细胞膜教案范文(精选7篇)
细胞膜教案 第1篇
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜—系统的边界
一、教学设计思路
首先,与旧教材相比较,教学目标有了明显的变化,注重了细胞膜的制备方法的体验,只要求学生能简述细胞膜的成分和大体的功能,并初步认同细胞膜的系统边界观点即可,具体的深层次的结构和功能的学习放在了第四章中,因此,我认为这一节的重点在于激发学生对细胞结构学习的兴趣,并初步认同相关系统边界理论。其次,由于第1章“使用高倍镜观察几种细胞”的实验和第2章组成细胞的分子的内容,是本章学习的基础。同时,本章内容又是后续章节学习的基础。所以在教学时,应注意联系学生已有的知识基础,引导学生在已有知识背景下主动建构新知识。毕竟细胞膜离学生的生活经验较远,学起来有一定的难度,因此在教学过程中安排学生观察显微镜视野下的细胞和气泡区别。第三.在细胞膜的成分部分学习过程中,引导学生共享自主收集和教材中提供的丰富素材,并从中归纳知识要点。在细胞膜功能部分的学习中,注重与现实生活的联系,引导学生利用类比的方法解决问题,使学生在现实生活的背景中学习生物学。并进一步落实情感、态度、价值观的教育。课后,让学生在笔记本上写出这堂课的收获、发现或遇到的问题,发挥学生主体作用,感知知识形成,突出重点。
二、教学目标 1.知识目标:
(1)简述细胞膜的成分和功能
(2)能通过自己的理解,描述细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。(3)临时装片的制作,显微镜的熟练操作。2.情感目标:
(1)让学生理解生命活动的物质基础和结构基础,建立起生命活动的物质性观点。(2)树立结构与功能相适应的观点。
(3)通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完美,教育学生崇尚生命、热爱科学。3.能力目标:
(1)通过临时装片的制作演示,培养学生的操作能力。(2)通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。
三、教学重点、难点 1.教学重点
(1)细胞膜的成分和功能。(2)实验技能的巩固提高。2.教学难点
(1)选择哺乳动物红细胞作为制备细胞膜的原因。(2)理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
四、教具、学具 多媒体课件。
五、教学过程 1.引入新课,问题导学
通过前两章的学习,大家对细胞的物质基础有了一定的认识,对细胞的形态也有了又一次的近距离的观察,现在大家能通过一个最恰当的比喻,来描述一下你心目中的细胞是一个什么样子呢?你手上有那些相关材料来帮助我们更好的来认识细胞结构,理解细胞功能呢?
利用多媒体课件展示光学显微镜下未染色的动物细胞(如左图所示),利用教材P40的问题探讨引出细胞膜的存在。未染色的动物细胞(光镜下)在显微镜下,我们如何区分气泡和细胞?在光学显微镜下能观察到细胞膜吗? 在电子显微镜发明之前,科学家是如何确定细胞膜的存在的呢?
细胞作为基本的生命系统,可以说是一个独立的生命王国,要想深入探索这个王国的奥秘,首先要跨越它的边界——细胞膜,从而引入本节主题——《细胞膜——系统的边界》。2.探究问题,新课教学
由于技术发展的限制,人类对于细胞膜的了解不是从形态功能入手而是由成分、功能开始的。因此,我们今天的学习也将沿着前辈的脚步,首先来了解这层神秘屏障的物质组成。
【学生实验】
①实验选材
动植物的细胞都具有细胞膜,但是细胞内的叶绿体、线粒体、细胞核等结构都具有膜,我们应该选择何种材料才有利于我们的实验精确方便的进行呢?
哺乳动物的红细胞是一种很好的材料,它好在那里?
如何使细胞破裂,让细胞内容物流出上来呢?我们应该使用什么方法是红细胞的细胞膜破裂呢?
②实验原理 ③实验用具 ④方法步骤(详见教材)
【细胞膜的成分】
经过科学家的精密分析,发现细胞膜的主要成分包括脂质和蛋白质,前者的含量占细胞膜干重的50%左右,后者则在40%。此外,细胞膜中还含有10%左右的糖类。
【细胞膜的功能】
作为细胞的边界,细胞膜在物质交换、细胞识别等方面具有重要的作用。细胞膜的功能主要体现在三个方面:
(1)将细胞与外界环境分隔开。细胞膜的存在是细胞成为一个相对独立的单位,为细胞的生命活动提供了一个稳定的内部环境。
(2)控制物质进出细胞。有选择地允许物质出入细胞,从而保证细胞内生化反应的进行。
(3)进行细胞间的信息交流。细胞膜在技术作用、免疫反应和细胞通讯等过程中发挥中重要的作用。
大家能结合书中的图示,用一个形象的比喻来描述“进行细胞间的信息交流”的几种方式吗?
