第一篇:第三節(jié) 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界(黃清亮-教案)
第一節(jié) 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
撰文者-黃清亮 引課:
細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核(植物細(xì)胞細(xì)胞膜外層還有一層細(xì)胞壁)。(教師在黑板上畫出細(xì)胞的結(jié)構(gòu)簡圖),這是我們在初中階段對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,看到章節(jié)開始部分,翟中和院士說的那句話:我確信哪怕一個最簡單的細(xì)胞,也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧!事實(shí)上,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比我們想象的要復(fù)雜的多,從這節(jié)課起,我們將重新來認(rèn)識細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。教材也是按照細(xì)胞結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)來編排的??吹降谝还?jié) 《細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界》。教師講述:
自1839年施旺提出細(xì)胞學(xué)說起,17世紀(jì)中葉以后的2個世紀(jì)中,細(xì)胞學(xué)說的發(fā)展史已經(jīng)大體完成。但唯獨(dú)對細(xì)胞膜的認(rèn)識卻推遲了近兩個世紀(jì)。
為什么會這樣呢?主要原因還是科學(xué)技術(shù)條件的限制,因?yàn)樵谄胀ǖ墓鈱W(xué)顯微鏡下我們是看不見細(xì)胞膜的,但在1855年時,耐格里就已經(jīng)提出了細(xì)胞膜這一概念,當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面有阻礙染料進(jìn)入的現(xiàn)象,這其實(shí)就提示有膜結(jié)構(gòu)的存在。耐格里發(fā)現(xiàn)色素透入已損傷和未損傷的植物細(xì)胞的情況并不相同。他便通過細(xì)胞的滲透特性去研究它的“邊界”(他首次把細(xì)胞“邊界”稱為“質(zhì)膜”)。盡管如此,當(dāng)時也僅僅是一種假說,隨著電子顯微鏡技術(shù)的發(fā)展,特別是20世紀(jì)50年代,當(dāng)應(yīng)用電子顯微技術(shù)來研究細(xì)胞時,才發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的邊界膜是一個固體結(jié)構(gòu)的實(shí)體,從而證實(shí)了細(xì)胞膜的存在。請同學(xué)們先看到本節(jié)開始部分的問題探討:
1、你怎樣區(qū)分顯微鏡中的氣泡和細(xì)胞?光學(xué)顯微鏡下能看到細(xì)胞膜嗎?
提示:氣泡是光亮的,里面只有空氣;細(xì)胞則是一個具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且是一個立體結(jié)構(gòu)。另外,我們在顯微鏡下觀察裝片時,如果下壓裝片,若是氣泡,則會變形;若是細(xì)胞,則不會變形。光學(xué)顯微鏡下不能看到細(xì)胞膜,但是能看到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。
2、科學(xué)家用電子顯微鏡清晰地觀察到細(xì)胞膜之前,已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。請你推測一下,科學(xué)家是怎樣確定細(xì)胞膜的存在的?
提示:進(jìn)入活細(xì)胞的物質(zhì),要經(jīng)過一道選擇性的屏障,并不是所有的物質(zhì)都將進(jìn)入細(xì)胞;用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散到整個整個細(xì)胞,卻不能很快溢出細(xì)胞。
一、細(xì)胞膜的成分
要研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成,首先要把細(xì)胞膜與細(xì)胞的其他組分分離開,那么怎樣獲得細(xì)胞膜呢?請同學(xué)們看到書上實(shí)驗(yàn):體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。首要就是選材,請同學(xué)們看到大屏幕上幾種細(xì)胞結(jié)構(gòu),我們該選擇哪種細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)的材料呢?
選材:使用哺乳動物的成熟紅細(xì)胞 為什么選擇哺乳動物的成熟紅細(xì)胞? 原因:(1)無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,易制得純凈的細(xì)胞膜。
(2)無細(xì)胞壁,細(xì)胞容易吸水漲破。
原理:滲透作用使紅細(xì)胞吸水漲破,差速離心去除細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟:(書41頁)討論: 如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行,細(xì)胞破裂后,還需用什么方法才能獲得較純的細(xì)胞膜?(離心)
獲得純凈的細(xì)胞膜之后,再對其進(jìn)行研究。
探究
一、在1895年Overton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時,發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)易透過細(xì)胞膜,不溶于脂類的物質(zhì)透過細(xì)胞膜十分困難。細(xì)胞膜也能被蛋白酶分解,這說明了什么? 根據(jù)我們化學(xué)中相似相溶原理,細(xì)胞膜的成分中含哪類物質(zhì)?
提示:說明了細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì)。
探究
二、科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜會被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì))。這又說明了什么?
