人教新课标高中生物必修一第1节细胞膜的结构和功能示范教案.docx

第 1节细胞膜的构造和功能教学目标1. 说明细胞核的构造和功能。2. 简述生物膜的流淌镶嵌模型的根本内容。 3尝试利用废旧物品制作生物膜模型。 4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。5通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学觉察的一般规律。教学重难点【教学重点】1. 细胞膜的功能。 2生物膜的流淌镶嵌模型学说的根本内容。【教学难点】1. 形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。2. 生物膜的空间立体构造。 3对科学探究过程的分析，如何表达生物膜的构造与功能相统教学过程一、导入课1 / 7科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内, 却不能逸出细胞。此试验说明白什么?伊红很快集中到整个细胞,细胞存在边界 细胞膜。二、讲授课一细胞膜的功能细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等功能亲热相关。细胞膜的主 要功能包括以下三个方面:1将细胞与外界环境分隔开。膜的消灭是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动供给相对稳定的内环境。推想的原始海洋景观想象图削艙不需要或有書的检履细匏需養的#质咄胞罠广+代谢废愉、细胞分泌抗侔尺激肃等物质2. 掌握物质进出细胞。留意：细胞膜的掌握作用是相对的。 3进展细胞间的信息沟通。细胞间信息沟通的方式多种多样。(1)将信息传递给靶细胞。内分泌细胞分泌的激素随血液到达全身各处， 与靶细胞的细胞膜外表的受体结合,(2) 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如，精子和 卵细胞之间的识别和结合。(3) 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，如植物 细胞间通过胞间连丝进展信息沟通。细胞膜的这些功能，与它的构造亲热相关。拓展：细胞壁在植物细胞膜外还有由细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。 对细胞具有机械支持和保护的作用，同时还能防止细胞吸涨而裂开，保持细胞正常形态。3 / 7举例：用纤维素酶除掉细胞壁的植物细胞不再保持原来的形态。 水中时，它会像红细胞一样吸水裂开。(二) 对细胞膜构造的探究1 对细胞膜成分的探究将这样的细胞放置在清19 世纪末，欧文顿(E. Overton )用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进展过上万次 的试验，觉察细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更简洁通过细胞膜进入细胞。据此推想：膜是由脂质组成的。20 世纪初，科学家第一次将细胞膜从哺乳动物红细胞中分别出来，细胞膜的脂质有磷脂和固醇，并且通过化学分析得知其中磷脂含量最多。化学分析说明，组成磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。1925 年，荷兰科学家戈特等人用丙酮从人的红细胞中提取磷脂，在空气-水”界面上铺胆碱磷酸极性头部(磷脂)甘油非极性尾部(硬脂酸)顺式双展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞外表积的2 倍。得出结论：细胞膜由两层磷脂分子构成。1935 年，英国学者丹尼利 (J. F. Danielli)和戴维森(H. Davson)争论了细胞膜的张力。他们觉察细胞的外表张力明显低于油-水界面的外表张力。由于人们已觉察了油脂滴外表如果吸附有蛋白质成分则外表张力会降低，因此丹尼利和戴维森推想细胞膜除含脂质分子外， 可能还附有蛋白质。对细胞膜成分的争论觉察，细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的2 对细胞膜构造的探究50%，蛋白质约占 40%，糖类占 2%10%。1959 年，罗伯森特在电镜下看到了暗 -明-暗三层构造，提出了“蛋白质-脂类-蛋白 质”的三明治模型。认为质膜由双层脂类分子及其内外外表附着的蛋白质构成的。三明治模型的主要缺乏在于： 的多样性相冲突。把生物膜的构造描述成静止的、不变的，这明显与膜功能1970 年，科学家将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合， 杂种细胞半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后觉察两种荧光抗体均匀分布。这一试验结果说明：细胞膜具有流淌性。质膜的流淌性是保证其正常功能的必要条件。例如物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流淌性亲热相关。 和人细胞融合试验，成功地指出细胞膜具有流淌性。荧光标记小鼠细 胞实际上，一些很简洁的例子也能说明膜具有流淌性， 吸水膨胀和失水皱缩等。