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第三章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能第一课时一、教材分析本节是人教版《普通高中生物学》必修一，第三章，第一节内容。
本节包含内容较多，分别是细胞膜的功能、细胞膜成分探索历程、细胞膜结构探索历程、流动镶嵌模型的基本内容。
这节内容既是对前面两章知识的承接，也为后面第三章物质的输入和输出甚至是选修一打下基础。
这四方面内容前后连贯，体现出从功能到结构的结构功能相适应观，也呈现出探索过程中的“提出假设”这一科学研究方法。
因此，本节将分为两个课时展开教学。
第一课时内容将讲解细胞膜的功能和细胞膜成分探索历程。
二、学情分析本节课的授课对象是高中一年级学生，他们具有一定的观察和认知能力，分析思维的连续性和逻辑性已初步建立但不完善，学习积极性较高，课堂上应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。
学生前两章已经学习了生物的物质基础和细胞种类等知识，这为进一步学习细胞基本结构奠定了基础。
教师在讲解内容时可借助多媒体技术，帮助学生识记和理解。
三、教学目标与核心素养学习目标：1.概述细胞膜的主要功能。
2.分析细胞膜结构的探索过程，领悟科学的过程和方法。
核心素养：生命观念——通过对细胞膜的学习建立生命的结构与功能观科学探究——领悟细胞膜结构探索过程的科学方法。
科学思维——流动镶嵌模型及其解读。
四、教学重难点1.教学重点（1）细胞膜的功能。
（2）细胞膜成分的探索历程。
2.教学难点对细胞膜成分探索历程的认识。
五、教学过程由细胞膜的功能导入：PPT展示相关图片，引出问题：细胞中有无细胞膜的存在？材料：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。
结论：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜（质膜）。
新授课：一、细胞膜的功能1，将细胞与外界环境分隔开。
正是由于细胞膜这个功能才使得原始细胞出现，开启了生物漫长的进化历程。
实验分析：实验一：取A、B两个烧杯，分别加入等体积的清水和沸水，然后将新鲜的紫色苋菜叶分别浸入A、B两个烧杯中，观察颜色的变化。
3.1《细胞膜的结构》教学设计一、目标依据课标：概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。
二、教学目标1.简述细胞膜的成分。
2.说出细胞膜结构的探索历程。
3.说出细胞膜流动镶嵌模型的内容。
4.说明细胞膜结构与功能的关系。
三、教学重点1.细胞膜的成分。
2.流动镶嵌模型的内容。
四、教学难点细胞膜的结构：流动镶嵌模型的内容。
五、教学过程导入所学知识点：提问学生细胞膜的功能，依据结构与功能适应观，导入细胞膜的结构。
（一）细胞膜的成分展示两个资料，引导学生进行分析。
资料1：19世纪末，欧文顿(Overton)用500多种物质对植物细胞的通透性作研究发现：凡是脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。
结论：膜是由脂质组成的。
思考题：1.最初认识到细胞膜的组成含有脂质，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？2.在推理分析之后，还需要对膜的成分进行提取和鉴定吗？3.为什么人们不从一开始就做实验来分析细胞膜的成分，而是先提出假说呢？资料2：20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。
结论：膜的主要成分是脂质和蛋白质。
以提问学生的形式总结细胞膜的成分：脂质 50% 主要成分蛋白质 40% 主要成分糖类 2%-10%（二）细胞膜的结构以细胞膜的成分为基础，展示资料，引导学生逐步分析细胞膜的结构。
资料3：科学家朗缪尔（Langmuir Trough）设计了脂类单分子膜技术，对细胞膜进行了定性的研究。
教师讲解磷脂分子特点，带领学生进行活动1.画：磷脂分子在空气-水界面上会怎么样铺展？（学生在作业本上动手画出来。
）资料4：1925年，两位荷兰的科学家，格伦德尔（Grendel）和戈特（Gorter）对细胞膜进行定量分析。
一方面，他们测量出单个红细胞表面积为100 μm2，从而计算出10000个红细胞总的表面积；另一方面，他们用丙酮抽提出脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，他们发现，膜脂铺展的总面积是红细胞总表面积的1.8-2.2倍。
细胞膜的结构与功能一、教材分析本节内容选自人教版高中生物必修一第三章第一节《细胞膜的结构与功能》，主要包含了细胞膜的获取、成分和功能，对细胞中的化合物具有具体化和结构化的作用，又对物质的输入输出做出了铺垫，具有承上启下的作用，内在联系是“功能—结构—功能”，而且有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。
所以将细胞膜的成分、功能与生物膜的流动镶嵌模型相结合更有利于学生从整体上系统掌握细胞膜的功能及与功能相适应的结构。
二、学情分析学生在知识储备上对细胞与细胞之间的已经有了感性认识，了解了细胞的结构，并且对组成细胞的化合物有了一定的掌握。
高中生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
