生物膜的流動鑲嵌模型優(yōu)質(zhì)課比賽

1、安 徽 省 宿 州 市 第 三 中 學(xué) 校訓(xùn)： 崇德 善思 勵志 篤行 SU ZHOU NO.3 MIDDLE SCHOOL4 -2 生物膜的流動鑲嵌模型宿州三中：趙亮本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容是什么？2、通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，你對科學(xué)的過程和方法有哪些領(lǐng)悟？科幻之旅： 如果有“時光機(jī)器”，將此刻的你送回19世紀(jì)，你會從哪幾個方面去研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)?細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？一、對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程:資料一不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)細(xì)胞膜時間:19世紀(jì)末（1895年）人物:歐文頓（E.Overton）實(shí)驗(yàn):用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的 通透性

2、實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：_歐文頓認(rèn)為膜是由脂質(zhì)組成的1、歐文頓最初認(rèn)識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？2、在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？3、為什么當(dāng)時歐文頓不對膜的成分提取和鑒定呢？對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析有必要。僅靠推理得出的結(jié)論不一定正確，假說也需要通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。課堂活動一：分組討論，合作探究當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)條件還不夠發(fā)達(dá) 實(shí)驗(yàn): 科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞化學(xué)分析表明：膜的成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。時間：20世紀(jì)初資料二中分離出來然后用蛋白酶（分解蛋白質(zhì)）處理。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：細(xì)胞膜被破壞實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

3、細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)磷脂小資料磷脂是組成細(xì)胞的主要脂質(zhì)，是一種由甘油、脂肪酸、和磷酸等所組成的分子。它有一個親水磷酸“頭”部，和一個疏水的脂肪酸的“尾”部。親水“頭部”疏水“尾部”磷脂分子磷脂分子在空氣水界面上鋪展成單分子層水空氣1、根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，展開你的想像力，嘗試構(gòu)建磷脂分子在水空氣界面中的模型課堂活動二：分組討論，合作探究2、細(xì)胞膜的兩側(cè)都有水環(huán)境存在，同學(xué)們嘗試著大膽的推測和想象一下在這樣的環(huán)境中，磷脂分子在細(xì)胞膜中可能是怎樣排布的呢？課堂活動二：分組討論，合作探究膜外（水）膜內(nèi)(水）水水 資料三結(jié)論：人物：荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel實(shí)驗(yàn)：用丙酮從人的紅細(xì)胞

4、中提取脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。時間：1925年細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣有機(jī)結(jié)合構(gòu)成細(xì)胞膜的呢？ 時間：1959年 人物：羅伯特森（J.D.Robertsen） 實(shí)驗(yàn)：在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗 資料四亮暗的三層結(jié)構(gòu)。羅伯特森提出膜的“三明治”模型：內(nèi)容：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，蛋白質(zhì)均勻分布在磷脂雙分子層兩側(cè)膜為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)你覺得“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”三明治結(jié)構(gòu)模型有什么不足？1、各種生物膜功能不同，應(yīng)該結(jié)構(gòu)也不同2、細(xì)胞的分裂、白細(xì)胞的變形運(yùn)動等現(xiàn)象不好解釋新技術(shù)手段：用干冰等冰凍細(xì)

5、胞膜。后用冷刀斷開，升溫后暴露斷裂面。結(jié)論：蛋白質(zhì)并不是全部鋪在脂質(zhì)表面，還有的蛋白質(zhì)嵌入在磷脂雙分子層中。資料五實(shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)胞膜具有流動性資料六時間：1970年人物：費(fèi)雷和埃迪登等實(shí)驗(yàn)：將人和鼠的細(xì)胞膜蛋白質(zhì)用不同熒光染料標(biāo)記后融合。 根據(jù)已獲取的知識,利用老師所給的材料，大膽嘗試制構(gòu)建細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型。課堂活動三：模型構(gòu)建時間：1972年人物：桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出：流動鑲嵌模型 二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1、膜的組成成分： 主要是磷脂和蛋白質(zhì)，還有少量的糖類2、膜的基本支架: 磷脂雙分子層（磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部朝向內(nèi)側(cè)）具有流

6、動性。3、蛋白質(zhì)分子的位置: 有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。4、膜外少量的糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白蛋白質(zhì)磷脂雙分子層流動鑲嵌模型糖類實(shí)驗(yàn)和觀察、推理和想像提出假說 觀察和實(shí)驗(yàn)（進(jìn)一步驗(yàn)證假說）不斷修正、完善模型課堂活動四：模型修改結(jié)合“流動鑲嵌模型”的的內(nèi)容對自己剛才構(gòu)建的模型進(jìn)行修正，并總結(jié)在科學(xué)研究中構(gòu)建模型的一般流程科學(xué)絕不是也永遠(yuǎn)不是一本寫完了的書，每一項(xiàng)重大成就都會帶來新的問題。暢所欲言： 在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示?流動鑲嵌模型是完美的嗎？2003年度諾貝爾化學(xué)獎授予兩名研究膜蛋白的美國科學(xué)家，這是自1

7、991年來諾貝爾獎第三次頒發(fā)給與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)有關(guān)的研究成果 。 科學(xué)無止境皮特阿格雷羅德里克麥金農(nóng)時間和人物歷史事件歷史結(jié)論 多種物質(zhì)對膜通透性實(shí)驗(yàn)對紅細(xì)胞膜化學(xué)分析紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)鋪展成單層分子的面積是原膜表面積的兩倍電鏡下膜呈“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，提出分子結(jié)構(gòu)模型。膜是由脂質(zhì)組成的膜中含脂質(zhì)和蛋白質(zhì)脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)膜具流動性流動鑲嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，羅伯特森1925年，兩位荷蘭科學(xué)家20世紀(jì)初19世紀(jì)末歐文頓A不要灰心，再來一次！CDB不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！知識闖關(guān)：第一關(guān)人體內(nèi)的白細(xì)胞能進(jìn)行變形運(yùn)動，穿出毛細(xì)血管壁，吞噬侵入人體內(nèi)的病菌，這個過程的完成依靠細(xì)胞膜的 （ ）選擇透過性 保護(hù)作用 流動性擴(kuò)散A不要灰心，再來一次！CDB不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！知識闖關(guān)：第二關(guān)使磷脂特別適于形成細(xì)胞膜的原因是（ ）磷脂是疏水性磷脂是親水性的磷脂能迅速吸水 磷脂既是疏水性的又是親水性的A不要灰心，