第四章 第二节 生物膜的流动镶嵌模型 导学案
生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》教案
第四章第2节生物膜的流动镶嵌模型一、教材分析学生在第3章的学习中曾经制作真核细胞的三维结构模型,当时就遇到过用什么材料做细胞膜的问题。
本节课从这个问题入手,让学生从结构与功能相适应的角度分析,用什么材料做细胞膜,能更好地体现细胞膜的功能。
还可以用设计问题串,分析科学家探索生物膜结构的曲折历程,学生易学。
二、教学目标知识方面:简述生物膜的结构。
情感态度价值观: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。
三、教学重点、难点和解决方法1、教学重点:流动镶嵌模型的基本内容。
解决方法:1、设计问题串分析讨论后,让学生归纳总结流动镶嵌模型的基本要点。
2、教师呈现生物膜的结构模型示意图,结合阐述其基本内容。
2、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。
解决方法:用设问法讲解生物膜结构的探索历程,在层层剥去“笋衣”中显现结构与功能相适应的观点。
四、学情分析:学生在第3章对生物膜的成分和功能有所了解,又安排了学生预习这节内容,所以学生学起来感觉不难,但科学家对生物膜结构的探索历程学生感觉有难度。
五、教学方法:讲述法、启发式。
六、课前准备:多媒体课件七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
2、讨论回答相关问题。
(二)情景导入、展示目标1、根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗?学生讨论回答(三)合作探究、精讲点拨科学家怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问,开始对生物膜结构的漫长探索,让我们重温一下这段历程。
1、对生物膜结构的探索历程设问1:要弄清一种物质或物体的结构,首先要弄清其组成成分。
那么,细胞膜的组成成分是什么呢?(介绍欧文顿的实验和推论)对膜的研究为什么是从生理功能入手呢?(主要是限于当时的条件)设问2:欧文顿的推论是否正确呢?细胞膜中除含有脂质外,还有没有其他成分呢?(介绍科学家的化学分析结果,指出膜主要由脂质和蛋白质组成;分析假说是如何提出的,假说与观察和实验证据的关系)设问3:脂质和蛋白质是怎样形成的呢?(介绍两位荷兰科学家的实验,分析脂双层这一结论的由来)设问4:蛋白质位于脂双层的什么位置呢?(简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型)指出“三明治”结构模型的不足,说明细胞膜不应是静态的刚性的结构,而应当是动态的弹性的结构。
4.2-生物膜的流动镶嵌模型导学案
四.2生物膜的流动镶嵌模型导学案A【学习目标】1. 简述生物膜的结构。
2.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。
3.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。
【重点】1. 流动镶嵌模型的基本内容。
【难点】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。
自主预习回归课本P65-68完成下列问题(熟记相应内容,小组长和课代表提问)1、,2、19世纪末欧文顿的实验结论是什么依据什么得出该结论3、20世纪初科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析得出什么结论4、1925年荷兰科学家做了什么实验实验现象是什么实验结论是什么为什么选择哺乳动物的成熟红细胞作为实验材料5、1959年罗伯特森提出的生物膜模型内容有何依据6、1970年荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验的现象和结论分别是什么该实验运用了什么技术7、谁提出了生物膜的流动镶嵌模型其基本内容是什么8、如何提出假说假说一定正确吗自我检测:正误辨析。
1、细胞膜的组成成分只有脂质和蛋白质。
( )2、罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构组成。
( )3、细胞膜中的磷脂呈双层排列。
( )4、流动镶嵌模型认为生物膜具有一定的流动性。
( )5、细胞膜外表上的糖蛋白只有识别作用( )课内探究探究一、对生物膜结构的探索历程1、请结合课本66页的思考与讨论3画出磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层的情形[2、动物有机体内还有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
体液中除含有大量的水以外,还有许多离子和化合物。
体液可分为细胞内液和细胞外液,细胞在体内直接所处的环境即细胞外液,称之为内环境。
结合细胞所处的环境特点,画出细胞膜中磷脂的排布。
3、请举例说明罗伯特森的蛋白质—脂质—蛋白质的静态统一结构有什么不足之处你是否赞同此观点为什么探究二、流动镶嵌模型的基本内容:下图是细胞膜的亚显微结构示意图,请分析回答下列问题:1、图中的4是哪种成分图中2、5、6是哪种成分2、5、6在4上的存在方式有什么不同3、A、B中哪面是细胞膜的外侧,判断的依据是什么4、试举几个能够体现细胞膜具有一定流动性的实例…5、尝试从生物膜的成分角度思考生物膜具有一定流动性的原因。
最新人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》导学案
第四章第2节生物膜的流动镶嵌模型课前预习学案一、预习目标: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.尝试提出问题,作出假设。
