生物膜的流动镶嵌模型-教学设计

4.2 生物膜流动镶嵌模型

一 .教学目标

1.知识与技能

简述生物膜的结构

2.过程与方法

（1）通过设置问题，培养学生发散思维的能力

（2）通过教材实验的结果验证自己的猜测，体现科学家思维的快感

（3）通过当堂检测，让学生体验成功的快乐

3.情感态度与价值观

(1)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

(2)认同矛盾是推动科学发展动力的观点

(3)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

二．教学重点

流动镶嵌模型的基本内容

三．教学难点

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

四．教学方法

启发法、问答法、讲授法

五．课时安排

1课时

六．教具准备

多媒体课件

七．教学过程

【创设情境】

教师：我们看动物世界的时候，看到猎豹捕食斑马的过程心惊动魄。这是宏观世界的捕食现象，那么在微观世界中是否也存在捕食现象呢？下面我看一段变形虫与两个草履虫捕食的场景。播放变形虫捕食两个草履虫的视频。

学生：倾听与观看。

教师：变形虫和草履虫都是单细胞动物，变形虫是如何捕食草履虫的？如果变形虫的细胞膜是刚性的，变形虫能完成捕食行为吗？如果把细胞膜扩大到生物膜层次，那生物膜也应该是流动的，但这一结构模型的发现是很多科学家共同努力来实现的。好，今天我们就共同来学习生物膜的流动镶嵌模型。

学生：思考，回答。

[创设意图]

通过视频短片激起学生的兴奋点并积极参与，同时引出本节课要学习的主题。【对生物膜结构的探索历程】

教师：用多媒体展示：

资料1：欧文顿用500多种化学物质进行上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

提出问题：根据资料1，结合化学中相似相容原理，请你猜测：细胞膜是由什么组成的?

学生：细胞膜是有脂质组成的。

[创设意图]引导学生积极思考

教师：用多媒体展示：

资料2：

1.磷脂分子的结构如图所示：

2.人的红细胞生活在血浆中，血浆中自由水最多。红细胞代谢也需要细胞内有大量的自由水。

思考：若用磷脂分子构建红细胞的细胞膜，该怎样构建？

学生：上黑板用粉笔绘制图形，其他同学在纸上绘制，并对黑板绘制的图形作出评价。

[创设意图]培养学生获取信息、利用信息的能力。

教师：用多媒体展示：

1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水的界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。

思考：1.请图示在水—空气界面、油—空气界面磷脂分子的存在方式。

2.如果选择肝细胞作为实验材料，提取得到的脂质的单层面积与肝细胞的表面积的关系如何？

3.如果某药物能够用单层磷脂分子（在精细化学里，磷脂分子属于表面活性剂类，一端溶于水，另一端溶于油）包裹，则该药物是水溶性的，还是脂溶性的？

学生：思考并回答。如果是肝细胞，脂质的单层面积应远大于肝细胞的表面积；如果某药物能够用单层磷脂分子所包裹，则药物是脂溶性的。

[创设意图]培养学生思维的迁移能力。

教师：用多媒体展示：

20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

思考：在构建细胞膜成分中，脂质和蛋白质有哪些组合可能？

学生：开始讨论。

[创设意图]培养学生合作意识和作出合理的假设的能力。

教师：用多媒体展示：

资料3：人们发现细胞膜的表面张力比油—水界面的表面张力低得多，已知脂滴表面如吸附有蛋白成分则表面张力降低。

据此推测：脂质和蛋白质是如何组建细胞膜的呢？

学生：根据信息进行合理的猜想。

[创设意图]培养学生发散思维的能力。

教师：用多媒体展示：

资料4：电子显微镜是用高能电子束作为光源的，高能电子穿过样品最后成像。电子容易穿过脂质分子，不容易穿过蛋白质分子。1951年，罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。

据此可知：细胞膜的暗层是什么分子？亮层是什么分子？

思考：这种三明治结构模型完美的吗？为什么？

学生：根据信息进行合理的猜测，并回答。

[创设意图]培养学生获取信息、利用信息的能力。

教师：用多媒体展示：

1970年，科学家做了人鼠细胞融合实验：

1.如果实验的温度为降低到15摄氏度，红绿荧光均匀分布的时间会怎样？

2.生物膜的结构模型应该是？

学生：思考并回答。

【流动镶嵌模型的基本内容】

教师：用多媒体展示：

1.基本支架是？组成支架的物质是不是都是流动的？

2.蛋白质分子与磷脂分子的结合对称吗？蛋白质分子都可以运动吗？

3.糖蛋白有哪些作用？糖蛋白都是受体吗？

4.细胞膜的生物学功能主要是由哪种成分承担？

5.糖脂与细胞识别有关吗？请利用网络查阅相关的资料。

6.胆固醇分子是存在植物细胞膜还是存在动物细胞膜？

7.这种结构模型是否已完美无缺？

学生：思考并回答。

[创设意图]培养学生思维能力和总结能力。

【当堂检测】

教师：多媒体展示练习题.

学生：作答。

[创设意图]检测课堂效果。

【布置作业】预习物质跨膜运输的方式

八．板书设计

第4 章细胞的物质输入与输出

第2节生物膜的流动镶嵌模型

一．对生物膜结构的探索历程

1.欧文顿的实验及结论

2.荷兰科学家的实验及结论

3.罗伯特森的实验及结论

4.人鼠细胞的融合实验

二．生物膜流动镶嵌模型的基本内容

1.磷脂双分子层---基本支架（流动的）

2.蛋白质分子---多种方式结合（大多运动）

3.糖蛋白及糖脂

九．教学反思

本节课的内容相对较少，但比较抽象。通过设置问题，学生的科学思维得到很大限度的培养。若能制作模型可能效果会更好。