细胞膜系统的边界教案(集合3篇)

细胞膜系统的边界教案（1）

一、教学目标：

1、概述细胞膜的“流动镶嵌模型”的基本内容，体会建立模型是解决问题的科学方法之一。

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。

4、说出植物细胞壁的组成和生理作用。

5、能熟练把对照的方法运用到探究实验的设计中。

二、重点难点

1．教学重点：细胞膜的“流动镶嵌模型”的基本内容

三、教学方法：讨论 探究实验

四、教学准备：多媒体课件

五、教学过程

教学流程 教师活动 学生活动 教学意图

引入新课

第二章 细胞的结构

第二节 细胞膜和细胞壁

一、质膜的成分和结构

质膜的取材

质膜的成分和结构的探究

细胞壁的成分和作用 【创设情景】多媒体展示细胞图片：植物细胞，动物细胞，细菌细胞，酵母菌，要求学生比较不同细胞的差异？

【实验探究】验证活细胞吸收物质的选择性。

【总结】活细胞吸收物质具有选择性。活细胞的选择性与细胞膜有关。

细胞膜又叫质膜，为细胞把守大门的任务，物质的进出由质膜掌控。质膜有允许某种物质透过的特性，称为质膜对该物质的透性。

【讲述】质膜为什么有选择透性，这应该与质膜的结构成分有密切关系，下面我们就来了解质膜的成分和结构。

【提问】要分析质膜的成分，首先要分离出质膜，再做研究分析，那么取哪一种细胞来分离质膜是最好的？为什么？

【投影展示】人的成熟红细胞图片，

【提问】用什么方法可以获得红细胞的质膜？

【讲述】

材料一：1895年，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易进入细胞膜。

【投影展示】磷脂分子的结构示意图：亲水性头部和疏水性的尾部。

【提问】磷脂分子置于水中的排列形式。

材料二：1925年，E.Gorter和F.Grendelet用有机溶剂丙酮提取人的红细胞膜中的脂质，并将它在空气----水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。该实验结果能说明什么问题？

【讲述】脂肪酸分子的尾部可以摇摆，使得整个磷脂分子能发生侧向滑动，所以质膜具有一定的流动性。

【提问】质膜中除了含磷脂，还有其他成分吗？

材料三：Danielli和Harvey分别于1931年和1935年发现细胞膜的表面张力显著低于油－－水界面的表面张力，已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时，表面张力则降低。

材料四：1959年Robertson用高锰酸钾或 酸固定细胞时，电镜超薄切片中细胞膜显示出暗一亮一暗三条带。

材料五：科学家将质膜冰冻，然后将其撕裂，用电子显微镜观察，发现撕裂面上有许多颗粒。

【提问】综合以上的结论,描述一下质膜的成分和结构？

【讲述】另外，质膜中还含有糖类等物质。

所以，质膜的结构特点：一定的流动性。

质膜的功能特性：选择透性。

【提问】细胞壁的成分是什么？作用是什么？ 学生思考、回答：动物细胞，植物细胞和酵母菌都有细胞膜，细胞质和细胞核，细菌没有完整细胞核，只有核区。

动物细胞没有细胞壁，其它都有细胞壁。

学生阅读课本中的实验步骤，预测实验结果，得出实验结论。

学生回答：人的红细胞。因为该细胞成熟后只有质膜的膜结构，没有细胞核和其它结构的膜，分离容易，便于取材。

加蒸馏水，让红细胞吸水涨破，经过离心提取较纯净的质膜。

结论：根据相似相溶性原理，细胞膜的成分中有脂质中的磷脂分子

学生讨论回答。

头部朝外，尾部朝内。

结论：质膜是由脂双层组成，并不是一层脂质物质组成的。

结论：质膜中含有蛋白质。

结论：两层蛋白质夹着中间的脂双层。

结论：这些颗粒就是镶嵌在脂双层中的蛋白质。

质膜是由脂双层和蛋白质构成的；脂双层形成基本骨架，蛋白质镶嵌在其中。

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。

。提高学生查找资料的能力。

课堂的引入是由学生自己完成的，教师仅起到组织者和引导者的作用，体现学生在学习中的主体地位，激发学生的学习兴趣。

培养学生动手能力和协作学习的态度。

及时纠正错误，加深印象。

步步设疑，层层深入，启发学生带着问题去思考、去观察。

七、板书：

第二章 细胞的结构

第一节 细胞膜和细胞壁

一、质膜的成分和结构

1、质膜的取材

2、成分和结构

二、细胞壁的成分和作用

八、作业设计

细胞膜系统的边界教案（2）

一、教学目标

1．知识目标：简述细胞膜的成分和功能，解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。

2．能力目标：进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。

3．情感目标：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。

二、教学重点和难点

1．教学重点

（1）细胞膜的成分和功能

（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义

2．教学难点

（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法

（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义

三、教学方法

讲授与学生讨论相结合、问题引导法、资料分析法

四、教学用具

多媒体、、教科书、黑板、粉笔

五、课时安排

1课时

六、教学过程

导入：在前面的学习中，我们认识了细胞这个基本的生命系统的物质成分，从今天开始，我们将进一步认识细胞这个基本的生命系统，我们来认识由水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸组成的一个有机整体——细胞的基本结构。