提示:說明了細(xì)胞膜的組成成分中含有蛋白質(zhì)。
對哺乳動物紅細(xì)胞膜研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜的主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。另外,還含少量糖類。這三者含量有所不同,脂質(zhì)占細(xì)胞膜總量50%,蛋白質(zhì)40%,糖類僅占2%-10%。其中,細(xì)胞膜上的脂質(zhì)主要是磷脂。
二、細(xì)胞膜的功能
1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。
人們普遍認(rèn)為生命起源于原始海洋,初中的時候也講過生命的起源,首先是無機(jī)小分子產(chǎn)生有機(jī)小分子,然后再產(chǎn)生有機(jī)大分子,再不斷演化成最原始單細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物。而膜的出現(xiàn)是至關(guān)重要的階段,是它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,由此,產(chǎn)生了原始的細(xì)胞,并成為相對獨(dú)立的系統(tǒng),細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。
2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
這在初中教材中也有所描述,它允許對細(xì)胞有用的物質(zhì)通過,卻把對細(xì)胞有害的物質(zhì)擋在細(xì)胞外面。當(dāng)然,這種控制作用是相對的,環(huán)境中某些對細(xì)胞有害的物質(zhì)也可能進(jìn)入,比如,病毒、病菌也能侵入細(xì)胞,使生物體患病。此外,細(xì)胞產(chǎn)生的抗體、激素等在細(xì)胞內(nèi)合成之后,要分泌到細(xì)胞外,還有細(xì)胞代謝產(chǎn)生的廢物也要排到細(xì)胞外。
3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
對多細(xì)胞生物體而言,各細(xì)胞并不是孤立存在的,而是彼此聯(lián)系的,細(xì)胞間的信息交流方式多種多樣的,請同學(xué)們看到書上圖3-2 細(xì)胞間信息交流的方式舉例。除了以上功能,細(xì)胞膜還可能具有哪些功能? 后面的內(nèi)容為教學(xué)參考資料:
細(xì)胞膜的功能詳解:
(1)分隔、形成細(xì)胞和細(xì)胞器,為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,膜的面積大大增加,提高了發(fā)生在膜上的生物功能;
(2)屏障作用,膜兩側(cè)的水溶性物質(zhì)不能自由通過;(3)選擇性物質(zhì)運(yùn)輸,伴隨著能量的傳遞;
(4)生物功能:激素作用、酶促反應(yīng)、細(xì)胞識別、電子傳遞等。(5)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能:細(xì)胞與周圍環(huán)境之間的物質(zhì)交換,是通過細(xì)胞膜的磚運(yùn)動功能實(shí)現(xiàn)的,其主要轉(zhuǎn)運(yùn)方式有以下四種。
1)自由擴(kuò)散:脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散過程,稱為自由擴(kuò)散。2)協(xié)助擴(kuò)散:非脂溶性物質(zhì)在膜蛋白的幫助下,順濃度差或電位差跨膜擴(kuò)散的過程,稱為協(xié)助擴(kuò)散。協(xié)助擴(kuò)散的三個特點(diǎn):
1、特異性:記憶中離子通道或載體一般指轉(zhuǎn)運(yùn)一種物質(zhì)。
2、飽和性:即當(dāng)被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)增加到一定限度時,轉(zhuǎn)運(yùn)速率不再隨之增加,這是由于離子通道或載體的數(shù)量有限的緣故。
3、競爭性抑制:記憶中離子通道或載體同時轉(zhuǎn)運(yùn)兩種或兩種以上物質(zhì)時,一種物質(zhì)濃度增加,將削弱對另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。4.膜蛋白的分類:1 通道蛋白 2 門通道蛋白 3特化蛋白(通過接觸改變自身構(gòu)象來進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn))
自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度差進(jìn)行的,細(xì)胞本身不消耗能量,均屬于被動轉(zhuǎn)運(yùn)。3)主動轉(zhuǎn)運(yùn):離子或小分子物質(zhì)在膜上“泵”的作用下,被逆濃度差或逆電位差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程,稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn)。主動運(yùn)輸需要消耗大量熱量。
4)入胞和出胞作用:是轉(zhuǎn)運(yùn)大分子或團(tuán)塊物質(zhì)的有效方式。物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程,稱入胞。包括吞噬和吞飲。液態(tài)物質(zhì)入胞為吞飲,如小腸上皮對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收;固體物質(zhì)入胞為吞噬,如粒細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程。出胞是通過細(xì)胞膜的運(yùn)動從細(xì)胞內(nèi)派到細(xì)胞外的過程。細(xì)胞的代謝產(chǎn)物及腺細(xì)胞的分泌物都是以出胞作用完成的。5)細(xì)胞膜的受體功能:受體是細(xì)胞識別和結(jié)核化學(xué)信息的特殊結(jié)構(gòu),其本質(zhì)是蛋白質(zhì) 1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸細(xì)胞膜是細(xì)胞與細(xì)胞環(huán)境間的半透膜屏障。對于物質(zhì)進(jìn)出細(xì)。胞有選擇性調(diào)節(jié)作用。
(1)被動運(yùn)輸(passive transport):指物質(zhì)順順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)過程而言,此過程不消耗能量,其交換方式有兩種。1)簡單擴(kuò)散(simple diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度測穿過類脂雙層而擴(kuò)散,不消耗細(xì)胞能量。
2)易化擴(kuò)散(facilitated deffusion):非脂溶性或親水性分子,加氨基酸、葡萄糖和 金屬離子等借助于質(zhì)膜上內(nèi)在蛋白順濃度梯度或電化學(xué)梯度運(yùn)動,不消耗ATP能量而 使物質(zhì)分子從高濃度測向低濃度測擴(kuò)散。
(2)主動運(yùn)輸(active transport):質(zhì)膜上的載體蛋白將離子、營養(yǎng)物和代謝物等逆電化學(xué)梯度從低濃度側(cè)向高濃度側(cè)的耗能運(yùn)輸。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理?xiàng)l件下,人紅細(xì)胞內(nèi)K+的濃度相當(dāng)于血漿中的30倍,但K+仍能從血漿進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi),Na+濃度比血漿中低很多,但Na+仍由紅細(xì)胞向血漿透出,呈現(xiàn)一種逆濃度梯度的“上坡”運(yùn)輸。近年來均以“泵”的概念來解釋主動運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理,機(jī)體細(xì)胞中主要是通過Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶構(gòu)成的Na+和Ca2+泵來完成主動運(yùn)輸。