例如变形虫的变形运动、动物细胞1972 年，辛格(S. J.Singer)和尼科尔森(G. Nicolson)提出的流淌镶嵌模型为大多数 人所承受。思考争论：(1) 生物膜的流淌镶嵌模型是不是就完善无缺了呢？请说说你的看法。参考： 生物膜的流淌镶嵌模型不行能完善无缺。 人类对自然界的生疏永无止境， 随着实 验技术的不断创和改进， 对膜的争论将更加细致入微， 对膜构造的进一步生疏将能更完善 地解释细胞膜的各种功能，不断完善和进展流淌镶嵌模型。确实，流淌镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无法完善地答复生物膜的全部功能。所以后来不断提出一些的模型，如 Wallach 于 1975 年提出晶格镶嵌模型；Jain 和 White 于 1977年提出板块镶嵌模型等。 迄今为止， 已提出的生物膜构造模型达几十种之多， 生物膜的构造 模型虽然有很多种， 但被广泛承受的构造模型根本内容是趋向全都的， 其要点和特点根本相 同，主要包括膜的分子组成和构造特征。（2） 纵观整个人们对建立生物膜模型的探究过程，你能谈谈试验技术的进步起到怎样 的作用？ 参考：在建立生物膜模型的过程中， 试验技术的进步起到了关键性的推动作用。如血影的制取和化学成分的鉴定技术使人们生疏膜的化学组成； 电子显微镜的诞生使人们最终看到 了膜的存在； 冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们生疏到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合试验又证明白膜的流淌性等。 没有这些技术的支持， 人类的 生疏便不能进展。（3） 分析生物膜模型的建立过程中，构造与功能相适应是如何得到表达的？ 参考：在建立生物膜模型的过程中，构造与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、生疏，再实践、再生疏；使人类一步步接近生物膜构造的真相。例如，不同生物膜的功能是 有差异的。 在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着构造的差异，而早期的生物膜模 型假定全部的生物膜都是一样的，这明显与不同部位的生物膜功能不完全一样是冲突的。 还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重争论脂质和蛋白质相互作用的问题。 一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明， 膜蛋白主要为球形构造。 冰冻蚀刻电镜技术又证明， 脂双层中分布有蛋白质颗粒， 这样又进展了生物膜模型。 生物膜中存 在不同种类的蛋白质， 以及蛋白质在生物膜中的不同分布状况， 恰能较好地解释不同构造的 生物膜具有不同的生理功能。 4分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启发？6 / 7参考：科学争论是要在试验和观看的根底上， 说，再通过试验进一步地验证假说。通过严谨的推理和大胆的想象，提出假 科学争论依靠于技术的进步，技术进步了，可以得到更多的试验数据。 科学觉察的过程是一个长期的过程，涉及到很多科学家的辛勤工作。 科学觉察的过程不是一帆风顺的，往往是在继承的根底上不断验证、 修正和完善进展的。科学家的观点并不全是真理， 还必需通过实践验证； 科学学说不是一成不变的， 需要不断完善。(三) 流淌镶嵌模型的根本内容1 根本内容(1) 磷脂双分子层构成了膜的根本支架，磷脂双分子层具有流淌性。(2) 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层外表，有的局部或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 横跨整个磷脂双分子层。(3 )大多数蛋白质分子也是可以运动的。(4 )在细胞膜的外表有一层糖蛋白，叫糖被。与细胞识别、信息沟通有关。2.特点(1) 镶嵌性：膜的根本构造是由磷脂双分子层和镶嵌蛋白构成的。(2) 流淌性：膜构造中的蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的移动。膜整体构造也具 有流淌性。流淌性具有重要生理意义，物质运输、细胞融合等均与之相关。(3) 不对称性：膜两侧的分子性质和构造不一样。三、课堂反响1以下图为细胞膜的流淌镶嵌模型示意图，有关其表达错误的选项是(D )A 具有的一侧为细胞膜的外侧B. 与细胞膜外表的识别有关C. 是构成细胞膜的根本支架 D .和不能运动2细胞之间通过信息沟通来保证细胞间功能的协调。以下关于细胞间信息沟通的说法错误的是D 画 1削 2A B 细胞与乙细胞上的受体化学本质都是蛋白质B 图 2 可以表示精子与卵细胞的识别C.细胞间信息沟通的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过介质传递 D 细胞膜上的受体是细胞间信息沟通所必需的构造四、课堂小结教师与学生一起小结本节学问，学生边讲教师边板书，或通过课件展现。口 4 牺 4 弓外养坏I*訐隔讳立：椚阿昭斷矶冇銅旺怕 9 司耐丁步示去 f*址国岀勺” h“T 闲 f 寿 hI.G*刑 utilT7 / 7迟囲的绪构豪丄士 .圮： 叱更竺邑牡令£：崔恒一査曰相址裘廉二兰扌在.审斤尸面 审”云弓年汗跳甲忙令f吕中