優(yōu)秀教案生物膜的流動鑲嵌模型

1、學習必備歡迎下載課時課題： 第四章其次節(jié)生物膜的流淌鑲嵌模型課型： 新授課授課時間： 2021年 10月 23日，星期四，第七節(jié)課第 4 章細胞的物質輸入和輸出課題第 2 節(jié)生物膜的流淌鑲嵌模型課型新授課 課時1 課時授課時間20xx年 10 月 23 日教材分析學情分析“生物膜的流淌鑲嵌模型”是人教版分子與細胞模塊第四章其次節(jié)內(nèi)容；本章共三節(jié)，第一節(jié)主要說明細胞膜是挑選透過性膜，為什么具有挑選透過性，這與膜的結構有關， 于是進入其次節(jié)內(nèi)容；而其次節(jié)內(nèi)容又是說明第三節(jié)“物質跨膜運輸?shù)姆绞健钡幕A；這三節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是：功能結構功能；由此可見，本節(jié)“生物膜的流淌鑲嵌模型”在第四章中起著承上啟下

2、的作用，它是架起其次節(jié)和第三節(jié)的一座橋梁，并表達了結構打算功能的生物學觀點；本節(jié)主要包括了兩大部分內(nèi)容：科學家對細胞膜結構的探究歷程；這是一個很好的科學史訓練素材，通過引導同學一步一步地分析科學家的試驗和結論，猶如親歷科學家探究的歷程，使同學切身感受科學的魅力，自然而然地接受流淌鑲嵌模型的理論，更重要的是讓同學加深對科學過程和方法的懂得，明白科學發(fā)覺的過程是一個長期的過程，涉及到很多科學家的辛勤工作；科學家的觀點并不全是真理，仍必需通過實踐驗證；科學學說不是一成不變的，需要不斷修正、進展和完善；科學進展與技術有很大的關系，技術的進步可以更好地促進科學的進展；細胞膜的流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容；在眾

3、多對細胞膜結構的假說中，細胞膜的流淌鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的，能較好地說明人們對細胞膜功能的熟悉， 同學必需綻開想象力，在頭腦中構建細胞膜的空間結構，懂得和把握流淌鑲嵌模型的基本要點，老師要運用動畫展現(xiàn)讓同學形成流淌性的熟悉，這對于更好的懂得下一節(jié)物質跨膜運輸?shù)姆绞接泻苤匾穆?lián)系；同學已經(jīng)明白了細胞、知道了組成細胞的分子、把握了細胞的基本結構，特殊是細胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關學問，為本節(jié)學問的學習奠定了基礎；高中同學具備了肯定的觀看和認知才能，分析思維的目的性、連續(xù)性和規(guī)律性也已初步建立，但仍很不完善，對事物的探究奇怪，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探究科學的過程與方法及

4、結論的形成缺乏理性的摸索；通過本節(jié)課的學習可以增加同學的動手和動腦才能，并且培育了他們的合作探究才能；知 識 與 技能簡述生物膜的流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容；舉例說明生物膜具有的流淌性的特點；通過分析科學家建立生物膜模型的過程闡述科學進展的一般規(guī)律；三維目標過 程 與 方法情感、態(tài)度與價值觀分析科學家建立生物膜結構模型過程，嘗試提出問題， 大膽作出假設；發(fā)揮空間想象才能，構建細胞膜的空間立體結構；使同學樹立生物結構與功能相適應的生物學辨證觀點；培育同學嚴謹?shù)耐评砗痛竽懴胂蟛拍?；熟悉到技術的進展在科學爭論中的作用，敬重科學且用進展的觀點看待科學、樹立辨證的科學觀；學習必備歡迎下載教學重點1、科學家對

5、生物膜結構的探究歷程；2、生物膜的流淌鑲嵌模型學說的基本內(nèi)容；教學難點1、對科學探究過程的分析，如何表達生物膜的結構與功能相統(tǒng)一；2、生物膜的空間立體結構；3、生物膜的流淌性特點；教學方法合作探究、演示法、講授法課前預備1、生物膜流淌鑲嵌模型的多媒體演示課件2、自制磷脂分子、蛋白質分子模型，投影；3、用 flash 制作生物膜流淌性動畫【教學過程】【教學流程】引入 “問題探討” 體驗“生物膜結構的探究歷程” 通過小組合作總結闡述“流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容” 小結【教學設計】教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容設計同學活動預設及設計意圖引入新課學習目標教材 p65 頁：“問題探討”在制作真核細胞三維結構模型的活動中，

