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3.1+细胞膜的结构和功能教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一_1.docx

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课题

细胞膜的结构和功能

课时

1

所在教材与单元

统编版(2019)必修1-第三单元-第1课

课型

新授

学习目标

生命观念:细胞膜作为细胞的边界,具有保护细胞、物质运输、信息交流等功能,这些功能与细胞的生存和发展紧密相关,体现了结构与功能观。例如,细胞膜的磷脂双分子层和蛋白质分子的排列方式,决定了其选择透过性,从而保障细胞物质交换的有序进行。

科学思维:通过对科学家探究细胞膜结构历程的学习,如欧文顿的实验、罗伯特森的电镜观察等,培养逻辑推理和批判性思维能力。能基于证据对细胞膜结构模型进行分析和修正,理解科学理论是不断发展完善的。

科学探究:设计并实施验证细胞膜功能的实验,如探究细胞膜对不同物质的通透性。在实验过程中,学会提出问题、作出假设、设计实验方案、收集和分析数据,提升科学探究能力。

社会责任:了解细胞膜相关知识在疾病诊断、药物研发等方面的应用,如通过改变细胞膜通透性来提高药物疗效。认识到生物科学对人类健康和社会发展的重要意义,增强关注生命健康、参与社会事务的意识。

重难点

重点:细胞膜的主要成分及结构,如磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖其中;细胞膜的功能,包括将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。

难点:理解细胞膜结构与功能相适应的特点,尤其是细胞膜的流动性和选择透过性的分子机制;探究细胞膜结构模型的构建过程中,如何依据实验证据进行合理推测和修正。

教学环节

学习活动

新课教学

教师:同学们好,欢迎大家来到今天的生物课堂。今天,我们要一起学习的是细胞膜的结构和功能。希望通过本节课的学习,大家能对细胞膜有一个全面而深入的理解。那么,我们先来看第一个大问题。

一、细胞膜的存在与重要性

教师:首先,请大家翻开课本,找到关于细胞膜的部分。我们来看课本上的这段描述:“细胞膜是细胞的外层边界,它包围在细胞质的外围,将细胞与外界环境分隔开来。”

教师(提问):谁能告诉我,为什么细胞膜对细胞来说如此重要?

学生A:细胞膜能保护细胞内部的物质不受外界环境的干扰。

教师:非常好,细胞膜确实起到了保护细胞内部的作用。那么,除了保护,它还有没有其他功能呢?

学生B:细胞膜还能控制物质进出细胞。

教师:没错,细胞膜就像一个聪明的守门员,它允许一些物质进入细胞,同时阻止其他物质进入。那么,接下来,我们就来详细探讨一下细胞膜的结构,看看它是如何实现这些功能的。

二、细胞膜的结构

(一)细胞膜的成分

教师:请大家看课本上的这张图,这张图展示了细胞膜的主要成分。谁能告诉我,细胞膜主要由哪些成分组成?

学生C:细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量的糖类组成。

教师:很好,脂质、蛋白质和糖类是细胞膜的主要成分。其中,脂质主要以磷脂的形式存在,它们构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质则镶嵌或贯穿于这个骨架之中,起着各种重要的功能。而糖类则与蛋白质结合,形成糖蛋白,这些糖蛋白在细胞识别、信号传导等方面发挥着重要作用。

(二)细胞膜的磷脂双分子层结构

教师(展示模型):现在,请大家看这个模型,这是细胞膜的磷脂双分子层结构。谁能告诉我,磷脂分子在细胞膜中是如何排列的?

学生D:磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,所以它们在细胞膜中是头部朝外、尾部朝内排列的,形成了两层磷脂分子。

教师:非常准确!磷脂分子的这种排列方式,使得细胞膜内部形成了一个相对疏水的环境,而外部则是亲水的。这种结构对于维持细胞膜的完整性和功能至关重要。

(三)细胞膜中的蛋白质

教师:接下来,我们来看看细胞膜中的蛋白质。请大家看课本上的这张图,这张图展示了细胞膜中蛋白质的不同类型。谁能告诉我,细胞膜中的蛋白质主要有哪些类型?

学生E:细胞膜中的蛋白质主要有跨膜蛋白、镶嵌蛋白和外围蛋白。

教师:对,跨膜蛋白是贯穿整个磷脂双分子层的蛋白质,它们通常起着通道或泵的作用,控制物质进出细胞。镶嵌蛋白则是部分嵌入磷脂双分子层中的蛋白质,它们可能参与细胞识别、信号传导等功能。而外围蛋白则是与磷脂双分子层的外表面或内表面相结合的蛋白质,它们可能起着稳定细胞膜结构或参与细胞信号传导的作用。

(四)细胞膜的流动性

教师:现在,请大家思考一个问题:细胞膜为什么是流动的?

学生F:可能是因为磷脂分子和蛋白质分子都可以在细胞膜内移动吧。

教师:没错,磷脂分子和蛋白质分子的移动性赋予了细胞膜流动性。这种流动性对于细胞进行物质运输、细胞分裂、细胞融合等生理活动至关重要。

三、细胞膜的功能

(一)物质运输

教师:接下来,我们来看看细胞膜的第一个功能——物质运输。请大家看课本上的这张图,这张图展示了细胞膜上的几种主要物质运输方式。谁能告诉我,这些物质运输方式分别是什么?

学生G:有自由扩散、协助扩散、主动运输和胞吞胞吐。

教师:很好,自由扩散是指物质顺着浓度梯度从高浓

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