双分子层
（2）蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层
（3）糖蛋白——位于细胞膜外表面
3.结构特点：一定的流动性
4.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
二、细胞壁
1.化学成分：纤维素和果胶
2.功能：支持、保护作用；维持细胞形态。

九、作业设计
1．最能代表细胞膜的基本化学成分的一组化学元素是()。

A．C、H、O、N B．C、H、O、N、S
C．C、O、H、P D．C、H、O、N、P
2．下列不属于细胞膜的生理功能的是()。

A．保护性屏障
B．控制物质进出细胞
C．信息的接收和传递
D．能量的储存和释放
3.下图表示细胞膜的亚显微结构，据图回答下列问题：
（1）为获得纯净的细胞膜，应选取下述材料中的___________________做实验（填字母）。

A．人的成熟红细胞B．人的口腔上皮细胞
C．蛙的红细胞D．鸡肝研磨液
将选取的上述材料放入________中，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂。

（2）细胞膜的基本支架是（填标号）。

（3）细胞膜功能复杂程度主要与有关（填标号）。

（4）吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有________性。

十、教学反思
本节主要通过创设问题情景让学生思考、讨论，通过运用科学实验史料让学生分析、探究，培养学生建构生物学知识的能力。

这样不仅强化知识结论的形成过程，使学生能感受到培养学生建构生物学知识的能力。

这样不仅强化知识结论的形成过程，使学生能感受到通过分组合作制作细胞膜的结构模型来加强学生的合作交流，及时了解学生掌握知识的情况。

高中生物课程标准提出了“提高学生生物学核心素养”这一理念，本节的教学设计充分体现该理念。