【细胞壁】植物细胞与动物细胞不同,其细胞膜外部还存在着一层坚韧的细胞壁。细胞壁主要由纤维素和果胶构成,支持和保护植物细胞,并可以防止植物细胞吸水涨破。3.巩固新知,系统总结
经过细胞膜提取、电子显微镜观察和化学成分分析得知:无论是动物细胞还是植物细胞,其细胞膜主要由蛋白质分子和脂质分子构成。细胞膜的胜利功能主要包括保护作用、信息传递作用以及进行细胞内外的物质交换等。
六.作业与练习
七.教学反思
细胞膜教案 第2篇
教学目标
知识目标
1.简述细胞膜的成分和功能
2.简述细胞膜系统的结构和功能。
情感态度与价值目标
1.体验制备细胞膜的方法。
2.认同细胞是基本的生命系统。
能力目标
分析能力和实验能力
教学重难点
重点
细胞膜的结构和功能
难点
细胞膜的制备
教学过程
本节课主要围绕细胞膜的成份与功能展开的。我分为四个环节来设计教学程序。
1.创设情境,导入新课
导言在教学中起着承上启下的作用。一方面它可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,另一方面也可以留下悬念。本节课的导言我采用设疑的方法。提出问题(1)不论是微小的细菌还是高大的乔木,不论是低等的原生动物还是高智商的在座各位,都是由什么构成的?(2)细胞有什么功能?(3)细胞结构有哪些?通过引导学生分析回答这些问题,而进入新知识的学习细胞膜──系统的边界。
2.引导探索,学习新知
(1)植物细胞的细胞壁
因为这部分知识比较简单,而且学生也很熟悉,因此我主要采用提问的方法,你认为细胞最外面的结构是什么?让学生得出结论,植物细胞的细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,主要是对植物细胞有支持和保护作用。回忆细菌的细胞壁的成份。教师点评后总结,注意点评学生的思维习惯。
植物细胞的细胞壁,它们没有生命活动的特殊功能。能知道细胞壁的成分与功能就可以了,重点讨论的是“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。自然过渡到下一个知识点。
(2)细胞膜的功能
这部分是本节的重点和难点,知识抽象,学生缺乏感性认识,所以我主要采用讲授法并借助电脑动画、真实的录相来演示相应过程以及让学生亲自动手做死与活的玉米种子胚被红墨水染色的实验,非常直观、形象、生动,引起学生的注意,学生会充满好奇并有强烈的求知欲望,在这种情况下,学生会仔细观察并积极思考,这时教师给与适当的指导,积极设疑,让学生带着问题去学习,充分发挥学生的主体作用,即有利于组织教学又利于调动全体学生的积极性,符合从感性认识到理性认识的规律,把难点分散、转化,便于学生接受、掌握细胞膜的功能。
学生学完这些知识后,并不能把它和成分联系起来,这就需要教师作为桥梁,帮助学生把知识联系起来,进入新知识的学习。我们知道有什么样的结构才可能具有什么样功能,功能与结构是相适应的,结构又与成分相适应,那么,细胞膜具有什么样的结构与成分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成分。
(3)细胞膜的成分
通过重温科学家的探索过程,教师给出相关的资料,给学生身临其境的感觉,从而更容易理解这部分,能加深对新知识的掌握,增强学生依据科学实验史料建构生物学知识的能力。
通过对各成分功能的分析,引导学生认同成分与功能也是相适应,联系生活实际,引入肿瘤的化验单。出国留学网
(4)读懂预测肿瘤的化验单
联系生活实际,教师介绍肿瘤的化验单各数据的意思,结合本课刚学过知识,学生会更加深刻体会到学习的乐趣。
3.深入钻研,总结提高
将知识系统化,明确重点、难点,置疑解惑。
4.巩固练习,及时反馈
练习时突出最本质、最主要的知识,依据因材施教、教学信息及时反馈的原则,在出示练习题时,分为巩固题和运用题。巩固题考察学生对原材料的再认再现,运用题考察学生对知识的理解和运用能力。
总之在本节课上,在执行教学任务时,巧妙地运用各种教具,使学生在获得知识的同时,发展他们的观察、思维、想象等能力。
五、教学反思
课后回顾本节课,我认为有以下几点不错之处。
1.灵活利用教材,微调了教学内容。
这是在结合学生的实际情况后做出的调整。符合学生的认知规律,学生更有兴趣参与整堂课,易于接受相关知识。
2.合理创设问题。
依据学生的个性差异,设计出不同的问题,让不同层次的学生都能参与其中,调动全体学生的积极性,促进全体学生的发展。
3.合理综合运用各种教法
细胞膜教案 第3篇
关键词:日本脑炎病毒(JEV),受体,二维电泳(2-DE),质谱(MS)
