第一篇：生物膜的流動鑲嵌模型教案

高一生物必修1 生物膜的流動鑲嵌模型

一、教學目標 1．知識與技能

①舉例說明生物膜具有流動性特點。

②簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。2．過程與方法

通過分析科學家建立生物膜模型的過程，學習做出假設。3．情感態度與價值觀

①生物膜結構的研究是立足于生物膜所具有的功能特點上開展的，樹立生物結構與功能相適應的辯證唯物主義自然觀。

②正確認識科學價值觀，理解假說的提出要有實驗和觀察的依據，需要有嚴謹的推理和大膽的想象，并通過實驗進一步驗證。

二、教學重點和難點 1.教學重點

流動鑲嵌模型的基本內容。2.教學難點

探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。

三、教學方法 講述法、探究法

四、課時安排 1

五、教學過程

〖引入〗以上節課所學生物膜的選擇透過性引入，設置懸念---“為什么會有這種特性？”教師提示。

〖提示〗生物學中將結構與功能相適應，生物膜之所以具有這樣的功能，這與它的結構是密不可分的。這節課我們就追尋先人的腳步，一步一步揭開膜結構的神秘面紗。

〖板書〗

一、對生物膜結構的探究歷程 探究

一、細胞膜的組成成分是什么？

〖問題〗1.歐文頓的推論是否正確呢？（介紹歐文頓的實驗及推論，指出水分子不能溶于脂質，但是可以自由通過生物膜，指出歐文頓的實驗有點進一步檢測）

〖問題〗2.細胞膜中除含有脂質外，還有沒有其他成分呢？（介紹科學家實驗，引導學生分析指出膜主要由脂質和蛋白質組成；從而驗證歐文頓的實驗并在此基礎上進一步完善）

探究

二、脂質和蛋白質是怎樣形成膜的呢？

（介紹兩位荷蘭科學家的實驗，分析脂雙層這一結論的由來）〖問題〗3.磷脂分子在生物膜中式如何排列的？

〖學生活動〗結合課本關于磷脂分子的介紹，以及科學家實驗的結論，自己在筆記上畫出自己認為正確的脂雙層結構圖。然后進行小組討論，最終確定一個大家都可以接受的結果。

〖提示〗根據磷脂分子特點，引導學生得出單層磷脂分子在水面排布情況，提醒同學細胞內外都有水環境，進而得出脂雙層分布情況。

〖問題〗4.蛋白質位于脂雙層的什么位置呢？（簡介20世紀40年代的推測和羅伯特森1959年提出的“三明治”結構模型）（指出“三明治”結構模型的不足，說明細胞膜不應是靜態的剛

性的結構，而應當是動態的彈性的結構。）

探究

三、生物膜究竟能不能運動？

〖問題〗5.有什么證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？（重點介紹熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有流動性；并討論技術的進步在細胞膜研究中的作用，強化結構與功能相適應的觀點）

〖講述〗在新的觀察和實驗的基礎上，S.J.Singer和G.Nicolson于1972年通過對已有的模型進行修正而提出生物膜的流動鑲嵌模型。接下來我們就通過對探究歷程的總結來學習一下這個模型。

〖板書〗

二、流動鑲嵌模型的基本內容。

〖邊回憶邊講述〗在回憶探索歷程的過程中引導學生畫出流動鑲嵌模型的結構圖，并在次強調各種化學成分的分布和功能

〖板書〗

1、化學組成：蛋白質、脂質（少量多糖）

2、基本支架：磷脂雙分子層。

3、蛋白質分子鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中。

4、膜的結構特點：具有流動性。

5、膜的功能特點：選擇透過性。

6、糖被（識別、保護潤滑）〖隨堂練習〗

1據研究發現，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優先通過細胞膜，這是因為（）A、細胞膜具有一定流動性 B、細胞膜是選擇透過性

C、細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架 D、細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子 2下列哪種膜結構能通過生物大分子（）

A、細胞膜 B、核膜 C、線粒體膜 D、葉綠體膜

3一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來，進入一相鄰細胞葉葉綠體基質內，共穿過的生物膜層數是（）

