生物膜的流动镶嵌模型

学生活动　　

教师的组织和引导　　

教学意图　　

1.回忆细胞膜的功能有哪些？上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？细胞膜对物质的选择性吸收是否与其特定的结构相关？细胞膜结构是怎样的呢？　　

大屏幕演示：正常的洋葱表皮细胞与渗透作用失水后的图像（前后自身对照）　　

创设情境，激趣导入　　

2.阅读资料探究，小组讨论合作学习　　

（1）从生理功能入手的科学探究　　

实验一：1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究，发现：脂溶性分子易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过。
问题①：你能推测出什么结论？
问题②：最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
问题③：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
实验二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。
问题①：你能推测出什么结论？
问题②：在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？
实验三：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。
问题①：你能推测出什么结论？
问题②：细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？画出来进行比较哪种情况膜稳定性强？
小结与思考
讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手？
脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？蛋白质位于脂双层的什么位置？　　

多媒体课件演示相关内容　　

学生小组讨论后，推选代表发言　　

学生评价、教师评价　　

“提出假说”的科学方法介绍。　　

主要是限于当时的条件。实验、推理想象—假说—进一步验证完善。　　

开始学习模型建构的方法。　　

假说是怎样提出的。　　

（2）单位膜模型的提出　　

实验四：1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出单位膜结构模型。　　

问题①：单位膜结构的主要内容是什么？　　

问题②：单位膜结构有什么缺陷？　　

问题③：有哪些证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？　　

展示20世纪50年代电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片　　

洋葱表皮细胞渗透作用失水图片　　

人的红细胞渗透作用吸水涨破的图片　　

胞吞胞吐的图片　　

引导学生观察后思考　　

了解技术进步对科学研究发展的作用　　

（3）新技术带来新模型　　

实验五：展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠细胞融合实验。　　

问题：①该实验表明什么？　　

②根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。　　

实验六：动物细胞吸水膨胀时，磷脂双分子层的厚度变小。　　

问题：说明什么？　　

实验七：展示1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型示意图　　

问题：①细胞膜的组成成分？　　

②细胞膜的基本支架？　　

③蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？　　

④细胞膜的结构特点和功能特点？　　

探究思路引导　　

细胞膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。如　　

①白细胞吞噬细菌的过程；②变形虫的伪足运动现象；③受精时细胞的融合过程；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；　　

提出技术进步推动了假说发展着技术进步，假说不断被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展。 　　

了解技术进步对科学研究发展的作用　　

小结　　

①19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由___________组成的。　　

②20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由___________和__________组成。　　

③1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是        层分布的；　　

④1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由           三层结构组成；　　

⑤1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有     性；　　

⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提出了          模型.模型。 　　

思考　　

①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？　　

②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？　　

③分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？　　

①生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺　　

②实验技术的进步所起到关键性的推动作用　　

③在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识，使人类一步步接近生物膜的真相　　

总结结构与功能相适应的观点；人类对自然的认识是永无止境的　　

3.阅读有关生物膜流动镶嵌模型的正文，填写　　

①组成成分：磷脂、蛋白质、糖类　　

②基本支架：磷脂双分子层　　

③蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿　　

④结构特点：具有一定的流动性　　

⑤功能特点：选择透过性 　　

4．画细胞膜结构的简图，并注明主要分子的名称 　　

5．利用废旧物制作生物膜模型，交流　　

6．课后延伸　　

利用互联网搜索科学家对生物膜研究的最新进展资料，并通过自己的加工将资料整理出来，拿到班上相互交流　　

动画演示生物膜的流动镶嵌模型 　　

个别学生板演，师生评价　　

指导，展示优秀模型，总结归纳流动镶嵌模型的基本内容。　　

强化流动镶嵌模型的基本内容。