1、生物膜的流动镶嵌模型一、 教学目标1.简述生物膜的结构。2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用。3.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、教学重点和难点1.教学重点流动镶嵌模型的基本内容。2.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、教学课时 一课时四、教学过程 引入 小实验。功能和结构相适应。(一)、对生物膜结构的探索历程教师:我们知道一种物质或物体的结构,实际上是指其组成成分之间的组合形式,如: ,所以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?我们先来看一下19世纪末,欧文顿对此的研究:资料
2、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。设问:对“欧文顿实验”请你根据化学上的相似相溶定律看一下你能得到什么结论?教师讲述: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。资料二 :时间:1925年人物: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倍设问:“荷兰科学家实验”-实验得到什么现象?请你展开大胆想象,你会推测
3、出什么样的结论?设问: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?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:(略)教师讲述:这是大家开动脑筋推测出的磷脂分子排列方式,大家看哪种最合理?(教师分析)知道了脂质的排布方式,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讲
4、述:借助于电镜,罗伯特森观察到了细胞膜的结构,并推出静态结构。但它很难解释细胞分裂、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
5、分布提出假说:细胞膜具有流动性教师讲述:白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动、植物细胞的质壁分离等例子都能说明细胞膜具有流动性。即流动镶嵌模型提出的膜结构能很好地解释上述细胞功能。在新的观察和实验证据的基础上,又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。它的具体内容是什么呢?(二)、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容想象空间、课件展示结合生物膜结构的探索历程,学生展开想像,自我构建细胞膜的三维立体结构。再课件展示“细胞膜的结构”,教师有顺序、有层次清楚地阐述基本内容:生物膜的组成:主要由蛋白质和脂质组成,还含少量的糖类。生物膜的结构特点:流动性-磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。(课件展示磷脂分子的多种运动形式,帮助学生理解磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性)生物膜的功能特点:选择透过性。学生讨论设问:1。生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺了呢?说说你的看法。 2回顾建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到怎样的作用? 3在建立生物膜模型的过程中,结构与功能相适应的观点是如何得到体现的?学生讨论:(略)六、板书即小结:(教师最后提供答案)(一)对生物膜结构的探索历程 。(二)流动镶嵌模型的基本内容1组成成分:主要是 和 2结构: 为基本支架,蛋白质 3结构特点: 4功能特点: 七练习(课本69页和同步导学68页习题)2