6、某小組同學分別用三種材料做細胞膜：塑料袋、一般布和彈力布；課件展現(xiàn)這幾種材料爭論：1、用結構和功能相適應的觀點分析，用哪種材料做細胞膜更適合表達細胞膜的功能？為什么？答案： 三種材料比較， 彈力布更能表達細胞膜的柔變性和肯定的通透性， 相對好一些； 當然， 這幾種材料的特點與真實的細胞膜之間仍有不小的差距；分析 ：作為細胞膜要滿意以下的條件 ：1、作為細胞這一系統(tǒng)的邊界；2、能讓一部分物質透過；3、具有肯定的彈性；2、彈力布能完全表現(xiàn)細胞膜的功能么？總結： 實際上， 彈力布也并不能完全代替生物膜；要找到更好的材料，我們?nèi)孕枰獙毎さ慕Y構有更深的熟悉；展現(xiàn)本節(jié)課的 學習目標 ：1、 生物膜流淌

7、鑲嵌模型的基本內(nèi)容；2、 探討建立生物膜流淌鑲嵌模型的過程如何表達結構與功能相適應的特點；先爭論一下， 思 考 總 結 這兩 個 問 題 的答案；同學發(fā)言， 評判 這 三 種 材料；設計意圖： 拓展 學 生 的 思維，親密聯(lián)系生活，激發(fā)同學 探 知 的 熱忱；為下面一些鋪墊；學習必備歡迎下載一、對【過渡】膜結構究竟是怎樣的呢？提出問題， 引生 物 膜讓我們綻開奇妙的科幻之旅，假如有“時間機器”，將此刻的你送回起摸索，激發(fā)結 構 的19 世紀，你會面對細胞膜探究的哪些問題.思 維 探 究 的探 索 歷老師提出以下問題欲望，引起學程1 早期對生物膜結構模的探究是從生理功能入手仍是用顯微鏡觀看生生

8、學 習 的 興物膜，去想像它的結構入手？為什么？趣；（ 2）最初熟悉到細胞膜是由脂質組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析，通過對膜成分的提取和鑒定？是學 生 閱 讀 材（ 3）在推理分析得出結論后，仍有必要對膜的成分進行提取、分別、料， 2 分鐘，鑒定嗎？討 論 這 幾 個【閱讀材料并觀看分析課件動畫】問題并回答；1、歐文頓實驗 , 脂溶 性（一）：老師課件展現(xiàn)動畫早期對生物膜結構的探究是誰？做了什么試驗？發(fā)覺什么現(xiàn)象？得出物 質 易 通什么結論？過，得出膜展現(xiàn)歐文頓的試驗由 脂 質 組資料 1：成；2、膜化學分析，得出膜的主要成分是脂質和蛋白質；歐文頓的試驗及其相關的圖片問題：歐文頓的試驗發(fā)覺了什

9、么？凡是可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更簡單通過細胞膜進入細胞；膜是由脂質組成的；回答摸索與爭論1 、2 題；除了脂質，膜中仍有哪些成分組成？要想知道生物膜的成分，最直接的證據(jù)是什么？接下來科學家又做了什么探究？幻燈片投影同學歸納小結回憶為什么從哺乳動物的紅細胞提取細胞膜，而不從其它細胞中提?。拷o出材料分析？資料 2：20 世紀初，科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分別出來，并且發(fā)覺細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解；問題：細胞膜的成分是什么？脂質和蛋白質【提問】：1、那為什么一開頭不直接對膜的成分進行提取、分別和鑒定呢？ 答案：當時的技術不能實現(xiàn)；2、這說明什么問題呢

10、？設計意圖： 懂得 提 出 假 說的科研方法；學 生 根 據(jù) 已有學問得出指 出 科 技 進展的重要性， 培 養(yǎng) 學 生 的學習必備歡迎下載答案：這說明技術對科學爭論的重要作用；3、歐文頓的假說成立么？3、細胞膜和脂質分子層培 養(yǎng) 學 生 分的關系資料 3：析 問 題 的 能1925 年，兩位荷蘭科學家，用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣水界面上鋪展成單層分子，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的-力2倍；答案： 歐文頓的假說是成立的；也就是說假說是在試驗與觀看的基礎上提出來的，同時又需要更進一步的試驗來證明；情 感 態(tài) 度 價值觀；4 、 提出 脂質，做鋪展試驗，得出膜必定為脂雙層排列；并

