一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师提高自己的教学质量。优秀有创意的教案要怎样写呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高三生物教案:《基因的结构》教学设计》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
第一部分:教材分析
一、教材地位
《全日制普通高级中学生物教学大纲》指出:“高中生物选修课是在必修课的基础上开设的,是理科学生的必选课,要为理科学生的升学和就业打下良好的生物学基础。选修课课程内容的安排侧重于生物科学与人类的生存和发展的密切关系的基础知识,……以上选修课教学内容,与必修课内容既不重复,又有密切的内存联系,而且是必要的延伸和提高,力求做到从理科学生升学的实际需要出发,着重选取反映现代生物科学新进展的内容,并且十分重视理论知识密切联系学生生活实际,我国生产、生物技术及环境保护等实际”。
1.本章教材承接了高中生物必修课中有关遗传学基本知识。
本节是对必修教材第六章《遗传和变异》的第一节《遗传的物质基础》部分知识的补充,并使学生对基因在遗传中的地位以及作用有较全面的了解。《基因的结构》涉及到DNA的结构特点及其作用,基因的概念、结构,复制及其表达,中心法则等知识,可以使学生对基因及其遗传机理在高二基础上取得更深一层的认识和理解。
2.为学习《基因工程简介》打好基础。
本章教材共包括三节:《细胞质遗传》、《基因的结构》和《基因工程简介》。有关基因工程的内容在本章中占有重要地位。由于基因工程技术是四大生物工程(基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程)的核心技术.基因工程的学习又是在掌握基因结构的基础上进行的.所以,无论是从其内容,还是从其所处的地位来看,本节教学内容对理解基因工程以至于第四、五章教学内容具有重要的作用。
二、教学目标分析
按《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》精神,本节应该达到如下目标:
1.知识目标:
认识原核细胞的基因结构、真核细胞的基因结构
知道人类基因组研究
2.能力目标:
1.通过原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构的学习,培养学生运用对比法进行学习的方法。
2.理解编码区,非编码区和RNA聚合酶的作用,培养学生的逻辑思维能力
3.情感目标:
1.通过“人类基因组研究”的学习,培养学生在科学研究中团结协作的精神。
2. 通过介绍我国科学家在人类基因组研究中的重要作用,使学生树立爱国主义思想。
3.正确认识人类基因组草图的价值及人类基因组计划的艰巨性,通过阅读分析有关新闻报道,理解新闻工作者必须具备广博的知识,否则会误导公众。
三、教学重点、难点分析
1、教学重点:原核细胞和真核细胞的基因结构
落实方案:用多媒体课件说明原核细胞基因结构与真核细胞基因结构的区别。
2、教学难点:原核和真核细胞基因非编码区上游RNA聚合酶结合位点的作用、真核细胞基因的间隔序列。
突破策略:
1) 安排学生预习,让学生阅读分析教材,熟悉教材。
2) 使用多媒体直观显示真核细胞基因结构。
第二部分:教法分析
根据对教材的理解和分析,我采用的教学模式为“引导—发现”式, 融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学.教师通过列举事例,引导学生阅读课文及相关材料,进行分析、讨论、归纳和总结获取知识,提高能力。学生在教师指导下主动地、富有个性地学习,让学生自己去学会学习,积极去建构属于自己的知识体系,促进学生创新意识与实践能力的发展。
《基因的结构》这部分内容理论性较强,比较抽象,所讲述的知识大多是微观的,知识难度较大,因此,我利用多媒体将抽象的知识形象化,将微观结构宏观化,以形象思维启迪学生的抽象思维,达到突破难点的目的。信息时代的学生要有获得信息、分析信息和处理信息的能力.通过信息的搜集、分析和判断,从而促进“再发现”,增强思考和创造力. “人类基因组计划”是当前生物科技发展热点课题,媒体上关于“人类基因组计划”的报道很多,而且各方面的论述都有:正面的、反面的,悲观的、乐观的……我收集了一些资料让学生阅读讨论,让学生全面的了解人类基因组计划。
