师:好,上课,同学们。

  生:老师好!

  师:请坐。大家都听说过癌症吧?

  生:听说过。

  师:一提到癌症,心里是不是很恐慌?据最新数据统计,癌症已成为夺取患者生命的头号杀手。因此,抗癌药物的研发和使用,成为社会各界普遍关注的焦点。接下来,我们通过一个视频,了解一种新的抗癌药物及其使用方法。

  生:1906年,热爱打怪兽的宇宙英雄奥特曼诞生。同样在这一年,威胁人类健康的头号“怪兽”癌症,遇到了新的克星。两位美国科学家从太平洋紫杉中提取了一种神奇物质,可对抗癌症,后来这种物质被命名为紫杉醇。不过,药物的研发生产之路并不顺利,因为紫杉醇有个天生缺陷——难溶于水及多种药用溶酶,很难做成药物注射剂进入人体。1992年,世界上第一款紫杉醇药物“泰素(Taxol)”终于问世。为增加溶解性,研发人员将紫杉醇溶于聚氧乙基代蓖麻油与无水乙醇的复合溶酶中,制成紫杉醇注射液。虽然紫杉醇在临床应用上迈出关键一步,但很多患者使用后,因这种复合溶酶出现严重不良反应。药界需要找到更安全有效的紫杉醇药物剂型。脂质体技术让紫杉醇成为畅销药。南京绿叶制药团队从脂质体技术中获得灵感,尝试用磷脂做成人工膜包裹紫杉醇,制成紫杉醇脂质体。

  生:磷脂分子头部是球形,尾部是两条小尾巴。在一定温度的水中,磷脂会慢慢溶解成液体,分子发生奇妙变化:一个一个的磷脂分子相互靠近,形成双分子层,然后自动排列成微型球体。球体内腔对水分子友好,可包裹水溶性药物;球体外壳层,也就是磷脂的双分子层,分布着很多缝隙,难溶于水的紫杉醇通过这些缝隙与磷脂融为一体,变成紫杉醇脂质体。

  师:好,刚刚视频介绍了一种神奇的抗癌药物,是什么?

  生:紫杉醇。

  师:紫杉醇有特殊的物理性质,最后我们通过什么方法,把它成功送到癌变细胞中?

  生:构建人工脂质体。

  师:构建人工脂质体时,用的是哪种分子?

  生:磷脂分子。

  师:为什么用磷脂分子构建人工脂质体?构建后,脂质体如何将包裹的药物送入癌变细胞?要解决这些问题,我们得先搞清楚细胞最外层边界——细胞膜的结构。这节课,我们就带着这两个问题,学习细胞膜的结构。要确定细胞膜的结构,首先要明确细胞膜由哪些成分组成。接下来,请同学们自主阅读教材42页第一、二、五自然段,了解科学家对膜成分最初做了哪些研究,并完成导学案任务一,按时间、人物、事件及结论,梳理整个过程。

  师:有的同学课前预习过了,没预习好的同学速度快一点,分析一下有哪些科学家参与了这个探究。

  师:好,都读完了吗?现在大屏幕上呈现了一位同学填的结果,我们一起来看。首先,第一段信息中,事情发生在1895年,涉及的科学家是欧文顿。他做了什么?

  生:研究植物细胞膜的通透性。

  师:发现了什么物质容易进入细胞?

  生:脂溶性物质。

  师:由此他得出什么结论?

  生:细胞膜是由脂质组成的。

  师:为什么根据脂质类物质容易穿过细胞膜,就能推断细胞膜由脂质构成?

  生:相似相溶原理。

  师:此时这个结论是证实的,还是推测的?

  生:推测的。

  师:好,再看第二段。这里科学家利用红细胞制备了纯净的细胞膜,并进行化学分析,得到了什么?

  生:组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。

  师:到这个时间节点,膜上有脂质还是推测的结果吗?

  生:不是,已得到证实。

  师:好,接着看第五自然段。1935年,丹尼利和戴维森研究了什么?

  生:细胞膜的表面张力与水表面张力的大小关系。

  师:发现细胞膜表面张力比水界面的张力小,这说明什么?

  生:细胞膜上可能还附有蛋白质。

  师:那你们推断的和这里一样吗?

  生:一样。

  师:现在我们已知细胞膜组分中有脂质,但细胞膜上有没有蛋白质仍只是推测。如果要证实膜上确实存在蛋白质,可以用什么方法?之前学过检测生物组织中大分子的实验,有没有涉及检测蛋白质?

