生物膜流動(dòng)鑲嵌模型教案-生物-教學(xué)設(shè)計(jì)-人教版(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物膜流動(dòng)鑲嵌模型（何一 西北工業(yè)大學(xué)附中 ）【教材版本】本節(jié)是人民教育出版社出版的高中生物必修一分子與細(xì)胞第4章-細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 第二節(jié)的內(nèi)容?！驹O(shè)計(jì)理念】本節(jié)課采用“提供資料提出問題（要求）做出假設(shè)（構(gòu)建模型）提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的教學(xué)模式，通過“生物膜流動(dòng)鑲嵌模型”的構(gòu)建及有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)學(xué)生“自主、探究、合作”的學(xué)習(xí)方式，感受科學(xué)家探索的歷程和探索過程的艱辛。【教材分析】1.知識(shí)結(jié)構(gòu)分析本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容：1、科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。利用科學(xué)史教育素材，通過引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，加深對(duì)科學(xué)過程和方法的理解，明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)是長期的過程；科

2、學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理，還必須通過實(shí)踐驗(yàn)證；科學(xué)學(xué)說并非一成不變，需要不斷修正、發(fā)展和完善；科學(xué)發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系，技術(shù)的進(jìn)步可以更好地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。2、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說中，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí)，學(xué)生必須展開想象力，通過制作模型等，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)，理解和掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)。2.知識(shí)發(fā)生發(fā)展過程分析本節(jié)以較多的篇幅介紹了對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，并安排了兩個(gè)思考與討論，讓學(xué)生在認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的同時(shí)，了解這些知識(shí)的來龍去脈，認(rèn)識(shí)到可以通過現(xiàn)象的推理分析提出假說，假說仍然需要

3、觀察和實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)，不斷發(fā)現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，原有的觀點(diǎn)還會(huì)不斷受到質(zhì)疑、修正和完善，并歸納總結(jié)出生物膜模型建構(gòu)的基本方法。3.知識(shí)學(xué)習(xí)意義分析加深學(xué)生對(duì)科學(xué)的歷史和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，特別是這些內(nèi)容中所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步等觀點(diǎn)對(duì)于學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀領(lǐng)域的發(fā)展有重要價(jià)值。4.教學(xué)建議與學(xué)法指導(dǎo)說明本節(jié)內(nèi)容以細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)的探究歷程為主線，學(xué)生動(dòng)腦分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并構(gòu)建模型為重點(diǎn)，讓學(xué)生從中體驗(yàn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在建立生物膜模型的進(jìn)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用；理解在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)

4、。【學(xué)情分析】1.原有認(rèn)知發(fā)展分析 高中學(xué)生具備了一定的觀察和認(rèn)知能力，分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對(duì)事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對(duì)探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。2.原有知識(shí)結(jié)構(gòu)分析學(xué)生已經(jīng)了解了細(xì)胞、知道了組成細(xì)胞的分子、掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，尤其是細(xì)胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關(guān)知識(shí)，為本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。3.非認(rèn)知因素分析本節(jié)通過回顧生物膜發(fā)展的歷史，教學(xué)中要抓住主線，有效地引導(dǎo)學(xué)生思考、分析科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)及假說，通過環(huán)環(huán)相扣的問題啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生，使其感到身臨其境，仿佛自己就是科學(xué)家在思考在研究，最后自然而

5、然地得出規(guī)律，并歸納總結(jié)出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型建構(gòu)的基本方法。此外，還應(yīng)重點(diǎn)理解和掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，學(xué)會(huì)運(yùn)用模型解釋相應(yīng)的生生物學(xué)現(xiàn)象?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能 簡述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。理解生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性（包括膜脂的流動(dòng)性和膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性），這種流動(dòng)性對(duì)于活細(xì)胞的生命活動(dòng)，有著十分重要的意義 ；  舉例說明生物膜具有的流動(dòng)性的特點(diǎn) ；  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)展的一般規(guī)律 。2.過程與方法 通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，嘗試提出問題、做出假設(shè)，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依

6、據(jù)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和完善 ；  發(fā)揮空間想象能力，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu) 。理解實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 使學(xué)生樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辨證觀點(diǎn) ；  培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懴胂竽芰?#160;；認(rèn)識(shí)到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)、樹立辨證的科學(xué)觀 ?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1.教學(xué)重點(diǎn)科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說的基本內(nèi)容。2.教學(xué)難點(diǎn)對(duì)科學(xué)探究過程的分析，如何體現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一； 

