2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1-4.2生物膜的流动镶嵌模型教案（表格式）

《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计
教学目标
1.知识目标：
简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容；
2.情感与价值观目标：
使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点；
3.能力目标：
培养学生的推理与想象能力。
教学重点
流动镶嵌模型的基本内容。
教学难点
探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。
教具准备
生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件
课时安排 1课时
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计目的
引 言 PPT展示 本节课题，直入主题 同学们，本节课由我和大家一起来学习——生物膜的流动镶嵌模型。 对，就是我们课本封面的这个模型。经过了前面的学习，我们已经对生物膜有了一定的了解，这节课我们重点要学习的是流动镶嵌模型的内容及其构建过程中的探索历程. 直入主题
一. 流 动 镶 嵌 模 型 的 基 本 内 容 我们先进入第一环节，初步认识流动镶嵌模型，学习其基本内容 参照课本或学案，阅读流动镶嵌模型的基本内容（可齐读） 初步学习模型的基本内容
二． 对 生 物 膜 的 探 索 历 程 1. 探 索 一 生 物 膜 的 主 要 成 分 同学们做的很好，那这个流动镶嵌模型是如何构建起来的呢，引用汪堃仁院士等主编的《细胞生物学》的一句话：膜的研究是当前细胞生物学和分子生物学的重要课题之一 ，其实不仅是当前，历史上科学家对于膜的研究也从未停止。 我们一起进入第二环节—深入探索流动镶嵌模型。 首先是对于生物膜成分的探索 结合图片和我们已有的知识，请同学们回答，构成膜的主要成分是 请同学们阅读课本，找到相关的实验证据 脂质和蛋白质/磷脂和蛋白质 课本P65第二段+第三段+P69课后练习—基础题—2 学生阅读课本。
2. 探 索 二： 生 物 膜 的 结 构 确认了生物膜的成分，我们继续生物膜结构的探索 展示模型：观察模型，膜中的脂质（磷脂）是如何排布的呢？对，我们称之为脂双层或磷脂双分子层。这就是膜的基本支架。 那么有没有相关实验可以得出这个结论呢？ 为什么是两层？其他形式可以吗？要回答这些问题，我们需要了解： 1..磷脂分子有什么特点 2.磷脂在水中铺展成单层会怎样 3.细胞膜两侧的环境如何 ？ 排列为两层 1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。 1.请同学用磷脂分子的模型讲解：磷脂是一种由甘油，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。 2.同学代表在黑板演示磷脂分子在空气—水界面的排布 （画出） 3.通过查找课本P35和P47得出，细胞膜内外都是水环境 （画出） 学生讲解，学生排布，体验更深刻，对结构理解更深
结合流动镶嵌模型的基本内容和结构模型，说出蛋白质分子在脂双层中的位置 关键词：镶在、嵌入、贯穿 同学们思考：这种排布是在膜蛋白被发现之初就确定了吗？ 当然不是，20世纪40年代，曾有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质，但直到50年代，电子显微镜诞生，科学家用它来观察细胞膜。 现在，我们穿越到1959年，置身于当时当地，来看一则消息 PPT展示罗伯特森的实验及其提出的模型 官宣: 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把生物膜描述为静态的统一结构 阅读资料1，了解电镜成像技术 你赞成这个结构模型吗？ 如果有异议，理由是什么？ 对，这个模型并不能解释我们所提出的生物膜的种种现象，即此结构与膜的功能并不相适应。老师这还有一个实验—冰冻蚀刻技术显示蛋白质分布，我们可以通过资料2了解冰冻蚀刻技术，这一技术手段的运用，让我们更加接近生物膜结构的真相，我们可以看到膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，（同学们，接） （刚还有同学提到了人—鼠细胞的融合实验，这一实验说明——随机） 2. 1970年，科学家进行了人—鼠细胞融合实验 ，由此说明 3构成膜的磷脂分子也是可以运动的。（引导学生用双手演示磷脂分子的运动） 所以，我们可以说 4.在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出了一些关于生物膜的分子结构模型。其中，1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受，即本节所学模型 答：蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层 同学们讨论并举例说明理由 （可能会提出的例子：变形虫运动/白细胞的吞噬作用/细胞生长/生物膜之间通过小泡进行融合和转化/质壁分离和复原现象说明膜有一定的伸缩性/生物膜的选择透过性等，甚至提出人—鼠细胞融合实验） 有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的，蛋白质在脂双层中的分布是不均匀的 膜上的蛋白质分子是可以运动的 细胞膜具有流动性 学生积极参与，前后知识的衔接更紧密，对结构与功能相适应的观点体会更深
三. 强 化 提 升 让我们再次重温并深刻理解流动镶嵌模型的基本内容 模型中还有一处我们未曾提到，他是什么呢？阅读课本P68小字，找出答案吧。 （1）磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧。 （2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。 （3）在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结构合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系。 （4）除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。 （5）磷脂分子是可以运动的，具有流动性；大多数的蛋白质也是可以运动的，也体现了膜的流动性。 ——结构特点 流动镶嵌模型与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构有何异同 人们对于生物膜的研究从未停止，大家可以看下课本P74的科学前沿。 最后，老师提供自制的磷脂分子和蛋白质分子，各小组尝试制作细胞膜的流动镶嵌模型，体验模型之美吧 学案列出要点 本节设计意图：用心体会科学家的探究历程，对学生进行科学态度、科学方法以及科学思维方式养成的教育。激发学生的参与，培养其思维的独创性。通过科学史的学习，使学生认识到科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展态势，从而培养他们用发展的眼光看问题。
板书设计
一．生物膜结构的探索历程
1.生物膜的成分：
2.生物膜的结构
3.生物膜的结构特点：具有一定的流动性
二．流动镶嵌模型的基本内容
练习题：课后练习