生物膜的流动镶嵌模型 学案
姓名 班级
将磷脂分子在空气和水的界面铺成单层（画出示意图）
空气
水
2、1972年， 和 提出生物膜的 模型
3、画出生物膜的模型图
生物膜的流动镶嵌模型
课题来源：人教版 模块一 分子与细胞
名 称：生物膜的流动镶嵌模型 所属单元章节：第四章 第一节
教师姓名
马晓霞
所在学校
济川中学
联系电话
13925544010
QQ邮箱
284012614@qq.com
教学分析
课标要求
简述细胞膜系统的结构和功能
教材分析
本节内容与第一节“物质跨膜运输的实例”所反应的生物膜具有一定的选择透过性有一定的联系，并对后面学习跨膜运输的方式做了知识准备。这一节在第四章起着承上启下的作用。
本节第一部分介绍了对生物膜结构的探索历程，使学生切身感受科学的魅力，明白科学发现是长期的过程；科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说并非一成不变，需要不断修正、发展和完善。第二部分内容是生物膜的流动镶嵌模型的基本内容，在众多对细胞膜结构的假说中，生物膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，能较好地解释人们对生物膜功能的认识，有助于帮助学生建立结构和功能相适应的特点。
学情分析
学生已了解细胞膜的成分、功能，细胞结构，物质跨膜运输的实例等相关知识，为本节的学习奠定了知识基础。同时高中的学生有一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性、逻辑性已初步形成，并且学生有一定的动手能力。但是我们的学生对知识的迁移能力不是很强，发散思维能力较差。
教学重点、难点
1、教学重点：流动镶嵌模型的基本内容
2、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
教学策略
本节课采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，同时配以多媒体、动画辅助教学，帮助学生理解流动镶嵌模型，形成生物膜的立体空间结构，感受科学的探究历程。
教学目标
知识目标：简述生物膜的结构
能力目标：尝试提出假说
情感目标：1、探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用
2、探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构和功能相适应的观点
教学过程（流程及与之匹配的具体行为方法）
教学环节
教学目的
教师行为
学生行为
一、导入新课
1、复习相关知识，为学生学习新课做知识铺垫。2、让学生认识到建立生物膜的模型必须从结构与功能相适应的观点来思考，同时激发学生学习生物膜模型的探索历程的热情。
1、问题：生物膜系统包括什么
2、问题：如果要制作细胞模型，选哪种材料做细胞膜比较好，塑料袋、普通布还是弹力布？
3、追问：真正的细胞膜不是简单的弹力布可以代替的，那么真正的细胞膜的模型是什么样的呢？
思考问题，回答问题
二、细胞膜的成分
1、让学生根据实验现象，尝试提出假说，培养学生的思维能力。
2、利用材料，设计“问题串”以问题驱动学习，让学生知道模型构建需要的条件和知识等。
1、展示欧文顿实验材料，并提出问题：
①从欧文顿的实验，我们可以推出什么？
②欧文顿认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？
③在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？
④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？
2、展示细胞膜化学分析实验资料
提问：①细胞膜能被溶解脂类的物质溶解说明什么？
②细胞膜能被蛋白酶破坏说明什么？
归纳：细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质
学生阅读材料，尝试提出假说；
思考问题，回答问题。
三、细胞膜的结构（磷脂分子的排布）
学 1、学生亲自动手排列模
型 让学生不但形象、直观
的 地了解模型构建的过程程 也让他们置身其中，探索 索、体验成功的喜悦
2、通过对其他同学的判断、评价，让学生积极思考，积极参与教学活动。
提出问题：磷脂和蛋白质是通过什么样的排列方式参与膜的构建？
简介磷脂分子的结构
【探究活动1】
若将磷脂分子置于盛水的烧杯中，那么在空气和水的界面上，它们会怎样排布呢？请画出相应的示意图。讨论可能方式，并说明理由。
展示资料：若将磷脂分子置于盛水的烧杯中，那么在空气和水的界面上，它们实验：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
结果：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
提问：上述实验可以得出什么结论？
老师利用教具摆出可能的层数，
对每一种排列方式提问细胞膜表面积与单层磷脂分子的面积关系
得出结论：细胞膜中的磷脂分子排列为双层。提问：细胞膜中的双层磷脂分子是如何排列的呢？
【探究活动2】
学生利用模型排列出细胞膜中磷脂双分子的可能排列方式
提问：细胞内部是什么环境？
简介细胞生活的环境，进一步引导分析模型的正误，并修正得出正确的排列方式。
归纳得出结构：磷脂双分子层两侧都是亲水的头部在表面
学生代表在黑板上摆出模型，其余同学思考并画出相关示意图，对黑板上同学摆出的模型进行判断和修正。
学生和老师一起分析构建的模型，并对模型进行修正。
三、细胞膜的结构
（蛋白质分子的排布）
重现科学家的实验，让学生体会科学研究是一个漫长的、艰辛的过程，在科学探究过程需要不断的修正、不对的完善，对学生进行情感教育。
提问：细胞膜中除了磷脂分子外，还有蛋白质成分，蛋白质分子是如何分布的呢？
阅读罗伯特森实验资料，并进行模型的构建，提出假设。
思考：“三明治”模型说细胞膜是静止的，你同意吗？有什么实例说明吗？
展示人鼠细胞融合实验，引导学生认识组成细胞膜上的分子是可以运动的的观点。
投影简介冰冻蚀刻电子显微法得到的细胞膜图像。
看图说话，直观认识到蛋白质的“镶嵌”性。
逐步完成流动镶嵌模型的构建。
阅读课本：电子显微镜下观察到的“明——暗——明”，提出“三明治”模型。
?