(3)大分子與顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸:對于蛋白質(zhì)、多核苷酸和多糖等大分子物質(zhì)以及顆粒等、是由質(zhì)膜運(yùn)動產(chǎn)生內(nèi)凹、外凸而導(dǎo)出內(nèi)吞入胞或外吐和出芽而出胞。
1)胞吞作用(endocytosis):也稱人胞作用,質(zhì)膜四陷將所攝取的液體或顆粒物質(zhì)包裹,逐漸成泡,脂雙層融合、箍斷,形成細(xì)胞內(nèi)的獨(dú)立小泡。人類和動物的許多細(xì)胞均靠胞吞作用攝取物質(zhì)。根據(jù)所攝物理性質(zhì)的物理性質(zhì)不同把胞吞作用分為兩類:胞飲作(Pinocytosis)由質(zhì)膜包裹液態(tài)物質(zhì)形成吞飲小泡或吞飲體的過程;吞噬作用(phagocy-tosis)為各種變形 的、具有吞噬能力的細(xì)胞所特有,吞噬的物質(zhì)多為顆粒性的,如微生物、組織掉片和異物等。2)胞吐作用(exocytosis):旨把細(xì)胞內(nèi)分泌物、突觸小泡等有膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的物質(zhì)排出細(xì)胞。當(dāng)它們與細(xì)胞膜接觸后,與細(xì)胞膜相融合,封閉的膜結(jié)構(gòu)開放,內(nèi)容物排入細(xì)胞外。胞吞作用形成的吞噬體和吞飲泡都可與溶酶體結(jié)合,其內(nèi)容物被溶酶體酶處理,其膜可能以小泡方式重返細(xì)胞膜。同樣,胞吐活動完成后,細(xì)胞膜也可在無明顯胞吞活動的情況下形成小泡,將過多的膜返回細(xì)胞內(nèi)部,這樣,細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)膜處于動態(tài)的平衡,稱為膜再循(recycling of membrane)在此過程中,細(xì)胞膜也得到更新。3)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用(receptor mediated endocytosis):在質(zhì)膜上形成凹陷,當(dāng)特定大分子與凹陷部位的相應(yīng)受體結(jié)合時,凹陷進(jìn)一步向胞質(zhì)回縮,并從質(zhì)膜上箍斷形成有被小泡(coated vesicles)。此后的過程就與內(nèi)吞小泡進(jìn)行的過程相同,這種受體介等內(nèi)吞具有高度選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速度很快。
4)膜通道運(yùn)輸:通道也稱通道蛋白質(zhì)(channel protein), 是由轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)組成的含水通道, 能使熔質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散過膜,是一種被動轉(zhuǎn)運(yùn)。通道分兩種即持續(xù)開放與瞬間開放通道。2.信息跨膜傳遞 信息跨膜傳遞是質(zhì)膜的重要功能。質(zhì)膜上有各種受體蛋白,能感受外界各種化學(xué)信息,將信息傳入細(xì)胞后,使胞內(nèi)發(fā)生各種生物化學(xué)反應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)。信息傳遞規(guī)律是外源性刺激直接傳給膜上受體,經(jīng)酶的調(diào)控產(chǎn)生信號,再激發(fā)另一酶的溶性顯示出生物學(xué)效應(yīng)。此種反應(yīng)河分為幾條途徑:環(huán)磷酸腺苷信使途徑、環(huán)磷酸鳥苷信使途徑、磷脂酰肌醇信使途徑和Ca2+的信使機(jī)制。似上幾條途徑的詳細(xì)過程見細(xì)胞生物學(xué)。
第二篇:細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界教案
細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界教案
教學(xué)目標(biāo):
1.2.3.1.2.概述細(xì)胞膜的成分和功能 體驗(yàn)科學(xué)家探索細(xì)胞膜的歷程
認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,對于細(xì)胞的重要意義 用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法 細(xì)胞膜對細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義 教學(xué)重難點(diǎn):
教學(xué)過程:
這一章,將介紹細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。今天,我們先從細(xì)胞膜開始講起。問題探討 :
是否有這樣的感受:用顯微鏡觀察細(xì)胞,分不出,在視野下的哪個是細(xì)胞。問題1:大家以前做實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)胞,怎么區(qū)分氣泡和細(xì)胞的,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有光鏡的情況下,介紹2種科學(xué)家辨別出細(xì)胞的方法。①細(xì)胞比較復(fù)雜,有細(xì)胞核和一些細(xì)胞器
②當(dāng)然,如果是細(xì)胞,它具有立體結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)顯微鏡的焦距可以看到不同的層面
問題2:在沒有能明確看到(電子顯微鏡)細(xì)胞膜之前,科學(xué)家已經(jīng)能確定細(xì)胞膜存在,他們是如何確定的,介紹一種在實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有光鏡條件的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)
PPT展示伊紅注入變形蟲圖片并輔以講解,最后提問
在以前,科學(xué)家用變形蟲,一種單細(xì)胞生物,做實(shí)驗(yàn),拿一種叫伊紅的物質(zhì)注入體內(nèi),發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散到整個細(xì)胞,同時,不容易逸出,通過這樣的實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象說明了什么?
意識到有一層邊界,就是細(xì)胞膜,證明了細(xì)胞膜的存在。當(dāng)然,用針觸碰,有彈性也可以感受到細(xì)胞膜的存在。
(一)細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
通過對單細(xì)胞動物變形蟲的研究,我們知道動物細(xì)胞存在邊界,就是細(xì)胞膜。那么植物細(xì)胞呢?是不是也有邊界,邊界又是什么呢?
區(qū)分細(xì)胞壁不是植物細(xì)胞邊界的原因。
從細(xì)胞壁的成分和功能分析,補(bǔ)充細(xì)胞壁的全透性。展示邊境圖片,邊界對于系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。
所以,我們說,細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界,不論動植物。而系統(tǒng)指細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的邊界。
(二)細(xì)胞膜的成分
科學(xué)家對細(xì)胞膜開始探索,首先要把細(xì)胞膜與細(xì)胞的其他組分分開。先來看制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)。
A.體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)(1)取材
那我們怎樣才能獲得細(xì)胞膜呢? 我們第一步要獲取細(xì)胞。
圖片展示,3種生物細(xì)胞圖:高等植物、高等動物、細(xì)菌
那現(xiàn)在我從小白鼠身上采集動物細(xì)胞,或者外面采了一些葉子,植物細(xì)胞,或者是弄了點(diǎn)大腸桿菌,細(xì)菌細(xì)胞。請同學(xué)們思考一下,如果我們想要比較容易地分離出細(xì)胞膜,應(yīng)該選哪種材料合適?(提示:從易于分離組分,獲取細(xì)胞膜的角度考慮,細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器也有膜。)
提問:你會選擇那一類細(xì)胞呢?