11、對磷脂的排列方式進行明確；通過試驗可以得到怎樣的推論？細胞膜中的脂質分子必定排列為連續(xù)的兩層；資料 4：1917 年歐文·朗繆爾將提取的膜質鋪展在水盤的水面上，發(fā)覺脂在水面上形成一薄層， 單脂層親水的頭朝向水面， 疏水的尾背離水面； 于是他提出： 磷脂分子是一種由甘油、 脂肪酸和磷酸所組成的分子， 結構既有疏水基團（尾部），又有親水基團（頭部）；由于磷脂分子的“頭部”親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部就朝向空氣一面；這樣磷脂分子可以在空氣和水的界面上綻開為一層；【同學活動】小組爭論， 合作完成， 利用手中的磷脂分子模型擺出下面兩種情形下磷脂的分布情形，畫出

12、相應圖解：（時間約5 分鐘；）在空氣 - 水界面上完全浸沒在水中對同學的爭論結果進行展現(xiàn)：指 出 生 物 的發(fā) 展 離 不 開其 他 學 科 的進展；設計意圖： 熟悉 磷 脂 分 子的結構；設計意圖： 培 養(yǎng) 學 生 問題意識，賜予鞏固學問， 同學 發(fā) 散 性 思維 啟 動 已 有學問的空間學習必備歡迎下載老師展現(xiàn)：估計 ：細胞膜的兩側都有水環(huán)境存在，同學你們嘗試著大膽的估計一下，在這樣的環(huán)境中，磷脂分子是怎樣排布的請試著排出；學 生 自 主 閱讀 提 煉 知 識點 的 能 力 和動手才能； 激發(fā) 學 生 合 作探究的潛能；培 養(yǎng) 學 生 發(fā)散思維才能5、電鏡下觀看，提出三層靜態(tài)統(tǒng)一結構模型設

13、問過渡： 蛋白質和磷脂的位置關系又是如何的呢？ 資料 5：1959 年，羅伯特森用超薄切片技術獲得了清楚的細胞膜電鏡下的照片， 顯示亮 - 暗- 亮三層結構；【同學摸索】：三層結構中亮的是什么，暗的是什么？【同學活動】嘗試構建羅伯特森的單位膜模型，畫出簡圖；摸索爭論：（ 1）在建立生物膜模型的過程中，試驗技術的進步起到怎樣的作用？ 答案：電子顯微鏡的發(fā)覺使我們能看到更加微觀的結構培 養(yǎng) 學 生 小組 合 作 的 才能，及動手才能；學習必備歡迎下載（ 2）羅伯特森建立的“三明治”模型有什么不足？1. 把生物膜描述為靜態(tài)的剛性結構，這明顯與膜功能的多樣性相沖突；2. 細胞的生長、 變形蟲的變形運動

14、、白細胞吞噬病菌等這些現(xiàn)象無法說明；老師放映變形蟲的變形運動動畫，讓同學從感性上熟悉膜不是剛性靜止的結構；觀 看 變 形 蟲的吞食過程；摸索；6、人鼠細胞融合試驗， 得出細胞膜具有流淌性同學得出結論：細胞膜不是靜止的問題過渡：有什么證據(jù)證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？資料 6：展現(xiàn)材料6： 1970 年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合試驗試驗過程： 將人和鼠的細胞膜用不同熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜種細胞一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后發(fā)覺兩種熒光抗體勻稱分布；問題 ：1、這個試驗的直接結論是什么？ 細胞膜上的蛋白質具有流淌性；2、綜合其他試驗的結論是什么？ 細胞膜具有流

15、淌性；觀看課件， 摸索回答；學習必備歡迎下載二、生物膜的流淌鑲嵌模型1、 基 本 支架2、 蛋 白 質的分布3、結構特點【過渡】：在繼承前人的結論基礎上，結合新的觀看和試驗證據(jù)，又有科學家提出一些關于生物膜的分子結構模型；其中1972 年桑格（ s. j. singer ）和尼克森（ g. nicolson）提出的流淌鑲嵌模型為大多數(shù)人所 接受；【同學活動】嘗試利用手中的材料構建流淌鑲嵌模型，并畫出簡圖；同學展現(xiàn)：老師展現(xiàn)：【模型詳解】：一、生物膜的基本支架：二、蛋白質分子的存在狀態(tài)：有鑲在表面、嵌入、橫跨三種，外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖被，表達了生物膜的不對稱性；（糖被與細胞識別、胞間

