資源簡介

課題：4.2生物膜的流動鑲嵌模型
教學目標
1、簡述生物膜的結構。2、探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。3、探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。
知識重點及解決方法
流動鑲嵌模型的基本內容。[解決方法]1、設計問題串分析討論后，讓學生歸納總結流動鑲嵌模型的基本要點。2、教師呈現生物膜的結構模型示意圖，結合闡述其基本內容。2、教學難點及解決方法
教學難點及解決方法
探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。[解決方法]用設問法講解生物膜結構的探索歷程，在層層剝去“筍衣”中顯現結構與功能相適應的觀點。
教學方法
講述法、啟發式。
教具
圖片
學生活動
1、指導學生閱讀教材，找出需了解的知識點。2、討論回答相關問題。
教學過程
新課內容
引言：我們在第三章第一節已經學習過構成細胞膜的成分以及細胞膜的功能，第三節還學習了生物膜系統，我們已經知道所有的生物膜的成分和結構都與細胞膜基本相同。（問：構成生物膜的主要成分是什么？生答：磷脂和蛋白質。）科學家是怎么知道磷脂和蛋白質是組成生物膜的主要成份呢？磷脂和蛋白質是以怎樣的方式構成細胞膜的呢？科學家對生物膜結構的探索經歷了漫長的年代，讓我們重溫一下這段歷程。一、對生物膜結構的探索歷程
（一）19世紀，歐文頓通過對“植物細胞通透性實驗”的分析發現：凡是可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。提出：膜是由脂質組成的。（更好的說法：膜中含有脂質。）【過渡】歐文頓提出的推論是否正確呢？細胞膜中除含有脂質外，還有沒有其他成分呢？（二）20世紀初實驗;科學家在實驗中發現：細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質的物質)分解。問題探討：根據實驗現象,你對膜化學成分在種類上認識是否還有新的結論?
得出結論：推測膜中可能還含有蛋白質等科學家通過對生物膜成分的進一步的研究發現：細胞膜的主要成分有脂質和蛋白質。【過渡】構成生物膜的脂質主要是磷脂，磷脂在細胞膜上是怎樣分布的呢？
【介紹磷脂分子】磷脂分子有親水的磷酸“頭”，有疏水的脂肪酸“尾”。小組合作探究：探究一：利用模型演示磷酸分子如何在空氣—水界面上分布。探究二：利用模型演示磷酸分子如何在水中分布。提問：位于細胞膜上的磷脂分子相當于在空氣—水界面上還是相當于在水中？在水中的話，是哪一種排布方式？
【過渡】有沒有實驗能支持這種觀點？有的。（三）1925年，兩位荷蘭科學家實驗：用丙酮從人的紅細胞中提取脂質分子，在空氣—水界面上鋪成單層分子，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。得出結論：細胞中的脂質分子必然排列為連續的兩層。【過渡】蛋白質位于磷脂雙分子層的什么位置呢？（四）20世紀40年代的推測1959年
羅伯特森
提出的“蛋白質—脂質—蛋白質”靜態的結構模型隨著新的技術手段不斷運用于生物膜的研究，科學家發現膜蛋白不僅僅有平鋪在脂質表面的，有的蛋白質是鑲嵌在脂質雙分子層中的。冰凍蝕刻(冰凍斷裂)。標本用干冰等冰凍后，用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質在膜中的分布是不對稱的蛋白質鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。【過渡】細胞膜是不是靜止不動的呢？你能舉出實例嗎？變形蟲的攝食、吞噬細胞吞噬異物的過程。【過渡】有什么證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？（五）1970年綠色熒光染料標記小鼠細胞表面蛋白、紅色熒光標記人細胞表面的蛋白質分子；兩種細胞融合成一個細胞的過程中熒光顏色的變化。得出結論：細胞膜上的蛋白質分子是流動的。其他實驗：標記其他成分，特別是用熒光標記磷脂分子，可以說明磷脂分子也是流動的。小組合作討論回答：問題1：請你談談流動鑲嵌模型的基本內容是什么?生物膜在結構上有什么樣的特點?問題2：在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?
二、流動鑲嵌模型的基本內容
①磷脂雙分子層構成了膜的基本支架。②蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個雙分子層。③構成生物膜的脂質分子和蛋白質分子都是可以運動的，生物膜具一定的流動性。三、建模的方法
小結（板書）：
第2節
生物膜的流動鑲嵌模型一、對生物膜結構的探索歷程1、19世紀末，歐文頓提出：膜是由脂質組成的。2、20世紀初，對膜化學分析：膜是由脂質和蛋白質組成的。3、1925年荷蘭科學家提出：膜中的脂質分子排列為連續的兩層。4、1959年羅伯特森提出膜的靜態結構。5、1970年提出膜具有流動性。
6、1972年提出流動鑲嵌模型。二、流動鑲嵌模型的基本內容1、膜的成分2、膜的基本支架3、膜的結構特點
作業布置
P69練習題
水
根據現象和
已有知識提
出假說或模型
用觀察和實驗對假說或模型進行檢驗、修正和補充
實踐檢驗
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