细胞膜的结构和功能

1 细胞膜的结构和功能

【学习目标】

1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。

2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。

3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。

4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。

【学习障碍】

1．理解障碍

如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。

2．解题障碍

用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。

【学习策略】

1．理解障碍的突破

(1)用“模型法”理解细胞膜的结构。

生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。

在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。

从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。

细胞膜的结构及功能

一、教材分析

高中生物必修1第二章第一节中“细胞膜的结构和功能”的内容是细胞知识的重要组成部分，本节内容要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习，认识细胞膜的化学组成，理解细胞膜结构和功能相适应的关系，为进一步学习物质的跨膜运输打基础。是在对前面“细胞的元素和化合物”学习的基础上进行的学习，同时也为后面学习细胞的结构和功能、新陈代谢、物质出入细胞、物质代谢、生物膜系统等内容作铺垫。所以本节内容起到承上启下的桥梁作用。

二、教学目标

1、知识目标：

（1）说出细胞膜的化学成分和结构；

（2）说出细胞膜有哪些重要功能；

（3）说出细胞膜的“结构特性”和“功能特性”。

2、能力目标：

认识细胞膜的结构示意图，清楚细胞膜结构的功能特点。

三、教学重点

1、细胞膜的成分与结构特点：磷脂双分子层、蛋白质、糖类；

2、细胞膜的功能：物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫。

四、教学难点

1、细胞膜上脂质和蛋白质都是运动的；

2、细胞膜怎样进行自由扩散和主动运输。

五、教学方法

讲解式教学法，融合直观教学法和讨论法等多种教学方法配合进行教学。

六、教学内容

1、导入

上节课我们学习了细胞的元素和化学组成，我们说了细胞是由哪几种元素组成的？首先是大量元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；然后是微量元素，有Fe、Cu、Zn、B、Mn 、Mo等，其中讲到C是细胞最基本的元素；接下来讲的是生物界和非生物界的统一性和差异性，他们的统一性是说生物界中的元素在非生物界里都有，而非生物界中的元素在生物界里也都有，差异性是说生物界和非生物界中的元素含量有很大的差异；最后我们将了组成细胞的化合物：有无机化合物和有机化合物，无机化合物有水、无机盐，有机化合物有糖类、脂质、蛋白质、核酸。那么，今天我们就来讲由化合物组成的细胞的结构和由结构决定的功能。说到细胞的结构，首先来看细胞的结构是什么，细胞由细胞膜、细胞质、细胞核组成，其中一些还有细胞壁，比如，植物细胞。所以我们先讲细胞膜的结构和功能。

《细胞膜的结构和功能》课堂教学设计表

学科：高中生物 教师姓名：林 燕 学校名称：广西壮族自治区宾阳中学 授课班级 ３３２ 班

章节名称 第一章 第二节 细胞的结构和功能（第一学时） 计划学时 １

教学目标 1. 知识与技能

对细胞的种类、形态、亚显微结构有所认识

 获得有关细胞膜的成分、结构、功能的基础知识

2. 过程与方法

 动手实验，培养创新精神，提高实践能力

 培养参与和合作精神，提高自学能力

3. 情感态度价值观

 形成科学态度及科学精神。以细胞膜的结构与功能相适应的关系为依据，形成辩证唯物主义的自然观

学

习

目

标

描

述 知识点

编 号 学习

目标 具 体 描 述 语 句

2．2-1

2．2-2

2．2-3

2．3-4

2．2-5 理解

理解

掌握

了解

掌握 使学生了解细胞的类型和真核细胞的亚显微结构

使学生理解细胞膜的化学组成及结构

使学生能够掌握细胞膜的结构特点和生理特性

使学生了解细胞膜的作用

使学生能够掌握物质进入细胞的三种方式

项 目 内 容 解 决 措 施

教学重点 细胞膜的结构

物质进出细胞的方式

细胞膜的选择透过性 利用模型和多媒体课件演示细胞膜的结构

利用多媒体课件演示物质进出细胞膜的三种方式

利用学生实验和老师的演示实验来说明

教学难点 物质进出细胞的方式 利用多媒体课件演示物质进出细胞膜的三种方式

教学

媒

体

的

选

择 知识点

编 号 学习

目标 媒体

类型 媒体内容要点 教学

作用 使用

方式 所 得 结 论 占用

时间 媒体

来源

2．2-1

2．2-2

2．2-3

2．3-4

2．2-5 理解

理解

掌握

了解

掌握

图片、

多媒体电脑

模型、

多媒体

电脑

多媒体电脑

多媒体电脑

演示实验、多媒体电脑 通过展示不同的细胞使学生了解细胞的类型和真核细胞的亚显微结构

学科：生物

教学内容：细胞膜的结构和功能

【学习目标】

1．理解细胞膜的化学成分、分子结构以及流动性的结构特点。

2．理解细胞膜的主要功能、物质出入膜的两种方式及功能特点。

3．建立细胞膜的结构模型，了解细胞膜的其他功能。

4．能用膜的流动性、选择透过性等特点进行分析和解释相关的现象。

【学习障碍】

1．理解障碍

如何理解细胞膜的结构以及结构特点；如何理解膜的结构与功能之间的关系；如何理解膜的结构特点与功能特性之间的联系。

2．解题障碍

用膜的结构特点以及膜的选择透过性的原理去分析解释有关细胞的融合、物质出入细胞(包括内吞与外排、主动运输等)等相关的生命现象。

【学习策略】

1．理解障碍的突破

(1)用“模型法”理解细胞膜的结构。

生命是物质的，生命活动需要一定的结构来保障，因此，学习过程中经常会遇到生物体的结构问题，尤其是更微观层次上的结构，这就要求学习者能将微观问题转变成宏观的问题，而建立一个简单、直观的模型来辅助，为思维创建一些支点，是解决此类问题的有效方法之一。这就是所谓的“模型法”。如下图。

在细胞膜中每一个磷脂分子头部因含有磷酸和碱基，极性强，是亲水性的；尾部的碳氢链为非极性的，具疏水性。如通过实验将磷脂加入水中，在一定浓度下，磷脂分子相互聚集，亲水性的极性头部朝向水相，而疏水的非极性尾部则避开水向内聚集，从而形成微小的球形磷脂分子团。若继续用超声波处理，则形成不易溶于水且在水相对稳定存在的磷脂双分子层结构。因此，膜中的磷脂分子正如模型中的那样排列。而磷脂分子的这种性质对于构成稳定的膜结构具有重要意义。

从模型中还可以看出，磷脂双分子层是细胞膜的主要结构支架；膜蛋白为球蛋白，分布于磷脂双分子层表面或嵌入磷脂分子中，有的甚至横跨整个磷脂双分子层；组成细胞膜的各种成分在膜中的分布是不均匀的，即具有不对称性。例如：膜蛋白在磷脂双分子层中不对称地、不同程度地嵌入磷脂双分子层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同；另外，细胞膜上的糖被只存在于膜外表面，与外层蛋白质结合形成糖蛋白。所以，糖类在细胞膜中的分布具有显著的不对称性。这些特点对于膜的功能的实现具有更直接的意义。