第三部分:学法指导
学习指导的目的在于使学生愿学、乐学、主动学、会学,在于提高学生的个性发展和全面发展。因此教学该课,我确定了以下学习方法:确立学习目标——活动与探究——交流与讨论——练习与提高。关注学生学习的结果,更关注学生学习的过程。从教育心理学的角度看,学习可分为三个层次:一是概念的学习,通过概念来了解事物的性质;二是规则的学习,懂得概念与概念之间的联系;三是问题解决的学习,运用概念规则来解决实际的问题。本节内容不强调学生对基因的结构的死记硬背而注重引导学生形成核心生物概念,真正理解,熟练应用,更注重第三层次的学习,目的是发展学生运用科学知识解决实际问题的能力。
第四部分:教学程序
我认为。一个能鼓舞自己的学生学习的教师就是好教师。教师在教育上的成功就是要让学生在任何时候都不失掉信心,始终保持强烈的求知欲望。如何才能激发起学生的这种强
烈的学习愿望呢?我的教学过程是这样设计的:
一.温故知新,引出问题
引导学生回顾原有知识经验,生成对本节相关内容的问题情景。精心设疑,置学生于知与不知的矛盾中,使学生产生价值取向,注意力开始集中起来,准备主动积极投入新问题的解决过程
1)什么叫基因?基因的化学本质是什么?
2)基因有什么功能?
3)思考:唾液淀粉酶和胃蛋白酶的基因存在于人体的什么细胞中?为什么细胞含基本相同的基因,但只有唾液腺细胞中合成唾液淀粉酶、胃腺细胞中合成胃蛋白酶呢?这与基因的结构密切相关的,那么,基因的结构究竟是怎样的呢?
二. 阅读自学,分析问题
带问题阅读教材,观察课件,通过类比、推理、归纳,很自然就可解决了这些问题,学生因而产生兴趣。培养学生的自学能力,搜集处理信息的能力。
(一) 要求学生带着下列思考题阅读教材《原核细胞的基因结构》部分内容
出示思考题:
1、 原核细胞基因的结构包括哪几部分?
2、 什么叫编码区?
3、 什么叫非编码区?其重要作用是什么?为什么?
4、 RNA聚合酶的化学本质及作用分别是什么?它是如何催化DNA转录RNA的?
学生阅读、思考、回答、补充,教师归纳。
1、基因的概念:基因是有遗传效应的DNA片段,是控制性状的遗传物质的功能单位。遗传效应是指能转录为
mRNA,继而翻译为蛋白质,或转录为核糖体RNA.转运RNA的功能。
3、RNA聚合酶:位于编码区上游,其作用是催化DNA转录成RNA。
(二) 再要求学生阅读教材《真核细胞的基因结构》部分内容,并思考下列问题:
1、真核细胞的基因结构如何?
2、与原核细胞基因结构相比较有什么相同和不同?
投影原、真核细胞基因结构示意图,并比较它们的异同。
学生阅读、思考、回答、补充,教师归纳。
2、真核细胞基因结构特点:与原核生物的基因结构基本相似,只是编码区是间隔的、不连续的,可编码蛋白质的序列(即外显子)被不能编码蛋白质的序列(即内含子)隔开。而且外显子序列在整个基因中所占的比例较小。
3、原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构
4.由旁栏思考题的解决过程加深对上述内容的理解。
指导学生计算旁栏思考题中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占比例的问题。使学生掌握外显子序列在整个基因中所占的比例较小,从而使学生了解并掌握基因中调控序列的重要作用。
(三)提供资料,指导学生阅读有关《人类基因组研究》有关内容,并分组讨论银屏出示的思考题,教师在学生探究的基础上给予适当的点拨、归纳。
1、研究对象:人体1—22号常染色体和X、Y两条性染色体上的全部基因(22+XY)
2、研究内容:绘制人类基因组四张图,即:遗传图、物理图、序列图、转录图
3、启动时间:1990年
4、参与国家:美、英、法、德、日、中(我国承担其中1%的测序任务)
5、研究意义:
①对各种遗传病的诊断、治疗具有划时代的意义;
②进一步了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个体发育的机制,以及生物的进化等具有重要意义;
