第四章第二节 生物膜的流动镶嵌模型
一、教材和学情分析
本节课是人教版教材必修一模块第3章第2节的内容。课程标准中与本节课内容有关的具体内容标准是“简述细胞膜系统的结构和功能”。这项要求包括两层含义：一是简述细胞的生物膜系统的概念和功能；二十简述生物膜的结构。“生物膜系统的概念和功能已经安排在第3章第2节中，此外，在第3章第1节《细胞膜---系统的边界》中已经讲述细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成，此外还有少量的糖类，并且安排了用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的实验，讲述了细胞膜的功能，为本节课膜结构的探究奠定基础。因此，本节的知识目标定为“简述生物膜的结构“。
本节教材介绍了人类探究生物膜结构的过程和方法，可以加深学生对科学的历史和本质的认识，特别是这些内容中所体现的结构与功能相统一、技术手段的进步促进科学的发展等观点，对学生情感态度与价值观领域的发展有重要价值。所以本节课的情感目标定为① 使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点② 培养学生严谨的推理和大胆想象能力③ 认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学。
学生已经学习了细胞的结构以及细胞膜的功能，在知识建构上有一定的基础。但是本节课生物膜结构模型的建构历程比较长，资料也比较多，学生作为高一新生来说，自己理清脉络有一定的难度，所以我在没部分资料前都加了标题，引导学生，一步步的提出假设，大胆探究，最后实验验证。在此过程中，学生不但理清了脉络，也不知不觉的遵循了科学探究的一般流程。
二、教学目标
1.1 知识与技能
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
1.2 过程与方法
分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设
1.3 情感、态度与价值观
① 使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点
② 培养学生严谨的推理和大胆想象能力
③ 认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观
二、教学重难点
2.1 教学重点
① 对生物膜结构的探索历程
② 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容
2.2 教学难点
①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
②生物膜的流动性特点；
三、教具准备
①磷脂分子磁性模型，蛋白质磁性模型，展示用白板，白板笔
②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件
四、教学策路
以课程标准为依据，以生物体结构和功能相统一为理念，以注重双基为出发点，以研究细胞膜结构的科学史中的资料为载体，以“探究式教学法”为手段，以培养学生发现、分析、解决问题的能力，参与、合作意识，以及严谨的科学态度及勇于探索的科学精神为目的。本节安排1课时。
五、教学过程设计
引入
多媒体展示一首关于细胞膜的小诗。教师提问：这首诗中的“谁“指的是什么结构？根据是什么？细胞膜有什么功能？那细胞膜有什么样的结构才能体现这些功能？（调动学生的已有的知识经验，引发学生探究细胞膜结构的好奇心。对学生的思维进行“热身”作用）
膜成分的探索
要弄清一种物质或物体的结构，首先要弄清其组成成分。那么细胞膜的组成成分是什么呢？先演示相似相容小实验，然后简单解释相似相容原理。多媒体显示实验一，问题1：你能推测出什么结论？根据是什么？问题2：在推理分析得出结论后，为什么当时欧文顿没有对膜的成分进行提取、分离和鉴定？（通过对小实验的观察，可以帮助学生得出实验一的结论。并且通过两个问题，引导学生明白实验技术是推动科学发展的因素之一）然后资料展示膜成分。设置问题：磷脂和蛋白质在膜上如何排列？（引入下一环节）
3. 膜结构的探索
合作探究一：先介绍磷脂分子的特性，然后让学生根据其特性，用手中的材料，小组合作探究磷脂分子在水面上的排列情况，讨论后学生代表展示。（培养了学生的小组合作能力，和表达能力，并且根据信息能够自己得出结论）
合作探究二：细胞是生活在水环境中的，那磷脂分子如果都浸入到水中又会是如何排列？讨论后学生代表展示（经过教师的提示，实现对知识的迁移，也培养了学生解决问题的能力，而且，在展示后，学生能够自己发现问题）。
合作探究三：磷脂分子在膜上如何排列？有一定难度，所以设置两个水槽“隔板”的孔隙处的排列图，一方面培养学生知识迁移和应用能力，另一方面为推测细胞膜结构模型做知识铺垫。荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel红细胞膜实验为学生的猜想做论据。从此，得出磷脂双分子层
教师引导问题：蛋白质位于脂双层的什么位置呢？简介罗伯特森 1959 年提出的三明治模型 ，通过多媒体展示白细胞吞噬病菌的动画，让学生指出三明治模型的不足。说明细胞膜不应是静态的结构，而应当是动态的弹性的结构。有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性。至此，流动镶嵌模型已经呼之欲出了。
