生物膜的流动镶嵌模型 教学设计 教案
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教学准备
1.教学目标
知识目标
①通过分析科学家探索历程，建立科学发现的一般规律的基本生物学观点。
②举例说明生物膜具有流动性特点。
③简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
能力目标
①尝试提出问题，作出假设。
②通过分析、作图、识图和讨论来完善自我的知识结构。
情感态度与价值观
①树立正确的科学探索的思想，树立生物结构与功能相适应的正确的科学观点。
教师讲述：借助于电镜，罗伯特森观察到了细胞膜的结构，并推出静态结构。但它很难解释细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。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。20世纪60年代,有人对此静态观点提出异议。并随着科学技术的发展，对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。那么，有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗？
②正确认识科学价值观，正确的科学理论需要大量科学实验一步一步来验证和完整。
③正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。
2.教学重点/难点
重点：
对生物膜结构的探索历程
生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容
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
生物膜的流动性特点；
3.教学用具
资料三
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构
〖教师设问〗：
对“罗伯特森电镜实验”──实验得到什么现象？
让你来推测，你会推出什么样的结论？
你同意“三明治”结构模型吗?这种生物膜是静态的观点不能解释哪些生命现象？
多媒体
4.标签
生物,人教版,教案
教学过程
〖引入〗功能和结构相适应。
（一）、对生物膜结构的探索历程
我们知道一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成分之间的组合形式，所以要弄清一种物质或物体的结构，首先要知道它的组成成分，那细胞膜的成分是什么呢？我们先来看一下19世纪末，欧文顿对此的研究：
资料一
时间：19世纪末 1895年
蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。糖被在细胞的生命活动中具有重要功能，如保护、润滑、识别等。
生物膜的结构特点：流动性---磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。
生物膜的功能特点：选择透过性。
课堂小结
在节课的主要的设计是通过学生自己的发现问题，层层设问，学生在教师的组织和指引下，通过小组合作和自身的思考，去探究、去发现生物学的规律和知识的形成，激发学生学习的兴趣和探究的精神。课堂上也改变了单纯的师生互动，还能实现生生帮助，教师与小组间的互动。通过学生的讨论、提问、画图等形式的活动，充分调动了学生的听、问、想、读、说、写、看等各方面来形成知识的构建，让每个学生自主学习，都参与到课堂的教学和学习中，真正成为课堂的中主人公，是作为课堂的主体，落实了新课程标准倡导自主、探究、合作学习的要求，有效实现三维目标，学生学得既灵活又实在。
２．请你展开大胆想象，你会推测出什么样的结论？
学生交流、讨论
教师讲述：两位荷兰科学家根据单分子层的面积是红细胞表面积的2倍。由此得出的结论是：细胞膜中的磷脂是双层的。磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
〖设问〗：
请你运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气――水界面上铺展成单分子层？
资料四：
时间：1970年
人物：LarryFrye等
实验：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
提出假说：细胞膜具有流动性
〖设问〗：
对“荧光染料标记实验”──观察得到怎样的动态现象？
这一动态现象说明了什么？
3、在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
4、为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？
教师讲述1、从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
3、有必要，通过鉴定能更准确地说明问题
4、对现象的推理分析是要进行鉴定，才能准确地说明问题。可是鉴于当时技术的限制，不能进行对结构物质的提取。
生物的结构和功能是相适应的。在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？
学生展源自文库成果
教师讲述：这是大家开动脑筋推测出的磷脂分子排列方式，大家看哪种最合理？
（教师分析）知道了脂质的排布方式，那么蛋白质与磷脂又是怎样的位置关系?有人推测出脂质两边覆盖蛋白质的理论。
5．经科学家化学分析结果，细胞膜成分除了脂质外，还有蛋白质。那脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
资料二 ：
时间：1925年
人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的2倍
〖设问〗：
１．“荷兰科学家实验”-----------实验得到什么现象？
能推出什么结论？
教师讲述：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，说明了组成细胞膜的分子是可以不断运动的，成功指出细胞膜的流动性
设问：我们还学过哪些生命现象能说明生物膜具有流动性？
教师讲述：白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动、植物细胞的质壁分离等例子都能说明细胞膜具有流动性。即流动镶嵌模型提出的膜结构能很好地解释上述细胞功能。
在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中１９７２年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。它的具体内容是什么呢？
（二）、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成，还含少量的糖类。
生物膜的基本骨架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。
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。提出假说：膜是由脂质组成的。
1、 请你根据化学上的相似相溶定律看一下你能得到什么结论？
2、欧文顿也提出了这样的假说，那么这一假说的提出是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
1.教学目标
知识目标