③推动生物高新技术的发展,并产生巨大的经济效益。
三.疑难分析
通过疑难分析让学生更好的掌握本节内容,使学生能够运用所学知识来解决实际的问题。
1)编码区和编码序列的区别
基因分为编码区和非编码区,非编码区是非编码序列,编码区不一定都是编码序列,编码区中也存在非编码序列,如真核细胞基因的内含子。
2)外显子碱基数目与对应蛋白质数目的关系,其核心是“碱基配对原则”及中心法则的应用。同时注意由已知蛋白质氨基酸数目,只能计算出基因中编码区的外显子所含的核苷酸数目,而非编码区和内含子中的核苷酸数目是计算不出来的。
3)水稻基因组为什么只要检测12条染色体?而不像人类基因组那样需检测22条常染色体和X、Y两条性染色体。
水稻是雌雄通体的生物,没有性染色体与常染色体之分;人是雌雄异体的生物,有性染色体与常染色体之分.所以人类单倍体基因组就由22条常染色体DNA分子和XY两条性染色体DNA分子组成,而水稻的单倍体基因组只有12条染色体DNA.。
四.小结与练习,巩固知识
课堂小结,以提问的方式,引导学生对本节课重要知识进行总结整理,查漏补缺。形成学习——总结——学习的良好习惯。通过课堂练习的处理增强学生运用知识解决问题的能力。并布置课后活动,搜集关于“人类基因组计划”的相关报道。
本节课,充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材,并结合多媒体上丰富的教学资源,把教材中的“现成结论”,通过多处“设障”、“布惑”,将教材进行活化和优化处理,使之真正成为学生的“学材”。在教学的各个环节中不仅给学生自主的空间,也要学生自主的时间,充分调动学生的学习兴趣,发挥学生的能动性,使学生学会分析学会学习。
总之,努力改变我们教育教学中的弱点或缺点,是我们一线教师的不懈追求。
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?以下是小编为大家精心整理的“高三生物教案:《细胞的癌变》教学设计”,仅供参考,希望能为您提供参考!
本文题目:高三生物教案:细胞的癌变
1.教材地位
“细胞的癌变”是新课标教材生物必修1《分子与细胞》模块中第六章第4节的内容。
本章的思路使学生了解细胞的完整生命历程,同时了解细胞的癌变是细胞生命历程中出现的异常现象。
癌症既是生物学热点,又是医学界与社会的热点,因此,本节课是理论与实际紧密结合的范例。
1.2 教学目标
1.2.1知识目标
描述癌细胞的特征;
举例说出生活中常见的致癌因子;
说出癌症治疗方法。
1.2.2 能力目标
讨论如何预防癌症;
学会搜集并整理从书籍、报刊及网络等途径中查询的相关信息;
学会更好的与他人合作;
拟定健康的生活方案。
1.2.3 情感态度与价值观
关注癌症病人,增强社会责任感;
形成健康生活的态度;
养成良好的生活方式;
正确对待癌症。
1.3 教学重点
根据课程标准要求我将癌细胞的特征、癌症的预防确定为本节教学重点。
1.4 教学难点
原癌基因与抑癌基因及其关系
说学生
我授课对象是高中二年级学生,他们关注名人,对生活中熟悉事物易接受;在知识方面已具备一定的逻辑推理能力和细胞学知识,有利于本节课的开展。
但学生不能将生物学知识与现实生活相联系,很难使知识内化成指导他们健康生活的准则,并在情感上认同;在专业术语、抽象知识理解方面存在缺陷。
培养学生创新能力和探究能力,培养学生交流能力和表达能力,培养学生综合能力和整合能力。
说教法
我在教学过程中运用创情境、谈话式、讲故事及归纳法等,以实现师生、生生互动,使教学目标落到实处,使学生感受一堂难忘的生命教育课。
突出重点、突破难点
癌细胞特征的学习,我以事例、图片、flash等方式进行引导和启发;癌症的预防与生活相关,我让学生通过查资料、讨论、等自主得出结论。
难点知识是本节课的新内容,且比较抽象,我采用形象生动的比喻,变抽象为形象。
5.1 联系生活,引入主题
这是本节课第一亮点。
一首《感恩的心》唤起学生对生命的热爱,同时感受到生命的脆弱与可贵。 我引用名人事例,既吸引同学们的注意力及兴趣,又引起同学们对健康的关注,对社会的责任感,使学生对癌症深恶痛疾,有了自己的思考和认识,从而使学生进入本节课的情境之中。