学习重点:流动镶嵌模型的基本内容。
学习难点: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。
二、预习内容同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标知识目标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.尝试提出问题,作出假设。
学习重点:流动镶嵌模型的基本内容。
学习难点: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二、学习过程(一)、对生物膜结构的探索历程(1)从生理功能入手的科学探究实验一:1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。
他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究,发现:脂溶性分子易透过细胞膜;而非脂溶性分子则难以通过。
问题①:你能推测出什么结论?问题②:最初认识到生物膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定?问题③: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?实验二:20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。
问题①:你能推测出什么结论?问题②:在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析?实验三:1925年,两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层,测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。
问题①:你能推测出什么结论?问题②:细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢?细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢?思考:讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手?(2)单位膜模型的提出实验四:1959年,J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构,提出单位膜结构模型。
生物膜流动镶嵌模型学案
第四章第2节生物膜的流动镶嵌模型学习目标:1.简述生物膜的结构。
2.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。
3.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。
学习重难点:学习重点:流动镶嵌模型的基本内容。
学习难点: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。
学习过程:[知识回顾]从物质跨膜运输实例看出,生物膜对物质进出是具有。
设问:为什么生物膜能够控制物质的进出,这与生物膜的结构有什么关系?[问题探讨]1、根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?(塑料袋、普通布、弹力布)一.合作探究——对生物膜结构的探索历程资料一:时间:19世纪末 1895年人物:欧文顿(E.Overton)实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验,发现脂质更容易通过细胞膜,而非脂溶性分子则难以通过。
欧文顿的结论是。
思考:1、最初认识到生物膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析还是通过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?为什么?资料二:众多的科学工作者通过实验发现:使用蛋白酶容易破坏生物膜,由此得出结论:_________________。
20世纪初科学家第一次将膜从____________中分离出来。
化学分析表明:膜的主要成分是____ 和。
资料三、时间:1925年人物:荷兰科学家Gorter和Grendel实验:用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质(磷脂),在空气—水界面上铺成单层分子,发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。
结论:细胞膜中的脂质分子排列为_____________。
思考并讨论下面两个问题,最后由小组成员展示成果:3、请同学们阅读P66“思考与讨论”第三题,说一说磷脂分子的结构特性,并试解释为什么磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层?试画出头尾如何排列?磷脂在空气—水界面排布:亲水基团疏水基团4、讨论“脂质在细胞中必然排列为连续的两层“它又是如何排布?脂质在细胞中排布:(考虑细胞内外的环境)资料四:时间:50年代,电子显微镜的诞生,1959年,科学家用它观察细胞膜人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)实验:在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构,大胆提出生物膜的模型:所有的生物膜。
第二节生物膜的流动镶嵌模型教案