大家对于细胞应该有了一定的认识——我们在初中学习过，在前面的实验中我们也曾经观察过一些细胞。

T：你认为细胞最外面的结构是什么？

S：……（学生发言：脱口而出的同学可能往往回答细胞膜；略有思考的同学回答细胞壁；比较严谨的同学会回答“植物细胞的最外层是细胞壁，动物细胞的最外层是细胞膜”，等）

（教师点评后总结，注意点评学生的思维习惯）

T：动物细胞没有细胞壁，而像植物、真菌、细菌等生物，细胞往往具有细胞壁。植物细胞的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，它们没有生命活动的特殊功能，主要是对植物细胞有支持和保护作用。而对于真菌和细菌的细胞壁与植物不同，我们在以后的学习中会逐步了解。

然而我们今天要重点讨论的话题不是细胞壁，因为我们将讨论的是“系统的边界”，系统的边界是什么？这里的答案就只有一个：细胞膜。

因为，我们这里指的“系统”是：生命系统！在组成细胞的结构中，具有生命活性的结构是细胞膜、细胞质和细胞核，而细胞壁并没有像它们这样的生命活性。这里的“生命活性”可能对大家还比较抽象，不过随着我们对细胞膜等功能的深入，你就会慢慢了解。

（板书：细胞膜——系统的边界）

T：对于细胞膜作为系统的边界，同学们有没有这方面的感性认识？也就是说你能不能列举出一些证据来证明细胞膜这个系统边界的存在？

S：直接借助光学显微镜、电子显微镜观察得到。

T：很好，电子显微镜可以看清楚细胞膜的存在，光学显微镜虽然不能看见细胞膜，但是却能够清楚的观察到细胞与外界环境是有界限的。

除了这样的直接观察，我们还能不能通过一些其他的感受间接感知细胞膜的存在呢？

（用视频的方式介绍科学家进行显微探针感受阻力的实验：一开拓学生的实验思路；二激发学生兴趣）

用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内，显微镜下观察发现，伊红会很快的扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。

另外，我们还可以在显微镜下看到：用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。

过渡：通过刚才的实验，我们也可以看到，当细胞膜被破坏的时候，细胞也就死亡了。这说明了细胞膜对于生命系统来讲，是非常重要的。那么，细胞膜有哪些重要功能呢？

（学生活动）阅读课本42页内容，联系生活经验，理解细胞膜的功能。

（板书：细胞膜的功能）

（请学生发言，让他们结合生活经验，解释细胞膜的功能，教师适时点评）

S：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。（板书）

只有这样，细胞才能获得一个相对比较稳定的内部环境，才能减小受到的各种外部干扰，才能正常的进行各种代谢活动。这就好比我们的学校的围墙，班级的墙壁，如果没有这些，喧嚣的街道，隔壁班级的活动直接影响到我们班级同学的学习，那么，我们的学习不可能正常进行。

S：……

T：同学们的比方非常形象。作为生命体，要保证自身代谢顺利进行，一个相对独立的内部环境何等重要；有了细胞膜，这个边界将细胞与外界环境分隔开，细胞内才能保持各种理化性质的相对稳定，才可能具备代谢的正常条件。也正因为如此，在生命的起源过程中，科学家把“原始界膜”的形成作为生命演变中的重要阶段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的诞生成为可能！

S：细胞膜能控制物质进出细胞。（板书）

既然细胞膜是细胞的边界，这就好像皮肤是我们人体的边界一样，我们的皮肤可以阻止一些病毒、细菌等进入我们体内，细胞膜也应该有类似的功能。

S：……

T：这个类比是比较恰当的。对于细胞膜能控制物质进出细胞这一点功能，我们将在第四章会有更加详细的学习，现在需要大家先了解细胞膜具有选择性的允许细胞需要的营养物质进入，而细胞不需要的，或者对细胞有害的物质就不容易进入细胞。细胞膜的这样一种生理功能我们称之为“选择透过性”。不过选择透过性只有活的细胞的细胞膜也具有，细胞死亡，这种选择透过性就丧失了。

记得在我们初中的学习中，我们通过实验的方法来检验玉米的种子是否还具有萌发的活性（也就是说玉米种子是否还是活的），也就是利用细胞膜的这点特性。下面给大家如下材料，请你设计实验来检验这些玉米种子是否还能萌发。