7、;生物膜的空間立體結(jié)構(gòu)； 生物膜的流動(dòng)性特點(diǎn)。 【教學(xué)環(huán)境】1.生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的多媒體演示課件 2.自制磷脂分子、蛋白質(zhì)分子模型 【教學(xué)方法】歸納探究法，自主、合作學(xué)習(xí)?！窘虒W(xué)思路】1.調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。 學(xué)生在第2章的學(xué)習(xí)中曾經(jīng)制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，當(dāng)時(shí)就遇到過用什么材料做細(xì)胞膜的問題。本節(jié)課可以從這個(gè)問題入手，讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析，用什么材料做細(xì)胞膜，能更好地體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。關(guān)于這個(gè)問題，學(xué)生已有的知識(shí)是：細(xì)胞膜很薄，是細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的邊界；細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出，讓一部分物質(zhì)通過，

8、其他物質(zhì)不能通過；植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生，細(xì)胞能夠在一定范圍內(nèi)漲大和縮小，說明細(xì)胞膜具有一定的彈性。教材中“問題探討”欄目列出了三種材料：塑料袋、普通布和彈力布，其中塑料袋只能滿足作為系統(tǒng)邊界的要求，普通布能夠滿足系統(tǒng)的邊界和讓一部分物質(zhì)透過這兩項(xiàng)功能的要求，只有彈力布能夠滿足上述三項(xiàng)功能的要求。通過這個(gè)問題的討論，學(xué)生就會(huì)認(rèn)識(shí)到建立細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型，必須從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)來思考。當(dāng)然，細(xì)胞膜不可能是由彈力布構(gòu)成的。細(xì)胞膜到底具有怎樣的結(jié)構(gòu)，才能使它具有上述功能呢？ 2.本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史的教育，科學(xué)史的教學(xué)是在新教材中特別強(qiáng)調(diào)和突出的，在舊教材

9、中涉及不多，要教好不容易。老師備課過程要細(xì)致策劃如何有效地引導(dǎo)學(xué)生分析不同時(shí)期不同科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)及假說，評(píng)價(jià)他們的貢獻(xiàn)；要能通過一連串的環(huán)環(huán)相扣的問題來引導(dǎo)學(xué)生思維，要讓學(xué)生感到身臨其境，仿佛自己就是那個(gè)科學(xué)家在思考研究；最后讓學(xué)生從中總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 3.生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建是本節(jié)要突破的一個(gè)難點(diǎn)問題。本節(jié)課中，教師自制了磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的模型，讓學(xué)生根據(jù)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自己來構(gòu)建磷脂分子的排列方式、蛋白質(zhì)與磷脂的組合方式，這樣讓學(xué)生不但形象、直觀的了解了模型構(gòu)建的過程、也讓他們置身其中、探索奧妙并體驗(yàn)了成功的喜悅。 4.細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型這個(gè)難點(diǎn)的講解可通

10、過多媒體課件來突破，有順序和層次地介紹。通過幻燈片放映各個(gè)科學(xué)家研究的圖片、動(dòng)畫，增強(qiáng)了這些內(nèi)容的立體感、豐富了教學(xué)內(nèi)容、使學(xué)生在樂趣中學(xué)、在輕松中學(xué)。 【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)1教師：同學(xué)們，在前面我們制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型中，遇到過用什么材料做細(xì)胞膜的問題，現(xiàn)在有三種材料：塑料袋、普通布和彈力布，你選用哪種材料呢？為什么？ 學(xué)生：細(xì)胞膜很薄，是細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的邊界。 學(xué)生：細(xì)胞膜是選擇透過性膜，能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出，讓一部分物質(zhì)通過，其他物質(zhì)不能通過。 學(xué)生：植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)告訴我們，細(xì)胞能夠在一定范圍內(nèi)脹大和縮小，說明細(xì)胞膜具有一定的彈性。

11、 學(xué)生：塑料袋只能滿足作為系統(tǒng)邊界的要求，普通布能夠滿足系統(tǒng)的邊界和讓一部分物質(zhì)透過這兩項(xiàng)功能的要求，只有彈力布能夠滿足前面提到的三項(xiàng)功能的要求。 教師：大家進(jìn)行選擇的依據(jù)是利用了細(xì)胞膜的功能，這體現(xiàn)了什么樣的生物學(xué)思想呢？ 學(xué)生：生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的思想。 教師：實(shí)際上，彈力布也并不能完全代替生物膜。要找到更好的材料，我們還需要對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有更深的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)意圖：通過簡單的實(shí)驗(yàn)選材設(shè)問，創(chuàng)設(shè)情景，引入新課。環(huán)節(jié)2教師：人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是有一個(gè)過程的，科學(xué)家當(dāng)年正是懷著對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始了對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的孜孜以求地探索，歷經(jīng)了一百多年

