生物膜的流动镶嵌模型教案备课讲稿.doc
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1、生物膜的流动镶嵌模型教案 第二节 生物膜的流动镶嵌模型高一生物学科组 王丽兵【教学目标】知识目标:简述生物膜的结构。能力目标:探讨在建立生物模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。情感目标:探讨在建立深谷模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。【教学重点】流动镶嵌模型的基本内容。【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。【课前准备】准备好相关资料、图片,制作好多媒体课件。【复习导入】教师:从上一节课物质跨膜运输的实例可以看出生物膜的功能是什么?功能特性是什么?学生:(略)教师:生物膜究竟是怎样的结构呢?才使它具有选择透过功能?科学家也是带着这些问题,进行了探索生物
2、膜结构的探索。下面让我们体验一下科学家探索生物膜结构的历程。【教学目标达成】一、对生物膜结构的探索历程教师:要弄清一种物质或物体的结构,首先要知道它的组成成分,那细胞膜的成分是什么呢?资料一: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,发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说:膜是由脂质组成的。教师设问:对“欧文顿实验”(1)最初实验得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?(2)假说是如何提出的?(3)在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?(4)为什么一开始不对生物
3、膜直接进行提取、分离和鉴定呢?学生交流、讨论后回答:(1)从生理功能上入手,通过对现象的推理分析的。(2)根据他的实验结果:凡可以溶于脂质的物质,比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。(3)有必要,通过鉴定能更准确地说明问题(4)对现象的推理分析是要进行鉴定,才能准确地说明问题。可是鉴于当时技术的限制,不能进行对结构物质的提取。过渡:欧文顿的推论是否正确呢?细胞膜除了脂质外,还有没有其他成分呢?资料二 :时间:20世纪初实验:科学家第一次从哺乳动物的红细胞中将细胞膜分享出来进行化学分析发现:细胞膜成分除了脂质外,还有蛋白质。教师:那脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢?资料三 :时间:1925年
4、人物:荷兰科学家Gorter和Grendel实验:从红细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是红细胞膜的2倍教师设问:请你展开大胆想象,你会推测出什么样的结论?学生交流、讨论后回答:脂质在生物膜上必定是排列为连续的两层。教师讲述: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。教师设问:(1)请你运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气水界面上铺展成单分子层?(2)生物的结构和功能是相适应的。在细胞膜内外都是水环境条件下,细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢?形成什么样的结构呢?学生交流、讨论后画图表示:(略)教师师引导学生修改、完善。过渡:知道了脂质的
5、排布方式,那么蛋白质与磷脂又是怎样的位置关系?有人推测出脂质两边覆盖蛋白质的理论。资料三:时间:1959年人物:罗伯特森(J.D.Robertsen)实验:在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成。提出假说:生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构教师设问:(1)让你来推测,你会推出什么样的结论?(2)你同意“三明治”结构模型吗?这种生物膜是静态的观点不能解释哪些生命现象?学生交流、讨论后回答:(略)教师讲述:“三明治”结构模型很难解释细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。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。20
6、世纪60年代,有人对此静态观点提出异议。并随着科学技术的发展,对蛋白质的位置也提出了准确的说法,指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面,有的镶嵌在脂质双分子层中。那么,有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗?资料四:时间:1970年人物:Larry Frye等实验:将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布教师设问:(1)对“荧光染料标记实验”观察得到怎样的动态现象?(2)这一动态现象说明了什么? (3)能推出什么结论?学生交流、讨论后回答:(略)教师讲述:荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,说明了组成
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