三、教学目标（一）生命观念：通过重温科学家探究生物膜（细胞膜）结构的过程，逐步掌握生物膜的结构与功能，体会生物结构与功能相适应的观点。
（二）科学思维：通过对细胞膜的感知、分析以及相应资料分析理解细胞膜的功能。
（三）科学探究：通过探究细胞膜实验中的选材、方法，体会科学探究的实验思路。
（四）社会责任：体验科学研究的艰辛，尊重科学且用发展的观点看待科学。
四、教学重难点（一）教学重点1.细胞膜的结构、功能；2.生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
（二）教学难点1.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法；2.如何体现生物膜结构和功能相统一；3.生物膜的流动性特点。
五、教学方法讲授法、讨论法、演示法。
六、课前准备（一）教师准备课件制作、布置学生预习。
（二）学生准备学生预习七、教学过程【讲述】上次实验课很多同学都能观察到洋葱鳞片叶内表皮细胞，但是没有观察到人体口腔上皮细胞，但有的同学就比较优秀哈，哎~他就成功了。
让我们一起看到PPT上的这张口腔上皮细胞图。
我们简单复习一下细胞的基本结构。
我们看到细胞膜可以将细胞内部和外界区别开，让我们一看就知道它就是细胞。
第三章第一节细胞膜——系统的边界【知识链接】1、最基本的生命系统是，它一般有、、三部分构成。
2、脂质通常有、和三类，其中是构成细胞膜及膜的重要组成成分。
第一课时【基础知识导学】一、细胞膜的成分:(一) 实验: 体验制备细胞膜的方法.[来源:]1、原理:细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细胞放在清水里,细胞由于吸水而__ __,除去细胞内其他物质,就可以得到细胞膜.2、材料选择:选_______________________,来制备细胞膜.思考:(1) 能否选植物细胞? 为什么?(2) 为什么选哺乳动物成熟的红细胞?3、方法步骤:制备装片：用滴管吸取少量，滴一滴在载玻片上,盖上盖玻片。
观察：用显微镜观察红细胞状态。
(由到___ _ ______)滴清水：在盖玻片的一侧滴蒸馏水,在另一侧用_____________，这种方法叫___________注意:吸蒸馏水时应小心操作，不要把________吸跑.观察：持续观察细胞的变化.结果：近水部分的红细胞发生变化.思考：1、滴清水时应在哪里操作?2、观察到的红细胞有何变化?3、还需用什么方法获得较纯净的细胞膜?(二) 细胞膜的成分:1、细胞膜主要由_________和_________组成。
此外，还有少量糖类。
其中,脂质约占细胞膜总量的_________，蛋白质约占________，糖类占_______。
特别提醒:(1) 在组成细胞膜的脂质中，_________最丰富(占总脂量的55%—75%)。
(2) ______在细胞膜行使功能是起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜,蛋白质的_____和越______。
思考:1、在组成细胞膜的脂质中,除了磷脂,还有什么脂质?2、构成细胞膜的化学元素有哪些?特别提醒：（1）_____ ___(也叫_ __ __)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切的关系。
（2）正常细胞癌变后，细胞膜上产生___ ______和___ _____等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。
3.1 细胞膜的结构与功能（1）1.通过类比，说明细胞膜是系统的边界。
2.通过实例了解细胞膜的主要功能，了解细胞膜出现的必要意义。
3.分析对细胞膜成分的探索历程，提升科学思维能力。
知识点01 细胞膜的功能1.细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.细胞膜控制物质进出细胞，一般来说，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞。
3.进行细胞间信息交流多细胞生物体内，各个细胞功能的协调依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。
图例信息交流方式示例[a]内分泌细胞分泌的[c]激素随血液到达全身各处，与[b]靶细胞胰岛细胞分泌胰岛素，随血液运输到肝脏细胞，与肝脏细胞知识精讲目标导航【易错提醒】①细胞是最基本的生命系统结构层次，细胞膜是细胞的系统边界，对于植物细胞来说，细胞壁不是细胞边界，细胞膜是细胞的边界。
②细胞膜的控制作用是相对的，对细胞有害的物质有可能进入，有些病毒、病菌也可能侵入细胞。
③用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失控制物质进出细胞的功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色。
【知识拓展】①细胞壁的主要成分：植物-纤维素和果胶；细菌-肽聚糖；真菌-几丁质。
②主要功能：保护，支持，植物细胞壁对于植物体起着骨架的作用，以维持细胞的正常形态。
知识点02 对细胞膜成分的探索1.欧文顿实验 1895 年，欧文顿实验发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。
据此推测：细胞膜是由脂质组成的。