①通过分析科学家探索历程，建立科学发现的一般规律的基本生物学观点。
②举例说明生物膜具有流动性特点。
③简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
能力目标
①尝试提出问题，作出假设。
②通过分析、作图、识图和讨论来完善自我的知识结构。
情感态度与价值观
①树立正确的科学探索的思想，树立生物结构与功能相适应的正确的科学观点。
教师讲述：借助于电镜，罗伯特森观察到了细胞膜的结构，并推出静态结构。但它很难解释细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。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。20世纪60年代,有人对此静态观点提出异议。并随着科学技术的发展，对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。那么，有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗？
②正确认识科学价值观，正确的科学理论需要大量科学实验一步一步来验证和完整。
③正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。
2.教学重点/难点
重点：
对生物膜结构的探索历程
生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容
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
生物膜的流动性特点；
3.教学用具
资料三
时间：1959年
人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成
提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构
〖教师设问〗：
对“罗伯特森电镜实验”──实验得到什么现象？
让你来推测，你会推出什么样的结论？
你同意“三明治”结构模型吗?这种生物膜是静态的观点不能解释哪些生命现象？
多媒体
4.标签
生物,人教版,教案
教学过程
〖引入〗功能和结构相适应。
（一）、对生物膜结构的探索历程
我们知道一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成分之间的组合形式，所以要弄清一种物质或物体的结构，首先要知道它的组成成分，那细胞膜的成分是什么呢？我们先来看一下19世纪末，欧文顿对此的研究：
资料一
时间：19世纪末 1895年
蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。糖被在细胞的生命活动中具有重要功能，如保护、润滑、识别等。
生物膜的结构特点：流动性---磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。
生物膜的功能特点：选择透过性。
课堂小结
在节课的主要的设计是通过学生自己的发现问题，层层设问，学生在教师的组织和指引下，通过小组合作和自身的思考，去探究、去发现生物学的规律和知识的形成，激发学生学习的兴趣和探究的精神。课堂上也改变了单纯的师生互动，还能实现生生帮助，教师与小组间的互动。通过学生的讨论、提问、画图等形式的活动，充分调动了学生的听、问、想、读、说、写、看等各方面来形成知识的构建，让每个学生自主学习，都参与到课堂的教学和学习中，真正成为课堂的中主人公，是作为课堂的主体，落实了新课程标准倡导自主、探究、合作学习的要求，有效实现三维目标，学生学得既灵活又实在。
２．请你展开大胆想象，你会推测出什么样的结论？
学生交流、讨论
教师讲述：两位荷兰科学家根据单分子层的面积是红细胞表面积的2倍。由此得出的结论是：细胞膜中的磷脂是双层的。磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。
〖设问〗：
请你运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气――水界面上铺展成单分子层？
资料四：
时间：1970年
人物：LarryFrye等
实验：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
提出假说：细胞膜具有流动性
〖设问〗：
对“荧光染料标记实验”──观察得到怎样的动态现象？
这一动态现象说明了什么？
3、在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
4、为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？
教师讲述1、从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。
的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
3、有必要，通过鉴定能更准确地说明问题
4、对现象的推理分析是要进行鉴定，才能准确地说明问题。可是鉴于当时技术的限制，不能进行对结构物质的提取。
生物的结构和功能是相适应的。在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？
学生展源自文库成果
教师讲述：这是大家开动脑筋推测出的磷脂分子排列方式，大家看哪种最合理？
（教师分析）知道了脂质的排布方式，那么蛋白质与磷脂又是怎样的位置关系?有人推测出脂质两边覆盖蛋白质的理论。
5．经科学家化学分析结果，细胞膜成分除了脂质外，还有蛋白质。那脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？
资料二 ：
时间：1925年
人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的2倍
〖设问〗：
１．“荷兰科学家实验”-----------实验得到什么现象？
能推出什么结论？
教师讲述：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，说明了组成细胞膜的分子是可以不断运动的，成功指出细胞膜的流动性
设问：我们还学过哪些生命现象能说明生物膜具有流动性？
教师讲述：白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动、植物细胞的质壁分离等例子都能说明细胞膜具有流动性。即流动镶嵌模型提出的膜结构能很好地解释上述细胞功能。
在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中１９７２年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。它的具体内容是什么呢？
（二）、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成，还含少量的糖类。
生物膜的基本骨架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。
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。提出假说：膜是由脂质组成的。
1、 请你根据化学上的相似相溶定律看一下你能得到什么结论？
2、欧文顿也提出了这样的假说，那么这一假说的提出是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？