A、5 B、6 C、7 D、8 4變形蟲的任何部位都能伸出偽足，人體某些白細胞能吞噬病菌，這些生理過程的完成都依賴于細胞膜的（）

A、保護作用 B、一定的流動性 C、主動運輸 D、選擇透過性 5細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有密切關系的化學物質是（）A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸 6下列物質中，不能橫穿細胞膜進出細胞的是（）

A、維生素D和性激素 B、水和尿素 C、氨基酸和葡萄糖 D、酶和胰島素 〖小結〗

1、膜的組成成分：主要是磷脂和蛋白質，還有少量的糖類。

2、膜的基本支架:磷脂雙分子層。

3、蛋白質分子的位置:蛋白質分子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、生物膜的結構特點: 具有一定的流動性。

5、生物膜的功能特點：選擇透過性。

第二篇：生物膜的流動鑲嵌模型教案

生物膜的流動鑲嵌模型

會寧一中 馬麗

一、教學目標 1.簡述生物膜的結構。

2.探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。3.探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點

二、教學重點和難點 1.教學重點

流動鑲嵌模型的基本內容。2.教學難點

探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。

三、設計思路

本節內容與第一節“物質跨膜運輸的實例”所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯系，并對第三節學習“物質跨膜運輸的方式”作了知識準備。所以,這節的內容對整個章節的知識起到了承上啟下的作用。內容主要包括對生物膜結構的探索歷程和生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容兩大部分。在教學中，充分發揮教師的主導地位和學生的主體地位，采用“引導—觀察分析實驗現象—提出假設—實驗驗證再分析”的教學模式，融合運用引導啟發、觀察分析、對比歸納、聯系實例等方法，配以多媒體輔助教學，引導學生觀察并分析實驗現象，大膽的提出實驗假設，宛如親歷科學家探索科學的歷程，切身感受科學的魅力，保持強烈的探究科學的激情和興趣，自然地接受流動鑲嵌模型的理論。讓學生在探究中學習科學探索的方法，從而滲透探索科學過程和方法的教育。

四、教學課時 一課時

五、教學過程

〖引入〗

小實驗。功能和結構相適應。

（一）、對生物膜結構的探索歷程

教師：我們知道一種物質或物體的結構，實際上是指其組成成分之間的組合形式，如：，所以要弄清一種物質或物體的結構，首先要知道它的組成成分，那細胞膜的成分是什么呢？我們先來看一下19世紀末，歐文頓對此的研究： 資料一

時間：19世紀末 1895年 人物：歐文頓（E.Overton）

實驗：用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發現脂質更容易通過細胞膜。提出假說：膜是由脂質組成的。

〖設問〗：對“歐文頓實驗”

請你根據化學上的相似相溶定律看一下你能得到什么結論？ 學生：（略）

教師：對，歐文頓也提出了這樣的假說，那么這一假說的提出是通過對現象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？

在推理分析得到結論之后還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？ 學生：（略），為什么一開始不對生物膜直接進行提取、分離和鑒定呢？ 〖學生交流、討論〗：（略）

〖教師講述〗：

1、從生理功能上入手，通過對現象的推理分析的。

2、根據他的實驗結果：凡可以溶于脂質的物質，比不溶于脂質的物質更容 易通過細胞膜進入細胞。

3、有必要，通過鑒定能更準確地說明問題

4、對現象的推理分析是要進行鑒定，才能準確地說明問題。可是鑒于當時技術的限制，不能進行對結構物質的提取。

5．經科學家化學分析結果，細胞膜成分除了脂質外，還有蛋白質。那脂質和蛋白質是怎樣形成膜的呢？ 資料二 ： 時間：1925年

人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel 實驗：從紅細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發現面積是紅細胞膜的2倍 〖設問〗：

１．“荷蘭科學家實驗”-----------實驗得到什么現象？ ２．請你展開大膽想象，你會推測出什么樣的結論？ 〖學生交流、討論〗：（略）

〖教師講述〗：兩位荷蘭科學家根據單分子層的面積是紅細胞表面積的2倍。由此得出的結論是：細胞膜中的磷脂是雙層的。磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。〖設問〗：