日本脑炎病毒(Japaneseencephalitisvirus,JEV),我国又称乙脑病毒,属于黄病毒科黄病毒属,是有囊膜的正链RNA病毒。JEV引起的流行性乙型脑炎(乙脑),是一种严重的急性中枢神经系统传染病。病毒与细胞表面相应受体的结合是病毒感染复制过程中的始动环节,也是影响病毒宿主特异性、组织亲嗜性和致病性的决定因素之一。目前,JEV在易感细胞上的受体分子及其特性与功能仍然不清楚。
建立并筛选病毒特异性受体缺陷细胞系,或对病毒感染有抗性的细胞系,将为鉴定病毒受体分子提供有力的工具[1]。本课题组应用化学方法诱变JEV易感细胞BHK-21,经JEV攻击,筛选建立了一株JEV受体功能缺陷细胞系3A 10-3F[2]。3A 10-3F细胞与JEV的结合率显著下降,仅为2.1%;其对JEV的感染有相当程度的特异性抵抗,在JEV感染复数为MOI 1时,3A 10-3F细胞培养上清中JEV最高滴度比BHK-21细胞中JEV最高滴度下降两个数量级。由此推测3A 10-3F细胞的某些膜分子表达发生了变化,进一步鉴定这些膜分子可能发现某些具有病毒受体功能的新的未知宿主蛋白。本研究应用蛋白质组学的方法,即二维电泳(two-dimensionalelectrophoresis,2-DE)组合液质联用质谱(LC-MS/MS)技术,重点观察了3A 10-3F细胞与BHK-21细胞膜分子的表达差异。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 细胞
BHK-21细胞为本室保存,3A 10-3F细胞为本课题组建立。
1.1.2 试剂
蛋白酶抑制剂(MiniComplete)购自Roche公司。苯甲基磺酰氟(PMSF)、TritonX-100、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、二硫苏糖醇(DTT)、尿素(urea)、硫脲(thiourea)、3-(3-胆酰胺丙基)-二乙胺]-丙磺酸(CHAPS)、iodoacetamide(IAA)购自Sigma公司。85%tributylphosphine(TBP)购自Fluka公司甘露醇(mannitol)、蔗糖(sucrose)、HEPES购自Merck公司。13cm pH 3-10线性IPG预制胶条、IPG缓冲液pH 3-10、低分子量蛋白标准均购自Amersham-PharmaciaBiotech公司。
1.2 方法
1.2.1 氯仿去脂法提取细胞膜蛋白
参考文献[3],分别提取3A 10-3F细胞与BHK-21细胞的膜蛋白。长满单层的1108个细胞,用PBS(含100mg/LPMSF)洗三次,用含蛋白酶抑制剂的冷分离缓冲液(200mmol/Lmannitol,70mmol/Lsucrose,10mmol/LHEPES,1mmol/LEDTA,pH7.4)1mL重悬细胞,冰浴超声3次。细胞沉淀重悬于含0.1%BSA的冷分离缓冲液中,离心(4°C、1 000g/min、15min),弃上清。细胞蛋白沉淀中加1mL氯仿室温振荡孵育1h,再加入1∶1的甲醇/去离子水1mL剧烈振荡10min。离心(2 000g/min、1min),吸弃氯仿层。重复氯仿去脂一次。冷丙酮沉淀膜蛋白后,Bradford法蛋白定量,分装-70℃保存备用。
1.2.2 二维电泳(2-DE)
突变细胞与BHK-21细胞的膜蛋白样品送西安交通大学生命科学院生物信息研究中心做二维电泳,分析差异点。用13cm线性pH 310预制胶条,上样量50μg膜蛋白。参照IPG phor等电聚焦系统指南,程序设置如下:1)60V,12h,Stepand Holdmode;2)200V,2h,StepandHoldmode;3)500V,2h,Gradientmode;4)1 000V,1h,Gradient mode;5)8 000V,1h,Gradientmode;6)8 000V,StepandHoldmode。总电压时间为30kVhT。将胶条在10mL含有1%DTT的平衡缓冲液中(6mol/L urea,30%glycerin,4%SDS,50mmol/LTris-HCl pH 8.8)室温平衡15min后,再用含2.5%IAA的平衡缓冲液室温平衡15min。在SDS-PAGE SE 600电泳系统进行第二相电泳。电流条件为:先10mA30min,再20mA直到溴酚蓝跑至距胶底0.5~1cm,停止电泳。按蛋白质银染试剂盒的操作手册进行银染。在相同条件下,对突变细胞与BHK-21细胞的膜蛋白样品分别进行了三次2-DE检测。
1.2.3 凝胶图像分析
银染的凝胶经ScanMaker 8700扫描仪扫描后,图像保存为TIF格式,输入分析软件ImageMaster 2D Platinum Software 5.0(Amersham-Pharmacia,Sweden),进行背景消减、点检测、匹配、获取斑点位置坐标等分析。选取表达量差异2倍以上的点作为后续质谱分析的候选蛋白质点。
1.2.4 LC-MS/MS分析及数据库查询