第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型一、教材剖析“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版《必修 1 分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》之第二节,与第一节“物质跨膜运输的实例”所反应的生物膜对物质的出入控制拥有选择性等知识有必定的联系,并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。
所以,这节的内容安排很合理,对整个章节的知识起到了承前启后的作用。
本节主要包含对生物膜构造的研究历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大多数。
在教课中,要充足发挥教师的主导地位和学生的主体地位,指引学生察看并剖析实验现象,大胆的提出实验假定,犹如亲历科学家研究科学的历程,亲身感觉科学的魅力,保持激烈的探究科学的激情和兴趣,自然地接受流动镶嵌模型的理论。
让学生在研究中学习科学研究的方法,进而浸透研究科学过程和方法的教育。
二、教课目的1知识与技术① 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容② 举例说明生物膜拥有的流动性特色③ 经过剖析科学家成立生物膜模型的过程论述科学发展的一般规律2过程与方法① 剖析科学家成立生物膜构造模型过程,试试提出问题,勇敢作出假定② 发挥空间想象能力,建立细胞膜的空间立体构造3感情、态度与价值观① 使学生建立生物构造与功能相适应的生物学辨证看法② 培育学生谨慎的推理和勇敢想象能力③ 认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊敬科学且用发展的看法对待科学,建立辨证的科学观三、教课重难点1教课重点① 对生物膜构造的研究历程② 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容2教课难点①商讨成立生物膜模型的过程,如何表现构造与功能相适应的看法②生物膜的流动性特色;四、教具准备①与生物膜构造研究过程有关的科学家图片及实验图片②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件五、教课策路以学生“自主、研究、合作”的学习方式来优化讲堂学习与教课,实现课程教课目的。
本节课采纳“指引—察看剖析实验现象—提出假定—实验考证再剖析”的教课模式,交融运用指引启迪、察看剖析、对照概括、联系实例等方法,配以多媒体协助教课,特别在体验生物膜的研究历程上给学生以动向的感觉。
生物膜的流动镶嵌模型学案
第二节生物膜的流动镶嵌模型导学案A. 目标明确,勇往直前1、知识目标:简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容;运用模型解释有关生物学现象2、能力目标:分析研究史资料,锻炼逻辑推理能力;学习构建模型的方法3、情感、态度与价值观目标:探讨建立生物膜模型过程体现结构与功能相适应的观点B.把握重难点,赢在起点1、教学重点:流动镶嵌模型的基本内容2、教学难点:探讨建立生物模型的过程,如何体现结构与功能相适应的观点一、时空穿梭(交流合作,解决问题)资料1:时间:19世纪末1895年人物:欧文顿(E.Overton)实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的实验发现:脂溶性分子易透过细胞膜;而非脂溶性分子则难以通过问题:1、欧文顿实验的结论是什么?相关知识链接:磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
资料2:时间:1917年人物:郎姆瓦实验:将磷脂溶于苯和水中,当苯挥发完以后,磷脂分子分布散乱,经过推挤,磷脂分子排列成了单层,而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。
问题:1、将磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层,磷脂分子的头尾将如何排布?尝试画出模式图。
2某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油, 每个小油滴都由磷脂膜包被着, 该膜最可能的结构是怎样的呢?试着画出模式图。
资料3:时间:1925年人物:两位荷兰科学家高特和格伦德实验:把红细胞中的磷脂抽提出来,在水面上铺成单分子层,结果发现磷脂分子排成单层后的面积恰好等于所用的红细胞表面积的两倍问题:假如你是当时的科学家,当你做实验发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时,大胆展开你的想象力,能否构建出模型?如果把哺乳动物红细胞换为鸡血红细胞,把红细胞中的磷脂提取出来,磷脂分子排成单层后的面积是否也等于所用的红细胞表面积的两倍?资料4:时间:20世纪初实验:科学家将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溶剂溶解,还可以被蛋白酶分解问题:化学分析的结果说明了什么?推测:蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?资料5:时间:1959年人物:罗伯特森实验:通过电镜观察到细胞膜清晰的暗——亮——暗结构,根据观察提出:所有生物膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间亮层是脂质分子,两边暗层是蛋白质头部(有极性) 亲水尾部(非极性) 疏水分子小资料(关于电镜成像)电子显微镜是用电子束照射被检样品,由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。
细胞膜及流动镶嵌模型整合导学案
2.植物细胞壁的成分是什么,它有什么作用。
1. 生物膜的流动镶嵌模型中基本支架是什么?蛋白质分子的分布情况如何?
2. 糖被的分布及作用分别是什么?
