必修一細胞膜的流動鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載細胞膜的流動鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)內(nèi)容主要包括探索生物膜結(jié)構(gòu)歷程和生物膜的流動鑲嵌模型。與第1節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗敝猩锬みx擇透過性等知識有一定的聯(lián)系，并為第 3 節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?作了知識準備， 對整個章節(jié)的知識起到承上啟下的作用。同時與第 2 章中“化合物”和第 3 章中“細胞膜”、“生物膜系統(tǒng)”等內(nèi)容又有一定聯(lián)系。與初中教材淺顯的細胞內(nèi)容相比，本節(jié)相對比較抽象。二、學(xué)情分析2.1學(xué)生已經(jīng)了解了細胞、知道了組成細胞的分子、掌握了細胞的基本結(jié)構(gòu)，尤其是細胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關(guān)知識， 為本節(jié)知識的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。2.2高中學(xué)生具備了一定的觀察和

2、認知能力，分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。三、教學(xué)目標1）、知識目標1簡述建立生物膜模型的過程。2描述生物膜的流動鑲嵌模型基本內(nèi)容。3理解實驗技術(shù)的進步在生物膜模型建立中的作用。2）、能力目標1嘗試作出假說。2制作細胞膜結(jié)構(gòu)的模型。3學(xué)會建立模型的方法。3）、情感目標1探討在建立生物膜模型的過程中如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。2理解科學(xué)知識的發(fā)生與發(fā)展過程。3認同實驗技術(shù)在促進科學(xué)發(fā)展中的作用。四、教學(xué)重點： 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。學(xué)習(xí)必備歡迎下載五、教學(xué)難點：探

3、討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。六、教學(xué)方法 ：談話法、探究法七、教具準備： 多媒體課件、制作生物膜模型的廢舊物品（包裹中藥丸的球形蠟殼、電線、解剖針、泡沫塑料等）八、課時安排： 1 課時九、教學(xué)過程學(xué)習(xí)必備歡迎下載教教學(xué)內(nèi)容教師：細胞膜很薄，我們看不見摸不著，那么，我們應(yīng)如何研究細胞膜的結(jié)構(gòu)呢？學(xué)生：？教師：細胞膜在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的，而且細胞膜對物質(zhì)進出細胞是有選擇性的。為什么細胞膜能夠控制物質(zhì)的進出呢？它與細胞膜的結(jié)構(gòu)有聯(lián)系嗎？細胞膜的組成成分有哪些？結(jié)構(gòu)如何？又有什么特殊的結(jié)構(gòu)特點呢？ 讓我們一起坐上時光飛船去尋找當年科學(xué)家的探索足跡。關(guān)于細胞膜的組成成分（

4、一）歐文頓實驗19 世紀末，歐文頓用500 多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜。教學(xué)方法 時間分配與手段等歸納講授1 分鐘法、 PPT3 分鐘學(xué)生閱讀課本案例學(xué)教師：如果你是歐文頓你會得出什么結(jié)過論？程學(xué)生：膜是由脂質(zhì)組成的。（二）其他科學(xué)家的實驗（學(xué)生閱讀）20 世紀初，科學(xué)家將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然后用蛋白酶處理。發(fā)現(xiàn)細胞膜被破壞。（提示：已知蛋白酶能專一性的催化蛋白質(zhì)的分解）教師提問：從中你可以得出什么結(jié)論呢？學(xué)生：細胞膜中含有蛋白質(zhì)。關(guān)于細胞膜的結(jié)構(gòu)（一） 磷脂分子的結(jié)

5、構(gòu)與特性教師首先利用圖示引導(dǎo)學(xué)生了解磷脂分子的結(jié)構(gòu)與特性。圖示（略）磷脂分子的結(jié)構(gòu)教師提問：如果將磷脂分子放于水中結(jié)果會怎樣？它的頭部和尾部的位置如何？教師引導(dǎo)：生物膜的內(nèi)外環(huán)境有無水？其上提出問題教師歸納指導(dǎo) ：細胞膜的主要成3 分鐘分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中學(xué)習(xí)必備歡迎下載的磷脂分子會如何分布？含量最學(xué)生：（答案可能多樣）多的脂教師：質(zhì)是磷（二）荷蘭科學(xué)家實驗（學(xué)生閱讀）脂。1925 年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣 - 水面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的 2 倍。教師：細胞膜中的脂質(zhì)是怎樣排列的呢？學(xué)生：細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層。教

