中职生物膜结构教学设计
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1.1生物膜的组成成分
(1)细胞的生物膜系统是由内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、溶酶体膜等细胞器的膜和核膜、细胞膜等结构共同构成。
(2)组成生物膜的化学元素主要有C、O、N、P、H。
(3)所有生物膜的组成成分主要是脂质和蛋白质。脂质中最主要的部分是磷脂
(4)生物膜的组成成分是可以发生变化的,例如癌变细胞的细胞膜上糖蛋白减少了。
1.2生物膜的结构和功能
(1)生物膜上有大量的蛋白质,但各种蛋白质在生物膜上的分布是不对称的,起识别作用的糖蛋白分布在细胞的表面,经常可以根据这个特点去判断细胞膜的内外侧。
(2)生物膜的功能主要是与蛋白质相关,蛋白质决定着生物膜功能的复杂程度。
(3)生物膜的功能特性是选择透过性,这与载体蛋白的种类和数量有关。生物膜的的选择透过性保证了协助扩散和主动运输的正常进行
(4)生物膜的结构特点是流动性,他是选择透过性的基础,对各种生物完成生命活动具有非常重要的意义,像变形虫的运动,细胞的融合,分裂,胞吐和神经递质的释放等等。
2教学目标
2.1知识:
能够认清生物膜的组成成分和结构,理解生物膜和生物膜系统的概念及功能,认识到生物膜系统在生物生命活动过程中起到的重要作用。了解生物膜的研究成果及其意义。
2.2能力:
能够增加出学生对图形的理解能力,培养学生独立思考,分析问题的能力。
2.3情感目标:
(1)能够通过对生物膜的学习,能够掌握生物进行生命活动的条件
(2)通过此章节的学习,学生能够对科学探究有个大体的了解,知道进行科学探究的一些基本方法,了解细胞的结构功能的统一性,培养实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
3生物膜结构教学设计
3.1通过问题引出主题
教师可以通过多媒体设备向学生播放一些生物细胞的视频和图片,让学生对生物膜有个直观的了解,从而更能引起他们的兴趣。播放完毕后,教师就可以向学生提出一些关于生物膜的问题,例如:细胞是怎么繁殖的？细胞膜的作用是什么？等等之类的问题,在学生思考这些问题的同时,引出将要上课的主题:生物膜结构。
3.2通过图讲解生物膜结构与成分
细胞的亚显微结构图能够直观清楚的展示细胞的各部分结构与他们之间的联系,教师可以通过亚显微结构图对学生详细的介绍细胞的各部分结构,让学生能够清楚的辨认出不同的细胞器并了解他们各自的功能。接着教师可以提出细胞膜和各种细胞器膜等生物膜的组成成分是什么这样的问题。学生对细胞的结构已经有了一个大概的了解,接着通过一些史实:Collander和Barland发现了膜上含有蛋白质;E.Overton通过实验发现的膜上含有脂质。但为了使学生印象深刻,教师可以组织一些探究活动去帮助学生掌握这一部分的知识。探究活动一:通过阅读材料了解E.Overton探究细胞膜结构的过程,并对其的发现“脂溶性物质优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶分解”进行思考,并得出自己的结论,与E.Overton得到的“细胞膜是由脂质和蛋白质构成的”结论相比较,总结本次探究活动的得失,使得可以在下次做得更好。通过这次探究活动能够提高学生的自主探究能力,因为学生参与到“生物膜组成成分的探究”这个过程中来了,所以他们对这方面的知识点会掌握的更加牢固。
3.3通过探究弄清磷脂分子在生物膜中是如何分布的
学生已经知道生物膜的组成成分大部分是磷脂,蛋白质,接下来就要带着学生们探究磷脂分子在生物膜中是如何分布的？探究活动二:
(1)将学生随机分组,并让每组讨论思考完成磷脂分子在生物膜中是如何分布的。教师可以给出一些类似“磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的,磷酸是头部亲水,尾部疏水”的提示。使得学生可以提出一些科学的有可能的模型。
(2)有条件的学校可以让学生通过实验去验证自己提出的模型,一种验证方法是用电镜去观察细胞膜,会发现有“暗-明-暗”三层;方法二是用红细胞做实验,提取出红细胞中的脂质铺成单分子层,会发现它的总面积是红细胞细胞膜总面积的2倍。没有条件的学校可以让学生跟着书本上的材料一起探究,根据E.Gorter和F.Grendel的研究,去验证自己的猜想。
(3)得到结论后,小组交流与反思自己的猜想和最后的结论有哪些差距。并总结通过这次探究活动学到的东西。此次探究活动不止培养了学生的团队合作意识,还锻炼了他们的动手能力、思考能力、探究能力,使得学生对生物的学习有了更深的理解,对今后的学习有很大的帮助。
3.4生物膜的作用
根据课本上的材料,知道Frye和Edidin的人-鼠细胞融合实验证明了组成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是运动的。那么生物膜有哪些作用呢？又是如何运作的呢？
(1)细胞膜起着保卫细胞的作用,为细胞提供一个稳定的内环境
(2)细胞与外界进行物质运输,能量交换,信息传递都离不开细胞膜
(3)各种细胞器膜的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,使得各种化学反应能够高效快速的进行。
4总结
生物课堂上要交给学生的不仅仅是知识,更是对学生生物意识的培养,能力的培养,在教学过程中教师可以还原许多科学家的实验与探究,让学生亲自动手去操作,会让他们印象更深刻,掌握的更牢固,还充分锻炼了学生的各种能力,使得他们能够更优秀的成长。
作者：徐友军 单位：江苏省车辐中等专业学校