請你運用相關的化學知識解釋為什么磷脂在空氣――水界面上鋪展成單分子層？

生物的結構和功能是相適應的。在細胞膜內外都是水環境條件下，細胞膜的兩層磷脂分子可能怎樣排布呢？形成什么樣的結構呢？ 〖學生交流、討論〗：（略）

〖教師講述〗：這是大家開動腦筋推測出的磷脂分子排列方式，大家看哪種最合理？（教師分析）知道了脂質的排布方式，那么蛋白質與磷脂又是怎樣的位置關系?有人推測出脂質兩邊覆蓋蛋白質的理論。

資料三 時間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實驗：在電鏡下看到細胞膜由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成 提出假說：生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成的靜態統一結構 〖教師設問〗：

對“羅伯特森電鏡實驗”──實驗得到什么現象？ 讓你來推測，你會推出什么樣的結論？

你同意“三明治”結構模型嗎?這種生物膜是靜態的觀點不能解釋哪些生命現象？ 〖學生交流、討論〗：（略）

〖教師講述〗：借助于電鏡，羅伯特森觀察到了細胞膜的結構，并推出靜態結構。但它很難解釋細胞分裂、草履蟲的運動和分裂、成熟植物細胞的質壁分裂與復原現象。把生物膜描述為靜態的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。20世紀60年代,有人對此靜態觀點提出異議。并隨著科學技術的發展，對蛋白質的位置也提出了準確的說法，指出蛋白質不是全部平鋪在脂質的表面，有的鑲嵌在脂質雙分子層中。那么，有什么證據證明細胞膜中的物質不是靜態的嗎？ 資料四： 時間：1970年 人物：Larry Frye等

實驗：將人和鼠的細胞膜用不同的熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布 提出假說：細胞膜具有流動性 〖設問〗：

對“熒光染料標記實驗”──觀察得到怎樣的動態現象？ 這一動態現象說明了什么？ 能推出什么結論？

〖學生交流、討論〗：（略）

〖教師講述〗：熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，說明了組成細胞膜的分子是可以不斷運動的，成功指出細胞膜的流動性

〖設問〗：我們還學過哪些生命現象能說明生物膜具有流動性？ 學生回答；（略）

〖教師講述〗：白細胞吞噬病菌、變形蟲的變形運動、植物細胞的質壁分離等例子都能說明細胞膜具有流動性。即流動鑲嵌模型提出的膜結構能很好地解釋上述細胞功能。

在新的觀察和實驗證據的基礎上，又有學者提出一些關于生物膜的分子結構模型。其中１９７２年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受。它的具體內容是什么呢？

（二）、生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容

〖想象空間、課件展示〗結合生物膜結構的探索歷程，學生展開想像，自我構建細胞膜的三維立體結構。再課件展示“細胞膜的結構”，教師有順序、有層次清楚地闡述基本內容： 生物膜的組成：主要由蛋白質和脂質組成，還含少量的糖類。

生物膜的基本骨架：磷脂雙分子層（親水性頭部朝向兩側，疏水性尾部朝向內側）。

蛋白質分子存在形態：有鑲在表面、嵌入、橫跨三種，外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖被。體現了生物膜的不對稱性。糖被在細胞的生命活動中具有重要功能，如保護、潤滑、識別等。

生物膜的結構特點：流動性---磷脂分子和大多數蛋白質分子都是運動的。（課件展示磷脂分子的多種運動形式，幫助學生理解磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性）生物膜的功能特點：選擇透過性。

〖學生討論〗

設問：1。生物膜的流動鑲嵌模型是不是完美無缺了呢？說說你的看法。2．回顧建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步起到怎樣的作用？ 3．在建立生物膜模型的過程中，結構與功能相適應的觀點是如何得到體現的？ 學生討論：（略）教師講述：

1。生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺，人類對自然界的認識永無止境，隨

著實驗技術的不斷創新和改進，對膜的結構的認識回進一步深入，不斷完善和發展流動鑲嵌模型。2．在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們看到了膜的存在，冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們認識到膜的內外并不對稱，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，證明了細胞膜的流動性。

3．在建立生物膜模型的過程中，結構與功能相適應的觀點始終引導人們不斷實踐、認識、再實踐、再認識，使人們一步步接近生物膜結構的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。一般來說，功能的不同常伴隨結構的差異，而早期的生物膜模型假定所有生物膜都是一樣的，顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。

