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“细胞膜的结构和功能”是普通高中（新人教版）生物学必修1“分子与细胞”第3章“细胞的基本结构”的第一节内容。本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，主要包括细胞膜的功能、细胞膜的物质组成、细胞膜的探究历程、流动镶嵌模型等内容。本节内容对细胞中的化合物具有具体化和结构化的作用，又对学习下一章的内容“物质的输入输出”做好了铺垫，在教材中具有承上启下的作用。有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。所以将细胞膜的成分、功能与生物膜的流动镶嵌模型相结合教学，更有利于学生从整体上理解细胞膜的结构与功能相适应的特点。
通过前面章节的学习，学生对细胞已经有了较全面的认识，了解了细胞的基本结构和种类，并且对组成细胞的元素及化合物有了一定的掌握。高中生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索充满好奇心，但又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
生命观念：通过重温科学家探究生物膜结构的历程，理解生物膜的功能和其成分、结构的关系，形成结构决定功能的生命观念。
科学思维：通过对比、分析细胞膜成分、结构探究过程中各个实验，推导结论，理解细胞膜功能。
科学探究：通过分析流动镶嵌模型的探究历程，掌握科学探究的思路与方法。
社会责任：通过分析细胞膜结构探究的经典实验，体验科学研究的艰辛，尊重科学且用发展的观点看待科学。
（一）重点
1．细胞膜的主要功能。
2．流动镶嵌模型的基本内容。
（二）难点
1．形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。
2．细胞膜结构与组成成分的相互关系。
3．领悟科学研究的过程与方法。
学习情境 | 教师行为 | 学生行为 | 设计意图 |
新课导入 ①视频演示实验 ②本节问题探讨 | 播放“台盼蓝染色动物细胞”实验视频，引出细胞膜作为系统的边界，再结合教材中的问题探讨，引导学生进入对细胞膜功能的学习。 | 通过观看视频，认同细胞膜作为系统的边界，再通过台盼蓝染色活细胞与死细胞显微镜下真实图片，真实的去感受膜的功能，从而展开对细胞膜功能的学习。 | 利用实验视频，以及教材问题探讨中的显微镜下真实图片吸引学生注意力，创设情境，导入新课。 |
学习情境 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
新课教学 一、细胞膜的功能 通过“自主阅读并分组讨论”活动去认识细胞膜的功能、意义、举例。 | 引导学生归纳，教师板书细胞膜的功能。老师引导学生阅读教材，找出细胞膜的功能。老师带领学生分析、思考细胞膜的功能。让学生充分，深入理解细胞膜的功能，认同细胞膜作为系统的边界对细胞这个最基本的生命系统的重要意义。 1.将细胞与外界分隔开。（保障细胞内部环境的相对稳定） 2.控制物质进出细胞。（选择透过性）
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3.进行细胞间的信息交流。（通过多样的细胞间交流方式，体现多细胞生物作为一个有机体，细胞间的有序合作） | 1.通过自主学习，讨论、归纳、概括细胞膜的功能、并理解其对生命活动的意义。
| 1.在自主学习和分组讨论活动中，发展学生的科学思维。 2.通过对细胞膜功能的学习，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。 |
新课教学 二、细胞膜结构的探索 通过资料分析、磷脂分子模具，小组动手活动对细胞膜的成分与结构进行探索，让学生重走科学探索历程 | 老师安排学生阅读、分析资料，观看课件动画演示实验过程，小组讨论，找到细胞膜的组成成分。 一、膜的成分探究： 1.欧文顿实验：通过对现象的推理分析，认识到细胞膜是由脂质组成的。 2.化学分析：科学家利用多种生物材料制备细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 3.介绍磷脂分子结构。利用自制教具向学生介绍磷脂分子的结构，使学生注意亲水性的头部和输水性的尾部。 图片2
二、膜的结构探究 （一）磷脂排列方式探究 1.活动一：尝试构建单层磷脂分子在“水—空气”中的排布方式。
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2.活动二：尝试构建单层磷脂分子完全浸在水中的分布情况。
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3.活动三：用微型注射器向内注入水，结果会怎样？尝试画出磷脂分子的分布情况。 图片5
4.提问：细胞膜内外是什么环境？细胞膜上的磷脂分子是怎样排列的？
5.戈特、格伦德尔实验：课件展示两位科学家的实验及推断，使学生领会到细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层。
6.丹尼利和戴维森实验：通过课件展示两位科学家的实验，使学生推测出细胞膜的成分还有蛋白质。 7.引导学生阅读教材43页第一自然段内容，总结归纳出细胞膜的组成成分。 利用问题引导学生思考：蛋白质在细胞膜上是怎样排布的？ （二）蛋白质分布探究 1.课件展示并介绍罗布特森电镜下细胞膜照片。提问:蛋白质和脂质等成分是如何组成细胞膜的呢？ 2.展示变形虫运动视频。 3.课件展示荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。 4.教师引导学生找出细胞膜的结构特点：细胞膜具有流动性。