5.2癌细胞的概念
本知识点在课程标准中没作要求,因此只从条件、实质、表现结果进行分析,使学生对癌细胞有初步的了解,癌细胞的图片使学生获得对癌细胞的感性认识,为后面的重点内容癌细胞的特征打基础。
5.3癌细胞的特征
该知识点是本节第一个重点,内容相对较简单,通过癌变细胞与正常细胞图片的比较,提高学生识图、归纳和表达能力;
通过讲述海拉细胞,激发学生联想,引起学生兴趣;
相关动画使学生更深刻理解知识点,同时为课堂增添趣味。
5.4细胞癌变的原因
本环节我将原癌基因比作车间的运行机制,将抑癌基因比作惩罚纪律,使学生对难点有形象深刻的认识。
之后,让学生讨论为什么老年人易患癌症,进行知识深化,并引导学生关爱老人,有利于提升学生道德品质。
举例生活中不良习惯可能导致各种癌症,使本节知识与生活的联系更加紧密,同时引出本节课第二个重点内容:癌症的预防。
5.5癌症的预防
作为本节最重要内容,且与生活息息相关,我采用老师引导、学生讨论总结的方法进行教学。从生活各方面总结出保健良方 ,既对知识有很好应用,又体现对生命的热爱。
此时,本节课达到高潮,同学们意气风发,热烈讨论,实现本节课的教学目标。
5.6 癌症的治疗
通过讲述癌症治疗方法的副作用,激发学生探究生物学欲望,激励学生立志除癌。
在此,我选用一则关于一名癌症晚期病人运用心理疗法成功战胜癌症的故事,在于对不同层次的学生进行多方面启发教育,体现面向全体学生的课程理念。
5.7 愉悦总结,及时反馈
本节知识点零散,我将带领学生回忆浏览本节内容,使零散知识点系统化。
在课堂反馈环节,我通过简单练习采用分组竞答的方式把握学生对知识的掌握程度,并给予表现突出的学生适当奖励,这是本节课第三个亮点。竞答既使课堂显得紧凑、集中,又有利于形成学生的竞争意识,还使得学生的知识得以巩固应用。
5.8 课后活动
结语:有效预防癌症,使学生对癌症形成正确的认识,同时,提出有规律生活的重要性,引出本节课后活动。
该设计既有利于学生查询资料等方面的能力得以提高,还有利于培养他们的创新能力。
分组合作使得学生懂得团队合作的重要性,也将知识真正运用到现实生活中,体现注重与现实生活联系的理念。
最后是板书设计,我采用多媒体与板书结合的方法,使学生更容易把握本节的重难点。
一、表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增值是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
二、细胞通过分裂进行增值
1、有丝分裂:真核生物进行细胞分裂的主要方式,具有周期性,如体细胞增殖
2、真核细胞的分裂方式减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
3. 无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体
三、过程
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比分裂期较清晰便于观察
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
四、植物细胞有丝分裂区别
间期
前期
末期
植物细胞
DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)
细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体
赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
动物细胞
染色体复制,中心粒也倍增
中心体发出星射线,构成纺缍体
不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
五、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高二生物《细胞的结构和功能》教案”,希望能对您有所帮助,请收藏。
高二生物《细胞的结构和功能》教案