【我的疑惑】
学以致用
1.在受精过程中精子能与卵细胞相互识别,精子将其头部钻入卵细胞中,与卵细胞发生结合,当一个精子进入后,细胞发生变化,不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞膜能够
【探究点二】尝试构建细胞膜的流动镶嵌模型,并标出各部分的名称。
[身边的生物]---------细胞膜的应用
食品加工防腐处理的应用例:食醋中的醋酸分子是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖是活细胞需要的大分子物质,用食醋和蔗糖可将新鲜的大蒜腌制成醋蒜,其原因是这是一个细胞膜选择透过性、渗透作用原理在生活中应用的实例。蔗糖是不能通过细胞膜进入细胞内的,加之蔗糖溶液会使细胞发生渗透作用失水,从而杀灭细菌,保存食物。加醋的目的是尽快杀死蒜细胞,细胞被杀死后,细胞膜失去了选择透过性,各种物质能尽快进入细胞内,这样腌制的味道和颜色便产生了。
1、为什么选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料?
2、细胞膜包括哪些成分?
教材助读
问题导思
二、细胞膜的功能
细胞膜作为细胞的边界,起到了内外环境的桥梁作用,那么细胞膜是如何发挥作用的,它又有哪些作用呢?请阅读教材课本42-43页,掌握细胞膜的功能。
三、生物膜的流动镶嵌模型
1972年桑格和尼克松提出细胞膜的流动镶嵌模型,这一模型后来为大多数人所接受。阅读教材P66-P67认真分析,理解在细胞膜的模型建构过程中所涉及的实验。
②膜脂的脂肪酸链:饱和程度高的脂肪酸链因紧密有序地排列,因而流动性小;而不饱和脂肪酸链由于不饱和键的存在,使分子间排列疏松而无序,相变温度降低,从而增强了膜的流动性。脂肪酸链的长度对膜脂的流动性也有影响:随着脂肪酸链的增长,链尾相互作用的机会增多,易于凝集(相变温度增高),流动性下降。
-高中生物 第四章第二节 生物膜的流动镶嵌模型教学案 新人教版必修1
第四章第二节 生物膜的流动镶嵌模型[大成目标] (目标解读及课堂组织2分钟)1.通过对生物膜结构的探索历程,了解的生物膜结构;2.通过建立生物膜模型的过程,掌握生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容;(重点)3.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;(难点)4.培养学生严谨的推理和大胆想象能力。
使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。
[使用说明] 1.依据学习目标进行预习案,完成以下内容。
2.用红笔做好疑难标记,以备讨论。
1、对生物膜结构的探索历程19世纪末,欧文顿的实验和推论:膜是由糖类 组成的;20世纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由脂质 和 蛋白质 组成;1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型:所有生物膜都由 蛋白质---脂质---蛋白质三层结构;1970年,荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,指出细胞膜具有流动性;1972年,桑格和尼克桑 提出了流动镶嵌模型 。
2、流动镶嵌模型的基本内容⑴ 基本支架:磷脂双分子层。
其中磷脂分子的亲水性头部在外侧 ,疏水性的尾部在内侧 ⑵ 磷脂双分子层具有流动性。
⑶ 蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的 部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的 贯穿于整个磷脂双分子。
⑷ 大多数的蛋白质分子也是可以运动的。
体现了膜的流动性。
(5) 特殊结构——糖蛋白:位于细胞膜的 外 表面, 由 蛋白质 和 糖类 结合形成,与细胞间识别 有关,在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有 保护 和 润滑作用。
(6) 除糖蛋白外,细胞膜表面还有 糖类 和 脂质 合成的 糖脂1、对生物膜结构的探索历程2. 右图表示细胞某一部分的亚显微结构,请根据图回答下面的问题:(1)图示为 细胞膜 的亚显微结构;(2)图中①、②、③、④表示的化学物质分别是磷脂 、 蛋白质 、 糖蛋白和 糖类 ;(3)这种结构的主要特点是 流动性其生理特性是 选择透过性 ;(4)②、③在①上的排布方式是:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子。
2019人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计精品教育.doc
