生物膜的流动镶嵌模型教学设计

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1、生物膜的流动镶嵌模型教学设计李琳琳沧州实验高级中学：《生物膜的流动镶嵌模型》以科学家的探究过程为主线，本课通过实物（鸡蛋）引入课题，用自制磷脂分子和蛋白质分子模型卡片构建模型，借助多媒体进行探究性学习，培养自主学习的能力，信息获取、分析、加工、创新、利用的能力，以及团结协作和活动的能力。关键词：生物膜；模型一、教材的地位与作用人教版必修1第4章共3节内容，第1节《物质跨膜运输的实例》，第2节《生物膜的流动镶嵌模型》，第3节《物质跨膜运输的方式》。这3节内容的内在联系是：功能—结构—功能。本节内容在第4章中起着承上启下的作用，有助于帮助学生建立结构与

2、功能相适应的观点。二、教学目标及重、难点（一）教学目标知识目标：简述生物膜的结构。能力目标：在以细胞膜分子结构的探索历程为主线的学习中，重点培养“尝试提出问题，并做出假设”的能力；借助多媒体进行探究性学习，培养自主学习的能力，信息获取、分析、加工、创新、利用的能力，以及团结协作和活动的能力。情感、态度与价值观目标：体会科学发现的艰辛历程；领会科学技术在建立生物膜模型过程中的进步所起的作用；通过细胞膜的结构分析，认识生物的巧妙，激发学生对奇妙生物的热爱情感；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。（二）教学重点、难点教学重点：流动镶嵌

3、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。三、教学策略（一）设计思路：以科学家的探究过程为主线，带领学生在重温主要的过程的同时，伴随达到积累知识、锻炼能力、提升情感等各项目标。（二）教学方法：本节课教师主要用探究式进行授课，引导学生积极分析实验现象，动手对磷脂和蛋白质分子进行组合，及时的练习反馈。（三）教学媒体的选择与运用：多媒体课件、实物（鸡蛋）、磷脂分子和蛋白质分子模型卡片。四、教学过程新课引入：鸡蛋的卵黄部分就是一个细胞，轻轻碰触完整的卵黄表面，可以感受到它有弹性，用尖锐的物体挑破它，黄色的浆液就流散出

4、来。那层包裹着黄色浆液的透明薄膜就是细胞膜了。引导学生思考细胞膜的功能：细胞的边界、保护细胞、选择透过性、弹性。教师提问：细胞膜为什么能够控制物质的进出？让学生讨论，引发学生探究细胞膜结构的好奇心，引出课题。提问：细胞膜都由哪些物质组成？展示资料：欧文顿的实验和蛋白酶处理细胞膜的实验。提问：你能推测出什么结论？细胞膜是由脂质和蛋白质组成。思考1：认识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？思考2：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？如果是你的话你应该怎么做？实验证实假说：20世纪初，科学

5、家首次分离出动物细胞膜。应用化学手段分析表明：膜的主要成分是脂质和蛋白质，组成膜的脂质中磷脂含量最多。思考：脂质和蛋白质是怎样有机结合构成细胞膜的呢？展示资料：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，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。介绍磷脂分子结构：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。让学生结合磷脂分子的特点分析磷脂分子在水—空气界面中的排布方式？磷脂分子在水中的排布方式？细胞膜内外都有水，那磷脂分子又是如何排

6、列的呢？请大家分小组讨论，并用准备好的材料组合排列，同时把排列的结果画在纸上。通过分析讨论使同学们清楚的认识到细胞膜上的磷脂分子是双层排列的。提出新问题：蛋白质位于脂双层的什么位置呢？引发学生思考材料：1959年罗伯特森用超薄切片技术获得了清晰地细胞膜照片，显示出暗—明—暗三层结构。提示：电子显微镜下，大分子物质对电子吸收多成像颜色较深；小分子对电子吸收少，成像颜色较浅。大家推测一下照片中的暗明暗三层结构分别属于什么物质?分析讨论，暗带应该是大分子的蛋白质，明带应该是小分子的磷脂。让学生试着用材料组合排列，并绘图。介绍细胞膜的“蛋白质—脂质—蛋白质

7、”的静态模型的主要内容，并引导学生分析该模型的局限性。资料：随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒.科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中。让学生阅读资料并在静态模型的基础上进行修改？播放变形虫运动的，引导学生分析回答：细胞膜不是静态的统一结构，而是不断的运动的。有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？介绍人、鼠细胞融合实验。提问：为什么两种颜色最终会均匀分布？引导学生积极思索分析实验

8、所能说明的问题：膜蛋白是可以运动的。1972年桑格和尼克森通过对已有的模型进行修正而提出：流动镶嵌结构模型。让学生观察图片