（投影）材料：玉米种子，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯。

（学生思考、讨论、发言）

（投影）方法步骤：

1、将玉米种子放在20－25℃的温水中浸泡36h。

2、取20粒已经泡涨的种子，将其中的10粒放在沸水中煮5in后，冷却，作为对照的实验材料。

3、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释20倍的红墨水浸泡（以没过种子为宜）。2in后，倒去红墨水，用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。

4、观察籽粒中胚的颜色。

（投影）结果预期：

未煮过的籽粒的胚细胞未被染成红色；煮过的籽粒的胚细胞被染成红色。

（胚细胞被染红说明了胚细胞的细胞膜失去了选择透过性，也就说明胚细胞死亡，不再具有萌发活性）

S：细胞膜进行细胞间的信息交流。（板书）

细胞作为一个个体的基本组成单位，对于一个个体来说，生活在外界环境中，与周围的环境关系密切，不断地与外界环境发生着物质和信息的交流。构成个体的细胞也应该是这样的，只有这样，细胞才能联合起来组成能行使同一功能的组织，再构成器官……而细胞之间的信息传递，应该就是考系统的边界——细胞膜。

T：（放映有关细胞间进行信息传递的动画、图片等，同步解说）

在多细胞生物体内，各个细胞都不是单独存在的。它们必须保持功能的协调。这种协调不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。这种信息的交流大多与细胞膜的结构和功能有关。

细胞间进行信息交流的方式：

1 靶细胞（胰岛素与靶细胞）

2 细胞间信息的传递（精子与卵细胞结合）

3 相邻两个细胞通过通道进入另一个细胞（高等植物细胞的胞间连丝）

过渡：通过刚才的学习，可以看到细胞膜的功能对于一个细胞的正常运作是必需的；当然细胞膜的功能除了上述介绍的三点，还有一些其他的功能，这个问题大家可以在课下查找资料，也可以在后面的学习中逐渐了解，总结。

我们知道有什么样的结构才可能具有什么样功能，功能与结构是相统一的，那么，细胞膜具有什么样的结构才能完成上述的功能呢？

鉴于细胞膜的结构我们还会在第四章详细学习，我们这里主要来研究细胞膜的组成，看看完成细胞膜功能的是靠细胞膜上的哪些成分来完成的。

（板书：细胞膜的成分）

T：我们要分析细胞膜的成分，首先要获得细胞膜。那么，怎样获得比较纯净的细胞膜呢？

请大家阅读课本40页－41页的实验：体验制备细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。

（板书：体验制备细胞膜的方法）

问题：

1、选用植物细胞好不好？

2、为什么选用哺乳动物成熟的红细胞？

3、细胞破裂后，怎样分离出比较纯净的细胞膜？

4、归纳实验的原理。

（学生进行实验体验，教师指导，后进行点评总结）

S：……

T：我们利用动物细胞在蒸馏水中会吸水涨破，细胞内的物质就会流出来，从而获得细胞膜。再由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核以及其他膜结构的细胞器，所以，可以避免其他膜的干扰。最后利用离心的方法将细胞膜与细胞内的其他物质分离开来，获得比较纯净的细胞膜。

T：现在细胞膜的提取过程大家已经体验过来，接下来的工作就是分析细胞膜的成分有哪些？怎么分析呢？

借助现在的科学技术手段，我们大可以通过先进的仪器分析得知，但是我们手头上没有大家能利用的仪器。我们有什么呢？请大家看下面的资料，来分析一下细胞膜的成分。

（投影：

1．发现脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很容易通过细胞膜；

2．如果用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解；

3．如果用蛋白酶来处理细胞，发现也能破坏膜结构。）

（学生讨论、发言）

S：……

S：（归纳总结）细胞膜的成分中含有脂质和蛋白质。（板书）

T：好，大家一起来看课本，享受已经发现的研究结果：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50％，蛋白质约占40％，糖类占2％－10％。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。

通过这则资料，其实也告诉大家了一种研究物质组成成分的方法：酶解法。

我们在各种膜的研究中还发现，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量就越多。这也和我们前面了解的蛋白质的功能是相一致的：蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能中也少不了蛋白质的一份！我们也将在后面章节的学习中，越来越多地了解细胞膜的各种成分在其功能中的具体作用。

T：好，这节课我们就进行到这里。

七、课后反思

对于这节课的内容，虽然有问题探讨、有实验，但是基于学生的生物学基础，还不能很大程度的实现自我探究。就像“问题探讨”中的问题，我认为有一些超出了学生的知识认识水平，所以，我采用提供一些直观的资料，再由学生进行体验，进行总结。

整节课我认为最重要的就是要实现学生能够积极的参与进入老师的话题中，能够紧紧跟上老师的脚步，其中，最关键的就是要有学生自己的思考，不过，我想这样的思考多数学生都可以，但是怎样让全部的学生都能够做到这样，还需要不断的探讨，这也包括课堂上的教师的`积极课堂感染。