第三篇:細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界(教案)
細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
一、導(dǎo)入
前面因?yàn)椤秮碜孕切堑哪恪范冀淌诩t遍了大江南北,一夜之間就在中國取得了35個廣告的代言權(quán),但是好景不長,沒過多久他又被網(wǎng)友們黑得體無完膚,因?yàn)槠渚芙^承認(rèn)長白山是中國的。到底長白山是中國的還是朝鮮的,這就牽涉到了國界的問題。國界指的是國家領(lǐng)土范圍的地理界限,在地圖上我們可以看到我們的國家被國界線勾勒成一只雄雞,但是國界線是真實(shí)存在的嗎?(不是,是人為劃定的)那么大家的課桌有沒有邊界?(有)課桌的邊界是真實(shí)存在的嗎?(是,觸手可及)因此,我們可以發(fā)現(xiàn)有的邊界是實(shí)際存在的,而有的邊界是人們假想出來的。
細(xì)胞作為生命系統(tǒng)最基本的結(jié)構(gòu)層次,它有沒有邊界呢?(有)這個邊界是什么?(細(xì)胞膜)那么細(xì)胞膜是不是真實(shí)存在的呢?大家看到教材40頁上的問題探討:
1、氣泡是光亮的,里面只有空氣;而細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在顯微鏡下調(diào)節(jié)焦距可以看到細(xì)胞的不同層面。不能看到細(xì)胞膜,但能看見細(xì)胞核外界環(huán)境之間是有界限的。
2、并不是所有的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞;用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅能很快的擴(kuò)散到整個細(xì)胞,卻不能很快的逸出細(xì)胞;在光鏡下可見,用微針碰細(xì)胞表面時,細(xì)胞表面有彈性,可伸展。
二、實(shí)驗(yàn):制備細(xì)胞膜
那么要證實(shí)細(xì)胞膜是真實(shí)存在的最有力的證據(jù)就是分離獲得細(xì)胞膜。那么大家思考一下什么細(xì)胞更適合作為制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)材料,動物細(xì)胞還是植物細(xì)胞?(動物細(xì)胞,沒有細(xì)胞壁)是不是所有的動物細(xì)胞都適合呢?可能存在什么樣的問題?(細(xì)胞核和很多細(xì)胞器也有膜,這些膜可能會和細(xì)胞膜混在一起;選擇哺乳動物的紅細(xì)胞:人和其他哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器)
實(shí)驗(yàn)過程:制作裝片(用滴管吸取一滴紅細(xì)胞稀釋液(生理鹽水,分散細(xì)胞,防止凝結(jié)成塊),滴在載玻片上,蓋上蓋玻片)——觀察(用顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài),由低倍到高倍)——滴蒸餾水(在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水,在另一側(cè)用吸水紙吸引)——觀察(持續(xù)觀察細(xì)胞的變化)——結(jié)果(凹陷消失,細(xì)胞體積增大,細(xì)胞破裂,內(nèi)容物流出來,獲得細(xì)胞膜)
討論部分:細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中其他結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不一樣,可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法漿細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開。
三、細(xì)胞膜的成分
獲得了細(xì)胞膜,我們就可以更加深入的來了解它,比如細(xì)胞膜的組成成分,大家思考一下,從化學(xué)的角度分析,可以用哪些手段研究細(xì)胞膜的物質(zhì)組成?(染色法:利用某種指針對某些特定的物質(zhì)能染色的染色劑來染色以鑒定某種物質(zhì)的方法)當(dāng)然還有許多其他的方法可以對細(xì)胞膜的成分加以鑒定,比如溶解法:19世紀(jì)末,歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行過上萬次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣,凡是溶于脂質(zhì)的物質(zhì)都比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。由此,我們可以進(jìn)行什么樣的猜想?(細(xì)胞膜含有脂質(zhì)物質(zhì))當(dāng)然還要經(jīng)過化學(xué)分析才能最終確定細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)??茖W(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)(50%)和蛋白質(zhì)(40%)組成,還有少量的糖類(2%-10%)。組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中磷脂最豐富,動物細(xì)胞的細(xì)胞膜中還含有膽固醇;膜的功能活動主要是由蛋白質(zhì)來承擔(dān),因此,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多;糖類會和蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂,分布在細(xì)胞膜的外表面,據(jù)此可以判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)。(細(xì)胞癌變的過程中,細(xì)胞膜的成分會發(fā)生改變,膜蛋白的種類和含量發(fā)生變化,可以通過醫(yī)學(xué)手段檢測出來)
四、細(xì)胞膜的功能
細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界,它在細(xì)胞的生命活動中起著怎樣的作用呢?
