教学目标 1.举例说明生物膜具有流动性特点。 2.简述流动镶嵌模型的基本内容。 3.通过分析科学家建立生物膜模型的过程,简述科学发现的一般规律。 4通过分析科学家建立生物膜模型的过程,学习做出假设。 教学重点 生物膜流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点 对科学探究过程的分析,建立生物膜模型的结构与功能相统一的观点 教学过程 、对生物膜结构的探索历程 1.对生物膜成分的探索一一脂质和蛋白质 (1)欧文顿实验 19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现:可 以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 根据相似相溶原理,提出假设:膜是由脂质组成的 (2)对欧文顿假设的验证 20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞提取出来。 化学分析表明,膜的主要成分是由脂质和蛋白质 得出结论:细胞膜中还含有蛋白质 2.对生物膜结构的探索一一磷脂双分子层 (1)荷兰科学家的实验 1925年,两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质,在空气一水界面上铺展成单分子 层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍 结论:膜中脂质分子排列为连续两层 (2)磷脂分子的结构 让学生画出磷脂分子在空气-水界面的排列 3.对生物膜架构的探索一一脂质和蛋白质的排布方式 细胞冰冻蚀刻实验 科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒。 第1页
第 1 页 教学目标 1. 举例说明生物膜具有流动性特点。 2. 简述流动镶嵌模型的基本内容。 3. 通过分析科学家建立生物膜模型的过程，简述科学发现的一般规律。 4.通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。 教学重点 生物膜流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点 对科学探究过程的分析，建立生物膜模型的结构与功能相统一的观点。 教学过程 一、对生物膜结构的探索历程 1.对生物膜成分的探索——脂质和蛋白质 （1）欧文顿实验 19 世纪末，欧文顿用 500 多种 化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验发现：可 以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 根据相似相溶原理，提出假设：膜是由脂质组成的 （2）对欧文顿假设的验证 20 世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞提取出来。 化学分析表明，膜的主要成分是由脂质和蛋白质 得出结论：细胞膜中还含有蛋白质 2.对生物膜结构的探索——磷脂双分子层 （1）荷兰科学家的实验 1925 年，两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子 层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。 结论：膜中脂质分子排列为连续两层 （2）磷脂分子的结构 让学生画出磷脂分子在空气-水界面的排列 3.对生物膜架构的探索——脂质和蛋白质的排布方式 细胞冰冻蚀刻实验 科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中的蛋白颗粒
结论:蛋白质在膜中的分布是不对称的:蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中 4.新技术带来新模型(一) (1)展示人-鼠细胞融合实验(荧光标记实验) 结论:细胞膜上的蛋白质具有流动性 1972年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型 【典型例题1】 在人类对生物膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点 是() A.两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质 B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧 C.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架 D.两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 【答案】A 二、流动镶嵌模型的基本内容 1.细胞膜的结构模型—一流动镶嵌模型 (1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。 (2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯 穿于整个磷脂双分子层;大多数蛋白质分子是可以运动的 (3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白,其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜 的外侧 2.糖蛋白与细胞间的信息交流 (1)图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流,图2体现了细胞与细胞间的直接交流。 图3体现了通过细胞通道传递信息。 (2)细胞识别的物质基础是:细胞膜上的糖蛋白(糖被)。 【典型例题2】 如图表示生物膜的亚显微结构,下列叙述错误的是() A.①在生物膜中是不均匀分布的 B②是生物膜的基本骨架 C.CO2、H20通过细胞的方式相同 D.②是运动的,但①是静止的,所以细胞膜具有流动性 【答案】D 、生物膜的结构特点:具有一定的流动性 第2页
第 2 页 结论：蛋白质在膜中的分布是不对称的；蛋白质镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中 4.新技术带来新模型（一） （1）展示人-鼠细胞融合实验（荧光标记实验) 结论：细胞膜上的蛋白质具有流动性 1972 年桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型 【典型例题 1】 在人类对生物膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点 是( ) A. 两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质 B. 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧 C. 两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架 D. 两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 【答案】A 二、流动镶嵌模型的基本内容 1.细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型 (1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。 (2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯 穿于整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。 (3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜 的外侧。 2.糖蛋白与细胞间的信息交流 (1)图 1 体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图 2 体现了细胞与细胞间的直接交流。 图 3 体现了通过细胞通道传递信息。 (2)细胞识别的物质基础是：细胞膜上的糖蛋白(糖被)。 【典型例题 2】 如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（ ） A. ①在生物膜中是不均匀分布的 B. ②是生物膜的基本骨架 C. CO2、H2O 通过细胞的方式相同 D. ②是运动的，但①是静止的，所以细胞膜具有流动性 【答案】D 三、生物膜的结构特点：具有一定的流动性
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的 (2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。 (3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温 度高出一定范围,则导致膜的破坏。 (4)实例:①质壁分离和复原实验:②变形虫捕食和运动时伪足的形成:③白细胞吞噬细菌 ④胞吞与胞吐;⑤受精时细胞的融合过程:⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程:⑦细胞杂 交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。 【拓展】细胞膜的结构特点与功能特性的不同点 (1)结构特点是具有一定的流动性,温度对此特点的影响是在一定范围内,温度越高,细胞 膜的流动性越大 (2)功能特性是具有选择透过性,影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量 (3)二者存在的关系是:流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能表现出选择 透过性。 课堂小结 对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的成分 欧文顿的实验:细胞膜含有脂质 其他科学家的实验:细胞膜含有蛋白质 2.细胞膜的结构 荷兰科学家的实验:细胞膜中的脂质(磷脂)分子排列为 连续的双分子层; 罗伯特森的实验:生物膜为三层统一的静态结构 荧光标记实验:细胞膜具有一定的流动性; 流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层上: 三生物膜的基本特点 结构特点:具有一定的流动性:功能特性:具有选择透过性 教学反思 第3页
第 3 页 ⑴原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。 ⑵表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。 ⑶影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温 度高出一定范围，则导致膜的破坏。 ⑷实例：①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时伪足的形成；③白细胞吞噬细菌； ④胞吞与胞吐；⑤受精时细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；⑦细胞杂 交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。 【拓展】细胞膜的结构特点与功能特性的不同点 (1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影响是在一定范围内，温度越高，细胞 膜的流动性越大。 (2)功能特性是具有选择透过性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。 (3)二者存在的关系是：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能表现出选择 透过性。 课堂小结 一、对生物膜结构的探索历程 1.细胞膜的成分 欧文顿的实验：细胞膜含有脂质 其他科学家的实验：细胞膜含有蛋白质 2.细胞膜的结构 荷兰科学家的实验：细胞膜中的脂质（磷脂）分子排列为 连续的双分子层； 罗伯特森的实验：生物膜为三层统一的静态结构； 荧光标记实验：细胞膜具有一定的流动性； 二.流动镶嵌模型的基本内容 磷脂双分子层构成了膜的基本支架； 蛋白质分子镶在、嵌入、贯穿于磷脂双分子层上； 三.生物膜的基本特点 结构特点：具有一定的流动性； 功能特性：具有选择透过性。 教学反思