生物膜流动镶嵌模型(何一西北工业大学附中710072)【教材版本】本节是人民教育出版社出版的高中生物必修一《分子与细胞》第4章--细胞的能量供应与利用第二节的内容。
【设计理念】本节课采用“提供资料→提出问题(要求)→做出假设(构建模型)→提供实验验证”的教学模式,通过“生物膜流动镶嵌模型”的构建及有关实验设计,体现学生“自主、探究、合作”的学习方式,感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。
【教材分析】1.知识结构分析本节主要包括两大部分内容:1、科学家对细胞膜结构的探索历程。
利用科学史教育素材,通过引导学生分析科学家们的实验和结论,加深对科学过程和方法的理解,明白科学发现是长期的过程;科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证;科学学说并非一成不变,需要不断修正、发展和完善;科学发展与技术有很大的关系,技术的进步可以更好地促进科学的发展。
2、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
在众多对细胞膜结构的假说中,细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的,能较好地解释人们对细胞膜功能的认识,学生必须展开想象力,通过制作模型等,构建细胞膜的空间立体结构,理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型的基本要点。
2.知识发生发展过程分析本节以较多的篇幅介绍了对生物膜结构的探索历程,并安排了两个思考与讨论,让学生在认识细胞膜结构的同时,了解这些知识的来龙去脉,认识到可以通过现象的推理分析提出假说,假说仍然需要观察和实验来验证。
随着实验技术的改进,不断发现新的实验证据,原有的观点还会不断受到质疑、修正和完善,并归纳总结出生物膜模型建构的基本方法。
3.知识学习意义分析加深学生对科学的历史和本质的认识,特别是这些内容中所体现的结构和功能相适应的观点。
实验技术的进步推动科学的进步等观点对于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。
4.教学建议与学法指导说明本节内容以细胞膜分子结构的探究历程为主线,学生动脑分析实验现象得出实验结论并构建模型为重点,让学生从中体验科学的实验思想和实验方法。
生物膜的流动镶嵌模型导学案
分子与细胞自主课导学案(编号: GZSWRJBXY012)
的亚显微结构;
)图中①、②、③、④表示的化学物质分别是、
)这种结构的主要特点是,
其生理特性是;
)②、③在①上的排布方式是。
分子与细胞展示课导学案(编号: GZSWRJBXY012 )
班级:,小组名:,姓名
(1)细胞融合的实验表明了组成细胞膜的__________分子是可以运动的,
胞膜具有__________的特点。
(2)在细胞融合实验中,一种抗体只能与相应的抗原结合,
具有__________性。
(3)细胞融合实验若在20℃条件下进行,则两种表面抗原平均分布的时间大大延长,这说明
__________________________________。
若在1℃条件下,两种表面抗原便难以平均地分布,
这又说明____________________________。
2.科学家研究细胞膜结构的历程是从_______________的现象开始的。
的基础,__________又提供了探究结构的线索。
人们在__________
进一步的__________来修正假说,其中__________的进步起到关键的作用。
新人教版必修1高中生物4-2生物膜的流动镶嵌模型导学案
高中生物 4-2 生物膜的流动镶嵌模型导学案(无答案)新人教版必修1班级:_______________ 姓名:_______________ 小组:_______________一.学习目标:1、生物膜的科学发现历程。
2、细胞膜的流动镶嵌模型。
二.教学重难点:1、生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
3、生物膜的流动性特点。
三.学案:探究点一:生物膜结构的探索历程实验一:1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。
他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究,发现:易透过细胞膜;而则难以通过,由此推测生物膜是由___________组成的。
实验二:1925年,两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了抽提红细胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成分子层,测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的倍。
推测生物膜的脂质分子是层分布的。