一堂课，是不是都是学生活动就成功了？我认为不！不管是传统的，还是新课改，不管采用哪种教学方式，思维的引导很重要：我觉得只要课堂上，能够使学生养成生物学的思考习惯就达到目的了，教是为了不教，就是要让学生有自己的分析问题的能力。

细胞膜系统的边界教案（3）

一、导入

前面因为《来自星星的你》都教授红遍了大江南北，一夜之间就在中国取得了35个广告的代言权，但是好景不长，没过多久他又被网友们黑得体无完肤，因为其拒绝承认长白山是中国的。到底长白山是中国的还是朝鲜的，这就牵涉到了国界的问题。国界指的是国家领土范围的地理界限，在地图上我们可以看到我们的国家被国界线勾勒成一只雄鸡，但是国界线是真实存在的吗？（不是，是人为划定的）那么大家的课桌有没有边界？（有）课桌的边界是真实存在的吗？（是，触手可及）因此，我们可以发现有的边界是实际存在的，而有的边界是人们假想出来的。

细胞作为生命系统最基本的结构层次，它有没有边界呢？（有）这个边界是什么？（细胞膜）那么细胞膜是不是真实存在的呢？大家看到教材40页上的问题探讨：

1、气泡是光亮的，里面只有空气；而细胞结构复杂，在显微镜下调节焦距可以看到细胞的不同层面。不能看到细胞膜，但能看见细胞核外界环境之间是有界限的。

2、并不是所有的物质都能进入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红能很快的扩散到整个细胞，却不能很快的逸出细胞；在光镜下可见，用微针碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可伸展。

二、实验：制备细胞膜

那么要证实细胞膜是真实存在的最有力的证据就是分离获得细胞膜。那么大家思考一下什么细胞更适合作为制备细胞膜的实验材料，动物细胞还是植物细胞？（动物细胞，没有细胞壁）是不是所有的动物细胞都适合呢？可能存在什么样的问题？（细胞核和很多细胞器也有膜，这些膜可能会和细胞膜混在一起；选择哺乳动物的红细胞：人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器）

实验过程：制作装片（用滴管吸取一滴红细胞稀释液（生理盐水，分散细胞，防止凝结成块），滴在载玻片上，盖上盖玻片）——观察（用显微镜观察红细胞的形态，由低倍到高倍）——滴蒸馏水（在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引）——观察（持续观察细胞的变化）——结果（凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出来，获得细胞膜）

讨论部分：细胞膜和细胞质中其他结构的质量不一样，可以采用不同转速离心的方法浆细胞膜与其他物质分开。

三、细胞膜的成分

获得了细胞膜，我们就可以更加深入的来了解它，比如细胞膜的组成成分，大家思考一下，从化学的角度分析，可以用哪些手段研究细胞膜的物质组成？（染色法：利用某种指针对某些特定的物质能染色的染色剂来染色以鉴定某种物质的方法）当然还有许多其他的方法可以对细胞膜的成分加以鉴定，比如溶解法：19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，凡是溶于脂质的物质都比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。由此，我们可以进行什么样的猜想？（细胞膜含有脂质物质）当然还要经过化学分析才能最终确定细胞膜中含有脂质。科学家通过研究发现细胞膜主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成，还有少量的糖类（2%-10%）。组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富，动物细胞的细胞膜中还含有胆固醇；膜的功能活动主要是由蛋白质来承担，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多；糖类会和蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，据此可以判断细胞膜的内外侧。（细胞癌变的过程中，细胞膜的成分会发生改变，膜蛋白的种类和含量发生变化，可以通过医学手段检测出来）

四、细胞膜的功能

细胞膜作为细胞的边界，它在细胞的生命活动中起着怎样的作用呢？

1、将细胞与外界环境分隔开

对于原始生命，膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，成为相对独立的系统，单细胞生物得以出现。

对于多细胞生物，每个细胞都要依靠细胞膜将细胞内液与细胞内液分开。

2、控制物质进出细胞细胞膜是生命系统的边界，物质进出必须要经过细胞膜，为了保证细胞代谢正常进行，细胞膜必须有选择性的控制物质进出：

进入细胞的物质：细胞需要的营养物质

排出细胞的物质：抗体、激素、细胞产生的代谢废物

（细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质也可能进入细胞，如某些病毒入侵细胞，使生物体患病）

3、进行细胞间的信息交流

物质传递：通过细胞分泌物与靶细胞膜表面的受体结合，把信息传递给靶细胞（激素）

接触传递：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（精子与卵细胞之间的识别和结合）

通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带遗传信息的物质通过通道有一个细胞进入另一个细胞（高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用）

五、细胞壁

主要成分：纤维素、果胶

功能：保护、支持

细胞壁是全透性的，不控制物质进出细胞。