六、板書即小結：（教師最后提供答案）

（一）對生物膜結構的探索歷程 19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 組成的； 20世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要由 和 組成； 1959年羅伯特森提出的“三明治”結構模型： 1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 ； 5 1972年，桑格和 提出了。

（二）流動鑲嵌模型的基本內容

1．組成成分：主要是 和

2．結構： 為基本支架，蛋白質 3．結構特點： 4．功能特點：

七．練習（課本69頁和《同步導學》68頁習題）八．教學后記

探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點是本節教學的難點。我發現舉過多的學生不熟悉的的現代生物發展的例子來說明這一問題，效果并不好。因為學生不熟悉的例子，自然就不容易理解。所以在本節課中我把這一觀點穿插在四個資料分析中，比如讓他們根據細胞內外的水環境這一特點推測兩層磷脂分子可能的排布結構，讓他們分析“三明治”靜態結構與一些生命現象矛盾的地方，讓他們尋找細胞膜的流動鑲嵌模型能較好地解釋哪些生命現象，通過這些通俗易懂的例子潛移默化地影響學生，最后進行歸納總結，建立生物膜模型的過程體現了結構與功能相適應的觀點。突破這一教學難點。課本67頁的兩個思考討論問題我進行了調整，放在了“流動鑲嵌模型的基本內容”之后進行，因為上課過程中我發現經過四個資料分析，學生對細胞膜結構的求知欲已完全調動起來，直接往下進行流動鑲嵌模型的基本內容的教學，比較符合學生的認知心理特點。如果經兩個思考討論之后，再講述流動鑲嵌模型的基本內容，學生的興奮點反而有所下降。

新課程的這種教學模式，融合運用引導啟發、觀察分析、對比歸納、聯系實例等方法，配以多媒體輔助教學，引導學生觀察并分析實驗現象，大膽的提出實驗假設，宛如親歷科學家探索科學的歷程，確實能讓學生保持強烈的探究科學的激情和興趣，自然地接受流動鑲嵌模型的理論，教學效果較好。

第三篇：《生物膜流動鑲嵌模型》的教案

《生物膜的流動鑲嵌模型》的教案

【教學名稱】 生物膜的流動鑲嵌模型 【主講老師】 欒曉嬌 【教材分析】

本教學課題選自人教版高中生物教科書必修1《分子與細胞》第四章《細胞的物質輸入和輸出》的第二節。與第一節“物質跨膜運輸的實例”所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯系，又是對第三節學習“物質跨膜運輸的方式” 做了知識的鋪墊，即是連接這兩個重要知識點的關鍵，對整個章節的知識起到了承上啟下的作用。本課題內容包括對生物膜結構的探索歷程和生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容兩大部分。在教學中，要充分發揮教師的主導地位和學生的主體地位。按照《新課程標準》的課程理念，教學中要善于引導學生觀察并分析實驗現象，大膽提出實驗假設，創造條件讓學生參與實驗活動。讓學生切身感受科學的魅力，保持強烈的科學探究的激情和興趣，自然接受流動鑲嵌模型的理論，從而滲透探究科學的過程和方法。【教學時間】 15分鐘 【教學目標】

（一）知識目標：

1、簡述生物膜的結構。

2、舉例說明生物膜具有流動性的特點。

3、通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學發現的一般規律。

（二）能力目標

1、嘗試通過分析科學家建立生物膜模型的過程，提出問題，作出假設。

2、通過生物膜模型建立過程的一系列實驗過程，培養根據實驗現象進行分析推理的能力。

（三）情感態度與價值觀目標

1、理解在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。

2、探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。

3、體驗科學家探索生物膜模型的過程，激勵學習科學家堅持不懈的科學精神和嚴謹細致的工作作風，認同科學研究需要大膽推測的同時應該小心求證，懂得人類對事物的認識是不斷深化和完善的。【教學重難點】