6、師：兩層脂質(zhì)分子（主要是磷脂）應(yīng)頭對頭，還是尾對尾，還是頭對尾呢？圖示（略）。學(xué)生討論：結(jié)論是尾對尾。教師質(zhì)疑：前面我們清楚了，構(gòu)成膜的除了脂質(zhì)，還有蛋白質(zhì)。那么蛋白質(zhì)又會在細胞膜的什么位置呢？（三）羅伯特森實驗（教師介紹）1959 年，羅伯特森在電子顯微鏡下看到了細胞膜清晰的暗 - 亮- 暗的三層結(jié)構(gòu)，他結(jié)合其他科學(xué)家的工作，大膽提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白質(zhì) - 脂質(zhì) - 蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子，兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子，生物膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。（羅伯特森的生物膜模型展示）教師：假如真像羅伯特森所提出的蛋白質(zhì)是均勻分布在膜兩側(cè)，且是靜態(tài)膜結(jié)構(gòu)，那么這能

7、解釋細胞膜復(fù)雜的功能嗎？能解釋變形蟲的運動、白細胞吞噬病毒嗎？學(xué)生：不能。教師：隨著新的技術(shù)手段不斷運用于生物膜的研究，科學(xué)家又進行了更深入的研究?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)當細胞膜斷裂后其斷裂面并不是提出問題提出問題學(xué)習(xí)必備歡迎下載均勻的。經(jīng)研究得知，蛋白質(zhì)在膜中是不對稱分布的，可以平鋪在脂質(zhì)表面， 還有鑲嵌、橫跨在脂質(zhì)雙分子層中。關(guān)于細胞膜的結(jié)構(gòu)特點人鼠細胞融合實驗（學(xué)生閱讀）1970 年熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗。教師提問：這個實驗說明了細胞膜有何特點？學(xué)生：細胞膜不是靜止的，而是具有一定的流動性。教師：根據(jù)分析的實驗，說說如果你是科學(xué)家，你會怎樣描述生物膜？（學(xué)生發(fā)言，教師給予一定的引導(dǎo)）教師

8、：隨著科技的不斷進步，后來又有一些科學(xué)家做了相關(guān)的研究與觀察，提出了一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型。 其中，1972 年桑格（）和尼克森（G.Nicolson ）提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。流動鑲嵌模型內(nèi)容：（一）磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。（其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）（二）蛋白質(zhì)分子有的平鋪在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）（三）磷脂分子是可以運動的，具有一定的流動性。（其分子的運動有多種形式）（四）大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。（也體現(xiàn)了膜的流動性）（五）細胞膜外表，有一層

9、由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）5 分鐘總結(jié)細胞膜結(jié)構(gòu)，并精講鑲嵌模型內(nèi)容。學(xué)習(xí)必備歡迎下載十、課堂小結(jié)我們這節(jié)課就到這里，一方面我們重溫了科學(xué)家探索細胞膜結(jié)構(gòu)的歷程，使我們加深了對科學(xué)過程和方法的理解。 另一方面我們也學(xué)習(xí)了生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，這對于我們學(xué)習(xí)下一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞接泻苤匾膸椭Ｊ?、練?xí)鞏固十二、布置作業(yè)：通過這堂課，一定讓你對膜有了新的認識課后請利用廢棄物嘗試制作細胞膜模型。另外還有一張相應(yīng)的習(xí)題。十三、板書設(shè)計：第 4 章第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型一、生物膜結(jié)構(gòu)探究歷程時間和人物歷史事件結(jié)論19 世紀末歐文頓多種物質(zhì)對膜通透性實膜是由脂質(zhì)組成的驗20 世紀初對紅細胞膜化學(xué)分析膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年，兩位荷蘭科學(xué)家紅細胞膜的脂質(zhì)鋪展成脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)單層分子的面積是原膜表面積的兩倍1959年，電鏡下膜呈“暗亮蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)羅伯特森暗”三層結(jié)構(gòu)1970年人、鼠細胞融合實驗。膜具流動性1972，桑格和尼克森新的觀察和實驗證據(jù)的流動鑲嵌模型基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型學(xué)習(xí)必備歡迎下載二、流動鑲嵌模型內(nèi)容：