生物膜的流動鑲嵌模型 教材分析人教版必修第章共節內容，第節物質跨膜運輸的實例，第節生物膜的流動鑲嵌模型，第節物質跨膜運輸的方式。第節主要說明細胞膜是選擇透過性膜，膜為什么具有選擇透過性？這與膜結構有關，膜結構又是解釋物質跨膜運輸的方式的基礎。這節內容的內在聯系是：功能結構功能。由此可見，本節內容在第章中起著承上啟下的作用，有助于幫助學生建立結構與功能相適應的觀點。 教學目標【知識與能力目標】、通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學發現的一般規律；、舉例說明生物膜具有流動性特點；、簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。【過程與方法目標】、通過分析科學家建立生物膜模型的過程，學習做出假設；、發揮空間想象力，通過制作模型，構建細胞膜的空間立體結構。【情感態度價值觀目標】、生物膜結構的研究是立足于生物膜所具有的功能特點上開展的，樹立生物結構與功能相適應的辯證唯物主義自然觀；、正確認識科學價值觀，理解假說的提出要有實驗和觀察的依據，需要有嚴謹的推理和大膽的想象，并通過實驗進一步驗證；、正確認識實驗技術手段的進步在促進科學的發展中的作用。 教學重難點【教學重點】流動鑲嵌模型的基本內容。【教學難點】探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。 課前準備 、多媒體課件；、學生課前查閱相關背景資料，搜集有關的資料。 教學過程1、 創設情境導入新課（展示課件）教師：同學們，通過對細胞結構的學習，我們想制作細胞的三維結構模型，在選擇細胞膜的材料時我們遇到了難題，塑料袋、普通布和彈力布，我們該選擇哪種呢？學生：細胞膜是選擇透過性膜，有些物質能通過，有些物質不能通過，所以塑料袋不合適。普通布沒有彈性，而我們在質壁分離與復原實驗中我們發現生物膜是有彈性的，所以我們選擇彈力布。教師組織學生用手指觸摸卵黃膜，親身感受細胞膜的存在和彈性。教師：細胞膜究竟有什么樣的結構決定了它能具有選擇透過性，能有彈性呢？2、 新課教學1、 對生物膜結構的探索歷程（展示課件）多媒體展示材料一（展示課件）資料一：時間: 世紀末 人物：歐文頓(）實驗：用多種化學物質對植物細胞的通透性進行過上萬次的實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的：凡可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。教師:如果你是歐文頓看到這樣的現象能幫助我們提煉出什么樣的結論呢?學生:細胞膜的成分中有脂質成分。教師：同學們得出的結論正好與歐文頓的結論一樣。那么，你們的這個結論是根據現象的推理還是通過對膜成分的提取和鑒定？學生：是從生理功能上入手，通過推理分析得出的。教師：那么在通過推理得出結論后還需要對膜的成分進行提取分離和鑒定呢？學生：有必要。只有通過鑒定才更準確。教師：那么為什么歐文頓一開始不對膜的成分進行鑒定呢？學生：當時的技術條件不能實現。教師：確實如此。由此可見技術對于科學研究的重要性。直到世紀初，科學家才能從哺乳動物成熟的紅細胞中將膜分離出來。多媒體展示材料二（展示課件、）資料二世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發現細胞不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶（能專一地分解蛋白質的物質）分解。教師：你能推測出什么結論？學生：說明細胞膜的成分除有脂質還有蛋白質。教師：到此科學家已經知道了生物膜的主要成分是脂質和蛋白質，那么這些分子是如何排列形成特定結構的生物膜的呢？多媒體展示材料三（展示課件）資料三：年，兩位荷蘭科學家和作了丙酮抽提紅細胞膜脂質實驗：將抽提出的脂質在空氣水界面上鋪成單分子層，測得其分子所占的面積相當于所用的紅細胞表面積的倍。教師：你能推測出什么結論？學生：脂質分子在細胞膜中是排列成兩排的。多媒體展示材料四（展示課件）教師：細胞膜中的脂質為什么會排列為連續兩層呢？又是如何排列的呢？細胞膜中含量最豐富的是磷脂，磷脂分子的結構有親水的頭部和疏水性的尾部。親水性的頭部疏水性的尾部教師：那么其中的蛋白質分子是如何分布的呢？世紀年代，曾經有學者推測脂質兩邊覆蓋著蛋白質。直到世紀年代，電子顯微鏡誕生，科學家用它來觀察細胞膜。多媒體展示材料五（展示課件）資料五年，根據電鏡下觀察到的細胞膜暗亮暗的三層結構，大膽提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白質脂質蛋白質三層結構構成，并且生物膜為靜態的統一結構。教師：這樣的模型特征與我們學過的生物學知識有矛盾的地方嗎？組織小組討論，得出結論。學生：細胞的膨脹和皺縮，植物細胞的植壁分離與復原，變形蟲的運動，分泌蛋白的形成和分泌，白細胞吞噬病菌等都說明細胞膜不是靜態的。（展示課件）多媒體展示材料六（展示課件）冰凍蝕刻(冰凍斷裂)。標本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質在膜中的分布是不對稱的，蛋白質鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。多媒體展示材料七（展示課件）資料七：年和的人鼠細胞融合實驗。教師：該實驗表明什么？（展示課件）學生：這個實驗說明組成生物膜的蛋白質是可以運動的。教師：根據已有的生物知識或生活經驗，你能列舉哪些證明細胞膜具有流動性的證據？（展示課件）學生：白細胞吞噬細菌的過程；變形蟲的偽足運動現象；受精時細胞的融合過程；動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程；動物細胞吸水膨脹和失水皺縮；植物細胞的質壁分離等。、流動鑲嵌模型的基本內容（展示課件、）指導學生根據流動鑲嵌模型的基本內容來完善生物膜的結構圖。教師小結：、膜的基本支架磷脂雙分子層。（磷脂分子是可以運動的，具有流動性。）、蛋白質分子有的鑲在、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現膜結構內外的流動性和不對稱性）、膜的功能特性：選擇透過性、膜的結構特點：膜結構的不對稱性和不均勻性（將膜蛋白分為外在蛋白和內在蛋白，并且指出蛋白質在脂雙層中的分布是不對稱和不均勻的）膜結構的流動性（認為膜的結構成分不是靜止的，而是動態的