将需要进行鉴定分析的差异蛋白点从2-DE凝胶中切下,送中科院动物所生物膜与膜生物工程国家重点实验室,进行LC-MS/MS分析。经过冲洗,脱色,胶内酶切,萃取及冻干,将制备好的样品置于HPLCSurveyor系统及LCQ DecaXPPlusSystem质谱仪上进行分析。将肽指纹图谱的数据输入NCBI蛋白质网站数据库的子库(物种名称为mouse),用检索软件(Bioworks 3.1中的SEQUEST)对蛋白质点的分子量、等电点、匹配肽段的多少和覆盖率等进行综合分析、鉴定。
2 结果
2.1 2-DE检测3A 10-3F细胞与BHK-21细胞膜蛋白的差异
3A 10-3F细胞与BHK-21细胞膜蛋白2-DE银染图谱如图1所示。经图像扫描后,应用ImageMaster 2D Platinum Software 5.0软件对图像进行分析,结果显示3A 10-3F细胞样本三次重复凝胶图谱之间点偏差(variationcoefficientsonthespotnumbers)为9.2,平均检测到的蛋白质点数为690点;BHK-21细胞样本三次重复凝胶图谱之间点偏差为8.7,平均检测到的蛋白质点数为710点。以BHK-21细胞为对照,定量差异表达分析(表达量相差2倍以上)发现有23个蛋白质斑点在两组凝胶中有显著差异表达(图1与表1)。差异点分为三类,第一类是与对照组相比,3A 10-3F细胞样本中有蛋白质表达上调(六个点,即spots 11-12,14,17,19,21)或下调(六个点,即spots 1,4-7,9)。第二类是对照组为空白,仅仅表达在3A 10-3F细胞样本中的蛋白质(七个点,spots 13,15-16,18,20,22-23)。第三类是3A 10-3F细胞为空白,仅仅表达在BHK-21细胞样本中的蛋白质(四个点,spots 23,8,10)。
*:+100代表仅仅表达在参考胶(referencegel)BHK-21上的点;-100代表仅仅表达在样品胶(samplegel)3A 10-3F上的点
2.2 LC-MS/MS分析及数据库查询
将以上23个差异蛋白质点从2-DE凝胶中切下,进行胶内酶切和LC-MS/MS分析。结合数据库检索,鉴定了14个蛋白质(表2,spots 1,3-5,7,10-12,14-16,20and 22-23),均有较多的匹配肽段数及较高的氨基酸序列覆盖率。根据NCBInr网站蛋白质数据库提供的蛋白质功能信息,被鉴定的14个蛋白质按功能不同可分为六种:钙离子结合(Calcium-binding)蛋白,离子通道(Iontransportation)蛋白,蛋白结合(Proteinbinding)分子,信号转导(Signaltransduction)分子,核糖体(Ribosomal)蛋白以及代谢酶(Metabolism)。其中有四种膜蛋白,即钙结合蛋白annexin 1,annexin 2;电压依赖的离子通道(VDACs)蛋白VDAC 1,VDAC 2。
3 讨论
通过鉴定病毒的受体可以促进对病毒致病机理的认识。一旦病毒受体的特性与功能被确定,将对研制有效的抗病毒药物和疫苗提供依据。
目前还未见报道筛选鉴定BHK-21细胞上JEV受体。本研究应用2-DE组合LC-MS/MS技术,首次鉴定了JEV受体功能缺陷的细胞系3A 10-3F与亲代BHK-21细胞上有明显差异表达的四种膜蛋白,即钙结合蛋白annexin 1,annexin 2;电压依赖的离子通道(VDACs)蛋白VDAC 1,VDAC 2。这些膜蛋白介导JEV吸附穿入细胞的特异性作用是未知的。
annexins分子是一类结构相似的蛋白家族,它们的共同特性是都能以钙离子依赖的方式结合磷脂膜和细胞膜。annexin 1参与多种细胞功能,包括膜融合、胞外分泌、分化、凋亡、钙离子通道以及与细胞骨架蛋白相互作用[4]。目前仅有一篇文献报道涉及annexin 1在病毒感染细胞中的作用。研究发现[5],感染性胰腺坏死病毒(IPNV)对鱼细胞的感染,使annexin 1在细胞膜上表达升高,从而抑制IPNV感染细胞的凋亡,促进IPNV在细胞中的增殖。另有几篇文献报道涉及annexin 2在病毒感染中的作用。如最近annexin 2被鉴定为巨细胞病毒(CMV)和呼吸道合胞病毒(RSV)的受体[6,7]。annexin 2能够促进HIV1穿入细胞,在病毒装配中起关键的作用[8]。本研究发现3A 10-3F细胞上annexin 1和annexin 2的表达明显地下降。根据上述annexin 1与annexin 2的功能,这两个分子有可能通过与脂膜的相互作用与JEV的结合相关。所以annexin 1与annexin 2在3A 10-3F细胞上表达的下调,导致JEV与3A 10-3F细胞膜的结合能力也明显下降了。
