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第2节生物膜的流动镶嵌模型优质课教案整理

日期:2016-2-17 10:48 阅读:
1课时

第2节 生物膜的流动镶嵌… 高中生物       人教2003课标版

1教学目标

1、分析生物膜探索历程,你受到什么
      启示?
2、掌握生物膜的结构及其特点。
3、生物膜的结构与功能相适应的观点
      体现在哪?

2学情分析

1、学生已经了解了细胞,知道了组成细胞的元素和化合物,掌握了细胞的基本结构,尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识,为本节知识的学习奠定了基础。  
2、高中学生已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,对事物的探索好奇,但往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。 所以教师的思维导向就显得十分重要。本节课利用科学史实验资料,设计学生要探究的问题,让学生在问题引导下进行基于资料和问题的课堂探究活动,问题的设计层层深入,按照学生的思维水平和能力达到一定深度,使学生顺利由感性认识向理性认识过渡。

3重点难点

生物膜的结构及其特点。



4教学过程 4.1 第一学时     教学活动 活动1【导入】想一想

 如果让你制作一个细胞模型,作为细胞膜的材料有三种:塑料袋、普通布和弹力布你认为哪种材料最好?为什么?

活动2【活动】一、对生物膜结构的探索历程


实验一 
 时间:19世纪末    1895年
 人物:欧文顿(E.Overton)
 实验:用500多种物质对植物细胞进行上万 次的通透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的


活动3【活动】实验二


活动4【讲授】资料3:磷脂分子结构

磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。

活动5【活动】实验三

时间:1925年
人物:荷兰科学家Gorter和Grendel
实验:用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单层分子。

现象:发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面 积的2倍

提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的

活动6【活动】对生物膜组分的探索——蛋白质

资料4

科学家在实验中发现:细胞膜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。

问题探讨:

根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?

得出结论:

推测膜中可能还含有蛋白质等

活动7【讲授】问题:

那么,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?

活动8【活动】实验四

时间:1959年
 人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)
 现象:在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的 三层结构。

得出结论 :

生物膜由  蛋白质-脂质-蛋白质  组成

活动9【讲授】1959年罗伯特森 单位膜模型

罗伯特森认为:
所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质组成的静态的“三夹板”“三明治”式结构




活动10【讲授】提出问题 

单位膜结构有什么缺陷?


把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜
功能的多样性相矛盾。

活动11【活动】实验五

作出假设:细胞膜是能够流动的。

进行实验:1970年 人—鼠 细胞融合实验


活动12【活动】问题

(1)该实验表明什么?
          结构特点:生物膜具有流动性

(2)根据已有的生物知识或生活经验,你能列举哪些 证明细胞膜具有流动性的证据。
         ①白细胞吞噬细菌的过程;
         ②变形虫的伪足运动现象;
         ③受精时精子和卵细胞的融合过程;
         ④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。

活动13【活动】实验六

实验六
时间:1972年
人物:桑格和 尼克森
提出:流动镶嵌模型  

活动14【讲授】流动镶嵌模型 11;

1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架 不是静止的。

2. 磷脂双分子层是轻油般的液体,具有流动性。

3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种,11;  外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。     (判断细胞膜的内侧和外侧)

活动15【讲授】小结

一 、生物膜的探索历程
      1、19世纪末  欧文顿     脂溶性物质更容易通过细胞膜
            结论:膜是由脂质组成的
      2、20世纪初     分离哺乳动物红细胞的膜
            结论:膜是由脂质和蛋白质构成
      3、1925年   两位荷兰科学家    磷脂单分子层面积是膜面积的2倍
            结论:脂质分子必然排列为边续的两层
      4、1959年    罗伯特森   电子显微观察
            结论:蛋白质—脂质—蛋白质静态统一结构
      5、1970    人鼠细胞融合实验
            结论:细胞膜具有流动性
      6、1972年    桑格和尼克森提出          流动镶嵌模型

二   生物膜的结构
      1.  磷脂双分子层   膜的基本支架
      2.  蛋白质分子     
               (1)分布:镶嵌   嵌入   贯穿
             (2)功能:载体
      3.  糖类
           (1)糖蛋白(糖被) 保护   润滑   识别   免疫
                                          血型决定
               (2)糖脂
三、生物膜的结构特点:具有流动性
              保证了细胞的物质运输、运动、变形、分
              裂、融合等生命活动的进行

活动16【练习】课堂练习

1. 据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜,这是因为    (    )
    A 细胞膜具有一定流动性
    B 细胞膜是选择透过性
    C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架
    D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
2. 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是           (  )
   A 糖蛋白     B 磷脂     C 脂肪   D 核酸
3. 一分子O2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来,进入一相邻细胞的线粒体基质内,共穿越过的生物膜层数和磷脂分子层数分别是                                                                 (       )                           
      A  4、8                         B  5、12
      C  6、12                       D  6、14

4.生物膜的结构特点是(     )
      A.构成生物膜的磷脂分子可以运动
      B.构成生物膜的蛋白质分子可以运动
      C.构成生物膜磷脂分子和蛋白质分子是静止的
      D.构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
5.变形虫可吞噬整个细菌,该事实说明(      )
      A.细胞膜具有选择透过性      B.细胞膜失去选择透过性
      C.大分子可以透过细胞膜      D.细胞膜具有一定流动性
6、生物膜的化学组成:
膜主要由                                    构成,其基本支架是                                            
7、结构特点:
组成膜的脂质和大多数蛋白质具                             
8、功能特点:
生物膜是一种                                       

活动17【作业】作业

1、课后练习

2、利用废旧品制作生物膜模型

3、你能想出更好的材料做生物膜




第2节 生物膜的流动镶嵌模型 

课时设计 课堂实录

第2节 生物膜的流动镶嵌模型 

1第一学时     教学活动 活动1【导入】想一想

 如果让你制作一个细胞模型,作为细胞膜的材料有三种:塑料袋、普通布和弹力布你认为哪种材料最好?为什么?

