高中生物必修一第四章第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》復(fù)習(xí)教案（9頁）

1、細(xì)胞膜的物質(zhì)組成、構(gòu)造和功能張家口第四中學(xué) 李凌虹一、復(fù)習(xí)目的1.知識(shí)與技能1簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容。2舉例說明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)。3通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。4 通過分析細(xì)胞膜的功能，樹立生物構(gòu)造與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辯證觀點(diǎn)5通過分析細(xì)胞膜的構(gòu)造和功能的統(tǒng)一，總結(jié)出細(xì)胞膜的特點(diǎn)。6探究細(xì)胞膜在實(shí)際生活中的詳細(xì)應(yīng)用。2.過程與方法1通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，嘗試提出問題，作出假設(shè)。2發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體構(gòu)造。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀1生物膜構(gòu)造的研究是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開展的，樹立生物構(gòu)造與功能相適

2、應(yīng)的生物學(xué)辯證觀點(diǎn)。2正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的根據(jù)，需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。3正確認(rèn)識(shí)技術(shù)在科學(xué)研究中所起的作用。二、復(fù)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)和解決方法1復(fù)習(xí)重點(diǎn)：1科學(xué)家對(duì)生物膜構(gòu)造的探究歷程。2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說的根本內(nèi)容。解決方法：設(shè)計(jì)問題串分析討論后，讓學(xué)生歸納總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型的根本要點(diǎn)。2復(fù)習(xí)難點(diǎn)：1對(duì)科學(xué)探究過程的分析，如何表達(dá)生物膜的構(gòu)造與功能相統(tǒng)一。2生物膜的空間立體構(gòu)造。3生物膜的流動(dòng)性特點(diǎn)。解決方法：用設(shè)問法講解生物膜構(gòu)造的探究歷程，在層層剝?nèi)ァ肮S衣中顯現(xiàn)構(gòu)造與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。三、課時(shí)安排：1課時(shí)四、教學(xué)方法：講述法、啟發(fā)

3、式。統(tǒng)一細(xì)胞膜的制備細(xì)胞膜的成分細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的特性細(xì)胞膜的應(yīng)用探究組成拓展總結(jié)五、板書設(shè)計(jì)六、復(fù)習(xí)過程教學(xué)程序老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1.引入2.細(xì)胞膜的提取實(shí)驗(yàn)3.細(xì)胞膜的成分4細(xì)胞膜的功能5、細(xì)胞膜的應(yīng)用提出問題：生物體都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，身體與外部的環(huán)境總是怎么樣的？細(xì)胞作為生命活動(dòng)的根本單位，也有構(gòu)造使細(xì)胞和外界隔絕開來，那就是細(xì)胞膜。要想理解細(xì)胞膜，先要提取到細(xì)胞膜提出問題：制備細(xì)胞膜實(shí)驗(yàn)的原理、材料、選材的原因、實(shí)驗(yàn)步驟、提純細(xì)胞膜的方法、實(shí)驗(yàn)中注意的細(xì)節(jié)分別是什么？提出問題：在剛剛這個(gè)同學(xué)的答復(fù)中，還有那些不夠嚴(yán)密的地方？提出問題：細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？我們是如何知

4、道的？大家看，最初認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過對(duì)膜成分的提取和鑒定？假設(shè)你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家，當(dāng)你做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)單分子的磷脂分子正好是紅細(xì)胞的兩倍時(shí)，大膽地展開你的想象力，你能做出什么假說？提出問題：那蛋白質(zhì)和磷脂的位置關(guān)系又是如何的呢？單位膜構(gòu)造模型繼承了前人的有關(guān)“脂雙層和“蛋白質(zhì)脂類蛋白質(zhì)三明治模型的結(jié)論，又成功地利用了先進(jìn)的電子顯微鏡的觀察結(jié)果作為證據(jù)。但是他將生物膜描繪為靜態(tài)的剛性的構(gòu)造，這一點(diǎn)很快又被新的技術(shù)手段下的實(shí)驗(yàn)所否認(rèn)。提出問題：有什么證據(jù)證明細(xì)胞膜中的物質(zhì)不是靜態(tài)的呢？質(zhì)膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。例如物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別