1、教學重點：

① 概述出科學家對生物膜結構的探究歷程。② 說出流動鑲嵌模型的基本內容

2、教學難點：

① 探討建立生物膜模型的過程中，如何體現結構與功能相適應的觀點。② 理解生物膜的流動性。【教學策略】

在教學設計中，本著自主學習與引導學習的教育理念，帶領學生將舊知識與新知識相聯系，以學生“自主、探究、合作”的學習方式來優化課堂學習與教學，實現課程三維目標。結合圖像信息、教具演示等形式，把生物膜模型的探究歷程的理論假說和實驗證據以感性材料的形式展現在同學們面前。引導學生按照“觀察分析實驗現象——提出假設——實驗驗證再分析”的科學探究方法，在教師的指導下完成本課的探究教學，自然而然地接受流動鑲嵌模型的理論。從而增大了學生學習活動的空間，使其更加主動地參與到學習中來，養成愛學、會學的學習習慣，讓學生自主了解到新舊知識間的聯系。【教學方法】

講述法，談話法，演示法，直觀教學法

第四篇：生物膜的流動鑲嵌模型教案

理綜過關課生物教案 教師：凌秋玉

第二節

生物膜的流動鑲嵌模型

一、教學目標

1、簡述生物膜的結構。

2、探討在建立生物模型的過程中,實驗技術的進步所起的作用。

3、探討建立生物模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。

二、教學重點和難點

1、教學重點

流動鑲嵌模型的基本內容。

2、教學難點

探討建立生物模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。

三、教學方法

討論法、比較法、歸納法、講授法等

四、課時安排

1課時

五、教學過程

（一）導入

復習細胞膜的化學組成成分和功能，按照生物學結構和功能相適應的特點導入本節課的學習課題——生物膜的流動鑲嵌模型

（二）教授新課

在制作真核細胞三維結構模型時，提供給你制作細胞膜的三種材料：

塑料袋、普通布和彈力布。你們認為選哪種材料最好？（彈力布）資料一

時間：19世紀末

人物：歐文頓（E.Overton）

實驗：用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透 性實驗，發現凡是可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。

提出假說：膜是由脂質組成的。資料二

時間:20世紀初。

實驗:科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發現細胞膜不但會被溶解脂質的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。問題：細胞膜是由哪些化學成分構成的? 膜的主要成分是脂質和蛋白質。資料三

時間：1925年

人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel

實驗：從細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發現面 積是細胞膜的2倍

提出假說：細胞膜中的磷脂是雙層的。資料四

時間：1959年

人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）

實驗：在電鏡下觀察到細胞膜清晰的暗—亮—暗三層結構

提出假說：生物膜都是有蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成的靜態統一結構。

思考：“三明治”結構模型有什么不足？

答：把生物膜描述為靜態的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。資料五

時間：1970年

人物：Larry Frye等

實驗：將人和鼠細胞膜表面的蛋白質用不同的熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布

提出假說：細胞膜具有流動性。資料六

時間：1972年 人物：桑格和尼克森 提出：流動鑲嵌模型

一、對生物膜結構的探索歷程 1、19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 脂質

組成的； 2、20世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要由 脂質

和 蛋白質

組成； 3、1925年，荷蘭科學家得出：磷脂分子是 兩層 排列的 4、1959年羅伯特森提出的“三明治”結構模型：所有生物膜都由

三層結構；蛋白質—脂質—蛋白質 5、1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 流動性

； 6、1972年，桑格和尼克森提出了 生物膜的流動鑲嵌模型。

二、流動鑲嵌模型的基本內容：

1、磷脂雙分子層構成膜的基本支架。（其中磷脂分子 的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部朝向內側）

2、蛋白質分子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，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。（體現了膜結構內外的不對稱性）

3、磷脂分子是可以運動的，具有流動性。

4、大多數的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現了膜的流動性）

5、細胞膜外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，叫做糖被。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯系）

課堂練習: 1．下列哪項敘述不是細胞膜的結構特點？（）

A．細胞膜是選擇透過性膜

B．細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成C．細胞膜的分子結構具有流動性

D．有些蛋白質分子可在膜的內外之間移動

2．人體某些白細胞能進行變形運動、穿出小血管壁，吞噬侵入人體內的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的（）。

