“系统的边界—细胞膜”教学设计

谢世东

摘要：良好的教学设计是提高教学质量的必备条件。本文针对“系统的边界—细胞膜”一节内容做出教学设计。旨在教学中有效提高课堂效率。

关键词：细胞膜;成分及功能;教学设计

中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2019）31-0182-02

1.教学目标

1.1 知识与技能。

（1）概述细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法。

（2）理解细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

1.2 过程与方法目标。

通过观察哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，提高科学实验设计的严谨性，增加概述和归纳总结能力。

1.3 情感态度价值观目标。

认同细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

2.教学重点

（1）细胞膜的制备。

（2）细胞膜的成分与功能。

3.教学难点

（1）细胞膜成分的探索过程。

（2）细胞膜功能的理解。

4.教学过程

激趣导入，前段时间一部电影非常火，叫战狼2，里面一句台词很是经典，每每讲到都使人内心澎湃不已：“犯我中华者，虽远必诛”。为什么说犯我中华者虽远必诛呢？因为国与国之间有国界，不可随意侵犯、越界。

设问：前面学过构成生物体结构和功能的基本单位是？（细胞）那细胞有边界吗？

思考：细胞也有边界，那它的边界是实际存在的还是假想的？拿一颗新鲜的鸡蛋，敲开后将蛋清与蛋黄分离，蛋黄里的黄色物质会流出来吗？拿一根牙签戳破蛋黄，里面的物质就会流出来。一个卵黄是一个细胞，其实，我们戳破的就是细胞的边界—细胞膜（抽象知识形象化）。

细胞膜作为细胞的边界，将细胞与外界环境分隔开。那细胞膜由哪些物质组成？能执行什么样的功能？将欲解之，必先得之。（过渡）要想了解细胞膜的成分与功能，首先我们得想办法得到细胞膜。

[教学过程]

一、體验制备细胞膜

我们选取什么样的材料来获取细胞膜呢？取材是实验成功的关键，材料多选用简便易得的。

应选哺乳动物成熟的红细胞，无细胞壁，无细胞核，无任何细胞器。

一个实验有三个要点，取材、原理和步骤。制备细胞膜的原理是将细胞放入清水中，细胞会吸水涨破。步骤：先滴一滴红细胞稀释液（生理盐水）在载玻片上→制成临时装片→在显微镜下观察（先低后高）→滴加蒸馏水/清水→观察细胞的变化（凹陷消失、体积增大、细胞涨破）→结果

讨论：若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？—离心、过滤。

二、细胞膜的成分

成功制备细胞膜后，科学家们就开始对细胞膜的成分进行了探究。

资料一：1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动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，容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。（膜是由脂质组成的）

资料二：科学家对细胞膜化学成分分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：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）。（膜的主要成分是脂质和蛋白质）

小结：细胞膜成分主要是由脂质（主要是磷脂，动物细胞细胞膜中含胆固醇）和蛋白质构成，还有少量的糖类。①不同细胞中，脂质、蛋白质和糖类含量不同。②功能越复杂的细胞，蛋白质数目和种类越多。

三、细胞膜的作用

生命起源于原始的海洋，原始海洋的环境动荡不安，这时出现了一个他，他将我们轻轻的揽入怀中，他将我们与外界恶劣的环境分隔开，产生了原始的细胞。这个他是？（细胞膜）细胞膜的第一个功能是？（将细胞与外界环境相隔开）

细胞膜第二个功能“不舍昼夜，保境安民”。

西周时期，分封制盛行，天子喜爱给兄弟姐妹分土地，今天天子给你分了一块土地，你一围，东南西北开四个门并派重兵把守。士兵会主动地将粮草、军火放行入城，将不好的拦在城外，城内产生的废物会被运出城。偶尔会出现强行闯入者，强盗、土匪等。那细胞膜就像“诸侯的城池”一样，主动地选择需要的营养物质进入细胞，将细胞产生的废物排出，并将有害物质拒之膜外。细胞膜的第二个功能是？（控制物质进出细胞）那对于细胞有没有强行闯入者？（有，病毒和病菌）所以，细胞膜的控制是相对的。“好的请进来，不好的请走开”，说明细胞膜具有选择透过性。

下一个功能“云中谁寄锦书来？”

第三个功能，进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，每个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存，因此，细胞之间也像人一样需要彼此之间交流信息。细胞之间交流信息与细胞膜有着密切的关系。

方式一：激素分泌传递作用过程（间接交流）

（动画展示）细胞分泌的化学物质（激素），随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。这种方式就像人们之间通过信件来传递信息。在送信时，为了保证传递准确无误，收件人要有一个准确详细的地址。同样，在间接交流中，激素通过靶细胞膜上的受体来识别靶细胞，这样可以保证激素准确无误地作用于靶细胞。