回忆学过的知识举例说明细胞膜不是静止不动的
对三明治模型进行修正，认同桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。
四、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容
帮助学生理解生物膜的结构特点，提高学生对知识的迁移能力和应用能力。培养学生抓关键词，梳理知识的能力。
播放生物膜流动镶嵌模型动画
提问：生物膜结构有什么特点？
进一步提问：为什么人鼠细胞可以融合？植物细胞发生质壁分离时，细胞膜有什么变化？
具体学习生物膜流动镶嵌模型的基本内容
提问1：基本支架是？
蛋白质分布的位置有几种？
提问2：书本上的模型和黑板上的模型有何差异？讲解糖蛋白的相关知识
观看动画、思考问题，回答问题，总结生物膜的结构特点
学习流动镶嵌模型的基本内容，回答问题。
修正黑板上的模型。
五、构建概念图
让学生学会归纳、总结、建立知识间的联系
在探究的基础上，引导学生构建生物膜结构相关知识的概念图
构建概念图、完成学案
六、完成学案
落实知识点
扎实基础
画出生物膜模型图
画图
教学反思（课后自评）
上课前，我是想在讲科学家探索生物膜结构的过程时，要让学生自己自己分析实验、提出假说，体会科学家的探究精神，同时用自制的教具帮助学生理解生物膜的模型，以及磷脂单分子层面积和膜面积的关系，教学时，发现预期目标可以实现，这节课不足的是教具准备的数量有限，同时在时间安排上，没能安排足够的时间做练习，在与学生互动环节上没能实验预期的效果，在以后的教学中，要想办法弥补这些不足，争取把课上的更好。
四、教学评价（课后他评）
课件20张PPT。生物膜系统包括细胞膜 、细胞器膜、核膜
塑料袋、普通布、弹力布第2节 生物膜的（ ）模型 ●●不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜●●●●●●●●时光机之一：19世纪末，欧文顿实验欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验假说：膜是由脂质(磷脂)组成的相似相溶原理时光机之二： 20世纪初，科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并且进行了化学分析：说明：膜的主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质疏水亲水磷脂分子的结构 在水—空气介面，磷脂分子铺成单层，磷脂分子是如何排列的？ 时光机之三：1925年，两位荷兰科学家实验
实验：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
结果：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍
结论:?细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为连续的两层
细胞生活的环境如下图
两层磷脂分子在细胞中是如何排列的呢？时光机之四： 1959年，罗伯特森实验“蛋白质-脂质-蛋白质”三层结构
认为是静态的统一结构小资料：电子显微镜是用电子束来照射被检验样品。蛋白质电子密度高,显得灰暗，磷脂分子的电子密度低，光亮。请思考：细胞膜是静态的吗推论:细胞膜是动态的,有弹性的人细胞鼠细胞杂交细胞时光机之五：1970年科学家进行荧光标记的小鼠
细胞和人细胞融合实验实验表明：细胞膜上的蛋白质分子可以运动。时光机之六：20世纪60年代，科学家用新技术揭示了细胞膜中的蛋白质的分布。※1972年，桑格和尼克森提出 生物膜的（ ）模型 流动镶嵌1、膜结构内外是不对称性的
2、膜结构具有一定的流动性（结构特点）因为组成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动基本支架？ 蛋白质分布的三种位置？思考
1、人、鼠细胞能融合为一个细胞，体现了细胞膜的什么特点？
2、质壁分离及质壁分离复原实验过程原生质层是如何伸缩的呢？体现了细胞膜的什么特点？ 细胞膜的结构示意图3、糖蛋白：分布于细胞膜的外表面，与细胞的识别等有关。细胞间的信息交流本节知识小结磷脂蛋白质磷脂双分子层贯穿嵌入镶在表面具有一定的流动性
