【VR教学目标】
知识目标
简述细胞膜的成分和功能
过程与方法
初步尝试用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。
情感目标
(1)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。
(2)通过实验,学生学会相互协作,并养成严谨治学的科学态度。
【教学重点与难点】
重点：(1)细胞膜的成分和功能。(2)细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
难点：(1)体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。(2)认同细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
【VR教学过程】
一、课堂导入
不管是微小的细菌还是参天大树和庞大的鲸鱼都是由细胞构成的。引用翟中和院士的一句话:我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。通过初中内容的学习,我们知道细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。
【提问】科学家用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散进整个细胞,却不能逸出细胞。这说明了什么问题?
任何系统都有边界。细胞作为一个完整的系统,它是有边界的。那么细胞作为最基本的生命系统,它与外界的边界是?
【学生回答】细胞膜。
二、讲授新课
(一)细胞膜的成分
1.体验制备细胞膜的方法
【过渡】今天我们就一起来研究一下最基本的生命系统细胞的边界—细胞膜。要研究细胞膜,必须先获得细胞膜。我们选取什么样的材料来获取细胞膜呢?
【屏幕显示】动物细胞、植物细胞、细菌。
【学生活动】回答:动物细胞,说明理由:动物细胞没有细胞壁。
【提问】动物细胞的种类多种多样,应该选择哪种动物细胞呢?
【屏幕显示】哺乳动物成熟红细胞、蛙的红细胞、人的口腔上皮细胞。
【学生活动】根据预习情况回答出哺乳动物成熟红细胞。并回答理由。
【讲解】哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和其他复杂细胞器。意义是:为血红蛋白运输氧气腾出更多的空间。
【提问】有了实验材料后,我们采用什么样的方法破坏细胞获得细胞膜呢?
【学生活动】学生在老师引导下进行讨论得出不同答案:用针扎,用镊子剥下,等等。
【讲解】用针扎和用镊子剥下都不可行,因为细胞太小了。
【屏幕显示】红细胞在高渗溶液中、等渗溶液中和低渗溶液中的状态
【提问】要得到红细胞的细胞膜,应该把红细胞置于高浓度溶液还是低浓度溶液中?
【学生活动】回答:低浓度溶液中。
【讲解】实验方法:红细胞吸水涨破。实验原理:渗透作用原理。
引导学生阅读教材的获取细胞膜的“方法步骤”
【学生活动】学生阅读教材的“方法步骤”
【屏幕显示】分布图示步骤
【讲解】体验制备细胞膜的步骤。
【提问】涨破的细胞膜和其它物质混合在一起,我们如何获取较纯的细胞膜呢?
【学生活动】学生积极思考讨论回答问题,并得出离心的方法。
【屏幕显示】离心机及其工作原理
【提问】如果上述实验在试管中进行,实验步骤是怎样的?
【学生活动】学生积极思考并分组讨论,回答问题。
【讲解】取哺乳动物的红细胞制备红细胞稀释液,往试管中滴加清水,待红细胞吸水涨破之后,用离心的方法,取离心管的沉淀物。
2.细胞膜的成分
【过渡】科学家将这样提纯获得的细胞膜进行进一步的研究分析,以此来鉴定细胞膜的化学成分和含量。我们一起来看一看科学家做了怎样的实验。请大家看资料分析一:
【屏幕显示】资料分析1: ①1859年,欧文顿选用500多种化学物质对植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 ,不易溶于脂质的物质,也不易穿过膜。
教师提示相似相溶原理,以问题串的方式引导学生分析资料
【学生活动】学生阅读资料,思考、分析,在教师引导下得出:因为脂质能溶于细胞膜中的脂质,所以可以穿过细胞膜。所以细胞膜中含有脂质
【过渡】细胞膜中除了脂质还有别的成分吗?科学家并没有停止他们探究的步伐。我们一起来看科学家又做了怎样的实验。
【屏幕显示】资料分析2:科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解。
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。设问引导学生分析材料得出结论。
【学生活动】学生阅读资料,思考、分析,讨论总结出结论:细胞膜中含有蛋白质。
【讲解】细胞膜中主要含有脂质和蛋白质,此外还含有少量的糖类。他们的含量分别是脂质(约50%)蛋白质(约40%)糖类(约2% -10%)。在组成细胞膜的脂质中,磷脂含量最多,是建构细胞膜结构的主要成分。蛋白质在细胞膜行使功能中期重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多。如细胞癌变,膜上的蛋白质种类及含量发生变化,并可经医学检测出来。
【屏幕显示】打开VR教学资源视频环节：高中生物——生命基础——细胞膜的生理机能
【屏幕显示】打开VR教学资源互动环节：高中生物——生命基础——细胞膜的生理机能，
按照课件上的指导进行操作，让学生了解细胞膜中各物质的功能。
三、课堂小结
通过今天的学习,我们体验了制备细胞膜的方法,了解了细胞的成分和功能。
下面进行复习提问。
【提问】1.体验制备细胞膜的实验中,为什么选择哺乳动物的红细胞为实验材料?实验原理是什么?
细胞膜的主要成分是什么?
细胞膜的功能是什么?
【学生活动】讨论并回答。
四、布置作业
书本练习。