A．選擇透過性

B．保護作用

C．流動性

D．自由擴散 3.細胞膜上與細胞識別、免疫反應、信息傳遞有密切相關的化學物質是（）

A.糖蛋白

B.磷脂

C.脂肪

D.核酸

4、下列物質中最容易通過細胞膜進入細胞的是（）

A.葡萄糖

B.蛋白質

C.甘油

D.無機鹽離子

5、據研究發現，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質較容易優先通過細胞膜，這是因為（）

A.細胞膜具有一定的流動性

B.細胞膜是選擇透過性膜

C.細胞膜的結構是以磷脂分子層為基本骨架

D.細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質分子

六、作業布置

畫出生物膜的結構模型示意圖，并寫出流動鑲嵌模型的基本內容。

七、板書設計

第二節

生物膜的流動鑲嵌模型

一、對生物膜結構的探索歷程 1、19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由 脂質

組成的； 2、20世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要由 脂質

和 蛋白質

組成； 3、1925年，荷蘭科學家得出：磷脂分子是 兩層 排列的 4、1959年羅伯特森提出的“三明治”結構模型：所有生物膜都由

三層結構；蛋白質—脂質—蛋白質 5、1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 流動性

； 6、1972年，桑格和尼克森提出了 生物膜的流動鑲嵌模型。

二、流動鑲嵌模型的基本內容

1、磷脂雙分子層構成基本骨架。

2、蛋白質覆蓋、部分或全部鑲嵌、橫跨磷脂雙分子層中間。

3、磷脂、蛋白質大都可以運動。

八、教學反思

1、盡量為學生創造機會進行探究活動，激發學生的學習興趣。

2、保護學生的自尊性，培育學生創造的激情。

3、以活動促發現，促進學生知識建構體系的建立。

第五篇：生物膜的流動鑲嵌模型教案2

教學過程

（一）情景創設

教師：同學們，在制作真核細胞三維結構模型的活動中，某小組同學分別用三種材料做細胞膜：塑料袋、普通布和彈力布，你選用哪種材料呢？為什么？（提示：回顧細胞膜的功能)學生：細胞膜很薄，是細胞這個生命系統的邊界。

學生：細胞膜是選擇透過性膜，能夠控制物質的進出，讓一部分物質通過，其他物質不能通過。

學生：植物細胞質壁分離和復原的實驗告訴我們，細胞能夠在一定范圍內脹大和縮小，說明細胞膜具有一定的彈性。

學生：塑料袋只能滿足作為系統邊界的要求，普通布能夠滿足系統的邊界和讓一部分物質透過這兩項功能的要求，只有彈力布能夠滿足前面提到的三項功能的要求。

教師：大家進行選擇的依據是利用了細胞膜的功能，這體現了什么樣的生物學思想呢？

學生：生物體結構和功能相適應的思想。

教師：實際上，彈力布也并不能完全代替生物膜。要找到更好的材料，我們還需要對細胞膜的結構有更深的認識。

（二）師生互動

1、對生物膜結構的探索歷程

教師：人們對事物的認識是有一個過程的，科學家當年正是懷著對物質跨膜運輸現象產生的疑問，開始了對生物膜結構的孜孜以求地探索，歷經了一百多年時間，走過了一條曲折的道路，直到現在仍有許多科學家在繼續深入研究。讓我們一起重溫一下這段歷史，會讓大家對科學過程和本質的理解有所啟發。我想讓大家穿過時空隧道，回到一百多年前，假想一下：如果你是當時的一位科學家，你會怎樣去研究細胞膜的結構？（提示學生，引導他們明白限于當時的技術條件，還不能親眼看到生物膜，無法想像它的結構是什么樣的，通過什么辦法進行第一步的探究呢？引導學生看教材后明白當時科學家是從生理功能入手來探究的，通過實驗觀察，科學家才有嚴謹的推理，提出膜是由脂質組成這一假說，提示學生作出科學探究過程中作出假設后的步驟是什么（通過實驗來驗證假設），從而進入下面的學習。

學生：可以從現象入手，去進行推測。

教師：這就是生物學研究上常用的一種科學方法——假說法。這也是我們今天探究生物膜的結構的一個重要的方法，下面，就讓我們沿著科學家的足跡，和科學家一起來研究這個問題。