通过“冰冻蚀刻电子显微法”让学生清晰的知道蛋白质与磷脂双分子层的位置关系。此时，让学生动手构建模型，并推断糖蛋白的位置。加深对细胞膜结构的认识。
合作探究四：自己用手中的材料构建膜的平面模型，学生代表总结要点。教师在学生总结的基础上补充讲解流动镶嵌模型。
4. 小结
最后，通过整个探究过程回顾，教师总结提升三个要点。实现情感价值观目标。并且通过概念图总结本节内容
5. 课程检测 以小卷形式呈现，避免因部分学生看不清屏幕导致的无法认真做题。
六．几点反思
（一）成功之处
本节教学设计的实践效果：这一节课并不是重结论，而是重过程，即问题的发现和探究过程。
1．学生在老师的指导下，依据资料和图片，结合已经学过的知识，层层设疑，步步深入达到探究新知识的目的。
2．教学设计符合学生的认知规律，有利于训练思维和能力的培养。
3．教学中小组讨论、成果展示、学生回答问题，课堂练习，主体作用发挥突出。
4．成功运用多媒体手段和模型构建的方法，对于突破教学难点，突出教学重点，深化学习效果，起了重要作用。
（二）存在问题
1. 在课堂上学生主动发现问题、提出问题的较少，学生的自主性学习稍显不足。
2．如果教学资料由学生自己课外收集，训练收集资料的能力和自学能力，进一步发挥学生在课堂上的主体作用，提高学习能力则会更好。
3．分层次教学设计的不够。
课件24张PPT。第2节 生物膜的流动镶嵌模型第四章 细胞的物质输入和输出是谁,隔开了原始海洋的动荡,
是谁,为我日夜守边防,
是谁,为我传信报安康。
没有你,我——一个小小的细胞
会是何等模样?细胞膜的功能？1.将细胞与外界环境分隔开
复习回顾：
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流让我们跟随科学家一同去探索吧！一、生物膜成分的探索随着实验技术的发展，科学家对膜进行了分离、提取和鉴定等工作，发现膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质中磷脂含量最多，此外，还含有少量的糖类。思考：这些成分在膜上是如何排列的？
化学小资料：磷脂分子疏水性尾部亲水性头部水两个水槽“隔板”的孔隙水水水溶液水溶液膜上的磷脂分子必然排列为连续的双层磷脂双分子层二、生物膜结构的探索蛋白质位于膜的什么位置呢？思考：罗伯特森提出“三明治模型”假说：
细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。三、生物膜结构的探索三明治模型无法解释的现象人细胞鼠细胞荧光标记膜蛋白一、对生物膜结构的探索历程膜上蛋白质可以运动，细胞膜具有一定的流动性标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层中。蛋白质在膜中的分布是不对称的冰冻蚀刻电子显微法1972年辛格和尼克森提出了新模型—流动镶嵌模型，为多数人所接受。流动镶嵌模型流动镶嵌模型的基本内容： 1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。2、蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层上，体现了膜结构的不对称性。3、生物膜具有一定的流动性4、细胞膜外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被（糖被与细胞识别、细胞间的信息交流有密切联系） 。分析生物膜模型的建立和完善过程，
你有哪些收获？3 .探索历程的艰辛 1.结构与功能是相适应的2.实验技术推动科学发展小结：生物膜具有一定的流动性磷脂双分子层蛋白质分子主要成分基本支架三种位置镶嵌结构特点具有流动性大多数分
子运动的脂质覆盖贯穿二、流动镶嵌模型的基本内容谢 谢！评测练习
一．选择题
1.胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质以自由扩散的方式优先通过细胞膜，这是因为（ ）
A.细胞膜具有一定的流动性 B.细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子
C.细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架 D.细胞膜是选择通过性膜
2.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的都依赖于细胞膜的（ ）
A. 保护作用 B. 一定的流动性 C. 主动运输 D. 选择透过性
3.细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是（ ）
A. 糖蛋白 B. 磷脂 C. 脂肪 D. 核酸
4.右图示细胞膜的亚显微结构，与细胞膜功能无直接关系的是（ ）
A．为细胞的生命活动提供相对稳定的环境
B．完成细胞间信息传递需要①
C．选择性的物质运输并伴随着能量消耗
D．细胞经同化作用合成膜蛋白②的过程
二．简答题
6.细胞膜的化学成分：细胞膜主要由______和______组成，还含有少量的_______。构成膜的脂质主要是______，还有少量的______和___________。 是细胞膜的基本骨架； 是细胞膜功能的主要承担者。
7.人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的 。体现了细胞膜的 特点。其它典型例子：
。
8.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？