5、、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動(dòng)性親密相關(guān)。熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞交融實(shí)驗(yàn)，成功地指出細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。實(shí)際上，一些很簡(jiǎn)單的例子也能說明膜具有流動(dòng)性，如我們初中學(xué)習(xí)的白細(xì)胞會(huì)吞噬細(xì)菌就是一個(gè)很好的例子。提出問題：大家再想想類似的還有什么例子？在繼承前人的結(jié)論根底上，結(jié)合新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，又有科學(xué)家提出一些關(guān)于生物膜的分子構(gòu)造模型。其中1972年桑格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所承受。提出問題：流動(dòng)鑲嵌模型的詳細(xì)內(nèi)容是什么？老師補(bǔ)充磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)。膜脂分子的運(yùn)動(dòng)有多種形式：側(cè)向擴(kuò)散：同一平面上相鄰的脂分子交換位置。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：膜

6、脂分子圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)展快速旋轉(zhuǎn)。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)：膜脂分子圍繞與膜平面垂直的軸進(jìn)展左右擺動(dòng)。伸縮震蕩：脂肪酸鏈沿著與縱軸進(jìn)展伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：膜脂分子從脂雙層的一層翻轉(zhuǎn)到另一層，是在翻轉(zhuǎn)酶的催化下完成。旋轉(zhuǎn)異構(gòu)：脂肪酸鏈圍繞CC鍵旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)。提出問題：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？請(qǐng)說說你的看法。確實(shí)，流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的，但它無法完美地答復(fù)生物膜的所有功能。所以后來不斷提出一些新的模型，提出問題：分析生物膜模型的建立過程中，構(gòu)造與功能相適應(yīng)是如何得到表達(dá)的？功能相應(yīng)的細(xì)胞膜構(gòu)造提出問題：學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的知識(shí)后，在實(shí)際生活中的詳細(xì)應(yīng)用都有哪些答復(fù)以下問題：

7、生物體和外部環(huán)境是隔絕開來，體內(nèi)體外的物質(zhì)不能隨意進(jìn)出以討論小組的形式開展課堂討論交流原理：人的紅細(xì)胞在低滲溶液中由于過度吸水而漲破，從而得到細(xì)胞膜。材料：人的紅細(xì)胞的稀釋液選材的原因：人的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核及細(xì)胞器等膜構(gòu)造，防止了對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。提純細(xì)胞膜的方法：引流法、差速離心法實(shí)驗(yàn)中注意的細(xì)節(jié)：實(shí)驗(yàn)臺(tái)要平整；用吸水紙引流，并注意在顯微鏡下觀察細(xì)胞答復(fù)以下問題：應(yīng)該用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，而不一定是人的紅細(xì)胞應(yīng)該在顯微鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài)應(yīng)該用緩水流邊加水邊用吸水紙引流以討論小組的形式開展課堂討論交流19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)展過上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)

8、的通透性是不一樣的：凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。 提出假說：膜是由脂質(zhì)組成的。是從生理功能上入手，通過對(duì)現(xiàn)象的推理分析的。1925年荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel兩位科學(xué)別離純化了紅細(xì)胞，從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類，按Langmuir的方法進(jìn)展展層，并比較展層后的脂單層的面積和根據(jù)體積所推算的總面積，發(fā)現(xiàn)提取的脂鋪展后所測(cè)的面積同實(shí)際測(cè)量的紅細(xì)胞的外表積之比為1.82.21，約為兩倍。細(xì)胞膜中的磷脂是兩層的。1935年J. Danielli H. Davson發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的外表張力比油水界面的張力低得多，推測(cè)膜中含有蛋白質(zhì)。提出假說：提出了“蛋白質(zhì)

9、脂類蛋白質(zhì)的三明治模型。認(rèn)為質(zhì)膜由雙層脂類分子及其內(nèi)外外表附著的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。1959年在上述根底上提出了修正模型。1959年羅伯特森用提出假說：連續(xù)的脂質(zhì)雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內(nèi)側(cè)，極性端朝向膜外兩側(cè)，蛋白質(zhì)以單層肽鏈的厚度，通過靜電作用與磷脂極性端相結(jié)合，從而形成蛋白質(zhì)磷脂蛋白質(zhì)的三層構(gòu)造，稱之為單位膜。他提出真核細(xì)胞與原核細(xì)胞具有一樣的膜構(gòu)造。單位膜模型的主要缺乏在于：把生物膜的構(gòu)造描繪成靜止的、不變的，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。以討論小組的形式開展課堂討論交流1970年Larry Frye等將人和鼠的細(xì)胞膜用不同熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞交融，雜種細(xì)胞一半發(fā)紅色