12、時(shí)間，走過了一條曲折的道路，直到現(xiàn)在仍有許多科學(xué)家在繼續(xù)深入研究。讓我們一起重溫一下這段歷史，會(huì)讓大家對(duì)科學(xué)過程和本質(zhì)的理解有所啟發(fā)。我想讓大家穿過時(shí)空隧道，回到一百多年前，假想一下：如果你是當(dāng)時(shí)的一位科學(xué)家，你會(huì)怎樣去研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)？（提示學(xué)生，引導(dǎo)他們明白限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件，還不能親眼看到生物膜，無法想像它的結(jié)構(gòu)是什么樣的，通過什么辦法進(jìn)行第一步的探究呢？引導(dǎo)學(xué)生看教材后明白當(dāng)時(shí)科學(xué)家是從生理功能入手來探究的，通過實(shí)驗(yàn)觀察，科學(xué)家才有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，提出膜是由脂質(zhì)組成這一假說，提示學(xué)生作出科學(xué)探究過程中作出假設(shè)后的步驟是什么（通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)），從而進(jìn)入下面的學(xué)習(xí)。 學(xué)生：可以從

13、現(xiàn)象入手，去進(jìn)行推測(cè)。 教師：這就是生物學(xué)研究上常用的一種科學(xué)方法假說法。這也是我們今天探究生物膜的結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要的方法，下面，就讓我們沿著科學(xué)家的足跡，和科學(xué)家一起來研究這個(gè)問題。 問題（1）：探究細(xì)胞膜的組成成分是什么？ 展示材料：歐文頓的實(shí)驗(yàn)及其相關(guān)的圖片 時(shí)間：19世紀(jì)末  1895年 人物：歐文頓（E. Overton） 實(shí)驗(yàn)：用500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：根據(jù)實(shí)

14、驗(yàn)，你能提出什么假說？ 學(xué)生：提出假說：膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的。 教師：在得出結(jié)論之后，還有沒有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定呢？ 學(xué)生：有必要，通過鑒定能更準(zhǔn)確地說明問題。 教師：那為什么一開始不直接對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定呢？ 學(xué)生：當(dāng)時(shí)的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)。 教師：這說明什么問題呢？ 學(xué)生：這說明技術(shù)對(duì)科學(xué)研究的重要作用。 教師：直至20世紀(jì)初，科學(xué)家才能第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞中分離出來，化學(xué)分析表明，膜的主要成分的確是磷脂和蛋白質(zhì)。從而以實(shí)驗(yàn)說明了歐文頓的假說是成立的。也就是說假說是在實(shí)驗(yàn)與觀察的基礎(chǔ)

15、上提出來的，同時(shí)又需要更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來證明。  問題（2）：探究這些物質(zhì)是如何組成膜的？ 出示資料：1917年歐文·朗繆爾將提取的膜質(zhì)鋪展在水盤的水面上，發(fā)現(xiàn)脂在水面上形成一薄層，單脂層親水的頭朝向水面，疏水的尾背離水面。于是他提出：磷脂分子是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán)（尾部），又有親水基團(tuán)（頭部）。因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，所以在水空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝向空氣一面。這樣磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層。 教師：大家分組討論，利用手中的磷脂分子模型擺出下面兩種情況下磷脂的分布情

16、況在空氣-水界面上完全浸沒在水中 學(xué)生：小組代表上黑板演示 展示材料：戈特 和格倫德對(duì)血影的研究 時(shí)間：1925年 人物：荷蘭科學(xué)家Gorter和Grendel 實(shí)驗(yàn)：兩位科學(xué)分離純化了紅細(xì)胞，從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類，按Langmuir的方法進(jìn)行展層，并比較展層后的脂單層的面積和根據(jù)體積所推算的總面積，發(fā)現(xiàn)提取的脂鋪展后所測(cè)的面積同實(shí)際測(cè)量的紅細(xì)胞的表面積之比為（1.82.2）1，約為兩倍。 教師：假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家，當(dāng)你做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)單分子的磷脂分子正好是紅細(xì)胞的兩倍時(shí)，大膽地展開你的想象力，你能做出什么假說？ 學(xué)生

17、：細(xì)胞膜中的磷脂是兩層的。 教師：那這兩層磷脂分子在細(xì)胞中又是怎樣排布的呢？再分小組討論、利用你手中的模型擺出來吧。 學(xué)生：分組討論，共可有六種排布方式，并提出細(xì)胞膜應(yīng)兩面都處于水環(huán)境中，所以討論得到正確的排布方式。 問題（3）：那蛋白質(zhì)和磷脂的位置關(guān)系又是如何的呢？ 展示材料：羅伯特森的單位膜模型 時(shí)間：1959年 人物：J. D. Robertson羅伯特森 實(shí)驗(yàn)：用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗明暗三層結(jié)構(gòu)，厚約7.5 nm，它由厚約3.5 nm的雙層脂質(zhì)分子和內(nèi)外表面各為厚約2 nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成。