实验三:1959年,J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜的三层结构,提出模型。
实验四:1970年L.D.Frye和H.Edidin的人鼠细胞融合实验,推测细胞膜具有性。
实验五:1972年桑格和尼克森提出模型。
探究点二:流动镶嵌模型的基本内容(1)绘图:生物膜的流动镶嵌模型:(2)要点分析:①生物膜的组成:主要由和组成,还含少量的。
②生物膜的基本骨架:层(亲水性头部朝向,疏水性尾部朝向)。
③蛋白质分子存在形态:有、、三种,外侧的蛋白质与结合形成,具有、、功能。
④生物膜的结构特点:性(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的)⑤生物膜的功能特点:性,决定于生物膜上蛋白质的和。
五、检测:下图表示细胞某部分的亚显微结构,请根据图回答下面的问题:(1)图示的亚显微结构;(2)图中①、②、③、④表示的化学物质分别是、、和;(3)这种结构的主要特点是,其生理特性是;(4)②、③在①上的排布方式是。
(5)大气中的氧气与人体血红蛋白结合,至少要穿过磷脂分子的层数是()。
《生物膜的流动镶嵌模型》学案
《生物膜的流动镶嵌模型》导学案〖学习目标〗1.简述生物膜的结构。
2.学会构建生物膜模型。
3.尝试“提出问题→作出假设→实验验证→分析、结论”。
4.形成结构与功能相适应的观点;体会技术进步与科学发现的关系。
〖学习重点〗流动镶嵌模型的基本内容。
〖学习难点〗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。
〖学习过程〗知识回顾:回忆我们所学的有关细胞膜的知识,请用准确的语言描述细胞膜的组成成分。
细胞膜主要由和组成,还含有少量的。
在组成细胞膜的脂质中,最丰富。
一、细胞膜模型的初步构建(一)探究活动一:磷脂分子是如何组成细胞膜的?(小组活动:阅读资料1,回答后面的问题)资料1:1925年,荷兰科学家用丙酮(一种有机溶剂,可以溶解磷脂)从人的红细胞膜中提取磷脂,在空气--水界面上排列成单分子层。
发现展开后的脂单层面积是红细胞表面积的2倍。
1、结合磷脂分子的结构特点,想一想单层磷脂分子在空气—水界面上是如何排列的?(先在学案中画出,再用手中的模型摆出其排列方式)磷脂分子表示方法:2、如果充分搅动液面,磷脂分子会进入水溶液的内部,在水溶液的内部,磷脂分子可以以分子团的形式存在,请尝试构建其可能存在的模型。
3、结合哺乳动物成熟红细胞的生活环境想一想,在细胞膜上磷脂分子应该怎样排列?为什么?有证据吗?4、想一想本实验为什么要选择人的成熟红细胞?如果换成其它类型的细胞,如人的口腔上皮细胞,还能得到类似的结果吗?为什么?(二)探究活动二:细胞膜上的蛋白质分子是如何分布的呢?与磷脂分子之间的位置关系又如何?资料2:罗伯特森利用电镜对细胞膜进行了观察。
(电镜成像的原理:电子束照射大分子物质散射度高,黑暗;照射小分子物质,散射度低,光亮。
)(小组活动:请结合罗伯特森的观察结果,思考并构建,细胞膜中蛋白质分子排列方式的模型。
)二、细胞膜结构模型的质疑与修正质疑一:细胞膜是静态的吗?资料3:人鼠细胞融合实验资料4:磷脂分子运动的图片视频根据资料3、4可以说明,细胞膜上的蛋白质和磷脂是可以运动的,细胞膜具有性。
导学案1:生物膜的流动镶嵌模型
高中生物必修Ⅰ(新人教版)生物膜的流动镶嵌模型精品学案知识·巧学·升华一、对生物膜结构的探索历程1.细胞膜具有屏障作用,它可以保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。
2.细胞膜具有控制细胞与外界物质交换的功能。
活细胞进行新陈代谢,营养物质和代谢废物进出细胞,都要通过细胞膜。
3.生物体一般是由多个细胞构成的,每个细胞都要与其他细胞保持联系,细胞膜在这种联系中负责信息的接收与传递。
例如,动物细胞的细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用。
鉴于当时科学水平的限制不能对生物膜直接提取和分离,欧文顿从生理功能上入手,通过对现象的推理分析的。
根据他的实验结果: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。
得出结论膜是由脂质组成的。
20世纪初,科学家将膜从细胞中分离出来,并确定:膜的主要成分是脂质和蛋白质。
科学家们利用细胞吸水原理和哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和内质网等众多细胞器的特点,将细胞膜从红细胞中分离出来,然后对膜进行化学分析,得出的结论是膜由脂质和蛋白质组成的。
深化升华磷脂的分子式、结构模式图和分子形状分别总结如下图:极性头(亲水)非极性尾(疏水)磷脂分子结构模式图磷脂分子形状示意图通常磷脂分子中的2个脂肪酸总有一个是不饱和的,因2个脂肪酸链不是平行并列的,其中一个(不饱和脂肪酸)总是有折弯的(如上图所示)。
罗伯特森1959年提出“三明治”结构模型:蛋白质—脂质—蛋白质。
