高二生物(新人教版)第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型(配套课件)

第2节 生物膜的流动镶嵌模型（课堂案）

学习目标

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流动性特点

3、体验科学家对细胞膜结构的探索过程

学习重点 构建生物膜的流动镶嵌模型

学习难点 在构建生物膜模型的过程中体验“提出问题、作出假说、实验验证、得出结论”的探究过程。

学习过程

资料1：1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

【验证1] 细胞膜提取分离和成分分析

资料2：20世纪初，科学家第一次将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。

相关知识链接P66页：

构建模型1（图1）— 磷脂分子在空气和水的界面

上是怎样排列的

资料3：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel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。

构建模型2——磷脂双分子层可能的的排布方式（不考虑任何限制,用四个磷脂分子表示）

说说明：表示磷脂分子

资料4：1959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。

所有的生物膜都由______、_______、______三层结构构成，中间的亮层是_________，两边的暗层是________；并把生物膜描述为静态的统一结构。

：该模型具有哪些局限性？请举例说明。

资料5：1965年，bar重复了资料3的实验，发现红细胞膜上的磷脂分子单层平铺面积不是细胞面积的2倍，而是1.5倍。议一议出现小于2倍的原因是可能是什么？

[验证2]：电镜冰冻蚀刻技术

构建模型3—重排布蛋白质在磷脂双分子层中排布

作出假设：

第12页 省海中高一生物科学素养课堂训练

（第4章第2、3节 生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式）

一、基础知识

1．右图是生物膜的结构模式图，据图回答：

（1）该模型是由 和 提出的。这一结构模型被称为 。

（2）据图分析，生物膜的成分有 、 和 。

（3）构成生物膜的基本支架是 （填字母）， 分子有的部分或全部镶嵌、嵌入 中，并且这两种物质是可以 ，因此生物膜具有 性。

（4） 在物质通过生物膜时，d起着 作用，使生物膜具有 性。

（5） 小鼠荧光实验表明，细胞膜具有 性。

2．下列表格是对几种物质运输方式的比较，请完成表格

运输物质 方式 方向 载体 能量（ATP） 举例

自由扩散

协助扩散

主动运输

大颗粒

3．红细胞与小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式依次是 、 。

二、基础训练

1．细胞膜具有流动性，是指

A．整个细胞膜具有流动性

B．细胞膜上的磷脂是静止的，蛋白质具有流动性

C．细胞膜中磷脂和大多数蛋白质都具有流动性

D．细胞膜上的蛋白质是静止的，磷脂具有流动性

2．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．细胞膜是选择透过性膜

C．细胞膜的结构是以磷脂双分子层为基本骨架

D．细胞膜上镶嵌有各种形态的蛋白质分子

3．细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递、分泌和排泄等有着密切关系的化学物质是

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第四章 细胞的物质输入和输出

第2节 生物膜的流动镶嵌模型

设计思路：

任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换，细胞作为最基本的生命系统，在进行各种活动时，也要与外界环境不断地进行物质交换，细胞膜是物质交换的直接参与者，它有选择地允许或阻止一些物质通过细胞膜。

细胞膜为什么能够控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系？科学家是怎样发现细胞膜并建立细胞膜模型的？通过这些问题引导学生进入本节课的学习，让学生始终处于积极的思维过程中。

由于学生在学习第1节的内容时已经对植物细胞的吸水和失水的过程进行了探究，了解了科学探究的一般方法，因此在本节生物膜的流动镶嵌模型的探究过程中可以运用上一节所学的科学探究的方法来探究本节的内容。

本节课在呈现科学家研究细胞膜结构和成分的几个代表性实验时，设计了一连串的问题，引导学生通过这些实验现象，推测出细胞膜的基本组成和结构，使学生切身感受科学的魅力，始终保持高昂的兴趣，自然而然地接受细胞膜的流动镶嵌模型理论，从中体验科学研究的逻辑性和严密性，并加深对科学过程和方法的理解。

本节课的重点是细胞的流动镶嵌模型的建立，用多媒体课件动画演示人——鼠细胞杂交实验，再演示变形虫运动的画面，表现细胞膜的流动性，使学生更直观地理解细胞膜上分子的相对运动。

教学目标

知识目标

1．简述生物膜的结构

2．举例说明生物膜具有流动性特点。

3．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。

能力目标

1．通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设。

2．通过生物膜模型建立过程的一系列实验过程，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力

情感态度与价值观目标

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．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

教学方法

结合多媒体课件的实验探究教学法

第2节 生物膜的流动镶嵌模型 学习目标 1.体会科学家建立生物膜模型的过程。2.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。 素养要求 1.生命观念：尝试制作生物膜模型，认可结构决定功能。2.科学探究：体会有关膜结构特点的实验设计方法和原理。

一、对生物膜结构的探索历程

1．对生物膜结构的探索历程

时间

科学家或实验

结论

19世纪末 欧文顿 膜是由脂质组成的

20世纪初 膜的分离实验 膜的主要成分是脂质和蛋白质

1925年 脂质的提取实验 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 所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成

1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有流动性

1972年 桑格和尼克森 提出生物膜的流动镶嵌模型

2.细胞膜具有流动性的实验

(1)方法

(2)现象

①开始：一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。

②40 min后两种颜色的荧光均匀分布。

(3)结论：细胞膜具有流动性。

补充材料 荧光染料≠荧光粉

(1)荧光染料是指吸收某一波长的光波后能发射出另一波长大于吸收光的光波的物质。

(2)荧光粉，俗称夜光粉，通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时致十几小时。

(1)但凡溶于脂质的物质更易通过细胞膜，由此推测生物膜的主要成分是脂质( )

(2)提取鸡红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层是其红细胞膜面积的两倍( )

(3)磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成，含C、H、O、N、P五种元素( )

(4)科学家罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构( )

答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×

1．若将细胞膜上的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子稳定的分布方式为图中的