VDACs蛋白是一个进化保守的多基因家族,是存在于真核细胞线粒体外膜的多孔疏松性蛋白质,控制ATP与ADP转运的动态平衡。然而,多个研究小组报道[9,10,11]VDACs蛋白也存在于多种类型的细胞膜上,参与细胞膜电压调节及细胞的凋亡。VDAC 1通过一种鼠细胞的细胞膜调节ATP的转运[12]。Baker等[13]观察到在细胞膜上,VDAC 1以NADH依赖的铁氰化物还原酶的形式抑制ATP合成酶的释放,并大大降低了完整的线粒体内生性NADH/细胞色素酶系统的活性。除了可以作为盐类及离子通道,哺乳动物的VDAC 2还有其它功能,比如与Bcl-2家族的蛋白相互作用,严格调节细胞凋亡[14]。本研究发现VDAC 1仅仅表达在3A 10-3F细胞上,VDAC 2在3A 10-3F细胞上的表达升高。可能这两个VDAC分子在JEV穿入3A 10-3F细胞过程中起着离子通道的作用,同时也参与其它包括信号转导的细胞功能。
膜蛋白蛋白质组学研究具有相当的挑战性,主要是因为膜蛋白的特性,如两性分子、低丰度、高疏水性、碱性等电点等。膜蛋白既含有亲水性区域,也含有疏水性区域。在水中的低溶解度限制了它们的富集、定量和鉴定。因此需要一种简单有效的方法提取膜蛋白。最主要的障碍是膜蛋白镶嵌在脂双层中。用有机溶剂使膜蛋白去脂可以改善膜蛋白在二维电泳中的分离[15,16]。Mirza等[3]用氯仿抽提法建立了一种简单有效的膜蛋白去脂新方法,使膜蛋白能更好地溶解在尿素缓冲液中,适合于后续的胰酶消化及质谱分析。经鉴定证实,提取的细胞蛋白中,大约43%是膜相关蛋白。在本研究中,应用上述方法提取了3A 10-3F和BHK-21细胞膜相关蛋白,因而在LC-MS/MS鉴定的结果中,除了膜蛋白,也发现了胞浆蛋白,核糖体蛋白和一些代谢酶。另外,由于蛋白质组学方法的复杂性,差异点选择的严格性,很有可能并不是所有表达量改变的点都能被检测和被鉴定。这样,只有那些在电泳中得到很好的分离而差异也很明显的蛋白,才能被挑选出来进一步鉴定。
细胞膜——系统的边界 第4篇
关键词:细胞膜;结构;功能
中图分类号:G632.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0270-02
[教材分析]
“简述细胞膜的结构和功能”是普通高中生物课程标准中的具体内容标准。要求学生通过细胞膜的亚显微结构的学习,理解细胞膜结构和功能相适应的特点。为进一步学习物质的跨膜运输打下基础。而学习这些重难点内容的前提是熟悉细胞膜的成分以及各成分的特点,本节内容就是以细胞膜的成分和功能展开讨论的。
[教学目标]
1.知识目标。(1)简述细胞膜的成分和功能。(2)临时装片的制作和显微镜的操作要领。
2.能力目标。(1)体验制备细胞膜的方法。(2)通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。
3.情感态度与价值观。认同细胞膜是细胞这个生命系统的边界,及其对这个系统的重要意义。
[教学重点]
1.细胞膜的组成成分及其功能。
2.形象化理解细胞膜存在的意义。
[教学难点]
1.体验用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜。
2.体验细胞膜对细胞这个生命系统的重要意义。
[教学方法]
自主探究法,分析讨论法,归纳法
[教学准备]
多媒体课件,实物准备
[教学过程]
一、情境创设
让学生回顾已有对细胞的认识(细胞的结构和细胞的成分等),引出第3章课题。利用书中的问题探讨,给学生两分钟时间讨论,然后提问学生,引导出第1节课题——细胞膜。
师:大家猜想一下细胞膜的成分是什么?它的功能又是什么呢?要想解决这两个问题,我们必须想办法得到细胞膜,下面我们就来体验一下细胞膜的制备过程。
二、新知获取
[实验]
体验制备细胞膜的方法
师:我们知道,要想获得实验的成功,正确取材是关键,下面看以下几种细胞图:
(课件展示几种细胞的图片分别是:高等植物细胞,红细胞,肌细胞)
讨论:以上三种细胞哪种比较作这个实验的实验材料呢?你能说说你选择它的原因吗?
生:红细胞,因为植物细胞有细胞壁,有各种细胞器膜;肌细胞也有各种细胞器膜,如:核膜,线粒体膜等。
阅读课本P41旁栏相关信息:任何红细胞都可以吗?用鸽子的红细胞可以吗?
生:不可以,必须用哺乳动物成熟的红细胞,因为鸽子的红细胞内有细胞核和各种细胞器,那也就存在核膜和各种细胞器膜。
师:那么如何利用哺乳动物成熟的红细胞获取细胞膜呢?你有什么好的方法吗?
多媒体演示实验(红细胞的吸水与失水):
注意:1.此实验的实验原理是什么?
2.实验过程中你能观察到哪些实验现象?
学生观看实验并小组讨论后回答问题:
生1:原理是:细胞放在清水里,水可以进入细胞,把细胞涨破,细胞内的物质流出来,就可以得到细胞膜了。
师:很好,其实我们可以将其总结为四个字,哪四个字呢?
