【教學(xué)設(shè)計(jì)】《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》（人教）.docx

生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 教材分析人教版必修第章共節(jié)內(nèi)容，第節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例，第節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，第節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健５诠?jié)主要說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜，膜為什么具有選擇透過性？這與膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，膜結(jié)構(gòu)又是解釋物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降幕A(chǔ)。這節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是：功能結(jié)構(gòu)功能。由此可見，本節(jié)內(nèi)容在第章中起著承上啟下的作用，有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】、通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律；、舉例說明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)；、簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容?！具^程與方法目標(biāo)】、通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，學(xué)習(xí)做出假設(shè)；、發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】、生物膜結(jié)構(gòu)的研究是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開展的，樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀；、正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù)，需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證；、正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用。 教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 課前準(zhǔn)備 、多媒體課件；、學(xué)生課前查閱相關(guān)背景資料，搜集有關(guān)的資料。 教學(xué)過程1、 創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課（展示課件）教師：同學(xué)們，通過對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，我們想制作細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，在選擇細(xì)胞膜的材料時(shí)我們遇到了難題，塑料袋、普通布和彈力布，我們?cè)撨x擇哪種呢？學(xué)生：細(xì)胞膜是選擇透過性膜，有些物質(zhì)能通過，有些物質(zhì)不能通過，所以塑料袋不合適。普通布沒有彈性，而我們?cè)谫|(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)生物膜是有彈性的，所以我們選擇彈力布。教師組織學(xué)生用手指觸摸卵黃膜，親身感受細(xì)胞膜的存在和彈性。教師：細(xì)胞膜究竟有什么樣的結(jié)構(gòu)決定了它能具有選擇透過性，能有彈性呢？2、 新課教學(xué)1、 對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程（展示課件）多媒體展示材料一（展示課件）資料一：時(shí)間: 世紀(jì)末 人物：歐文頓(）實(shí)驗(yàn)：用多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行過上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。教師:如果你是歐文頓看到這樣的現(xiàn)象能幫助我們提煉出什么樣的結(jié)論呢?學(xué)生:細(xì)胞膜的成分中有脂質(zhì)成分。教師：同學(xué)們得出的結(jié)論正好與歐文頓的結(jié)論一樣。那么，你們的這個(gè)結(jié)論是根據(jù)現(xiàn)象的推理還是通過對(duì)膜成分的提取和鑒定？學(xué)生：是從生理功能上入手，通過推理分析得出的。教師：那么在通過推理得出結(jié)論后還需要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取分離和鑒定呢？學(xué)生：有必要。只有通過鑒定才更準(zhǔn)確。教師：那么為什么歐文頓一開始不對(duì)膜的成分進(jìn)行鑒定呢？學(xué)生：當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件不能實(shí)現(xiàn)。教師：確實(shí)如此。由此可見技術(shù)對(duì)于科學(xué)研究的重要性。直到世紀(jì)初，科學(xué)家才能從哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中將膜分離出來。多媒體展示材料二（展示課件、）資料二世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶（能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì)）分解。教師：你能推測(cè)出什么結(jié)論？學(xué)生：說明細(xì)胞膜的成分除有脂質(zhì)還有蛋白質(zhì)。教師：到此科學(xué)家已經(jīng)知道了生物膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，那么這些分子是如何排列形成特定結(jié)構(gòu)的生物膜的呢？多媒體展示材料三（展示課件）資料三：年，兩位荷蘭科學(xué)家和作了丙酮抽提紅細(xì)胞膜脂質(zhì)實(shí)驗(yàn)：將抽提出的脂質(zhì)在空氣水界面上鋪成單分子層，測(cè)得其分子所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的倍。教師：你能推測(cè)出什么結(jié)論？學(xué)生：脂質(zhì)分子在細(xì)胞膜中是排列成兩排的。多媒體展示材料四（展示課件）教師：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)為什么會(huì)排列為連續(xù)兩層呢？又是如何排列的呢？細(xì)胞膜中含量最豐富的是磷脂，磷脂分子的結(jié)構(gòu)有親水的頭部和疏水性的尾部。親水性的頭部疏水性的尾部教師：那么其中的蛋白質(zhì)分子是如何分布的呢？世紀(jì)年代，曾經(jīng)有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊覆蓋著蛋白質(zhì)。直到世紀(jì)年代，電子顯微鏡誕生，科學(xué)家用它來觀察細(xì)胞膜。多媒體展示材料五（展示課件）資料五年，根據(jù)電鏡下觀察到的細(xì)胞膜暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)，大膽提出生物膜的模型：所有生物膜都由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并且生物膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。教師：這樣的模型特征與我們學(xué)過的生物學(xué)知識(shí)有矛盾的地方嗎？組織小組討論，得出結(jié)論。學(xué)生：細(xì)胞的膨脹和皺縮，植物細(xì)胞的植壁分離與復(fù)原，變形蟲的運(yùn)動(dòng)，分泌蛋白的形成和分泌，白細(xì)胞吞噬病菌等都說明細(xì)胞膜不是靜態(tài)的。（展示課件）多媒體展示材料六（展示課件）冰凍蝕刻(冰凍斷裂)。標(biāo)本用干冰等冰凍。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對(duì)稱的，蛋白質(zhì)鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中。多媒體展示材料七（展示課件）資料七：年和的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。教師：該實(shí)驗(yàn)表明什么？（展示課件）學(xué)生：這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明組成生物膜的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。教師：根據(jù)已有的生物知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)，你能列舉哪些證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的證據(jù)？（展示課件）學(xué)生：白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程；變形蟲的偽足運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；受精時(shí)細(xì)胞的融合過程；動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過程；動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹和失水皺縮；植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離等。、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容（展示課件、）指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容來完善生物膜的結(jié)構(gòu)圖。教師小結(jié)：、膜的基本支架磷脂雙分子層。（磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。）、蛋白質(zhì)分子有的鑲在、有的嵌入、有的橫跨在磷脂雙分子層。（體現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的流動(dòng)性和不對(duì)稱性）、膜的功能特性：選擇透過性、膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性和不均勻性（將膜蛋白分為外在蛋白和內(nèi)在蛋白，并且指出蛋白質(zhì)在脂雙層中的分布是不對(duì)稱和不均勻的）膜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性（認(rèn)為膜的結(jié)構(gòu)成分不是靜止的，而是動(dòng)態(tài)的