18、0;提出假說：連續(xù)的脂質(zhì)雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內(nèi)側(cè)，極性端朝向膜外兩側(cè)，蛋白質(zhì)以單層肽鏈的厚度，通過靜電作用與磷脂極性端相結(jié)合，從而形成蛋白質(zhì)磷脂蛋白質(zhì)的三層結(jié)構(gòu)，稱之為單位膜。他提出真核細(xì)胞與原核細(xì)胞具有相同的膜結(jié)構(gòu)。單位膜模型的主要不足在于：把生物膜的結(jié)構(gòu)描述成靜止的、不變的，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。 單位膜結(jié)構(gòu)模型繼承了前人的有關(guān)結(jié)論，又成功地利用了先進(jìn)的電子顯微鏡的觀察結(jié)果作為證據(jù)。但是他將生物膜描述為靜態(tài)的剛性的結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)很快又被新的技術(shù)手段下的實(shí)驗(yàn)所否定。 問題（4）：有什么證據(jù)證明細(xì)胞膜中的物質(zhì)不是靜態(tài)的呢？ 教師放映變形

19、蟲的變形運(yùn)動(dòng)、白細(xì)胞吞噬病原體、細(xì)胞分裂的動(dòng)畫，讓學(xué)生從感性上認(rèn)識(shí)膜不是剛性結(jié)構(gòu)。展示材料：熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn) 時(shí)間：1970年 人物：Larry Frye等 實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜用不同熒光抗體標(biāo)記后，讓兩種細(xì)胞融合，雜種細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。 提出假說：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。  教師：很好，在繼承前人的結(jié)論基礎(chǔ)上，結(jié)合新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，又有科學(xué)家提出一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型。其中1972年桑格（S. J. Singer）和尼克森（G. Nicolson）提出的

20、流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。  設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)流動(dòng)鑲嵌模型的創(chuàng)立過程和內(nèi)容。環(huán)節(jié)2教師：好，學(xué)到這里，縱觀整個(gè)人們對(duì)建立生物膜模型的探索過程，我們有些話題想讓大家思考討論。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？請(qǐng)說說你的看法。 學(xué)生：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對(duì)膜的研究將更加細(xì)致入微，對(duì)膜結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動(dòng)鑲嵌模型。 的確，流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的，但它無法完美地回答生物膜的所有功能。所以后來不斷提出一些新的模型，如Wall

21、ach于1975年提出晶格鑲嵌模型；Jain和White于1977年提出板塊鑲嵌模型等，迄今為止，已提出的生物膜結(jié)構(gòu)模型達(dá)幾十種之多，生物膜的結(jié)構(gòu)模型雖然有很多種，但被廣泛接受的結(jié)構(gòu)模型基本內(nèi)容是趨向一致的。其要點(diǎn)和特點(diǎn)基本相同，主要包括膜的分子組成和結(jié)構(gòu)特征。 教師：縱觀整個(gè)人們對(duì)建立生物膜模型的探索過程，你能談?wù)剬?shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到怎樣的作用？ 學(xué)生：在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。如血影的制取和化學(xué)成分的鑒定技術(shù)使人們認(rèn)識(shí)膜的化學(xué)組成；電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識(shí)到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對(duì)

22、稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)又證明了膜的流動(dòng)性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識(shí)便不能發(fā)展。 教師：分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是如何得到體現(xiàn)的？  學(xué)生：在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)，再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進(jìn)學(xué)者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題

23、。一些學(xué)者使用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情況，恰能較好地解釋不同結(jié)構(gòu)的生物膜具有不同的生理功能。 教師：分析生物膜模型的建立過程，你受到什么啟示？ 學(xué)生：科學(xué)研究是要在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，提出假說，再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步地驗(yàn)證假說。 學(xué)生：科學(xué)研究依賴于技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)進(jìn)步了，可以得到更多新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 學(xué)生：科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程是一個(gè)長期的過程，涉及到許多科學(xué)家的辛勤工作。 學(xué)生：科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程不是一帆風(fēng)順的，往往是在繼承的基礎(chǔ)上不斷驗(yàn)證、修正和完善發(fā)展的。 學(xué)生：科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理，還必須通過實(shí)踐驗(yàn)證；科學(xué)學(xué)說不是一成不變的，需要不斷完善。 教師：那流動(dòng)鑲嵌模型的具體內(nèi)容是如何的呢？ （1）磷脂雙分