[小结过渡]小结分析探究历程中的各个实验结论，并引入下一知识点：流动镶嵌模型的内容
三、流动镶嵌模型 1.情境导入，利用教学视频，教师引导学生归纳流动镶嵌模型的主要内容。 2.学生自主学习，结合课件及教材插图理解流动镶嵌模型。 3.对流动镶嵌模型进行补充 | 阅读资料，观看课件动画演示实验过程，思考老师的提问，小组讨论后找到细胞膜的组成成分。 一、膜的成分探究： 1.分析欧文顿实验，推测细胞膜是含有脂质。 2.通过资料确定细胞膜中的脂质主要是磷脂（动物细胞含有少量胆固醇） 3.理解磷脂分子特点（头部亲水，尾部疏水）
二、膜的结构探究： （一）磷脂排列方式探究 学生活动，小组讨论，老师指导交流。学生在纸上构建模型，学生代表在黑板上利用磷脂分子模具构建模型。展示结果，全班同学讨论评价，依次完成三个活动任务。
通过类比细胞膜内外的环境与活动三所构建模型的环境，发现其高度相似性，从而推测细胞膜上的磷脂的排布规律。
最终通过戈特、格伦德尔实验，进一步推断膜中磷脂分子必然排列为连续两层。
4.通过资料推测膜的成分还有蛋白质
5.阅读教材，总结出细胞膜的组成成分有：脂质、蛋白质还有少量的糖类。 学生思考问题，进入下一个内容学习。 （二）蛋白质分布探究 1.观看课件推测，领会罗伯特森在电镜下看到的细胞膜的暗——亮——暗的三层结构特点（①蛋白质分布在磷脂分子两侧；②细胞膜为静态结构）。 2.对蛋白质的分布重新认识（镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层上）。 3.对细胞膜的静态结构提出质疑。 4.认同细胞膜具有流动性 [小结过渡]通过小结、分析、归纳，对细胞膜的成分、结构有了初步的认识。 三、流动镶嵌模型 1.学生观看教学视频，通过自主学习，总结流动镶嵌模型的主要内容 2.对生物膜的结构有了更全面的认识和深入的理解。 | 1.通过探索历程中得科学家实验、以及一些小资料，培养学生养成“尊重事实和证据”的科学思维品质，和建立“分析、比较、类比、归纳、概括”科学思维方法。
2.通过一系列环环相扣的动手小活动，通过演绎和推理逐步构建细胞膜的结构模型，培养学生的动脑思考、动眼观察和动手操作的能力。使学生养成“严密的逻辑推理”的思维品质。学生也能体会到团队合作的重要性。
3.总结细胞膜的组成成分，培养学生获取信息的能力，让他们学会学习。
4.通过质疑膜的静态模型，最终得出膜具有流动性，培养学生的批判性思维，加深对结构与功能观的理解。
5.通过分析流动镶嵌模型的内容，尝试让学生掌握科学探究的一般思路与方法。强化学生建立结构与功能观。 |
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学习情境 | 教师行为 | 学生行为 | 设计意图 |
课堂小结 教师构建框架，学生全面总结细胞膜的功能及结构 | 【小结】 细胞膜的功能、结构 一、细胞膜的功能 二、细胞膜的结构 （一）组成成分 （二）结构 1.磷脂双分子层构成基本支架 2.蛋白质镶、嵌、贯穿于基本支架上 3.糖类于蛋白质结合形成糖蛋白分布于膜外侧（也有糖脂） 三、特点 1.结构特点:具有一定的流动性 | 学生通过本堂课的学习，在教师构建的知识框架下，全面总结细胞膜的功能和结构（红色部分为强调内容）。 | 利用学生在本堂课学到的和已有知识，在教师的引导下培养学生总结、归纳知识的能力。全面、深入理解“细胞膜的组成成分和流动镶嵌模型”，落实结构与功能观。 |
指导学生画出流动镶嵌模型的平面简图，利用手机拍照，连接多媒体展示成果并评价。
1．细胞膜的主要成分是（ ）
①糖 ②脂肪 ③磷脂 ④蛋白质 ⑤水 ⑥核酸
A．①④ B．③④ C．②⑥ D．①③
2．下列有关细胞膜的叙述错误的是（ ）
A．是由脂双层组成的双层膜 B．结构特点是具有一定的流动性
C．功能特性是选择透性 D．有些膜蛋白具有生物催化剂的作用
3．质膜的流动镶嵌模型如下图所示，①~④表示物质。下列叙述正确的是（ ）
A．①是亲水的，导致它只分布在膜的一侧
B．脂双层的形成是由③的物理和化学性质决定的 图片7
C．有些膜蛋白能识别来自细胞内的化学信号
D．此图为电子显微镜下观察到的细胞膜亚显微结构
4．细胞膜是细胞的边界，对于生命系统的稳态至关重要。因此研究细胞的结构，应从细胞膜开始。科学家从真核细胞中分离出纯净的细胞膜较为困难，因为会有核膜和细胞器膜的混杂。若将人的成熟红细胞经过某种特殊处理后，红细胞会破裂发生溶血现象。冲洗掉流出细胞外的物质，得到的就是纯净的细胞膜。此结构在生物学上称为“血影”。下图所示为细胞膜作为系统的边界具有的功能之一，请根据所学知识，分析图解并回答
图片8
（1）题目中所提到的某种特殊的处理是指________________________。
（2）图A中的①和②分别表示______________________，其中内分泌细胞分泌的激素_____________（可能/一定是）蛋白质。
（3）生物体内完成图B过程的是________________________（任举一例），图C中的④表示____________。
（4）由以上分析可知：在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流，这种交流大多与________________________有关。
参考答案：1.B 2.A 3.C 4
（1）将红细胞放在清水中或蒸馏水中
（2）血液 受体 可能
（3）精子和卵细胞相融合 胞间连丝
（4）细胞膜的结构
1．不同细胞膜的成分种类相同，但各组分的含量不同，这与什么有关？
2．细胞核、许多细胞器也是具有膜结构的，而且与细胞膜具有高度的相似性，试比较他们的异同。
设为正确答案