活动2【活动】一、对生物膜结构的探索历程


实验一 
 时间:19世纪末    1895年
 人物:欧文顿(E.Overton)
 实验:用500多种物质对植物细胞进行上万 次的通透性实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的


活动3【活动】实验二


活动4【讲授】资料3:磷脂分子结构

磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。

活动5【活动】实验三

时间:1925年
人物:荷兰科学家Gorter和Grendel
实验:用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单层分子。

现象:发现展开层后的脂质单层面积是红细胞的表面 积的2倍

提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的

活动6【活动】对生物膜组分的探索——蛋白质

资料4

科学家在实验中发现:细胞膜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。

问题探讨:

根据实验现象,你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论?

得出结论:

推测膜中可能还含有蛋白质等

活动7【讲授】问题:

那么,蛋白质位于细胞膜的什么位置呢?

活动8【活动】实验四

时间:1959年
 人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)
 现象:在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的 三层结构。

得出结论 :

生物膜由  蛋白质-脂质-蛋白质  组成

活动9【讲授】1959年罗伯特森 单位膜模型

罗伯特森认为:
所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质组成的静态的“三夹板”“三明治”式结构




活动10【讲授】提出问题 

单位膜结构有什么缺陷?


把生物膜描述为静态的刚性结构,这显然与膜
功能的多样性相矛盾。

活动11【活动】实验五

作出假设:细胞膜是能够流动的。

进行实验:1970年 人—鼠 细胞融合实验


活动12【活动】问题

(1)该实验表明什么?
          结构特点:生物膜具有流动性

(2)根据已有的生物知识或生活经验,你能列举哪些 证明细胞膜具有流动性的证据。
         ①白细胞吞噬细菌的过程;
         ②变形虫的伪足运动现象;
         ③受精时精子和卵细胞的融合过程;
         ④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。

活动13【活动】实验六

实验六
时间:1972年
人物:桑格和 尼克森
提出:流动镶嵌模型  

活动14【讲授】流动镶嵌模型 11;

1. 磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架 不是静止的。

2. 磷脂双分子层是轻油般的液体,具有流动性。

3. 蛋白质分子有镶在表面、嵌入、贯穿三种,11;  外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖蛋白。     (判断细胞膜的内侧和外侧)

活动15【讲授】小结

一 、生物膜的探索历程
      1、19世纪末  欧文顿     脂溶性物质更容易通过细胞膜
            结论:膜是由脂质组成的
      2、20世纪初     分离哺乳动物红细胞的膜
            结论:膜是由脂质和蛋白质构成
      3、1925年   两位荷兰科学家    磷脂单分子层面积是膜面积的2倍
            结论:脂质分子必然排列为边续的两层
      4、1959年    罗伯特森   电子显微观察
            结论:蛋白质—脂质—蛋白质静态统一结构
      5、1970    人鼠细胞融合实验
            结论:细胞膜具有流动性
      6、1972年    桑格和尼克森提出          流动镶嵌模型

二   生物膜的结构
      1.  磷脂双分子层   膜的基本支架
      2.  蛋白质分子     
               (1)分布:镶嵌   嵌入   贯穿
             (2)功能:载体
      3.  糖类
           (1)糖蛋白(糖被) 保护   润滑   识别   免疫
                                          血型决定
               (2)糖脂
三、生物膜的结构特点:具有流动性
              保证了细胞的物质运输、运动、变形、分
              裂、融合等生命活动的进行

活动16【练习】课堂练习

1. 据研究发现,胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜,这是因为    (    )
    A 细胞膜具有一定流动性
    B 细胞膜是选择透过性
    C 细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架
    D 细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
2. 细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是           (  )
   A 糖蛋白     B 磷脂     C 脂肪   D 核酸
3. 一分子O2从叶肉细胞的叶绿体基质中扩散出来,进入一相邻细胞的线粒体基质内,共穿越过的生物膜层数和磷脂分子层数分别是                                                                 (       )                           
      A  4、8                         B  5、12
      C  6、12                       D  6、14

4.生物膜的结构特点是(     )
      A.构成生物膜的磷脂分子可以运动
      B.构成生物膜的蛋白质分子可以运动
      C.构成生物膜磷脂分子和蛋白质分子是静止的
      D.构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
5.变形虫可吞噬整个细菌,该事实说明(      )
      A.细胞膜具有选择透过性      B.细胞膜失去选择透过性
      C.大分子可以透过细胞膜      D.细胞膜具有一定流动性
6、生物膜的化学组成:
膜主要由                                    构成,其基本支架是                                            
7、结构特点:
组成膜的脂质和大多数蛋白质具                             
8、功能特点:
生物膜是一种                                       

活动17【作业】作业

1、课后练习

2、利用废旧品制作生物膜模型

3、你能想出更好的材料做生物膜




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