生物膜的流动镶嵌模型教案王文杰

1 第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型 教案 生物膜的流动镶嵌模型 教案 生物组 王文杰 一 三维目标一 三维目标 1 知识目标 简述生物膜的结构 2 情感态度与价值观目标 1 探讨在建立生物膜模型的过程中 实验技术的进步所起的作用 2 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点 3 能力目标 通过分析科学家建立生物模型的过程 尝试提出问题 作出假设 二 教学重难点二 教学重难点 1 教学重点 1 尝试提出问题 作出假设 2 流动镶嵌模型的基本内容 2 教学难点 1 尝试提出问题 作出假设 2 探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点 三 课时安排三 课时安排 1 课时 四 教学过程四 教学过程 教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 复习引入 通过第三章的学习 我们知道 细胞的边界是细胞膜 细胞膜有哪 些功能呢 这些功能的实现与细胞膜的结 构是密不可分的 在生物学的学习 过程中 我们要逐步树立起结构与 功能相适应的观点 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔 开 2 控制物质进出细胞 3 进行细胞间的信息交流 从功能过渡到结构 提 出生物学中结构与功能 相适应的观点 推进新课 一 对生物膜结构的探索历程一 对生物膜结构的探索历程 1895 年 欧文顿 用 500 多种物质对植物细胞进 行上万次的通透性实验 发现细胞 膜对不同物质的通透性是不一样的 凡可以溶于脂质的物质 比不 溶于脂质的物质更容易通过细胞膜 进入细胞 学生根据 相似相溶 结 构相似的物质容易互溶 的原 理 得出结论 细胞膜是由脂质组成的 引导学生进入科学 研究的情境 使学生体 会发现的乐趣 2 思考与讨论 1 最初认识到膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析 还是通 过对膜成分的提取和鉴定 2 在推理分析得出结论后 还有 必要对膜的成分进行提取 分离和 鉴定吗 1 是通过对现象的推理分析 得出的 2 有必要 仅靠推理得出的 结论不一定准确 还应通过科 学实验进行检验和修正 提出假说提出假说 像这样 仅根据实验现象和有 关知识推理得出的结论称为假说 提出假说是实验探究过程中非常重 要的一步 那么 如何提出假说呢 假说的提出要有实验和观 察的依据 同时还需要严谨的 推理和大胆的想象 假说需要通过观察和实验 进一步验证和完善 培养学生通过实验 观察提出问题 作出假 设的科学探究的能力 20 世纪初 科学家将细胞膜从哺乳动物的 红细胞中分离出来 发现细胞膜不 但会被溶解脂质的物质溶解 也会 被蛋白酶分解 由此 你能做出什么推论 提出 假说 推论 细胞膜组成成分中含有 脂质和蛋白质 这是对欧文顿 实验的进一步验证和完善 它还需要进一步完善吗 进一步完善 化学分析表明 细胞膜的 主要成分是脂质 主要是磷脂 和蛋白质 还含有少量的糖类 1925 年 两位荷兰科学家 用丙酮 一种有机溶剂 可以溶 解磷脂 从人的红细胞中提取磷脂 在空气 水界面上铺成单分子层 问题 1 实验现象是什么 2 实验结论是什么 现象 单分子层的面积恰好为 红细胞表面积的 2 倍 结论 细胞膜中的脂质分子必然 排列为连续的两层 使学生体会科学研 究的严密性 进一步思考 1 为什么磷脂分子在空气 水界 面上铺展成单分子层 2 膜中的两层磷脂分子是如何分布 的呢 磷脂分子有一个亲水的磷酸 头 部 和一个疏水的脂肪酸的 尾 部 根据其结构特点完成下 面的模型建构活动 活动一 请构建磷脂分子在空气 水界面上分布图 活动二 尝试构建磷脂分子在 细胞膜上的分布图 模型一 模型二 联系化学知识 让学生体会各学科的交 叉 渗透 并通过模型 建构活动 突破难点 锻炼学生的思维能力 3 1959 年罗伯特森 用电子显微镜获得了清晰的细 胞膜照片 显示出暗 亮 暗的三 层结构 提出模型 生物膜是由蛋白质 脂质 蛋 白质三层结构构成 中间的亮层是 脂质分子 两边的暗层是蛋白质分 子 并认为生物膜是静态的统一结 构 通过播放 变形虫的捕食 活动 动画 让学生分析这种 膜结构的不合理性 并提出修 改建议 树立结构与功能相适 应的观点 多媒体动画展示 荧光标记小 鼠细胞与人细胞融合实验 的过程 该实验结果显示了膜具有什么特点 学生观看实验过程 讨论 得出结论 细胞膜具有流动性 介绍 电镜冰冻蚀刻技术 及 其显示的膜横切面图 了解膜蛋白 的分布情况 学生观察分析 膜蛋白并不是全部平铺在 脂质表面 有的是镶嵌在脂质 双分子层中 进一步体现结构与 功能相适应的观点 使学生体会到实验 技术的进步对科学发展 的重大影响 1972 年 桑格和尼克森通过观 察和实验 在继承前人研究成果的 基础上提出了什么样的模型 他们的模型是否已完美无缺了呢 流动镶嵌模型 总结探索历程 认识科学发展 的一般规律 使学生认识到科学 探究是一个不断开拓 继承 修正和发展的过 程 一 流动镶嵌模型的基本内容一 流动镶嵌模型的基本内容 引导学生结合 生物膜的结构 模型示意图 自学该部分内容 并 完成学案 了解生物膜的基本支架 蛋白质的分布情况及膜的结构特点 流动镶嵌模型的基本内容 1 磷脂双分子层构成了膜的基 本支架 这个支架具有流动性 2 蛋白质分子有的镶在磷脂双 分