3.1细胞膜的结构和功能 教学设计 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

课题 第3章 第1节 细胞膜的结构和功能（1个课时） 时间 2024.09.13 教材分析 “细胞膜的结构和功能”是生物必修一第3章“细胞的基本结构”的第一节内容。本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。 教学目标 1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。（生命观念） 2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。（生命观念、科学思维） 3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。（科学思维、社会责任） 教学重难点 1.教学重点 (1)细胞膜的功能。 (2)流动镶嵌模型的主要内容 2.教学难点 (1)细胞膜的结构与其组成成分的内在联系。 (2)对细胞膜结构的探索过程。 教学方法 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 创设情境本节导入 【创设情境】联系生活，我们可以发现一个系统总有它的边界，比如我们国家的边界——边防线，人体的边界——皮肤和粘膜，细胞的边界——细胞膜，那我们细胞的边界细胞膜特具有什么功能呢？ 联系生活感受细胞膜的存在，由生活中的现象进一步思考。 细胞膜的功能 【教师讲述】1.将细胞与外界环境分开：①使细胞成为了相对独立的系统②保障了细胞内部环境的稳定性； 【提问思考】2.控制物质进出细胞，提问：哪些物质能进入、排出细胞呢，哪些物质无法进入、排出细胞呢？——细胞膜的控制作用是绝对的吗？能反映出细胞膜什么样的功能特性？ 【思考讨论】课本节首问题探讨——台盼蓝染液。 【联系生活】苋菜和菠菜煮熟后汤汁中的颜色。 【拓展思考】植物细胞最外面是细胞壁，那么植物细胞的边界为什么不是细胞壁而是细胞膜呢？ 【思考讨论】3.进行细胞间的信息交流：（1）细胞之间是如何实现协调配合的？（2）细胞之间信息交流的方式有哪些？ 【教师总结】总结细胞膜的功能。结构决定功能，那么细胞膜的结构是怎么样的呢？ 引导学生概括细胞膜作为系统边界所具有的主要功能。 加深对细胞结构与功能相适应的理解。 对细胞膜成分的探索 【思考讨论】请学生阅读课本“科学家对细胞膜成分的探索历程”内容用问题串的形式引导学生思考问题。问题1:欧文顿实验如何得出“细胞膜是由脂质组成的”这一推论的？问题2:科学家为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？问题3:介绍磷脂亲水的头部和疏水的尾部，如果有一个水槽，把磷脂分子铺在水面上，提问磷脂分子将如何在水—空气界面上排布？问题4:1925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?问题5:1935年，丹尼利和戴维森的实验结果是什么?推论是什么？ 【教师讲述】带领学生总结表格，梳理细胞膜成分的探索历程，总结细胞膜的成分。 结合科学史资料和相关问题，引导学生分析得出组成细胞膜的成分。 帮助学生感知科学探究过程，培养科学思维和科学探究能力。 对细胞膜结构的探索 【思考讨论】问题1:1959年，罗伯特森三明治模型——暗一亮一暗的三层静态结构。如果细胞膜是静态的，如何解释细胞的生长、白细胞吞噬细菌、受精时细胞融合呢？ 【教师讲述】人、鼠细胞融合过程与荧光标记法，实验结果得出的结论是什么？（荧光染料染的是什么？） 【补充资料】资料1：1959年，罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗—亮—暗的三层结构，测定细胞膜的厚度为7—8nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，若“三明治”模型成立，两层磷脂加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20nm。资料2：物理学家采用冰冻蚀刻法在低温下将细胞膜断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。 【讨论交流】基于以上材料，总结桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型的结构要点，主要是基本支架、蛋白质存在状态和糖被（判断细胞膜的内外侧）的知识内容，并用“流动镶嵌模型”解释细胞膜的功能。 【拓展资料】阅读教材第46页拓展应用2“脂质体药物”相关内容，体会基础科学知识和解决现实问题之间的密切联系。 【科学方法】提出假说：科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。 结合科学探究过程和相关问题，引导学生理解“模型与建模”概括“流动镶嵌模型”的要点。 帮助学生认同“结构与功能相适应的观念，学习“提出 假 说的科学方法，培养学生的科学思维和基本的科学探究能力。 感受细胞膜在实际生活中的应用，培养社会责任意识。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 细胞膜的结构和功能 1. 细胞膜的功能 （1） 将细胞与外界环境分开（相对独立的系统，保障了细胞内部环境的稳定性） （2） 控制物质进出细胞 （3） 进行细胞间的信息交流、 2. 对细胞膜成分的探索 1895 欧文顿 脂质——哺乳动物红细胞 磷脂和胆固醇——1925戈特、格伦德尔 磷脂为连续的两层——1935丹尼利、戴维森 膜张力 蛋白质 3. 对细胞膜结构的探索 1959 罗布特森 静态“三明治模型”（厚度却只有双层磷脂分子的厚度）——1970 人鼠细胞融合实验 蛋白质分子可运动 细胞膜具有流动性——冰冻蚀刻法 蛋白质镶在、嵌入、贯穿——1972 辛格、尼科尔森 流动镶嵌模型 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价（八）、2.完成双导学案第3章第2节问题式预习部分 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$