1、必修1第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型 教学设计一、教学目标1.知识目标a. 举例说明生物膜具有流动性特点。b. 简述流动镶嵌模型的基本内容。c. 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，简述科学发现的一般规律。2.能力目标a.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。b.发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。3.情感目标a.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。b. 树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。二、教学重点生物膜流动镶嵌模型的基本内容。三、教学难点 对科学探究过程的分析，建立生物膜模型的结构与功能相统一的观点。四 教学流程教学流程教师活动
2、学生活动设计意图环节一：课程导入 以教材问题探讨导入：分别用三种材料做细胞膜：塑料袋、普通布和弹力布，让学生思考：用结构跟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？思考、讨论、回答。导入对生物膜结构的探索历程环节二：讲授新课一、对生物膜结构的探索历程 1.对生物膜成分的探索脂质和蛋白质 （1）欧文顿实验 19世纪末，欧文顿用500多种 化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：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。根据相似相溶原理，提出假设：膜是由脂质组成的（2）对欧文顿假设的验证20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞提取出来。化学分析表明，膜
3、的主要成分是由脂质和蛋白质 得出结论：细胞膜中还含有蛋白质2.对生物膜结构的探索磷脂双分子层（1）荷兰科学家的实验1925年，两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水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两倍。结论：膜中脂质分子排列为连续两层（2）磷脂分子的结构让学生画出磷脂分子在空气-水界面的排列3.对生物膜架构的探索脂质和蛋白质的排布方式细胞冰冻蚀刻实验科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。 结论：蛋白质在膜中的分布是不对称的；蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中4.新技术带来新模型（一） （1）动画展示人-鼠细胞融合实验（荧光标记
4、实验) 结论：细胞膜上的蛋白质具有流动性1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型 【典型例题】在人类对生物膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是() A. 两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质B. 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C. 两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架D. 两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动【答案】A二、流动镶嵌模型的基本内容1.细胞膜的结构模型流动镶嵌模型(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。(2)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
5、磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜的外侧。2.糖蛋白与细胞间的信息交流(1)图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图2体现了细胞与细胞间的直接交流。图3体现了通过细胞通道传递信息。(2)细胞识别的物质基础是：细胞膜上的糖蛋白(糖被)。【典型例题】如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（ ）A. 在生物膜中是不均匀分布的B. 是生物膜的基本骨架C. CO2、H2O通过细胞的方式相同D. 是运动的，但是静止的，所以细胞膜具有流动性【答案】D三、生物膜的结构特点：具有一定的流动性原因：膜结构中的蛋
6、白质分子和脂质分子是可以运动的。表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。实例：质壁分离和复原实验；变形虫捕食和运动时伪足的形成；白细胞吞噬细菌；胞吞与胞吐；受精时细胞的融合过程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；细胞杂交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。【拓展】细胞膜的结构特点与功能特性的不同点(1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影响是在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大。(2)功能特性是具有选择透过性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和
7、数量。(3)二者存在的关系是：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能表现出选择透过性。【典型例题】细胞自噬机制是将细胞内受损、衰老的蛋白质、大分子复合体或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程，自噬机制还能清除入侵微生物和有毒蛋白聚集体，如图所示为细胞自噬的三种方式。下列相关叙述错误的是（ ）A. 方式蛋白质与溶酶体表面的膜蛋白之间的相互识别体现了信息的交流B. 方式溶酶体与自吞小泡的融合过程体现了膜的选择透过性C. 细胞内养分不足时可能会导致细胞的自噬作用增强D. 可推测细胞自噬机制很可能参与机体的免疫反应等生理过程【答案】B阅读、观察、分析、讨论、回答。倾听、呼应。回忆、讨论、回答。演
8、练、回倾听、呼应。分析、讨论通过分析科学家建立生物膜模型的过程，简述科学发现的一般规律。简述流动镶嵌模型的基本内容。环节三：课堂小结共同回顾归纳本节主干知识：一、对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的成分 欧文顿的实验：细胞膜含有脂质 其他科学家的实验：细胞膜含有蛋白质 2.细胞膜的结构 荷兰科学家的实验：细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为 连续的双分子层； 罗伯特森的实验：生物膜为三层统一的静态结构； 荧光标记实验：细胞膜具有一定的流动性； 二.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架； 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层上； 三.生物膜的基本特点 结构特点：具有一定的流动性； 功能特性：具有选择透过性。呼应。回顾归纳本节主干知识。