1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開
對于原始生命,膜的出現(xiàn)將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,成為相對獨(dú)立的系統(tǒng),單細(xì)胞生物得以出現(xiàn)。
對于多細(xì)胞生物,每個細(xì)胞都要依靠細(xì)胞膜將細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞內(nèi)液分開。
2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
細(xì)胞膜是生命系統(tǒng)的邊界,物質(zhì)進(jìn)出必須要經(jīng)過細(xì)胞膜,為了保證細(xì)胞代謝正常進(jìn)行,細(xì)胞膜必須有選擇性的控制物質(zhì)進(jìn)出:
進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì):細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)
排出細(xì)胞的物質(zhì):抗體、激素、細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物
(細(xì)胞膜的控制作用是相對的,環(huán)境中一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)也可能進(jìn)入細(xì)胞,如某些病毒入侵細(xì)胞,使生物體患病)
3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
物質(zhì)傳遞:通過細(xì)胞分泌物與靶細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合,把信息傳遞給靶細(xì)胞(激素)
接觸傳遞:相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸,信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞(精子與卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合)
通道傳遞:相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道,攜帶遺傳信息的物質(zhì)通過通道有一個細(xì)胞進(jìn)入另一個細(xì)胞(高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用)
五、細(xì)胞壁
主要成分:纖維素、果膠 功能:保護(hù)、支持
細(xì)胞壁是全透性的,不控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
第四篇:細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界教案
第三章第一節(jié) 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界(教案)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):簡述細(xì)胞膜的成分和功能,解釋細(xì)胞膜在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能中的重要作用。
2.能力目標(biāo):進(jìn)行用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。
3.情感目標(biāo):認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)細(xì)胞膜的成分和功能
(2)理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義 2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法
(2)理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義
三、教學(xué)方法
講授與學(xué)生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、資料分析法
四、教學(xué)用具
多媒體視頻、課件、教科書、黑板、粉筆
五、課時安排 1課時
六、教學(xué)過程
1、導(dǎo)入:有位專家這樣說:“我確信哪怕一個最簡單的細(xì)胞,也比現(xiàn)在設(shè)計(jì)出的任何智能電腦精巧!”他為什么會這樣說呢?在前面的學(xué)習(xí)中,我們認(rèn)識了細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng)的物質(zhì)成分,我們可以將水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)機(jī)械地組裝起來形成一個細(xì)胞嗎?答案是否定的,細(xì)胞的各組分之間并不是簡單的堆砌,而是通過形成結(jié)構(gòu)和功能都密切聯(lián)系的各基本結(jié)構(gòu),今天我們就進(jìn)入第三章:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)。
提問:我們學(xué)校的校園與校外環(huán)境是以什么作為界限呢?(自由發(fā)言)
師:細(xì)胞作為生命活動的基本單位,也有結(jié)構(gòu)使細(xì)胞和外界隔絕開來,那就是細(xì)胞膜。我們首先進(jìn)入第一節(jié)的學(xué)習(xí)(板書:細(xì)胞膜—系統(tǒng)的邊界)
2、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成:對于細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,同學(xué)們有沒有這方面的感性認(rèn)識?也就是說你能不能列舉出一些證據(jù)來證明細(xì)胞膜這個系統(tǒng)邊界的存在?
S:直接借助光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡觀察得到。T:很好,電子顯微鏡可以看清楚細(xì)胞膜的存在,光學(xué)顯微鏡雖然不能看見細(xì)胞膜,但是卻能夠清楚的觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境是有界限的。
除了這樣的直接觀察,我們還能不能通過一些其他的感受間接感知細(xì)胞膜的存在呢?
(用圖片的方式介紹科學(xué)家進(jìn)行顯微探針感受阻力的實(shí)驗(yàn):一開拓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路;二激發(fā)學(xué)生興趣)
用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),伊紅會很快的擴(kuò)散到整個細(xì)胞,卻不能很快逸出細(xì)胞。
另外,我們還可以在顯微鏡下看到:用微針觸碰細(xì)胞表面時,細(xì)胞表面有彈性,可伸展;用微針插入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破;如果細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大,細(xì)胞會死亡。
過渡:通過剛才的實(shí)驗(yàn),我們也可以知道,細(xì)胞作為最基本的生命系統(tǒng),它有著邊界,這個邊界就是細(xì)胞膜。
2.1 細(xì)胞膜的成分
為了研究細(xì)胞膜的功能,我們首先要研究它的成分,下面我們就一起來看細(xì)胞膜都由哪些成分組成。(板書:
一、細(xì)胞膜的成分)
T:我們要分析細(xì)胞膜的成分,首先要獲得細(xì)胞膜。那么,怎樣獲得比較純凈的細(xì)胞膜呢?
請大家閱讀課本40頁-41頁的實(shí)驗(yàn):體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法,完成下面幾個問題的思考。
(板書:體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法)問題:
1、選用植物細(xì)胞好不好?
2、為什么選用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞?
3、細(xì)胞破裂后,怎樣分離出比較純凈的細(xì)胞膜?
4、歸納實(shí)驗(yàn)的原理。
(學(xué)生觀看演示實(shí)驗(yàn)視頻,教師解說,后進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié))S:……
T:我們利用動物細(xì)胞在蒸餾水中會吸水漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)就會流出來,從而獲得細(xì)胞膜。再由于哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核以及其他膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,所以,可以避免其他膜的干擾。最后利用離心的方法將細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)分離開來,獲得比較純凈的細(xì)胞膜。
T:現(xiàn)在細(xì)胞膜的提取過程大家已經(jīng)體驗(yàn)過來,接下來的工作就是分析細(xì)胞膜的成分有哪些?怎么分析呢?