大部分学生可以答出:“吸水涨破”。
老师给与表扬并板书:
实验原理:细胞吸水涨破
师解释渗透吸水的原理:水分子向着高浓度的方向移动。
师:很好,大家能描述一下你看到的实验现象吗?
生:可以看到近水的部分红细胞发生变化,凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流出。
师:请大家分析以下材料分别说明了什么?(小组内讨论,得出最优答案)
①1859年,E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。
②1897年,Crijins和Hedin用红细胞做实验,同样也证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过。生:细胞膜的组成成分中含有脂质。师:细胞膜的组成成分中含有脂质,主要是磷脂,能构成细胞膜的基本骨架,占细胞膜总重量的50%左右。
③1925年荷兰科学家Gorter和Grendel从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍,说明了什么?生:细胞膜中的磷脂是双层的。
老师解释:磷脂分子的结构:亲水端,疏水端,板演磷脂分子在水与空气界面的排布。引导学生画出磷脂分子在细胞膜中的排布方式。
④科学家对细胞膜化学成分深层分析,发现细胞膜会被蛋白酶分解,说明了什么?
生:细胞膜的组成成分中还含有蛋白质。
观察课本封面的细胞膜模式图:
师总结:可以看出蛋白质分子以贯穿、镶嵌、覆盖三种形式存在于磷脂双分子层中,那么蛋白质在细胞膜中的功能是什么?
生:行使细胞膜的功能。
师:例如,细胞与细胞之间的信息交流就要靠细胞膜上的糖蛋白。
二、细胞膜的功能
师:请大家一起看课本P42,并总结细胞膜的功能。
教师与学生一起学习后总结:
1.将细胞与外界环境分割开。
2.控制物质进出细胞。细胞膜的功能特点:选择透过性。
3.进行细胞的信息交流。
思考:你认为细胞膜还可能有那些功能?
生:七嘴八舌。
师总结:物质交换;细胞识别;分泌,排泄;细胞的免疫等。
师:思考:哪些生物具有细胞壁?哪些生物没有细胞壁?
生:有细胞壁的生物有:绝大多数的原核生物;真菌;植物细胞
无细胞壁的生物有:动物细胞;病毒
师:总结。
讲解:植物细胞壁的主要成分是:纤维素和果胶
细菌细胞壁的主要成分是:肽聚糖
植物细胞壁的功能:对植物细胞起支持和保护作用。
[教学反思]
让学生感受细胞膜的存在,在教学过程中通过激励性评价机制,鼓励学生积极思考并大胆猜想和推测。体会科学研究中实验材料的选择也是很重要的一步,在掌握课本基本知识的基础上注重拓展学生的知识广度和深度,增加学生对哺乳动物红细胞特点的了解。本节课根据新课程理念,积极指导学生在运用已有的知识主动建构新知识,体会合作学习的快乐,提高学生分析问题,得出答案,并能准确表述的能力。
细胞膜教案 第5篇
1.知识目标
简述细胞膜的成分和功能。
2.能力目标
初步尝试用哺乳动物红细胞制备细胞膜。
3.情感态度价值观
(1)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。
(2) 通过实验教学,培养学生相互协作的合作精神和严谨治学的科学态度。
二、教学过程
教学
内容 教师的组织和引导 学生活动 教学设计意图 ?
复习导入课题 通过前面的学习,我们已经了解了元素,以及由元素构成的化合物,例如蛋白质、糖类、脂质、核酸等。这些化合物不能独立表现出生命活动,它们必须有机结合在细胞这一基本生命系统中,形成一定的细胞结构,才能体现出生命现象。
引导:任何系统都有边界,例如,人体内部与外界分隔开的边界是皮肤与粘膜,中国与其它国家分隔开的边界是国界线,细胞作为一个最基本的生命系统,它也是有边界的。?
【屏幕显示】中国地图
设问:那么,它与外界的边界是?
?
学生通过识图和常识很快能准确齐答出:国界线、细胞膜 复习第二章,温故知新,引入本章?
图片吸引学生的注意力,通过复习、提示、蕴涵、铺垫、等方式,让学生认同细胞膜是系统的边界,引出课题 内容
探究?
(一)实验:体验制备细胞膜的方法
实验选材及理由?
实验
方法
实验步骤
实验以及成果分析
? 非常好。今天我们就一起来研究一下细胞的边界细胞膜。
思考:要研究细胞膜,必须先获得细胞膜。怎样获取比较纯净的细胞膜呢?请大家阅读课本40页-41页的实验,体验一下制备细胞膜的方法,并完成下面几个问题的思考:
【屏幕显示】?
?1、选用什么样的材料来获取细胞膜?
2、有了实验材料后,我们采用什么样的方法破坏细胞获得细胞膜?
3、细胞破裂后,还需要什么方法才能获得较纯的细胞膜?
师(引导分析)
选用哺乳动物成熟的红细胞的原因:
动物细胞没有细胞壁,制备细胞膜更容易,且哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核膜和其它众多的细胞器膜,材料易获得
思考:有了实验材料后,我们采用什么样的方法破坏细胞获得细胞膜呢?
