人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能图文ppt课件

课题

《细胞膜的结构和功能》

教学目标

1. 知识目标

（1）通过层层探索，认同生物膜由物质构成，具有精密的结构，具备相应的功能；

（2）能简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容，建立结构与功能观。

2. 能力目标

尝试制作生物膜模型，锻炼学生的空间想象能力和动手操作能力。

3.情感目标

通过观察教师给出的情境设问、做出假设、设计方案并通过建构模型来交流讨论，系统掌握科学探究的基本方法，增强求知欲。

教学重点

在分子水平上构建细胞膜的各组成成分，即磷脂分子、蛋白质分子和糖类分子的组织形式。要求学生画出相应模式图。

教学难点

通过一节课的学习，理解并能解释为什么功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

教学准备

教师准备：导学案、教材、教案、课件等

学生准备：教材、笔记本、笔、导学案等

教学过程

1.新课导入

【情景导入】

展示一首优美的诗歌

“是谁，隔开了原始海洋的动荡

是谁，奏鸣了生命的交响

是谁，为我日夜守边防

是谁，为我传信报安康

没有你，我——一个小小的细胞会是何等模样！”

提问：这首诗描述了细胞哪部分结构？

（设计意图：创设情境，吸引学生的兴趣，使其在阅读诗歌的同时，积极思考问题。通过该实例培养学生的逻辑推理思维， 同时引出本节课的主题——细胞膜的结构和功能。）

2.整体感知

（1）细胞膜具有哪些功能？

（2）细胞膜的主要成分是什么？

（3）流动镶嵌模型的基本内容?

3.探究学习

【学习任务1】请同学们自主阅读教材，总结归纳细胞膜的功能，并解释诗歌说描绘的是细胞膜的哪种功能？

归纳总结：细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分开来（对应诗歌：隔开了原始海洋的动荡）；

②控制物质进出细胞（对应诗歌：为我日夜守边防）；

③进行细胞间信息交流（对应诗歌：为我传信报安康）。

【知识运用】视频展示“炎细胞吞噬病毒病菌的过程”，请同学们分析该过程体现了细胞膜的什么功能？

提示：控制物质的进出的功能。

【过渡】根据结构与功能相适应的观点，细胞膜能具有这些功能应该是与其结构有关，那接下来我们就来深入探究一下细胞膜的结构及其特点。

【学习任务2】细胞膜的结构探索历程

【自主学习】安排学生快速阅读有关“细胞膜的成分的探索”的资料，了解相应探索历程，完成以下知识归纳。（此部分导学案上进行相应的设计）

（1）19世纪末，欧文顿通过实验发现：凡是可以溶于的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是提出膜是由             组成的。

（2）20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是              和             。

（3）1925年，荷兰科学家从人红细胞中提取脂质，在空气—水的界面上铺展成单分子层，面积为红细胞表面积的2倍。从而得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为                 。

设计意图：这些学生可以通过自学的概念，设计成导学案里面的填空，让同学们在课前预习完成，一来可以节约课堂上复述资料分析的时间，另外也能培养学生对材料的分析能力。

【构建模型】通过第一步，对资料的分析，可以初步了解到细胞膜的结构特点，为了能够更加直观的掌握生物膜的结构，引导学生尝试构建相应物理模型。

①请根据磷脂分子的特性，推测其在水与空气的界面是如何铺展的？

用PPT向同学们展示磷脂分子的结构示意图，指出其头部亲水，尾部疏水的特性，并尝试完成相应模型构建。（参考模型如下图）

②构建磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布？

1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的成熟红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。由此可以得出：膜中的脂质分子排列为连续两层。又因为细胞膜内侧是细胞质，外侧是组织液，因此可知膜两侧都是液体环境。提问：请同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中构成生物膜的磷脂分子应该排布成怎样的两层，才能适应两侧都是液体的环境呢？（要求进行第二次模型构建，参考如下图）

③构建蛋白质在磷脂双分子层的分布模型

PPT展示罗伯特森提出生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。再结合最初情景导入中提到的炎细胞的吞噬过程，向学生提问“若细胞膜是一种静态模型，则炎细胞是否能进行吞噬作用？”。由此引导学生分析罗伯特森的结论是否严谨。当学生分析得出罗伯特森的结论不正确，生物膜应该不是静止的时候，进一步提问：那蛋白质应该如何分布才能够不影响磷脂分子的运动呢？请尝试构建蛋白质在磷脂双分子上的分布模型。（此模型的构建考虑到课堂时间的问题，直接由PPT展示）

并引导学生根据图形总结：蛋白质在膜中的分布是不对称的；蛋白质镶嵌、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。

设计意图：通过模型构建，可以提高学生的课堂参与感。在构建过程中，又可以坚强学生之间的合作交流能力。构建出的模型可以将抽象的概念形象化，更有利于学生掌握细胞膜的流动镶嵌模型的特点。

【学习任务3】根据结构与功能相适应，掌握生物膜的功能特点

（1）生物膜具有流动性

Flash动画展示“人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验)”，直观的让学生认识到细胞膜上的分子可以运动，因此细胞膜具有流动性。

（2）生物膜具有选择透过性

   回顾炎细胞的吞噬过程，补充炎细胞的吞噬作用具有选择性，进而引导学生发现并总结得出：细胞膜具有选择透过性（功能特点）。

4.巩固提升

（1）精子和卵细胞之间的信息交流通过哪种方式进行（ D ）

A细胞之间形成可以让信息物质通过的通道

B细胞分泌激素传送到靶细胞

C通过胞间连丝进行信息交流

D两细胞的细胞膜相互接触

（2）下列哪一项不属于细胞膜的功能？（  C ） 

A．控制物质进出细胞　　

B．将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外

C．提高细胞内化学反应的速率　　

D．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定

（3）如图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是(　D )

A．①②③在细胞膜上都不是静止的

B．细胞识别与物质①有关

C．②在细胞膜上的分布是不均匀的

D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍

（4）磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储存脂肪，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是（　B　）

A.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内

B.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内

C.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜基本相同

D.由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对

5.课堂小结

（1）生物膜的主要成分：主要是蛋白质分子和磷脂分子

（2）生物膜的基本支架：磷脂双分子层

（3）蛋白质在脂质上的分布方式有：镶在表层、嵌入双分子层、横跨双分子层

（4）糖被的功能：保护、润滑、识别等

（5）生物膜的结构特点：具有一定的流动性

（6）生物膜的功能特点：具有选择透过性

课后作业

完成相应的课后练习

板书设计

一、细胞膜的功能

二、细胞膜的结构

1、细胞膜的组成成分：主要是磷脂、蛋白质，

                     还有少量糖类（位于膜的外侧）

2、细胞膜的结构：流动镶嵌模型

3、细胞膜的特点：①结构上：具有一定的流动性

                 ②功能上：具有选择透过性

教学反思

本节课运用结构与功能相适应的观点，采用资料分析、动手绘图等，让学生根据已有知识和实验现象进行演绎推理、提出假设后，进一步思考实验方法，再通过科学家的有关实验验证，逐步建立、修正、完善生物膜结构模型。整堂课围绕细胞膜结构模型的建构，渗透科学本质教育。学生在体验科学研究的过程中，形成敢于质疑、勇于创新、重视合作的科学探究精神和品质，认识到科学发现的过程是一个长期而艰辛的过程；领悟到科学认识应来自实验和实践，应重视科学研究方法的改进和创新；理解科学知识是开放的和不断发展的，应具有国际视野，注重学科间的相互渗透以及与技术的相互推动作用。