借助現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)手段,我們大可以通過先進(jìn)的儀器分析得知,但是我們手頭上沒有大家能利用的儀器。我們有什么呢?請大家看下面的資料,來分析一下細(xì)胞膜的成分。(投影:
1.發(fā)現(xiàn)脂溶性的小分子,例如酒精、甘油等很容易通過細(xì)胞膜; 2.如果用脂質(zhì)溶劑處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被溶解; 3.如果用蛋白酶來處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)也能破壞膜結(jié)構(gòu)。)(學(xué)生討論、發(fā)言)S:…… S:(歸納總結(jié))細(xì)胞膜的成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(板書)T:好,大家一起來看課本,享受已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的研究結(jié)果:細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外,還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總量的50%,蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%-10%。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富。我們在各種膜的研究中還發(fā)現(xiàn),功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。這也和我們前面了解的蛋白質(zhì)的功能是相一致的:蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,細(xì)胞膜的功能中也少不了蛋白質(zhì)的一份!我們也將在后面章節(jié)的學(xué)習(xí)中,越來越多地了解細(xì)胞膜的各種成分在其功能中的具體作用。
2.2 細(xì)胞膜的功能
細(xì)胞膜對于生命系統(tǒng)來講,是非常重要的。那么,細(xì)胞膜有哪些重要功能呢?(學(xué)生活動)閱讀課本42頁內(nèi)容,聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn),理解細(xì)胞膜的功能。(板書:
二、細(xì)胞膜的功能)
(請學(xué)生發(fā)言,讓他們結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),解釋細(xì)胞膜的功能,教師適時點(diǎn)評)S:細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。(板書)
只有這樣,細(xì)胞才能獲得一個相對比較穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,才能減小受到的各種外部干擾,才能正常的進(jìn)行各種代謝活動。這就好比我們的學(xué)校的圍墻,班級的墻壁,如果沒有這些,喧囂的街道,隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學(xué)的學(xué)習(xí),那么,我們的學(xué)習(xí)不可能正常進(jìn)行。S:……
T:同學(xué)們的比方非常形象。作為生命體,要保證自身代謝順利進(jìn)行,一個相對獨(dú)立的內(nèi)部環(huán)境何等重要;有了細(xì)胞膜,這個邊界將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,細(xì)胞內(nèi)才能保持各種理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定,才可能具備代謝的正常條件。也正因?yàn)槿绱?,在生命的起源過程中,科學(xué)家把“原始界膜”的形成作為生命演變中的重要階段,具有了原始界膜后,才使得原始生命的誕生成為可能!S:細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。(板書)
既然細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界,這就好像皮膚是我們?nèi)梭w的邊界一樣,我們的皮膚可以阻止一些病毒、細(xì)菌等進(jìn)入我們體內(nèi),細(xì)胞膜也應(yīng)該有類似的功能。S:……
T:這個類比是比較恰當(dāng)?shù)?。對于?xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞這一點(diǎn)功能,我們將在第四章會有更加詳細(xì)的學(xué)習(xí),現(xiàn)在需要大家先了解細(xì)胞膜具有選擇性的允許細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入,而細(xì)胞不需要的,或者對細(xì)胞有害的物質(zhì)就不容易進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為“選擇透過性”。不過選擇透過性只有活的細(xì)胞的細(xì)胞膜也具有,細(xì)胞死亡,這種選擇透過性就喪失了。
S:細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。(板書)
細(xì)胞作為一個個體的基本組成單位,對于一個個體來說,生活在外界環(huán)境中,與周圍的環(huán)境關(guān)系密切,不斷地與外界環(huán)境發(fā)生著物質(zhì)和信息的交流。構(gòu)成個體的細(xì)胞也應(yīng)該是這樣的,只有這樣,細(xì)胞才能聯(lián)合起來組成能行使同一功能的組織,再構(gòu)成器官……而細(xì)胞之間的信息傳遞,應(yīng)該就是考系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜。T:(放映有關(guān)細(xì)胞間進(jìn)行信息傳遞的動畫、圖片等,同步解說)
在多細(xì)胞生物體內(nèi),各個細(xì)胞都不是單獨(dú)存在的。它們必須保持功能的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換,也有賴于信息的交流。這種信息的交流大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。細(xì)胞間進(jìn)行信息交流的方式:1 靶細(xì)胞(胰島素與靶細(xì)胞)2 細(xì)胞間信息的傳遞(精子與卵細(xì)胞結(jié)合)3 相鄰兩個細(xì)胞通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞(高等植物細(xì)胞的胞間連絲)
過渡:通過剛才的學(xué)習(xí),可以看到細(xì)胞膜的功能對于一個細(xì)胞的正常運(yùn)作是必需的;當(dāng)然細(xì)胞膜的功能除了上述介紹的三點(diǎn),還有一些其他的功能,這個問題大家可以在課下查找資料,也可以在后面的學(xué)習(xí)中逐漸了解,總結(jié)。最后補(bǔ)充植物細(xì)胞在細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁,其化學(xué)成分主要是纖維素和果膠,對植物細(xì)胞起支持和保護(hù)的作用,但因細(xì)胞壁是全透性的,不能作為細(xì)胞這個基本生命系統(tǒng)的邊界。
七、課后反思
對于這節(jié)課的內(nèi)容,雖然有問題探討、有實(shí)驗(yàn),但是基于學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ),還不能很大程度的實(shí)現(xiàn)自我探究。就像“問題探討”中的問題,我認(rèn)為有一些超出了學(xué)生的知識認(rèn)識水平,所以,我采用提供一些直觀的資料,再由學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn),進(jìn)行總結(jié)。
整節(jié)課我認(rèn)為最重要的就是要實(shí)現(xiàn)學(xué)生能夠積極的參與進(jìn)入老師的話題中,能夠緊緊跟上老師的腳步,其中,最關(guān)鍵的就是要有學(xué)生自己的思考,不過,我想這樣的思考多數(shù)學(xué)生都可以,但是怎樣讓全部的學(xué)生都能夠做到這樣,還需要不斷的探討,這也包括課堂上的教師的積極課堂感染。
但是一堂課,是不是都是學(xué)生活動就成功了呢,我認(rèn)為不全是,不管是傳統(tǒng)的,還是新課改,不管采用哪種教學(xué)方式,思維的引導(dǎo)很重要:我覺得只要課堂上,能夠使學(xué)生養(yǎng)成生物學(xué)的思考習(xí)慣就達(dá)到目的了,教是為了不教,而是要讓學(xué)生有自己的分析問題的能力。
第五篇:3.1 細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界 教案