知识目标
1.认识动物细胞与植物细胞的亚显微结构,了解它们的共同点和重要的区别特征。
2.了解细胞膜的成分,理解细胞膜的结构特点和功能特点之间的关系;正确认识并会区分物质通过细胞膜的几种不同方式。
3.了解各种细胞器的分布、形态结构和功能特点。
4.认识细胞核的亚显微结构特点和主要生理功能。
5.理解染色质和染色体相互转变的动态关系。
6.了解原核细胞和真核细胞的区别。
能力目标
1.通过学习真核细胞亚显微结构,培养学生识图能力和绘图能力。
2.通过对细胞结构的学习,训练学生利用对比的方法归纳总结知识的能力。
3.通过设计和分析实验,培养学生的科学探究能力。
4.训练学生利用资料分析、判断问题,进行研究性学习的能力。
情感目标
1.培养学生树立辩证唯物主义的世界观和方法论。
2.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.树立结构与功能相适应,局部与整体相统一的生物学观点。
教学建议
教材分析
在“生命的基本单位——细胞”一章中,“细胞的结构和功能”是全书的基础。因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。所以理解细胞不同于一般非生命结构的特点就是本节最首要的教学重点。
关于细胞的结构和生理功能,本章将重点分析细胞膜的结构和特性。物质透过膜的方式将在第三章中以水代谢和矿质代谢为例详细分析。细胞器部分将重点学习质体和线粒体,并在第三章中通过光合作用和呼吸作用进一步详细分析其结构和功能。核糖体的功能将在第六章基因控制蛋白质合成部分进一步阐明。细胞内的中心体将在细胞增殖部分介绍。液泡的功能在细胞渗透作用吸水部分有所体现。细胞膜的流动性对理解细胞在结构上的相互联系以及细胞的整体性方面都是非常关键的知识。如果对细胞内的膜体系进行简单介绍,将有利于学生理解、体会细胞这一有机整体在结构及功能上的联系性。细胞核的结构和功能只作简单介绍,但是染色质和染色体的知识要作为教学重点。因为细胞分裂、生物的遗传和变异等重要的章节都要用到此知识点。由此可以看出本章在教学中的地位及重要性。
教法建议
建议第一节“细胞的结构和功能”用3或4课时完成。
从病毒引入新课。可以起到在梳理原有知识体系的基础上进入新情境的目的。学生在复习各种化合物的主要生理功能后,体会构成细胞的各种化合物是生命活动的物质基础,仅有其中的几种,哪怕是最重要的成分也不可能完成新陈代谢的过程——这些物质不能单独发挥生命功能。根据细胞学说学生可以想到细胞是生物体结构和功能的基本单位。进而激发学生对细胞结构和功能进行探索的兴趣。
教学中尽量为学生提供各种素材,积极调动学生参与分析讨论。从分析前人实验逐渐过渡到让学生自己设计实验。亲身参与探究过程,培养基本的生物学研究能力,提高科学素质。
开篇首先要明确说明,研究对象以真核生物为主。
本节细胞的结构和功能中,细胞膜的结构和功能是非常重要的知识能力培养点。要多花费一些精力和时间。细胞质部分重点学习叶绿体和线粒体的结构,由于植物的新陈代谢部分还会继续学习叶绿体和线粒体的功能,因此功能方面不用涉及得太深。
细胞核部分重点讲清细胞核的结构;讲清染色体和染色质的关系。其他内容将在细胞分裂以及遗传和变异部分再做深入探究分析。
教学设计示例——细胞膜
教学题目:第二章生命的基本单位——细胞
第一节细胞的结构和功能(建议4课时内完成)
教学重点:1、围绕细胞不同于非生物的生命特点进行学习和讨论。
2、细胞膜的选择透过性。
3、线粒体和叶绿体的结构,为第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基础。
4、细胞核的结构和功能,为第五章学习奠定基础。
教学难点:1、细胞的体积与相对表面积对于细胞的意义。
2、细胞膜的结构和功能特点,理解膜的流动性。
3、叶绿体、线粒体和高尔基体的结构和功能,理解细胞器间的关系。
4、染色质与染色体间互相转换的动态关系
教学过程:
问题:病毒具有生命物质中最重要的两种成分——生命活动的体现者蛋白质和遗传物质核酸。可是病毒却不能单独存活,病毒只有侵入寄主细胞后才能体现生命的特点。上述事实说明了什么?你能分析这其中的原因吗?
