中職生物膜結構教學設計
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1.1生物膜的組成成分
(1)細胞的生物膜系統是由內質網膜、高爾基體膜、線粒體膜、葉綠體膜、溶酶體膜等細胞器的膜和核膜、細胞膜等結構共同構成。
(2)組成生物膜的化學元素主要有C、O、N、P、H。
(3)所有生物膜的組成成分主要是脂質和蛋白質。脂質中最主要的部分是磷脂
(4)生物膜的組成成分是可以發生變化的,例如癌變細胞的細胞膜上糖蛋白減少了。
1.2生物膜的結構和功能
(1)生物膜上有大量的蛋白質,但各種蛋白質在生物膜上的分布是不對稱的,起識別作用的糖蛋白分布在細胞的表面,經常可以根據這個特點去判斷細胞膜的內外側。
(2)生物膜的功能主要是與蛋白質相關,蛋白質決定著生物膜功能的復雜程度。
(3)生物膜的功能特性是選擇透過性,這與載體蛋白的種類和數量有關。生物膜的的選擇透過性保證了協助擴散和主動運輸的正常進行
(4)生物膜的結構特點是流動性,他是選擇透過性的基礎,對各種生物完成生命活動具有非常重要的意義,像變形蟲的運動,細胞的融合,分裂,胞吐和神經遞質的釋放等等。
2教學目標
2.1知識:
能夠認清生物膜的組成成分和結構,理解生物膜和生物膜系統的概念及功能,認識到生物膜系統在生物生命活動過程中起到的重要作用。了解生物膜的研究成果及其意義。
2.2能力:
能夠增加出學生對圖形的理解能力,培養學生獨立思考,分析問題的能力。
2.3情感目標:
(1)能夠通過對生物膜的學習,能夠掌握生物進行生命活動的條件
(2)通過此章節的學習,學生能夠對科學探究有個大體的了解,知道進行科學探究的一些基本方法,了解細胞的結構功能的統一性,培養實事求是的科學態度和勇于探索的科學精神。
3生物膜結構教學設計
3.1通過問題引出主題
教師可以通過多媒體設備向學生播放一些生物細胞的視頻和圖片,讓學生對生物膜有個直觀的了解,從而更能引起他們的興趣。播放完畢后,教師就可以向學生提出一些關于生物膜的問題,例如:細胞是怎么繁殖的？細胞膜的作用是什么？等等之類的問題,在學生思考這些問題的同時,引出將要上課的主題:生物膜結構。
3.2通過圖講解生物膜結構與成分
細胞的亞顯微結構圖能夠直觀清楚的展示細胞的各部分結構與他們之間的聯系,教師可以通過亞顯微結構圖對學生詳細的介紹細胞的各部分結構,讓學生能夠清楚的辨認出不同的細胞器并了解他們各自的功能。接著教師可以提出細胞膜和各種細胞器膜等生物膜的組成成分是什么這樣的問題。學生對細胞的結構已經有了一個大概的了解,接著通過一些史實:Collander和Barland發現了膜上含有蛋白質;E.Overton通過實驗發現的膜上含有脂質。但為了使學生印象深刻,教師可以組織一些探究活動去幫助學生掌握這一部分的知識。探究活動一:通過閱讀材料了解E.Overton探究細胞膜結構的過程,并對其的發現“脂溶性物質優先通過細胞膜,并且細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解,也會被蛋白酶分解”進行思考,并得出自己的結論,與E.Overton得到的“細胞膜是由脂質和蛋白質構成的”結論相比較,總結本次探究活動的得失,使得可以在下次做得更好。通過這次探究活動能夠提高學生的自主探究能力,因為學生參與到“生物膜組成成分的探究”這個過程中來了,所以他們對這方面的知識點會掌握的更加牢固。
3.3通過探究弄清磷脂分子在生物膜中是如何分布的
學生已經知道生物膜的組成成分大部分是磷脂,蛋白質,接下來就要帶著學生們探究磷脂分子在生物膜中是如何分布的？探究活動二:
(1)將學生隨機分組,并讓每組討論思考完成磷脂分子在生物膜中是如何分布的。教師可以給出一些類似“磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸組成的,磷酸是頭部親水,尾部疏水”的提示。使得學生可以提出一些科學的有可能的模型。
(2)有條件的學校可以讓學生通過實驗去驗證自己提出的模型,一種驗證方法是用電鏡去觀察細胞膜,會發現有“暗-明-暗”三層;方法二是用紅細胞做實驗,提取出紅細胞中的脂質鋪成單分子層,會發現它的總面積是紅細胞細胞膜總面積的2倍。沒有條件的學校可以讓學生跟著書本上的材料一起探究,根據E.Gorter和F.Grendel的研究,去驗證自己的猜想。
(3)得到結論后,小組交流與反思自己的猜想和最后的結論有哪些差距。并總結通過這次探究活動學到的東西。此次探究活動不止培養了學生的團隊合作意識,還鍛煉了他們的動手能力、思考能力、探究能力,使得學生對生物的學習有了更深的理解,對今后的學習有很大的幫助。
3.4生物膜的作用
根據課本上的材料,知道Frye和Edidin的人-鼠細胞融合實驗證明了組成生物膜的磷脂分子和蛋白質分子是運動的。那么生物膜有哪些作用呢？又是如何運作的呢？
(1)細胞膜起著保衛細胞的作用,為細胞提供一個穩定的內環境
(2)細胞與外界進行物質運輸,能量交換,信息傳遞都離不開細胞膜
(3)各種細胞器膜的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點,使得各種化學反應能夠高效快速的進行。
4總結
生物課堂上要交給學生的不僅僅是知識,更是對學生生物意識的培養,能力的培養,在教學過程中教師可以還原許多科學家的實驗與探究,讓學生親自動手去操作,會讓他們印象更深刻,掌握的更牢固,還充分鍛煉了學生的各種能力,使得他們能夠更優秀的成長。
作者：徐友軍 單位：江蘇省車輻中等專業學校