第二节生物膜的流动镶嵌模型(正式).docVIP

第二节 生物膜的流动镶嵌模型 教学目标： 1.知识目标：?①简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容?；? ②举例说明生物膜具有的流动性的特点?；?③通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律?。?；?；?；?。? ②生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。? 2.难点：①对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一；? ②生物膜的空间立体结构；? ③生物膜的流动性特点。? 三、教学用具：生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件；? 四、教学方法：直观教学法，讲授法，问答法 五、课时安排：一课时 六、教学过程： 1.导入： 教师：同学们，在前面我们制作真核细胞的三维结构模型中，遇到过用什么材料做细胞膜的问题，现在有三种材料：塑料袋、普通布和弹力布，你选用哪种材料呢？为什么？? 学生： 教师：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好一些。当这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。?： 教师：人们对事物的认识是有一个过程的，科学家当年正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始了对生物膜结构的孜孜以求地探索，历经了一百多年时间，走过了一条曲折的道路，直到现在仍有许多科学家在继续深入研究。让我们一起重温一下这段历史，会让大家对科学过程和本质的理解有所启发。下面，就让我们沿着科学家的足迹，和科学家一起来探究生物膜的结构。?一种物质或物体的结构是其组成成分间的组合形式的体现。要弄清某一物质或物体的结构，要先弄清其化学组成成分。那么细胞膜的组成成分是什么？ 问题（1）：探究细胞膜的组成成分是什么？? 展示材料①：欧文顿的实验及其相关的图片 时间：19世纪末，1895年? 科学家：欧文顿（E. Overton）? 实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。? 教师：根据这个实验现象，你能提出什么样的假说？? 学生：提出假说：膜是由脂质构成的。? 教师：没错，当时的欧文顿也和大家一样，提出膜是由脂质组成的这一假说。但是这仅仅是一个假说，还有没有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？? 学生：有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。? 教师：那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？? 学生：当时的技术不能实现。? 教师：这说明什么问题呢？? 学生：这说明技术对科学研究的重要作用。? 教师：展示材料②随着科技的不断进步，直至20世纪初，科学家才能第一次将细胞膜从哺乳动物红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。从而以实验说明了欧文顿的假说是成立的。也就是说假说是在实验与观察的基础上提出来的，同时又需要更进一步的实验来证明。? 问题（2）：探究这些物质是如何组成膜的？? 那么细胞膜中的化学成分是怎样有机结合构成细胞膜的呢？其中就涉及细胞膜中磷脂和蛋白质的排列方式及模型的构建。 资料：1917年欧文·朗缪尔（Langmuir）将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层，也就是铺展成单分子层。 ???? ? 展示材料③：戈特和格伦德对血影的研究? 时间：1925年? 科学家：荷兰Gorter和Grendel? 实验：两位科学分离纯化了红细胞，从一定数量的红细胞中抽提脂类，按Langmuir的方法进行展层，并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积，发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为（1.8～2.2）∶1，约为两倍。 教师：实验进行到这里，你觉得Gorter和Grendel?会怎么想？假如你是当时的科学家，当你做实验时发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时，大胆地展开你的想象力，你能做出什么假说？? 学生：细胞膜中的磷脂是两层的。? 教师：对，那这两层磷脂分子在细胞中又是怎样排布的呢？大家能不能试着在草稿纸上画出双层磷脂的排布示意图？（提示一下：细胞膜应两面都处于水环境中，即组织液中） 学生：思考并画出示意图 教师：巡视学生并选出最符合细胞膜结构的模型。 问题（3）：除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那蛋白质和磷脂的位置关系又是如何的呢？? 展示