把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜功能的多样性相矛盾。
但是作为变形虫能够摄食能够运动不能做出解释。
1970年Larry Frye等将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
说明细胞膜是流动的。
知识拓展在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。
如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。
高中生物《4.2 生物膜的流动镶嵌模型》教案 新人教版
(1)“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版《必修1分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》第二节的内容,与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系,并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。
所以,这节的内容安排很巧妙,对整个章节的知识起到了承上启下的作用。
成不变的,需要不断修正、发展和完善;科学发展与技术有很大的关系,技术的进步可以更好地促进科学的发展。
②细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。
在众多对细胞膜结构的假说中,细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍接受认同的,能较好地解释人们对细胞膜功能的认识。
学生必须展开想象力,在头脑中构建细胞膜的空间结构,理解和掌握流动镶嵌模型的基本要点,这对于更好地理解下一节物质跨膜运输的方式有很重要的联系。
学情分析首先,学生已经了解了细胞,知道了组成细胞的分子,掌握了细胞的基本结构,尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识,为本节知识的学习奠定了基础。
其次,高一学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
同时在讨论细胞膜流动镶嵌模型的功能与结构相统一的时候可能会出现困难。
教学目标知识目标:1.能举例说出磷脂和蛋白质是如何排列构成生物膜的。
2.能举例说明细胞膜具有流动性。
3.能解释生物膜流动镶嵌模型与选择透过性功能统一的观点。
4.能了解在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。
能力目标:1.通过分析科学家建立生物膜模型的过程,学习做出假设。
2.会利用已有的知识和经验,进行合理推理和分析。
情感目标:1.理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要有严谨的推理和大胆的想象,并通过实验进一步验证,养成正确认识科学价值观。
2.树立生物膜流动镶嵌模型与选择透过性功能统一的辩证观点。
教学重点和难点1.教学过程教学环节教师活动预设学生行为设计意图导入新课以“回顾真核细胞的三维结构模型:现在有三种材料,塑料袋、棉布和弹力布,你会选用哪种材料做细胞膜么?”导出主题——细胞膜(生物膜)(板书:第2节生物膜的流动镶嵌模型)思考、讨论回顾旧知,引入新课。
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第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型
【学习目标】
1.简述生物膜的结构。
2.探讨在建立生物膜模型中实验技术进步的作用以及该过程如何体现结构与功能相适应的观点。
【重、难点】流动镶嵌模型的基本内容。
【知识链接】
1.细胞膜的成分:。
2.细胞膜的功能:。
3.生物膜系统的构成:。
【问题探究】
通读课文,自主学习,完成对生物膜结构的探索历程,10分钟后小组交流,订正记忆。
1、19世纪末,欧文顿实验,提出膜的结构是由组成;理由是
;
2、20世纪初,科学家将哺乳动物成熟的红细胞分离出膜,分析表明,膜的主要成分是
和;
3、完成书本P66上“思考与讨论”:1、2题,得出:假设的提出应有,并且假设要通过进一步验证和完善。
4、1925年,两位荷兰科学家,提出细胞膜的脂质分子必然排列为连续的两层的理由
是。
5、分析磷脂分子的头、尾部化学特点,思考磷脂分子的排布
①画图表示磷脂分子在空气-水界面铺成的分子层;空气
水
②想一想:细胞膜内、外的环境,则细胞膜上的两层磷脂分子层是怎样排列的?(画图展示)
6、1959年,罗伯特森通过观察提出蛋白质在膜上的分布特点是,
他把生物膜描述为静态的统一结构,蛋白质在磷脂分子两侧均匀分布,后来,为什么又被质疑、推翻?