师生共同总结概括出吸水胀破的方法
?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,水会进入细胞,把细胞涨破,细胞内的物质流出来,这样就可以得
到细胞膜了。
【屏幕显示】红细胞吸水涨破图
正确选择了实验材料并理解了实验原理后,让我们一起来观看一段该实验的视频,请同学们在观看的过程中,注意实验的步骤和现象。
【屏幕显示】视频:体验制备细胞膜的方法
思考:如果上述实验在试管中进行,细胞破裂后,还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜?
师(根据学生回答,引导介绍离心的方法)
【屏幕显示】细胞破裂后细胞内物质流出,细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样,可以采用差速离心的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。
?
?学生自主学习,积极思考
学生在老师引导下进行讨论得出不同答案:用镊子剥下;用刀剪开;用吸管吸出细胞中物质;用清水涨破
”
学生积极思考讨论回答问题
设问引导学生思考如何选材和分离材料的方法,锻炼学生思维,让学生体验正确选材对科学研究的重要性,以及制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理。
通过表达交流,让学生有所得,有学习的成就感。
? ?
(二)细胞膜的成分 师(过渡)
细胞膜和细胞壁教案 第6篇
知识与技能:
1.概述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容;
2.举例说出细胞膜的选择透性,说出细胞膜的功能;
3.说出细胞壁的作用。
过程与方法:
依据科学实验史料建构生物学知识的能力对细胞膜结构的认识, 推理细胞膜的功能特点,锻炼学生的分析推理能力。
情感态度价值观:
理解生命活动的物质基础和结构基础,建立结构和功能相适应的观点。
二、教学重难点
重点:细胞膜的结构和功能。
难点:细胞膜的结构和功能相适应的特点。
三、教学过程
(一)导入新课
采用问题导入的方式: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。大家回忆我们之前学过的显微镜下细胞有不同的形态。提问:为什么伊红不会溢出细胞?这个实验说明了什么?大家可以想象一下我们平时玩气球,往气球里面加水气球却不会破
学生思考:可能存在细胞壁
总结:细胞作为一个完整的系统,它有边界还有细胞膜。(板书:细胞膜和细胞壁)
(二)新课教学
1.细胞膜
(1)细胞膜组成成份—资料分析
质膜为什么会有选择透过性?这与细胞膜的结构有关,那么接下来让我们一起跟随着科学家们对生物膜结构的探索历程,来看看细胞膜的结构到底是怎样的呢。
接下来看看资料卡片 1 的内容:1925 年,两位荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解脂质)从人的红细胞膜中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的 2 倍。以上的内容,我们可以得出结论:细胞膜由双层脂质分子组成。质膜中除了磷脂分子还会有其他物质吗?
让我们接着看资料卡片 2 的内容:科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解(蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)因此可以看出:推测质膜中可能还含有蛋白质等。
提问:通过以上的归纳总结,同学们可以说出细胞膜的组成成分是什么呢?
学生回答:组成充分是磷脂与蛋白质。
(2)细胞膜结构特点—流动性
【过渡:观看变形虫吞噬草履虫的过程,得出细胞膜应该是流动的。 细胞膜是静止的,变形虫为什么会运动?细胞之间为什么会发生融合? 】
资料卡片 3:电镜冰冻蚀刻(冰冻断裂)标本冰冻,后用冷刀断开,升温后暴露断裂面。
得出:蛋白质在膜中的分布是不对称的。蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中。
资料卡片 4,PPT 展示人鼠细胞融合实验荧光标记法。 由此可知,构成细胞膜的蛋白质分子具有流动性,使细胞膜在结构上具有流动性的特点。桑格和尼克森在继承中创新提出流动镶嵌模型。流动镶嵌模型的基本内容:
①生物膜组成:主要由蛋白质和脂质组成
②生物膜的基本骨架:磷脂双分子层
③蛋白质分子排布:有镶在、嵌入、横跨三种
④生物膜的结构特点:流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的)
通过 PPT 展示细胞膜的流动镶嵌模型:发现蛋白质上还有糖链。质膜的成分之一:糖类。
糖类和蛋白质结合:糖蛋白。 糖蛋白的功能:免疫识别和细胞通讯。 另外,带着糖链的细胞膜是细胞的外侧。
(3)细胞膜功能-小组讨论
过渡:细胞膜的结构特点,想想细胞膜功能有哪些?
根据学生的回答归纳:
①将细胞与外界环境分隔开(天然屏障系统边界)
②控制物质进出细胞(脂双层、蛋白质)
③进行细胞间的信息交流(糖蛋白)
总结:质膜的结构特点:流动性; 细胞膜的功能特性:选择透过性。
(4)细胞壁
提问:在细胞的最外层,除了细胞膜,还有什么样的结构呢?
学生回答:细胞壁
提问:植物细胞壁的成分是什么?作用是什么?