小结:从物质基础方面考虑,病毒成分简单不足以完成复杂的新陈代谢;从结构基础上看病毒不具有细胞结构——细胞学说指出:细胞是新陈代谢的结构和功能的基本单位。因此病毒不能独立进行新陈代谢。病毒必须寄生于活的细胞生物中才能体现生命现象。
问题:根据初中知识,举例说明细胞生物可以分成哪几类?它们在结构方面的主要区别是什么?是否有什么共同的基本结构?
课件演示几种植物细胞、几种人体细胞、原核细胞。
小结讨论结果。
第一节:细胞的结构和功能
生物界把没有细胞结构的病毒单独分成一个特殊的界。有细胞结构的生物又根据细胞是否有细胞核分为原核生物和真核生物
明确指出:高中阶段主要学习以真核生物为中心的有关生物学问题。
真核细胞的亚显微结构:(电子显微镜下观察到的结构)
解释细胞的显微结构和亚显微结构。
引发学生探究细胞亚显微结构的兴趣。在电镜下人们发现了什么?
课件演示细胞壁、细胞膜、细胞核、叶绿体、线粒体、核糖体等电镜照片。
指导学生读图:识记各结构名称以及各结构的形态结构特征;注意区分动物细胞和植物细胞的异同。
课件演示动物细胞和植物细胞模式图,辨认细胞亚显微结构。比较细胞的异同时要注意纠正错误。强调细胞共有的结构和特有结构,总结出笔记。
问题:
1、不同点?植物和动物组织细胞浸在清水中结局相同吗?为什么植物可以光合作用?
——植物细胞都有细胞壁;有的细胞有叶绿体或大液泡。动物细胞和低等植物细胞有中心体。
2、相同点?说明了什么?这些生命必不可少的结构究竟用什么作用?这些结构是如何体现出生命特点的呢?
分别学习细胞各部分结构及功能。(重在理解生命意义)
一、细胞膜
细胞都有细胞膜这足说明其对生命的重要性。根据细胞膜的相对位置可以推断细胞膜对细胞有保护作用。
学生讨论:哪些实事可以说明细胞膜是有生命的?
(相关内容见扩展资料)
细胞膜是如何保护细胞的?细胞膜的结构和成分与一般的膜存在什么根本的区别?
问题讨论:学生设计实验:
(1)证明膜的存在。(质壁分离;显微探针感受阻力;电镜观察。)
(2)研究细胞膜的结构需要得到实验的材料,选用什么样的生物提供材料?理由?如何得到细胞膜?
(培养学生在下结论或推测时要重证据、讲道理。表达观点时条理清晰的基本素质。)
介绍细胞膜的获取方法(相关内容见扩展资料)。使学生了解科学家设计实验的思路。
(3)如何定性、定量的测定细胞膜的成分?
观察法:电镜观察细胞膜:暗、明、暗三层结构。厚度约75~100埃(见扩展资料)。
实验法:科学家通过化学分析的方法测定了细胞膜的化学成分:
事实一:膜易被脂类溶剂溶解。容易被蛋白酶溶解。(处理后消失。)
事实二:脂类物质很容易通过细胞膜。
事实三:用指示剂可以确认其成分:磷脂分子和蛋白质分子。
对于一般学生,可以通过分析上述资料引导学生得出结论,同时了解实验设计的思路和方法。
1、成分:磷脂、蛋白质
2、结构:
问题讨论:(培养学生的分析推理能力。)
这两类物质分别隶属于亲水和疏水物质。这两类物质应该如何排布?
(1)磷脂分子结构特点:磷脂分子分疏水端和亲水端。
如果是一层分子排成一个平面会是什么样子?(不符合细胞膜内外均为水环境的实际情况,使细胞不能正常进行物质交换。)如果是两层会是如何排列?理由?
(2)亲水的蛋白质与磷脂分子的关系?
根据前面给出的信息判断:暗层和亮层哪层是脂类物质?哪层是蛋白质类物质?依据?