16、信息溝通等有親密聯(lián)系）三、生物膜的結構特點：肯定的流淌性（磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都是運動的）；最終： 動畫演示：生物膜的流淌鑲嵌模型；四、摸索與爭論：（ 1）一植物葉肉細胞所產(chǎn)生的氧氣被相鄰的植物細胞利用需穿過12 層磷脂分子層，6 層磷脂雙分子層；（ 2）蛋白質有哪些分布狀態(tài)？是否對稱分布？全部蛋白質都運動充 分 利 用 教學資源讓 學 生 觀 察各結構；同學看圖， 并對 手 中 自 己擺 出 的 模 型進行總結， 糾錯思 考 與 討 論這幾個問題， 回答；學習必備歡迎下載嗎.設計意圖：鑲在表層、嵌入雙分子層、橫跨雙分子層；不對稱；大部分培 養(yǎng) 學 生 識蛋白質都可以運動，結合在細胞骨架

17、上的蛋白質不行動；圖 能 力 與 歸（ 3）如何判定細胞膜的內(nèi)外？納才能，加深糖蛋白在細胞膜外側，內(nèi)側沒有；細胞骨架在細胞膜內(nèi)側；學 生 對 生 物（ 4）糖蛋白有哪些功能？如何鑒定糖蛋白的存在？膜 結 構 的 認愛護和潤滑、識別；雙縮脲試劑鑒定蛋白質的存在，酸解后用識 以 及 結 構（ 5）斐林試劑鑒定仍原糖的存在；生物膜的結構特點與功能特點（性） 是什么？有哪些實例可以與 功 能 的 熟悉；并對前后表達結構特點？有哪些實例可以表達功能特點（性）？所 學 知 識 進結構特點是具有肯定的流淌性；功能特點是具有挑選透過性；行 聯(lián) 系 ， 歸變形蟲的運動、 白細胞吞噬細菌、人鼠細胞整合、 分泌蛋白

18、的納；合成與分泌； 臺盼藍對動物細胞的染色原理、根對不同離子的吸取差異；小結我們這節(jié)課就到這里，一方面我們重溫了科學家探究細胞膜結構的 歷程， 這是一個在繼承中不斷驗證、修正和完善進展的過程，這段科學史賜予我們很多有用的啟示，使我們加深了對科學過程和方法的懂得；另一方面我們也重點學習了生物膜的流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容；在眾多對細胞膜結構的假說中，細胞膜的流淌鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的， 能較好地說明人們對細胞膜功能的熟悉，懂得和把握流淌鑲嵌模型的基本要點， 這對于更好的懂得下一節(jié)物質跨膜運輸?shù)姆绞接泻苤匾穆?lián)系；以學問結構的形式進行總結；分類檢測1.基礎達標基礎學問：一、對生物膜結構的探究

19、歷程：1、19 世紀末，歐文頓提出：膜由脂質組成；2、20 世紀初，化學分析得出： 膜的主要成分是脂質和蛋白質；3、1925 年，荷蘭科學家得出：脂質分子必定排列為連續(xù)的兩層；4、1959 年，羅伯特森在電鏡觀看下得出：生物膜由蛋白質 - 脂質 - 蛋白質三層結構構成，并且是靜止的； 5、1970 年，用熒光標記技術證明：膜具有流淌性；6、1972 年，桑格和尼克森提出：流淌鑲嵌模型；以 導 學 案 的形 式 進 行 展現(xiàn)學習必備歡迎下載2、課堂訓練3、才能提升二、生物膜的流淌鑲嵌模型：1、以磷脂雙分子層為基本支架；2、蛋白質在脂質上的分布方式有：鑲在表層、嵌入雙分子層、橫跨雙分子層； 3、結

20、構特點：具有肯定的流淌性；4、功能特點：具有挑選透過性；課堂訓練：1.生物膜的“蛋白質脂質蛋白質”靜態(tài)結構模型不能說明以下哪種現(xiàn)象 ca 細胞膜是細胞的邊界b 溶于脂質的物質能夠優(yōu)先通過細胞膜c變形蟲做變形運動d 細胞膜中磷脂分子呈雙層排列在膜中2.細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型的打算有著親密關系的化學物質是（a）a. 糖蛋白b. 磷脂c.脂肪d. 核酸3、細胞膜在細胞的生命活動中具有重要作用；以下相關表達不正確選項da 細胞膜的糖被在細胞間具有識別作用b 細胞膜對膜兩側物質的進出具有挑選性c細胞膜內(nèi)外兩側結合的蛋白質種類有差異d 載體蛋白是鑲在細胞膜內(nèi)外表面的蛋白質4、如圖是細