10、熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。提出假說：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。以討論小組的形式開展課堂討論交流變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)；植物細(xì)胞的質(zhì)壁別離；動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮。以討論小組的形式開展課堂討論交流1磷脂雙分子層是生物膜的根本支架。2蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層外表，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。這里表達(dá)了膜構(gòu)造內(nèi)外的不對(duì)稱性。3在細(xì)胞膜的外側(cè)，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類構(gòu)造合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間的信息交流有親密聯(lián)絡(luò)。4磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。5大多數(shù)的蛋白質(zhì)也是可以運(yùn)動(dòng)的，也表達(dá)了膜的流動(dòng)性。以

11、討論小組的形式開展課堂討論交流生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜的研究將更加細(xì)致入微，對(duì)膜構(gòu)造的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和開展流動(dòng)鑲嵌模型。以討論小組的形式開展課堂討論交流功能相應(yīng)的細(xì)胞膜構(gòu)造將細(xì)胞與外界環(huán)境分割開磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)進(jìn)展細(xì)胞間的信息交流細(xì)胞膜上的受體、細(xì)胞膜的流動(dòng)性、胞間連絲細(xì)胞間的識(shí)別細(xì)胞膜外表上的糖蛋白細(xì)胞間的分泌細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞間的排泄細(xì)胞膜的流動(dòng)性、載體細(xì)胞間的免疫細(xì)胞膜外表上的糖蛋白、細(xì)胞膜的流動(dòng)性物質(zhì)交換細(xì)胞膜的流動(dòng)性、載體以討論小組的形式開展課堂討論交流癌癥的檢查、磷脂

12、小球在制藥業(yè)中的應(yīng)用、血液透析、海水的凈化等方面七、評(píng)價(jià)反響1變形蟲的任何部位能伸出偽足，人體的某些白細(xì)胞能吞噬病菌，這些生理活動(dòng)的完成說明細(xì)胞膜具有以下哪一特點(diǎn)A.選擇透過性B.一定的流動(dòng)性C.保護(hù)作用D.細(xì)胞識(shí)別21985年 Overton在研究各種未受精卵細(xì)胞的透性時(shí)，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)透過細(xì)胞膜非常困難。這說明組成細(xì)胞膜的主要成分中有_。31925年 Corter Grendel用丙酮提取細(xì)胞膜的脂，并將它在空氣水界面上展開時(shí)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)單層分子的面積相當(dāng)于原來細(xì)胞外表積的兩倍。由此可以認(rèn)為細(xì)胞膜由_組成。41970年，科學(xué)家用不同熒光染料標(biāo)記的抗體，分別與鼠

13、和人細(xì)胞膜上的一種抗原相結(jié)合，使它們分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。將兩種細(xì)胞交融成一個(gè)細(xì)胞時(shí)，開場(chǎng)時(shí)一半呈綠色，另一半呈紅色，但在 37 水浴中保溫40分鐘后，交融細(xì)胞上的兩種顏色的熒光呈現(xiàn)均勻分布。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明_，其原因是_。參考答案：1B 2。脂質(zhì) 3。磷脂雙分子層 4。細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性 構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子抗原是可以運(yùn)動(dòng)的八、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)家探究細(xì)胞膜構(gòu)造的歷程，這是一個(gè)在繼承中不斷驗(yàn)證、修正和完善開展的過程，這段科學(xué)史給予我們很多有用的啟示，使我們加深了對(duì)科學(xué)過程和方法的理解。另一方面我們也重點(diǎn)學(xué)習(xí)了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜構(gòu)造的假說中，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍承受認(rèn)同的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí)，理解和掌握流動(dòng)鑲嵌模型的根本要點(diǎn)，這對(duì)于更好的理解細(xì)胞膜構(gòu)造和功能的高度統(tǒng)一具有很重要的意義，并在此根底上探究細(xì)胞膜在生活中的