【课题】细胞膜与细胞壁
【课型】新授课
【教学时间】第1课时
【教学目标】
一、知识目标:
1、概述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容;
2、举例说出细胞膜的选择透性;
3、说出膜组成成分的生理作用。
二、能力目标:
1、能熟练地把对照的方法运用到探究实验的设计中;
2、依据科学实验史料建构生物学知识的能力。
三、情感、态度和价值观目标:
1、通过本节课的学习体会建立模型是解决问题的科学方法之一;
2、理解生命活动的物质基础和结构基础,建立起生命活动的物质性观点。
【教学重点】细胞膜的结构
【教学难点】质膜的流动镶嵌模型
【教学准备】多媒体课件
【教学过程】
一、导入
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,伊红很快扩散到整个
细胞,却不能逸出细胞。
[提问]为什么伊红不会溢出细胞?这个实验说明了什么?
[学生思考]可能存在细胞壁……
[总结]细胞作为一个完整的系统,它有边界是细胞膜。
二、实验探究
课本28页小活动(PPT显示内容)
[提问]该实验结果是什么?
[学生回答]煮熟的玉米种子胚染上很深的红色,未煮的玉米种子胚只染上很浅的红色。
[提问]这样的实验现象说明了什么?
[学生回答]细胞膜具有选择透过性。
三、细胞膜
1、细胞膜结构
质膜为什么会有选择透过性?这与细胞膜的结构有关,那么接下来让我们一起跟随着科学家们对生物膜结构的探索历程,来看看细胞膜的结构到底是怎样的呢。
首先是资料卡片1,1885年,欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的:发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
通过以上的资料,我们可以看出E.Overton的推测是质膜是由脂质组成的。
质膜中的脂质主要是磷脂分子,那接下来就通过资料卡片2来看看磷脂分子的结构特点。
A:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
B:根据磷脂分子的结构特点,展开你的想像力,尝试画出磷脂分子在水—空气界面中的排布方式?
[学生回答]
接下来看看资料卡片3的内容:1925年,两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞膜中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的2倍。
以上的内容,我们可以得出结论:细胞膜由双层脂质分子组成。
质膜中除了磷脂分子还会有其他物质吗?让我们接着看资料卡片4的内容:科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解(蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。
因此可以看出:推测质膜中可能还含有蛋白质等。
[提问]通过以上的归纳总结,同学们可以说出细胞膜的组成成分是什么呢?
[学生回答]组成充分是磷脂与蛋白质。
[提问]那磷脂和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢?
继续阅读我们的资料卡片5,是关于罗伯特森的实验和模型的:1959年罗伯特森实验在电子显微镜下用电子束照射被检样品,由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。
因蛋白质电子密度高,故显暗带,磷脂分子电子密度低则呈亮带。
由此结果,罗伯特森提出了这么一个假说生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构(单位膜模型)。
[提问]细胞膜是静止的,变形虫为什么会运动?细胞之间为什么会发生融合?
观看变形虫吞噬草履虫的过程,得出细胞膜应该是流动的。
资料卡片6:电镜冰冻蚀刻(冰冻断裂)。
标本冰冻,后用冷刀断开,升温后暴露断裂面。
得出:蛋白质在膜中的分布是不对称的。
蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
资料卡片7,PPT展示人-鼠细胞融合实验(荧光标记法),由此可知,构成细胞膜的蛋白质分子具有流动性,使细胞膜在结构上具有流动性的特点。
桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型的基本内容:
①生物膜组成:主要由蛋白质和脂质组成
②生物膜的基本骨架:磷脂双分子层
③蛋白质分子排布:有镶在、嵌入、横跨三种
④生物膜的结构特点:流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的)
通过PPT展示细胞膜的流动镶嵌模型:发现蛋白质上还有糖链。
质膜的成分之一:糖类
糖类和蛋白质结合:糖蛋白
糖蛋白的功能:免疫识别和细胞通讯
另外,带着糖链的细胞膜是细胞的外侧。
2、细胞膜的功能(PPT)
①将细胞与外界环境分隔开(天然屏障系统边界)
②控制物质进出细胞(脂双层、蛋白质)
③进行细胞间的信息交流(糖蛋白)
3、总结:
质膜的结构特点:流动性;
质膜的功能特性:选择透过性。
四、细胞壁
[提问]植物细胞壁的成分是什么?作用是什么?
[学生回答]植物细胞壁的成分是纤维素;作用是保护和支撑作用,相对质膜而言,细胞壁是全透性。
另外,小资料学习植物、真菌、细菌细胞壁的不同成分。
【板书设计】
细胞膜和细胞壁
一、细胞膜
脂质
成分
结构糖类(和蛋白质结合形成糖蛋白:免疫识别、细胞通讯)
结构特点:一定的流动性(磷脂和蛋白质)
模型:流动镶嵌模型
①将细胞与外界环境分隔开(天然屏障系统边界)
功能:②控制物质进出细胞(脂双层、蛋白质)
③进行细胞间的信息交流(糖蛋白)
二、细胞壁
1、化学成分
植物:纤维素和果胶真菌:几丁质细菌:肽聚糖
2、作用:细胞壁:保护细胞和支持细胞。
3、特点:与细胞的选择透性无关,全透性。
【作业设计】
书上32页课后题;PPT展示以下题目:
1、变形虫的任何部位都能伸出伪足摄食,这一生理过程的完成依赖于细胞膜的()
A 、保护作用 B、一定的流动性
C 、全透性 D、信息交流
2、生物膜具有流动性是指()
A、整个细胞膜具有流动性
B、细胞膜上的磷脂是静止的,蛋白质具有流动性
C、细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性
D、细胞膜上的蛋白质是静止的,磷脂具有流动性
【教学反思】。