（2）戈特和格伦德尔实验 1925年，戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。
他们由此推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
（3）丹尼利和戴维森实验 1935年，丹尼利和戴维森他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
第1节 细胞膜的结构和功能一、细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞3．进行细胞间的信息交流(1)通过化学物质交流。
如：激素的作用。
(2)通过细胞膜相互接触交流。
如：精子和卵细胞之间的识别和结合。
(3)通过通道交流。
如：植物细胞的胞间连丝。
二、对细胞膜结构的探索 1．细胞膜的成分2．对细胞膜结构的探索历程1．化学组成：主要是磷脂分子和蛋白质。
2．结构模型(1)图中①⎩⎨⎧名称：磷脂双分子层作用：膜的基本支架特点：具有流动性(3)图中③⎩⎨⎧名称：糖蛋白，又叫糖被位置：细胞膜的外表面作用：保护、润滑和细胞识别等3．结构特点：具有一定的流动性。
1．细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的。
( )2．细胞膜上的蛋白质种类和数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。
( ) 3．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。
( ) 4．变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。
( )5．生物膜具有流动性是由于磷脂分子可以运动，从而带动了膜上的蛋白质运动。
( )6．细胞膜上的糖类都和蛋白质结合形成了具有识别作用的糖蛋白。
7．罗伯特森提出的“三明治模型”的一大缺点就是认为膜是静止不动的。
8．科学技术的进步在生物膜的流动镶嵌模型建立过程中发挥了重要作用。
提示：1．× 细胞间的信息交流也可通过化学物质和通道交流。
2．√3．× 脂肪不是构成细胞膜的成分。
4．× 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同。
5．× 蛋白质分子的运动并不是磷脂分子运动带动的。
6．× 有些糖类和脂质结合形成糖脂。
7．√ 8.√1．生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”。
莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的具体体现是什么？提示：控制物质进出细胞的功能。
主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。
教学设计课题名称：细胞膜的结构和功能教材版本：人教版必修一课型：新授课教学设计——细胞膜的结构和功能1概念分析本节课是高中生物学新课改生物学必修1《分子与细胞》第三章第一节的教学内容。
本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，主要包括细胞膜的功能、对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容三部分。
细胞膜成分、结构和功能的学习有助于学生理解有机物如何构建细胞结构，促使学生初步形成结构与功能相适应的生命观念，同时又是学习生物膜系统、物质进出细胞方式的基石。
知识概括：细胞膜的功能——将细胞与外界环境分割开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
关于细胞膜的分子结构模型，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型被大部分人接受。
流动镶嵌模型认为，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成的，其外表面还有糖类分子；细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性。
课标要求：聚焦课标，大概念要求学生认识到“细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。
”联系前后：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，这既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。
地位作用：本节课安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，承前启后，并且为学生学习生物膜系统、物质进出细胞方式打下基础。
本节课体现了结构决定功能的生物学特点，在教学中起着至关重要的作用。
本节课运用科学史和模型建构相结合的教学策略，以细胞膜成分与结构的科学探究史为主线，以问题为引领，运用假说、求证等方法，引导学生提出假说、构建模型、修正模型，旨在促进学生主动、合作、探究、可持续的学习，发展学生的生物学学科核心素养，实现生态育人目标。
2学情分析基于必修1前两章的学习和初中相关的知识基础，学生已知道细胞的基本结构、组成细胞的成分和各成分的功能、细胞成分鉴定的一般方法，为本节知识的学习奠定了基础。