21、胞膜的亞顯微結構模式圖，表示構成細胞膜的物質，以下有關說法錯誤選項（d）a. 細胞之間的相互識別與有關b. 表示蛋白質分子c.分子大都是可以運動的d. 細胞膜的功能特性與分子無關才能提升： 5在美國梅奧診所工作的華人科學家陳賢明爭論員和他的同事，利用 體外膽管上皮細胞感染模型，分析了隱孢子蟲的子孢子進入細胞內(nèi)的全過程； 結果發(fā)覺， 隱孢子蟲的子孢子侵入宿主細胞膜內(nèi)時， 會誘發(fā)大量宿主細胞膜載體及水通道集合， 導致膜局部快速水內(nèi)流， 從而促使局部細胞膜舒展突起；據(jù)此回答：（ 1）上述材料說明細胞膜的結構具有肯定的流淌性特性；（ 2）以下哪些現(xiàn)象與細胞膜舒展突起相關（ a b d）回 答 這 些

22、基礎學問，檢測課 堂 學 習 成效；進 行 相 應 基礎 知 識 的 鞏固；學習必備歡迎下載a腫瘤細胞的浸潤轉移b白細胞吞噬異物 c葡萄糖進入小腸上皮細胞d 抗體的分泌（ 3）如要進一步證明水的快速內(nèi)流是細胞膜水通道蛋白開放所致，可另設計一組對比試驗，用 蛋白質抑制劑對 水通道蛋白進行處理；4、作業(yè)布置1、 完成課后練習題2、 完成自主學習的內(nèi)容3、對物質跨膜運輸?shù)姆绞竭M行預習【板書設計】 ：一、對生物膜結構的探究歷程時間科學家科學試驗假說19 世歐文頓用 500 多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實膜是由脂質組成的紀末驗，發(fā)覺脂質更簡單通過細胞膜20 世紀初從哺乳動物紅細胞中分別細胞膜19

23、25兩位荷蘭從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，面積是細胞膜細胞膜中脂質為連續(xù)年科學家的 2 倍的兩層1959羅伯特森在電鏡下看到細胞膜由“蛋白質 脂質 蛋白質 ”的三生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)年層結構構成一結構1970弗雷和分別用綠色和紅色熒光染料標記兩種細胞的蛋白質，細胞膜具有流淌性年埃迪登并將兩細胞融合，發(fā)覺熒光勻稱1972桑格和在新的觀看和試驗證據(jù)基礎上提出流淌鑲嵌模型年尼克森二流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1磷脂雙分子層構成基本骨架2蛋白質掩蓋、部分或全部鑲嵌、橫跨磷脂雙分子層中間3磷脂、蛋白質大多可以運動【教學反思】本節(jié)內(nèi)容較少，把探究歷程部分充分讓同學活動，體驗科學探究過程，同學在分組合作中體驗

24、試驗探究的歡樂，在探究中將本節(jié)內(nèi)容進行把握學習，最終進行習題練習進行鞏固；本節(jié)的重點應當是流淌鑲嵌模型的學習過程；【學問拓展】膜脂分子的運動有多種形式：側向擴散：同一平面上相鄰的脂分子交換位置；旋轉運動：膜脂分子環(huán)繞與膜平面垂直的軸進行快速旋轉；搖擺運動：膜脂分子環(huán)繞與膜平面垂直的軸進行左右搖擺；伸縮震蕩：脂肪學習必備歡迎下載酸鏈沿著與縱軸進行伸縮震蕩運動；翻轉運動：膜脂分子從脂雙層的一層翻轉到另一層，是在翻轉酶的催化下完成；旋轉異構：脂肪酸鏈環(huán)繞c c 鍵旋轉，導致異構化運動；【課下練習】a 類（基礎鞏固） ：1.以下對細胞內(nèi)各種生物膜的結構和組成的表達中，錯誤選項a. 主要由蛋白質,脂類和

25、少量糖類組成b.磷脂雙分子層是各種生物膜的基本骨架c.不同生物膜上的蛋白質的種類和數(shù)量不同d.內(nèi)質網(wǎng)膜能生成高爾基體膜,說明兩者化學組成完全相同2.一般在光學顯微鏡下看不到植物細胞的細胞膜,在以下哪種情形下,可看到細胞膜 a. 細胞進行分裂時b. 發(fā)生質壁分別時c.顯微鏡視野調(diào)亮時d.細胞吸取水和離子時3.變形蟲的任何部位都能伸出偽足,人體某些白細胞能吞噬病菌,這些生理活動的完成與細胞膜的以下哪一特點有關a. 挑選透過性b.主動運輸c.肯定的流淌性d.愛護作用 4.一位細胞學家發(fā)覺，當溫度上升到肯定程度時，細胞膜的面積增大而厚度變小，其打算因素是細胞膜的 a. 結構特點具有流淌性b.挑選透過性c.專一性