理解内外两侧暗中央发亮的观察结果。
由于观察技术所限,科学家对细胞膜的认识基本上是假说和推测,了解学说和假说的区别。为形象表示细胞膜的结构特点科学家根据假说设计了一些生物模型。其中被广为接受的是:液态镶嵌模型——突出液态结构
(1)两层磷脂分子——基本骨架
(2)蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿于“骨架”上。
问题:这样的结构与一般的“膜”有什么重要区别?细胞膜的结构特点对其生理功能会产生什么影响?
亲水物质可以充分接近膜,但是不能随意通过膜!
磷脂分子相互之间不连接,而且分子始终处于运动中——液态流动状。
磷脂分子中的2分子脂肪酸总有一个是不饱和的链,因此脂肪酸长链在双键处发生弯折。当分子旋转时会使相邻分子发生位移,有可能制造出一个瞬间的缝隙,为物质扩散创造了机会。(——如果膜两侧存在浓度差、分子又比较小或是不被磷脂分子排斥的脂类物质即可以发生扩散。)
离子的直径应该是比较小的,应该按照浓度差扩散。可是事实上不是这样……。原因?
细胞膜上蛋白质的作用:
蛋白质是两性化合物。因此带电的离子不易通过细胞膜。细胞外有些离子或小分子有机物可能会与膜上某些蛋白质发生作用,导致相关蛋白质分子发生临时性该变。蛋白质会出现临时“隧道”或发生穿膜运动。结果是使相应的离子或小分子有机会通过细胞膜。膜上的这些蛋白质分子被称作载体。
糖蛋白形成的糖被的生理功能:
(1)保护润滑作用
(2)细胞识别作用:
实验一、取低等多细胞动物黄海绵和红海绵各一块。分别打散并充分混合。静置培养一段时间。结果:细胞重新聚集,形成黄海绵和红海绵。没有混合色海绵。
实验二、人类ABO血型的免疫反应。(选择讲述)
通过学习蛋白质的功能(如细胞间的信息传递;细胞的物质交换和免疫反应等),有助于学生理解蛋白质的分布特点及其作用。
载体:(蛋白质)分布于膜上,专一性运输特定物质的工具。
学生进行归纳总结:通过以上学习,总结细胞膜的结构特点。
证明细胞膜具有流动性的事实以及细胞膜的流动性对细胞的意义:
(1)草履虫食物泡的形成及发展变化。
(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成;白细胞吞噬细菌;胞饮与分泌;
(3)细胞分裂时膜的流动性
(4)细胞杂交时的细胞融合
人——鼠细胞杂交实验:荧光标记膜上的蛋白质,(红色和绿色)细胞结合处界限分明。37℃、10分钟后,界限消失,红绿荧光标记的蛋白质均匀分布已经看不出任何界限了。
学生总结:细胞膜通过流动可以完成什么生命过程?
(为细胞吸收、分泌、修复、融合、运动、捕食、变形、分裂等提供了基础)
3、细胞膜的特点:①结构特点具有流动性。
②功能特点具有选择透过性
通过学习使学生理解生物膜与一般非生物膜的不同,体会生物膜的生命特点。
学生讨论:细胞膜的流动性与功能上的选择透过性之间的联系。
4、各种物质通过膜的方式:(请参阅“细胞的亚显微结构.ppt”)
学生讨论生物模型:
(1)一碗水中滴一滴红墨水,会发生什么现象?物理学上属于哪类?原理?
(自由扩散的条件是:两个溶液之间存在浓度差)
注意纠正:强调扩散的双向性,总结局是扩散速率不同造成的。
(2)如果两个浓度不同的溶液之间存在半透膜——溶剂分子可以自由通过,溶质分子不能通过时,溶液中溶剂分子的扩散,又该是什么结果呢?(逆浓度方向发生)
(3)细胞需要的各种营养物质是否都可以通过扩散作用通过细胞膜呢?哪些不可以?为什么?扩散作用局限于哪些类型的物质?
小结:
扩散属于被动运输。根据是否需要载体帮助扩散分为:协助扩散和自由扩散。由于水分子的扩散是逆浓度差进行的,因此水分子的扩散又被称为渗透作用。
文章来源:http://m.jab88.com/j/114828.html
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