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

生物膜的流动镶嵌模型
一、教材分析
本节教材的主要内容分为两个部分∶对生物膜结构的探索历程，流动镶嵌模型的基本内容。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.介绍生物膜结构的探索历程
2.流动镶嵌模型的基本内容
3.流动镶嵌模型的特点
（二）过程与方法
通过对生物膜结构的探索历程进行了解，更加深刻地掌握生物膜的流动镶嵌模型。
（三）情感、态度与价值观
通过流动镶嵌模型探索过程，我们可以懂得生物学就是不断地试错，不断的进步，才能得到更加准确的结果。科学家研究生物膜的结构历程是从物质跨膜运输的现象开始的。分析成分是了解结构的基础现象和功能，又是提供研究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说。又通过进一步的实验来修正假说。其中方法和技术的进步起到了关键的作用。这也说明了科学是一个动态发展的过程，这一过程是永无止境的。
三、教学重点和难点
（一）重点：
1 生物膜结构的探索历程
2.流动镶嵌模型的基本内容
3.流动镶嵌模型的特点
（二）难点：
1.磷脂双分子层
2.流动镶嵌模型的基本内容
3.流动镶嵌模型的特点
四、课前准备
（一）教师：准备教学PPT，教案。
（二）学生：预习课文，对今天所讲内容有初步了解。
教学策略：创设情景---观察思考----分析讨论---归纳总结----得出结论
五、板书设计
第四章
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
生物膜结构的探索历程
生物膜的流动镶嵌模型
糖被（一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成的糖蛋白）
糖蛋白（细胞识别、保护、润滑、免疫）
磷脂双分子层（构成膜的基本支架）
蛋白质分子（承担膜的主要功能）
流动镶嵌模型的特点
六、教学过程
（一）导入
从物质跨膜运输的实例可以看出，生物膜对物质进出细胞是有选择性的。为什么生物膜能够控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系？当年科学家正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始生物膜的探索。
（二）新授
（1）生物膜是一种动态的结构，具有膜脂的流动性和膜蛋白质的运动性。膜的流动性是指膜内部的脂和蛋白质分子的运动性。膜的流动性不仅是膜的基本特性之一，也是细胞进行生命活动的必要条件。
（2）生物膜的主要化学成分是脂类和蛋白质，还有少量糖类。关于这些组分在膜中是如何排列和组织的、以及它们之间是如何相互作用的等问题，许多学者进行了多方面的研究，先后提出了数十种不同的生物膜分子结构模型。（拓展）
流动镶嵌模型
晶格模型
板块镶嵌模型
脂筏模型
（3）介绍生物膜结构的研究进程（拓展）
成立前提：a.红细胞的全部脂质都在膜上；b.丙酮法抽提完全；c.RBC平均表面积估算正确。（70%~80%偏低）。
40年后Bar重复这一试验发现红细胞膜平铺面积应不是70%～80%，而是1.5倍还有蛋白质表面，同时干膜面积是99μm ，湿膜面积则为145μm 。两项误差相抵，结果基本正确。
（4）介绍生物膜结构的探索历程。
实例（实验） 结论（假说）
将膜提纯并进行化学分析 膜的主要成分是脂质和蛋白质
脂溶性物质更易通过细胞膜 膜是由脂质组成的
电镜下细胞膜呈现清晰的暗亮暗3层结构 生物膜由蛋白质脂质蛋白质3层结构构成
红细胞膜中取去铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
人鼠细胞杂交实验 细胞膜具有流动性
1972年，不断观察及实验数据分析 提出生物膜的流动镶嵌模型
（5）下面介绍公认的流动镶嵌模型。
这一模型是Singer和Nicolson在1972年提出的。流动镶嵌模型保留了夹层学说和单位膜模型中磷脂双层的排列方式，即流动的脂双层分子构成膜的连续主体，蛋白质分子以不同程度镶嵌于脂质双层中。
主要特点是：
①强调了膜的流动性，膜中脂类分子既有固体分子排列的有序性，又有液体的流动性，即流动的脂类分子层构成膜的连续整体；
②强调了膜的不对称性和脂类与蛋白质分子的镶嵌关系。膜中球形蛋白质分子不同程度地镶嵌在脂类双分子层中，蛋白质分子的非极性部分嵌入脂类双分子层的疏水尾部去，极性部分露于膜的表面，似一群岛屿一样，无规则地分散在脂类的海洋中。
这二模型的不足之处：忽视了蛋白质分子对脂类分子流动性的控制作用，忽视了膜的各个部分流动性的不均匀性等等。
（6）展示生物膜的结构模型示意图。讲解流动镶嵌模型的基本内容。
生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架。这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
（7）讲解流动镶嵌模型的特点。
（8）课外制作：利用废旧物品制作生物膜模型 。
（三）总结
生物膜的选择透过性与它的成分和结构密切相关。关于生物膜的结构，目前大多数人接受的是流动镶嵌模型。这个模型认为磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。（四）作业
1. 完成课后练习。
2．熟记磷脂双分子层的结构。
3. 熟记磷脂双分子层的特点。
4．预习下一小结的知识。
七、教学反思
本节课的设计从引起学生的好奇心开始，让学生更加投入课堂。培养学生的观察能力，即活跃课堂气氛，又锻炼学生观察能力，为以后的学习打下良好的基础。通过课堂讨论，增强学生的合作交流能力。通过设计问题，培养学生判断、推理能力，锻炼学生独立思考的能力。通过提出问题和解决问题有利于学生的科学思维和科学方法的养成。课后作业中让科学复述课堂中的知识点，锻炼学生提炼信息的能力和表达能力。