3.1細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容細(xì)胞膜—系統(tǒng)的邊界指的是細(xì)胞膜在生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次中的細(xì)胞層次中的作用,其核心是細(xì)胞膜的組成成分和生理功能,理解它關(guān)鍵就是要理解細(xì)胞膜的制備方法和細(xì)胞膜組成成分中的有機(jī)物的種類和生理功能。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過“使用高倍鏡觀察幾種細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)和“組成細(xì)胞的分子”中的蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)登等內(nèi)容是本章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。本節(jié)課的內(nèi)容細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。由于它還與物質(zhì)是輸入和輸出等有緊密的聯(lián)系,所以在本學(xué)科有重要的地位,并有舉足輕重的作用,是本學(xué)科分子與細(xì)胞的重點(diǎn)內(nèi)容。教學(xué)的重點(diǎn)是細(xì)胞膜的組成成分和生理功能及細(xì)胞膜的制備方法,解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是細(xì)胞膜的生理功能。
【目標(biāo)與解析】
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道細(xì)胞膜的組成成分。(2)理解細(xì)胞膜的生理功能。目標(biāo)解析
(1)知道細(xì)胞膜的組成成分就是指識記細(xì)胞膜的主要成分蛋白質(zhì)和脂質(zhì)以及它們在細(xì)胞膜中的含量并熟悉用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)。
(2)理解細(xì)胞膜的生理功能就是指理解細(xì)胞膜在控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、細(xì)胞與外界環(huán)境中的信息交流、細(xì)胞系統(tǒng)的邊界這些方面的具體內(nèi)容。
【問題診斷分析】
在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是學(xué)生不理解細(xì)胞膜是如何作為系統(tǒng)的邊界的,產(chǎn)生這一問題的原因是對細(xì)胞的認(rèn)識尚淺,細(xì)胞膜離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)較遠(yuǎn),學(xué)起來有一定的難度。要解決這一問題,就要…給予學(xué)生一定的例題練習(xí),其中關(guān)鍵是…例題講解要透徹,在教學(xué)過程中安排學(xué)生觀察圖片和親自作實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)細(xì)胞的存在。
【教學(xué)支持條件分析】
在本節(jié)課…例題講解的教學(xué)中,準(zhǔn)備使用…多媒體。因?yàn)槭褂谩嗝襟w,有利于…讓學(xué)生理解制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)原理與細(xì)胞膜生理功能,利用學(xué)生的認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生興趣。
【教學(xué)過程】
問題1…當(dāng)人們對細(xì)胞有一定認(rèn)識后,有人嘗試過想組裝細(xì)胞,你們推測一下能否成功?能否把蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類、水、無機(jī)鹽等物質(zhì)機(jī)械地組裝在一起,成為一個有活力細(xì)胞。每一個系統(tǒng)都有一定的邊界,那么細(xì)胞是否也有邊界呢? 設(shè)計(jì)意圖:給出動物細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu),讓學(xué)生思考。
師生活動: 展示光鏡下未經(jīng)染色的動物細(xì)胞圖片,觀察后思考問題?
1.請嘗試說出圖中哪些是氣泡?哪些是細(xì)胞?并討論能否在顯微鏡下看到細(xì)胞膜?
2.要想真正觀察細(xì)胞膜要用電子顯微鏡,但是在電子顯微鏡誕生之前,科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了,你能想辦法驗(yàn)證細(xì)胞膜的存在嗎?
例題1 用涼水洗紅莧菜,水不變紅;煮莧菜湯,湯卻是紅色的,這是為什么?
變式訓(xùn)練: 將紫色蘿卜的塊根切成小塊放入清水中,水的顏色無明顯變化。若對其進(jìn)行加溫,隨著水溫的升高,水的顏色會逐漸變紅。其原因是()A.細(xì)胞壁在升溫的過程中受到破壞 B.水溫升高,花青素的溶解度加大 C.升溫使細(xì)胞膜被破壞而喪失功能 D.升溫使水中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)
解析:光學(xué)顯微鏡下不能看見細(xì)胞膜,但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。活細(xì)胞中的物質(zhì)要逸出細(xì)胞外首先要通過一道選擇性的屏障,并不是所有的物質(zhì)都能自由進(jìn)入細(xì)胞,這道屏障就是細(xì)胞膜。溫度升高到一定程度會使得細(xì)胞膜失去生理功能。
例題2.水溶性染色劑(PI)能與核酸結(jié)合而使細(xì)胞核著色,可應(yīng)用于細(xì)胞死活的鑒別。細(xì)胞浸泡于一定濃度的PI中,僅有死亡細(xì)胞的核會被著色。利用PI鑒別細(xì)胞的基本原理是()A、死細(xì)胞與活細(xì)胞的核酸結(jié)構(gòu)不同 B、死細(xì)胞與活細(xì)胞的核酸含量不同 C、活細(xì)胞能分解染色劑PI D、活細(xì)胞的細(xì)胞膜能阻止PI的進(jìn)入
解析:死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜沒有生理功能,外界物質(zhì)可以自由進(jìn)出。
問題2…學(xué)生討論:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,如何提取細(xì)胞膜,老師進(jìn)行指導(dǎo)。教材是如何是如何體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法的?
實(shí)驗(yàn)原理:哺乳動物成熟的紅細(xì)胞吸水漲破
實(shí)驗(yàn)選材:對于一個實(shí)驗(yàn)來說,合適的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。
解析:選擇哺乳動物紅細(xì)胞原因是沒有細(xì)胞壁,沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。實(shí)驗(yàn)用具:蒸餾水、滴管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡。
實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:制作臨時裝片
第二步:高倍顯微鏡觀察(細(xì)胞形態(tài))
第三步:滴加蒸餾水再觀察(細(xì)胞形態(tài))
解析:細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度,將細(xì)胞放入清水,水會進(jìn)入細(xì)胞,將細(xì)胞漲破,細(xì)胞內(nèi)容物流出,從而得到細(xì)胞膜。血液容易凝固,要解決這個問題需要加入抗凝劑,實(shí)驗(yàn)前用生理鹽水稀釋。
1.選擇__________________________________作制備細(xì)胞膜的材料的原因:①動物細(xì)胞沒有_________,不但省去了去除細(xì)胞壁的麻煩,而且無細(xì)胞壁的支持和保護(hù),細(xì)胞易______________。② 哺乳動物成熟的紅細(xì)胞,沒有_________________和具有膜結(jié)構(gòu)的____________,易用________分離法得到不摻雜細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的純凈的細(xì)胞膜。
2.實(shí)驗(yàn)原理:細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度。把細(xì)胞放入_____________,細(xì)胞由于_________________,內(nèi)容物流出,得到細(xì)胞膜。3.實(shí)驗(yàn)步驟:
選材:______(或_____、_____、_____)的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液
↓
制作裝片:用滴管吸取一滴紅細(xì)胞稀釋液,滴在______________上,蓋上_____________
↓
觀察:用顯微鏡觀察紅細(xì)胞形態(tài)(先__________________→再________________________)
↓
滴___________:在蓋玻片的一側(cè)滴一滴蒸餾水,在另一側(cè)用______________________
↓
觀察:持續(xù)觀察細(xì)胞的變化
↓
結(jié)果:凹陷消失,_______________________________,內(nèi)容物流出,獲得____________ 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):
1)取得紅細(xì)胞后應(yīng)先用適量的生理鹽水稀釋,其目的是:①使紅細(xì)胞分散開,防止凝集成塊;②使紅細(xì)胞暫時維持原有的形態(tài)。
2)如果該實(shí)驗(yàn)過程不是在載物臺上的載玻片上操作,而是在試管中進(jìn)行,要想制備較純凈的細(xì)胞膜,當(dāng)紅細(xì)胞破裂后,還必須經(jīng)過離心,過濾才能獲得。
問題3…細(xì)胞膜的主要成分是什么?