7、选用下列材料,设计实验思路,验证细胞膜具有流动性。
1)材料:人和小鼠细胞,荧光染料(红色、绿色等不同颜色,可标记细胞膜表面的蛋白质分子),细胞融合剂;
2)证明膜的结构特点的实验:荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验。
分别标记小鼠细胞和人细胞表面的_________分子→两种细胞融合→观察初始现象:
→在℃环境中经过40min→观察现象:
→表明细胞膜上的具有流动性。
8、1972年,桑格和尼克森提出模型,为大多数人所接受。
1)基本支架:。
2)蛋白质分子有的__________在磷脂双分子层表面,有的部分或全部_ 磷脂双分
子层中,有的整个磷脂双分子层。
据磷脂双分子层与蛋白质的排列关系,能否尝试在右侧方框中画
出膜的结构。
3)生物膜的结构特点:具有______________。
因磷脂双分子层
........都是可
......和大多数蛋白质分子
以运动的。
生物膜的功能特性:。
4)特殊结构——糖被
(1)位置:细胞膜的_______________。
(2)本质:细胞膜上的_____________与___________结合形成的______________。
(3)作用:与细胞表面的___________有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有___________和_____________作用。
(4)除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和_______________结合而成的__________。
注:糖类在细胞膜中分布很少,并且与蛋白质或脂质分子结合成___________或_________,
只分布在膜的_____(内/外)表面,因此根据糖类的分布,可以判断细胞膜的内外
..侧。
【目标检测】
1.维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜,这是因为( ) A.细胞膜以磷脂双分子层作基本支架 B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性D.细胞膜是选择透过性膜
2.某植物细胞叶绿体基质中的氧气分子进入相邻细胞的线粒体基质中,共穿过几层磷脂分子()
A.4层B.6层C.8层D.12层
3.下列有关细胞膜的流动镶嵌模型叙述正确的是()A.蛋白质是覆盖在磷脂分子表面B.细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性C.细胞膜两侧的分子性质和结构相同D.磷脂分子的疏水端朝向两侧,亲水端朝向内侧4.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是( ) ①以磷脂双分子层为基本骨架②蛋白质一脂质一蛋白质的三层结构③静止的④流动的A.①③B.②④C.①④D.②③
5.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,下列实例中能反映该特点的是()①高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合②变形虫能伸出伪足
③小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+的吸收④内质网“出芽”形成囊泡与高尔基体膜融合⑤吞噬细胞吞噬病菌
A.①②⑤B.①②④⑤C.①②③④D.①②③④⑤6.在细胞膜上,和细胞与细胞之间或者细胞与其他大分子之间互相联系,有密切关系的化学物质是( ) A.糖蛋白B.磷脂C.脂肪D.核酸
7.如右图为细胞膜的流动模型示意图,有关叙述不正确的是()A.具有①的一侧为细胞膜的外侧;
B.细胞膜表面①与细胞间的信息交流、识别有关;
C.②是磷脂分子,是组成细胞膜的基本支架,它是静止的;
D.细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关。
8.异体器官移植手术往往很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥,这主要是由于细胞膜具有识别作用,这种生理功能的结构基础是()A.细胞膜具有选择透过性B.细胞膜具有一定的流动性
C.细胞膜的外面有糖蛋白D.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
9. 细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,下列试验中能反映该特点的是:( )
①高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合②变形虫能伸出伪足③小肠绒毛上皮细胞对Na+、K+的吸收④核糖体中合成的蛋白质进入细胞核⑤吞噬细胞吞噬病菌
A.①②④
B.②③④⑤
C.①②⑤
D.①②③④。