学生回答: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。另外,小资料学习植物、真菌、细菌细胞壁的不同成分。
(三)总结归纳
师生共同回忆细胞膜组成成份,结构特点,功能特点,以及细胞壁的相关知识。
(四)拓展思考、布置作业
(1) 课下同桌互相描述细胞膜额结构特点(必做题)
(2) 举例说明细胞膜的选择透过性? (选做题)
五、板书设计
细胞膜和细胞壁
一、细胞膜
成分:
结构:
功能:
二、细胞壁
化学组成:
作用:
细胞膜-系统的边界 教案 第7篇
细胞膜-系统的边界 教案
第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜――系统的边界 教案 授课学校:汕头市第一中学 授课班级:高一(13班) 授课教师:梁 淳 授课时间:10月29日第4节 授课地点:课室楼A205 一、教学设计思想 本节是第三章的第一节,前两章学习了细胞的定义以及组成细胞的分子,后面还要学习细胞的物质、能量以及生命历程,所以细胞的基本结构这章处于过渡的地位,在整个必修一起到承上启下的作用,甚至整个高中生物学习过程中都占有重要地位,起铺垫性作用。 本节课是新课,是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的,所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识,又能为学生学习动物和植物的代谢作好铺垫。本节课的目的是:第一,让学生掌握生物学“结构和功能相适应”的基本观点,表现在能从细胞膜的功能推知细胞膜的结构,又从结构推知成分。第二,训练学生的思维,表现在面对问题时能进行分析、推理,得到合理的结论;表现在能理论联系实际,利用掌握的知识解决某些实际问题。 二、教学内容分析 1. 教材分析 (1)细胞膜的成分部分,为避免直接讲授学习,体现探究性学习,给学生提供素材,让学生自己分析探究,获取知识。并通过评价的激励机制和导向作用,鼓励学生主动思考和大胆推测,在学习过程中体验成就感。 细胞膜功能部分,注重与现实生活的联系,引导学生利用类比的方法解决问题,使学生在现实生活的背景中学习生物学。并进一步落实情感、态度、价值观的教育。 (2)课时安排:1节课 2. 教学重点 (1)细胞膜的成分和功能。 (2)细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 3.教学难点 (1)用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的方法。 (2)细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 三、学情分析 高一学生在初中已知道细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的以及显微镜的使用。在此基础上利用学生的学习经验进行“问题探讨”,之后安排实验“体验制备细胞膜的方法”。但由于条件的限制,改为视频播放“制备细胞膜的方法”,指导学生观看,尤其要重视实验材料的选择和实验操作。通过上述活动进一步提高学生使用显微镜的技能和观察分析问题的能力。 四、教学目标 1. 知识目标 (1)简述细胞膜的成分和功能。 (2)理解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。 2. 能力目标 (1)通过观看用哺乳动物成熟的`红细胞制备细胞膜的实验,了解制备细胞膜的方法。 (2)培养学生观察和分析、归纳、总结的能力。评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性 3. 情感态度与价值观目标 (1)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。 (2)让学生体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。 五、教学方法 启发式、探究式、讲述法 六、教学媒体 多媒体教学平台、多媒体课件。 七、教学过程 引入: 问题探讨: 1.你知道怎样区分显微镜视野中的气泡与细胞吗?能看见细胞膜吗? 2.展开你的想象,尽量多的提出在光学显微镜下可以证明细胞膜存在的方法。 结论:细胞作为一个完整的系统,它有边界。 一、细胞膜的成分 问题:1.制备细胞膜应选择植物细胞还是动物细胞? 2.用什么方法可以获得细胞膜? 3.为什么在科学研究上,科学家用哺乳动物红细胞作为制备细胞膜的材料? (一)细胞膜的制备 实验原理:哺乳动物成熟的红细胞吸水胀破。 观看制备细胞膜的视频。 思考:如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜? (二)细胞膜的成分 简述科学家对细胞膜组成的探索历程,引导学生得出结论:细胞膜的组成成分中含有脂质和蛋白质。 小结细胞膜的成分。 阅读课本第41页的 “与生活的联系”及旁栏“肿瘤医院检验报告单”,学习查看血液检验报告单中与细胞膜成分改变有关的物质的正常指标。 二、细胞膜的功能 思考:用凉水洗菠菜,水不变绿;煮菠菜汤,汤却是绿色的,这与细胞膜的功能有何关系? 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流(见教材P42图3-2) 三、细胞壁(植物细胞) 1.化学成分:纤维素和果胶 2.功能:支持和保护 3.细胞壁是全通透的 原核生物细胞壁的成分:肽聚糖 四、总结: 五、课堂练习六、布置作业 1.课后练习P43 2. 预习第二节 附:教学流程图 以系统的概念引入新课 细胞膜的成分 体验制备细胞膜的方法 细胞膜的功能 植物细胞壁 八、板书设计 第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜――系统的边界 一、细胞膜的成分 (一)细胞膜的制备 (二)细胞膜的成分 二、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流 三、细胞壁(植物细胞)