設(shè)計(jì)意圖:…回歸課本,觀察細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖讓學(xué)生自己思考細(xì)胞膜由哪些成分組成。例3.某科學(xué)家將一種細(xì)胞的最外層進(jìn)行化學(xué)分析,得到糖類、磷脂、蛋白質(zhì),由此可以判斷該細(xì)胞是()
A.藍(lán)藻細(xì)胞
B.植物細(xì)胞
C.動物細(xì)胞
D.大腸桿菌
變式練習(xí)細(xì)胞膜上與細(xì)胞的識別、信息傳遞有著密切關(guān)系的是()A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸
解析:蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜。
問題4…細(xì)胞膜的生理功能是什么?變形蟲體內(nèi)注入伊紅,伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。為什么?
設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引發(fā)學(xué)生思考。進(jìn)一步深入到細(xì)胞膜的生理功能。師生活動:
1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)、接觸、胞間連絲)
例4.下列哪一項(xiàng)不屬于細(xì)胞膜的功能()A.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
B.將胰島細(xì)胞形成的胰島素,分泌到胰島細(xì)胞外 C.提高細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的速率
D.作為系統(tǒng)的邊界,維持細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境穩(wěn)定
解析:細(xì)胞膜沒有促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速率的功能,細(xì)胞中的酶才有。
變式練習(xí).在哺乳動物受精的過程中,精子能夠與卵細(xì)胞相互識別,精子將其頭部鉆入卵細(xì)胞中,與卵細(xì)胞發(fā)生結(jié)合,當(dāng)一個精子進(jìn)入后,細(xì)胞發(fā)生變化,不再讓其他精子進(jìn)入。這一現(xiàn)象體現(xiàn)出細(xì)胞膜能夠()
A.保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定 B.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
C.卵細(xì)胞攝入所需要的精子 D.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
解析:進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(相鄰的兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜的接觸,信息從一個傳給另一個細(xì)胞)
變式訓(xùn)練.在處理污水時,人們設(shè)計(jì)一種膜結(jié)構(gòu),有選擇地將有毒重金屬離子阻擋在膜的一側(cè),以降低有毒重金屬離子對水的污染,這是模擬了生物膜的()A.識別功能 B.流動性功能 C.主動運(yùn)輸功能 D.選擇透過性功能 解析:細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 問題5…動植物細(xì)胞的區(qū)別是什么?
設(shè)計(jì)意圖:回歸課本,植物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞壁。師生活動:
1、棉、麻的主要成分是什么?
2、植物細(xì)胞放在清水中為何不會脹破? 3.細(xì)胞壁的主要成分是什么?作用是什么?
例5.植物細(xì)胞具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,主要是由于存在()A.液泡
B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
C.細(xì)胞壁
D.細(xì)胞膜
解析:植物細(xì)胞在細(xì)胞膜外面還有一層細(xì)胞壁,其化學(xué)成分主要為纖維素和果膠 變式練習(xí).要去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,最好選用()A.蛋白酶
B.脂肪酶
C.淀粉酶
D.纖維素酶和果膠酶
解析:細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此可以用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁
【目標(biāo)檢測】
1.細(xì)胞膜的主要成分是()A.蛋白質(zhì)和多糖 B.多糖和脂質(zhì)
C.脂質(zhì)和核酸
D.蛋白質(zhì)和脂質(zhì)
2.下列不屬于細(xì)胞膜的功能的一項(xiàng)是()A.控制物質(zhì)進(jìn)出
B.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 C.維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定
D.使細(xì)胞內(nèi)的各種生物化學(xué)反應(yīng)加快
3.植物細(xì)胞壁的化學(xué)成分主要是()A.脂質(zhì)和蛋白質(zhì) B.纖維素和果膠
C.脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類
D.纖維素、果膠和蛋白質(zhì)
4.用32P標(biāo)記細(xì)胞后,下列不能檢測到32P存在的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)是(A.細(xì)胞膜 B.DNA C.RNA D.細(xì)胞壁
5.關(guān)于制備較純凈的細(xì)胞膜的敘述,正確的是()A.常用哺乳動物的紅細(xì)胞,因?yàn)槠漕伾黠@,便于觀察
B.哺乳動物成熟紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和復(fù)雜的細(xì)胞器,是最佳材料C.應(yīng)該用植物細(xì)胞,植物細(xì)胞在清水中可以吸水漲破 D.得到的細(xì)胞膜只含有磷脂分子
【課堂小結(jié)】
細(xì)胞膜:
細(xì)胞膜的成分
磷脂 約50% 蛋白質(zhì) 約40 %)
糖類 2-10 % 細(xì)胞膜的生理功能
將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)、接觸、胞間連絲)
【配餐作業(yè)】
完成《同步導(dǎo)學(xué)案》P21,1—6題