流动镶嵌模型导学案.doc

4.2　《生物膜的流动镶嵌模型》 导学案
执教 何晓丹
【学习目标】
知识目标：简述生物膜的结构。
能力目标：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。如何体现结构与功能相适应的观点。
情感目标：培养严谨的推理和大胆想象能力，树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
【自主学习】
一、 对生物膜结构的探索历程
(一)从生理功能入手的科学探究
1.资料一：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。
现象：发现脂质更容易通过细胞膜。
结论： 。
2.资料二：20世纪初科学家第一次将膜从 中分离出来。
化学分析表明： 膜的主要成分是 和 。
3.资料三：时间：1925年 人物：荷兰科学家
实验：用丙酮从人的红细胞的细胞膜中提取脂质（磷脂），在空气 —水界面上铺成单层分子，测得单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。
结论： 。
（二）“单位膜”模型的提出
4.资料四：时间：二十世纪50年代，电子显微镜的诞生，1959年，科学家用它观察细胞膜 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）
实验：在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构，大胆提出生物膜的模型： 所有的生物膜 。 他把生物膜描述为 结构，又称三明治结构。
（三）新技术带来新模型
5.资料六：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标记蛋白质后，让两种细胞融合，融合细胞的 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蛋白质均匀分布。
提出假说：细胞膜具有 。
6.资料七：时间：1972年 人物：桑格和 尼克森
提出：细胞膜结构的 模型。
时间
科学家或实验
结论
19世纪末
欧文顿
膜是由 组成的
20世纪初
膜的分离实验
膜的主要成分是 和
1925年
脂质的提取实验
细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的
1959年
罗伯特森
生物膜都由 三层结构构成
1970年
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
细胞膜具有
1972年

桑格和尼克森
生物膜的 模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1．膜的基本支架
______双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的，（其中磷脂分子的___________朝向两侧， ____________朝向内侧），这体现了膜具有______性。
2．蛋白质分子在膜中的位置
蛋白质分子有的______在磷脂双分子层表面，有的部分或全部______磷脂双分子层中，有的______整个磷脂双分子层。（体现了膜结构内外的不对称性） 大多数蛋白质分子 ________ 。（也体现了膜的流动性）
3．细胞膜上的附属结构：
（1）糖被
化学本质：由 与 结合形成的________。
作用：与 有关，在消化道和呼吸道上皮细胞表面还有______ 和 作用。
位置：
（2）糖脂：由 和 结合而成。
【收集问题】通过学习你还有那些问题没有解决，请写在这里吧！

【诱思探究】
1、 最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取和鉴定？一种假说的提出需要哪些条件？

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？
阅读P66方框知识，你是怎样理解假说与观察和实验证据的关系？

3、 磷脂分子的基本结构是怎样的？有什么重要的物理性质？

4、 磷脂分子在水表面（空气—水界面）上将怎样排布？磷脂分子在水体内，呈微小的球状，又是怎样排布的呢？发挥空间想象力，想象一个近似球形的细胞，细胞膜的磷脂分子的排布最可能是哪一种？画一画（提示：细胞膜内外均是液体环境）

5、 罗伯特森提出的“单位膜”模型有什么特点？能解释细胞膜的复杂功能么？

6、 人鼠细胞融合实验中荧光染料起什么作用？

7、流动镶嵌模型的基本内容是什么？它与蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型有什么异同？

8、在建立实物模型的过程中，实验技术的进步起到了怎样的作用？

9、怎样判断细胞膜的内侧和外侧？膜功能的复杂程度取决于什么？

7、 细胞膜的结构有什么特点？有哪些事例能够证明？原因是什么？

细胞膜的功能有什么特点？从哪里看出来的？原因是什么？

10、流动镶嵌模型能解释许多活细胞中的生命现象，它是否就已经完美无缺了呢？

【知识提升】
1、细胞膜的结构特点：具有一定的 。
（1）结构基础：磷脂分子和大多数 都可以运动。
（2）事实证据： 、 、植物质壁分离及复原、白细胞吞噬细菌等。
2、细胞膜的功能特点：
（1）表现：水分子可自由通过磷脂双分子层，细胞需要的 、 可以通过，而其他的 、 和大分子不能通过。
（2） 原因： 载体蛋白具有专一性 （膜功能的复杂程度取决于载体蛋白的种类和数量）
3、结构特点和功能特点的关系：细胞膜的 是 的基础。
【目标检测】
1、 一位科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大，这是由于细胞膜的什么特性所决定的 ( )
A.具有一定的流动性 B.是选择透过性膜 C．具有专一性 D.具有运输物质的功能
2、 下面与细胞膜的功能特性有关的现象是（ ）。
A．白细胞吞噬病菌 B．变形虫伸出伪足完成运动
C．人细胞与小鼠细胞融合 D．甲状腺细胞内积累碘
3 下图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，有关说法错误的是（ ）。
A．②与③是静止不动的
B．③构成细胞膜的基本支架
C．葡萄糖通过细胞膜需要②的协助
D．细胞识别与糖蛋白①有关

4、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（ ）
A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B．细胞膜的外表面有糖被
C．细胞膜具有一定的流动性 D．细胞膜具有一定的选择透过性
5．用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在370C下保温40 min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布(如图所示)，试问：
(1)人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成
膜结构的起受体作用的 。
为使人、鼠细胞膜融合在一起，必须
除去细胞膜表面起 作用的糖
蛋白。
(2)融合细胞表面的两类荧光染料分布的动态变化，可以证实关于细胞膜结构“模型”的 观点是成立的。
(3)融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，原因是 ，这表明膜的结构具有 。
(4)细胞融合实验若在20℃条件下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明 。若在10C条件下，两种表面抗原便难以平均地分布，这又说明 。

【学习小结】：通过本节课的学习，你掌握了哪些知识和方法？还有什么困惑？
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