生物膜的流动镶嵌模型教案王文杰

1、第二节 生物膜的流动镶嵌模型（教案）生物组：王文杰一、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1课时四、教学过程教师活动学生活动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

2、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

3、究的情境，使学生体会发现的乐趣。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。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。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

4、。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。使学生体会科学研究的严密性。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

5、子必然排列为连续的两层。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。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

6、。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。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，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。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子层表面，