人教版必修一生物4.2--生物膜的流动镶嵌模型(共37张PPT)

第14课时 生物膜的流动镶嵌模型

[目标导读] 1.阅读教材P65～67内容，体会科学家建立生物膜模型的过程。2.结合教材图4－6，阐明生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

[重难点击] 生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

一 对生物膜结构的探索历程

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？生物膜结构的探索历程如何？请阅读教材P65～67内容，结合下列材料进行分析：

1.从生理功能入手的科学研究

(1)材料 19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞进行通透性实验，发现凡是可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。

结论：膜是由脂质组成的。根据相似相溶原理，苯(脂溶性)和Na＋(非脂溶性)中，苯更容易通过细胞膜。

(2)20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。

(3)材料 科学家通过研究发现磷脂分子的结构如图所示。

水是一种极性溶剂，根据磷脂分子的结构特点，(如图)画出它在水—空气界面上的分布情况(用表示磷脂分子)。

答案

(4)材料 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。 结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

2.静态结构模型的提出

材料 1959年，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(如图)。

罗伯特森提出所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。

结论：生物膜为静态的统一结构。

该模型缺点：认为生物膜是一个静态结构，无法解释细胞生长、变形虫运动、摄食等现象。

3.新技术带来新模型

(1)材料 1970年，弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀分布，结果如下图。

结论：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以运动的，即细胞膜具有一定的流动性。

第2节 生物膜的流动镶嵌模型

课前自主预习案

一、对生物膜结构的探索历程

1．早期历程[填表]

时间(人物) 实验依据 结论或依据

19世纪末欧文顿 对植物细胞的通透性进行实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞膜

膜是由脂质组成的

20世纪初 对哺乳动物红细胞膜进行化学分析 膜的主要成分是脂质和蛋白质

1925年荷兰科学家 从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

1959年罗伯特森 电子显微镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的结构 所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质构成，是一种静态的统一结构

2．荧光标记细胞膜实验[填图]

3．桑格和尼克森的结论

在新的观察和实验证据的基础上，提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。

二、生物膜的流动镶嵌模型

1．结构模型[据图填空]

(1) 名称：磷脂双分子层作用：细胞膜的基本支架特点：具有一定的流动性 (2) 名称：蛋白质分子位置 镶在磷脂双分子层的表面部分或全部嵌入磷脂双分子层中贯穿于整个磷脂双分子层特点：大多数蛋白质分子是可以运动的

(3) 名称：糖蛋白位置：分布于细胞膜的外表功能：保护、润滑和细胞识别等

2．结构特点

生物膜的结构特点是具有一定的流动性。

1.判断下列叙述的正误

(1)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的( )

(2)不同细胞膜的磷脂分子是相同的，而蛋白质分子是不同的( )

(3)哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖时，需要载体蛋白协助，可以逆浓度梯度进行( )

(4)甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜( )

答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×

2．下列关于生物膜结构探索历程的叙述，不正确的是( )

A．最初的探索是通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的

1 生物膜的流动镶嵌模型

1 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

① 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

② 发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构

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

2 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；

3 教具准备

①与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片

②生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件

4 教学策路

以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。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，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。本节安排1课时。

5 教学过程

教学过程 教师组织与引导 学生活动 目标达成

标题

引入 小诗引出细胞膜并复习细胞膜的功能，由结构决定功能的生物学观点引出本节标题 有意识记本节课的内容

叙述细胞膜三大功能。

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。

教师与学生一起来体验科学家探索生物膜结构膜结构到底是怎样的呢？

科幻之旅

如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪 (1)早期对生物膜结构模的探究是

从生理功能入手还是用显微镜观察生物膜，去想像它的结构入手？为什么？

4．2“生物膜的流动镶嵌模型”的教学设计 一、 教材内容分析

“生物膜的流动镶嵌模型”与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质

的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了

知识准备。所以,这节的内容安排很巧妙，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。

本节主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部

分。在对物膜结构的探索历程中，主要以时间为顺序介绍了不同国度许多科学家探索细胞膜

结构主要过程和方法，通过该内容的教学，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；在生物膜的流动镶嵌模型中，主要介绍了生物膜

的流动镶嵌模型的基本知识，为学生学习后续内容如物质的跨膜运输奠定知识基础。

二、 学情分析

学生已经了解了细胞、知道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构，尤其是是学

习了细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识，明确了细胞膜成分主要是磷脂和蛋白

质，了解细胞膜的主要功能是细胞与外界环境分开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息

交流等，为本节知识的学习奠定了基础。

高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初

步建立，但还很不完善。在初中阶段虽然学些科学方法知识，但有关的知识还不系统。

三、 教学目标

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

4、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

5、 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，树立科学知识和观点是在不断发展的观念。 四、教学重点、难点分析

教学重点

1、科学家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。