第四章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型（教案）-2020年高中同步教与学生物（人教版必修1）

高中同步教与学·全新教案 第四章细胞的物质输入和输出 第2节生物膜的流动镶嵌模型(1课时 情感态度与价值观 教学 ●-目标 (1)生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点 知识与技能 上开展的,树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点, (1)简述生物膜的结构 (2)正确认识科学价值观,理解假说的提岀要有实验和观察的 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 (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)正确认识技术在科学研究中所起的作用 (3)探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适 重点 应的观点。 -难点 过程与方法 (1)通过分析科学家建立生物膜模型的过程,尝试提出问 流动镶嵌模型的基本内容 题,作出假设。 难点 (2)发挥空间想象力,通过制作模型,构建细胞膜的空间立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 体结构 观点 案例(-) 生:(回答略) o·-过程 师:生物膜很容易被脂质溶剂溶解,由此你可判断膜中还有 什么物质 在上节课我们了解了生物膜在功能上具有选择透过性。那 生:(回答略) 为什么有的物质能通过膜,有的物质不能通过膜,有的是顺着相 师:通过这些化学分析证明膜的主要成分是脂质和蛋白质。 对含量梯度通过膜,有的不是顺着相对含量梯度通过膜呢?这 1925年,科学家用丙酮提取红细胞膜的脂质,发现在空气 些都需要从生物膜的结构去探讨分析。因此有必要先弄清楚生 水界面上铺展成单分子层,其面积刚好是红细胞膜面积的两倍, 物膜的结构。 如果你获得了这样的数据会得出什么结论?为什么? 在探讨生物膜结构前,大家注意一下“问題探讨”,在制作细 生:(回答略) 胞结构模型时,用什么材料能够体现细胞膜的特点? 师:可在黑板上画图,帮助学生理解。并结合磷脂分子的 生:(回答略) ¨头”和“尾”的性质与生物膜的内外的液体环境引导学生理解脂 师:弹力布虽然具有伸缩性,弹力布能完全具备生物膜的特|质(磷脂)在生物膜上是怎样排成2层的,然后提问膜上的蛋白 点吗? 质又是怎样存在的呢? 生:(回答略) 在20世纪40年代,有学者根据实验推测,膜上的蛋白质覆 师;弹力布不具备生物膜的选择透过性。那生物膜应该是盖在两层脂质的外侧159年,罗伯特森用电子显微镜观察细 怎样的结构才能体现其功能特点?让我们先体验一下科学家对|胞膜发现有“暗一亮一暗”的三层结构,就大胆地提出了生物膜 生物膜结构的探索历程。 的单位膜模型,即生物膜都是由蛋白质一脂质一蛋白质三层结 19世纪末欧文顿通过大量的实验发现可以溶于脂质的物构构成(结合教材的电镜图和磷脂分子的“头部”特点理解为何 质,如甘油、乙醇、苯等,比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜的两侧暗一些而中间亮一些)。然后引导学生对单位膜模型 膜。于是他根据化学中的“相似相溶”的原理推测细胞膜是由脂进行辨析 质组成的 由于单位膜模型的依据来自于电镜下观察到的生物膜,是 水能自由通过细胞膜吗?水能溶于脂质吗? 没有生命活性的,是一种静态的统一结构,对活细胞生物膜的许 生:(回答略 多复杂生命活动不能很好地解释。比如,细胞失水和吸水时细 师:你们认为欧文顿的推测还有待检验吗? 胞膜的可缩性变化、细胞分裂和生长过程膜的变化等,都不能用 生:(回答略) 单位膜来解释清楚。可见,单位膜模型还存在着许多不足,有待 师:20世纪初,科学家将哺乳动物的红细胞膜分离出来,利改进 用酶的专一性检验膜的变化来判断膜内的物质组成。如果用蛋 20世纪60年代,随着新技术应用于生物膜的研究,科学家 白酶处理膜,发现生物膜的功能发生改变,则你可判断膜中有什发现,蛋白质并不是都平铺在脂质的表面,有的蛋白质是镶嵌在 么物质? 脂质双分子层中。 高中同步教与学·全新教案 特别是1970年,有科学家做了一个有趣的人鼠细胞融合实成的 验,结合彩图或课件提出问题: 3.1925年,荷兰科学家提出:膜中的脂质分子排列为连续 荧光染料起什么作用? 两层 生:(回答略 伯特森提出生物膜的静态模型(单位膜模 师;当人和鼠细胞融合后,最初两种颜色以中间为界各居一型)“蛋白质一脂质一蛋白质”三层结构成 边,在37℃条件下40min,两种荧光染料完全混合在一起,这说 5.1970年,弗雷和埃迪登用绿色和红色荧光染料对小鼠和 明了什么? 人体细胞膜上蛋白质进行染色标记,并让两种细胞进行融合。 生:(回答略) 提出细胞膜具有流动性。 师:那生物膜上的脂质也能流动吗?你怎样去证明? 6.1972年,桑格和尼克森提出“流动镶嵌模型”。 生:(回答略 、流动镶嵌模型的基本内容 师:实验确实证明膜上的蛋白质和脂质一样也是可以流动 1.膜是由蛋白质和脂质组成的。(还有少量多糖) 的。因此整个膜具有流动性,你能举例说明生物膜