  生:用双缩脲试剂。

  师:如果膜成分中有蛋白质,加双缩脲试剂会怎样?

  生:产生紫色反应。

  师:很好,请坐。还有其他方法吗?之前学过植物细胞壁,主要成分是什么?

  生:果胶和纤维素。

  师:破坏植物细胞壁,除了机械破损,还能用什么方法?

  生:酶解法。

  师:用什么酶可以破坏植物细胞壁?

  生:纤维素酶。

  师:因为纤维素酶能定向催化水解细胞壁中的纤维素。现在想知道细胞膜上是否有蛋白质,可以用什么处理?

  生:蛋白酶。

  师:如果用蛋白酶处理纯净的细胞膜,细胞膜被分解了,说明什么?

  生:膜上有蛋白质。

  师:对,事实上科学家用蛋白酶处理后,细胞膜确实被分解了,证明膜上存在蛋白质。

  师:到目前为止,我们知道细胞膜的组分有脂质和蛋白质,那是不是只有这两种成分?下面请同学们认真阅读这个表格,归纳总结细胞膜的组分有哪些。谁来说一说?邓一鹏。

  生:细胞膜主要成分是脂质、蛋白质和糖类,脂质中磷脂占绝大部分。

  师:非常好,请坐。我们知道有脂质、蛋白质和糖类,脂质中以哪种磷脂为主?

  生:磷脂。

  师:磷脂和胆固醇都是脂质,很明显哪种量多一些?

  生:磷脂。

  师:由此我们得到细胞膜的组成成分,分别是脂质、蛋白质和糖类。刚才讲了,脂质中以磷脂为主,磷脂分子长什么样?在刚刚的视频中呈现过,一个圆圆的头,还有两个尾巴。这个头和尾巴对应的结构分别怎样?我们通过教材42页左下角的结构分析一下,先找到粉色底框部分,这里对应的是1分子的什么?

  生:甘油。

  师:在甘油上面连了1分子的磷酸和1分子的胆碱,由磷酸和胆碱构成的整体有没有极性?

  生:有,因为看到了正电荷和负电荷。

  师:水是极性分子,上半部分也是极性部分,根据相似相溶原理,由上面整体构成的头部对水有什么性质?

  生:亲水性。

  师:再看下面两条长长的尾巴,是什么?

  生:两条脂肪酸。

  师:脂肪酸是极性分子还是非极性分子?

  生:非极性分子。

  师:由它们构成的尾部能不能融在水里?

  生:不能。

  师:因此表现出什么性质?

  生:疏水性。

  师:认识了磷脂分子的结构特点后,我们做两个探究。第一个,如果把磷脂分子取出来,平铺在水和空气的界面上,磷脂分子会如何排列?每个小组都有相应的磷脂分子模型,接下来以小组为单位,在白色垫板上有空气和水标注的地方,构建含有5个磷脂分子的排列结果。开始动手吧。

  师:记得用双面胶,同学们相互配合。

  师:我们抓紧时间,看看哪个小组先摆完。

  师:第五组速度很快,基本快完成了。

  师:好,绝大多数小组都完成了。现在每组派一个代表,把成果展示到前面来。每组组长拿着操作板到前面一字站成一排,空气在上面,水在下面。我们来看各组构建的结果,发现怎么样?

  生:一模一样。

  师:说明同学们对磷脂分子的认知一致。留一位同学代表大家说一说为什么这样排列。田佳,你来说。

  生:因为磷脂分子的头部是亲水端,所以推测它应该靠近水;尾部是疏水端,所以应该远离水,也就是头朝水中,尾巴远离水,呈单分子层排列。

  师:说的好不好?掌声鼓励。现在通过操作得到结果,磷脂分子在水和空气的界面上排列为几层?

  生:单层。

  师:好,如果把所有磷脂分子都按到水里面,不让它出来,尾巴也摁进去,磷脂分子又该怎么排列?同样给同学们一些时间,小组讨论后构建模型,在垫板背面构建就可以。开始。

  师:想想磷脂分子在水里应该排成什么样子,一定要考虑尾部和头部的特性。好了,大多数组都完成了,第五组和第一组还在努力。已经排好的组,小组长或组员到前面展示结果,这是一种荣誉哦。好,已经有三组完成了,非常漂亮。第五组也完成了。

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《生物必修1 细胞膜的结构和功能 公开课逐字稿课堂教学实录-7,624字》.docx
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