問題（1）：探究細胞膜的組成成分是什么？

展示材料①：歐文頓的實驗及其相關的圖片

時間：19世紀末

1895年

人物：歐文頓（E.Overton）

實驗：用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行過上萬次的實驗，發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的：凡可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。

教師：根據實驗，你能提出什么假說？

學生：提出假說：膜是由脂質構成的。

教師：在得出結論之后，還有沒有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定呢？

學生：有必要，通過鑒定能更準確地說明問題。

教師：那為什么一開始不直接對膜的成分進行提取、分離和鑒定呢？

學生：當時的技術不能實現。

教師：如何對細胞膜的成分進行提取、分離和鑒定呢？

教師：直至20世紀初，科學家才能第一次將細胞膜從哺乳動物紅細胞中分離出來，化學分析表明，膜的主要成分的確是磷脂和蛋白質。從而以實驗說明了歐文頓的假說是成立的。也就是說假說是在實驗與觀察的基礎上提出來的，同時又需要更進一步的實驗來證明。

問題（2）：磷脂和蛋白質是通過什么樣的排列組合方式參與膜的構建的呢？

展示材料③：戈特 和格倫德對血影的研究

時間：1925年

人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel

實驗：兩位科學用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層。測得單分子層的面積恰好為紅細胞的表面積的2倍。教師：假如你是當時的科學家，當你做實驗時發現單分子的磷脂分子正好是紅細胞的兩倍時，大膽地展開你的想象力，你能做出什么假說？

學生：細胞膜中的磷脂是兩層的。

教師：那這兩層磷脂分子在細胞中又是怎樣排布的呢？再分小組討論。請學生在黑板畫出來。學生：分組討論，共可有六種排布方式，并提出細胞膜應兩面都處于水環境中，所以討論得到正確的排布方式。

問題（3）：那蛋白質和磷脂的位置關系又是如何的呢？

展示材料④：羅伯特森的單位膜模型

時間：1959年 人物：J.D.Robertson羅伯特森

實驗：用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗—明—暗三層結構。

提出假說：電鏡下看到的中間的亮層是脂質分子，兩邊暗層是蛋白質分子。從而形成蛋白質—磷脂—蛋白質的三層結構，稱之為單位膜。他提出真核細胞與原核細胞具有相同的膜結構。單位膜模型的主要不足在于：把生物膜的結構描述成靜止的、不變的，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。

單位膜結構模型繼承了前人的有關結論，又成功地利用了先進的電子顯微鏡的觀察結果作為證據。但是他將生物膜描述為靜態的剛性的結構，這一點很快又被新的技術手段下的實驗所否定。

問題（4）：有什么證據證明細胞膜中的物質不是靜態的呢？

教師放映變形蟲的變形運動、白細胞吞噬病原體、細胞分裂的動畫，讓學生從感性上認識膜不是剛性結構。展示材料⑤：熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗

時間：1970年

人物：Larry Frye等

實驗：將人和鼠的細胞膜用不同熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜種細胞一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布。

提出假說：細胞膜具有流動性。

教師：很好，在繼承前人的結論基礎上，結合新的觀察和實驗證據，又有科學家提出一些關于生物膜的分子結構模型。其中1972年桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受。

好，學到這里，縱觀整個人們對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。

以討論小組的形式開展課堂討論交流。

（1）生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？請說說你的看法。

學生：生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認識永無止境，隨著實驗技術的不斷創新和改進，對膜的研究將更加細致入微，對膜結構的進一步認識將能更完善地解釋細胞膜的各種功能，不斷完善和發展流動鑲嵌模型。的確，流動鑲嵌模型是目前人們普遍認同的，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Wallach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，已提出的生物膜結構模型達幾十種之多，生物膜的結構模型雖然有很多種，但被廣泛接受的結構模型基本內容是趨向一致的。其要點和特點基本相同，主要包括膜的分子組成和結構特征。

（2）縱觀整個人們對建立生物膜模型的探索過程，你能談談實驗技術的進步起到怎樣的作用？

學生：在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如血影的制取和化學成分的鑒定技術使人們認識膜的化學組成；電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術使人們認識到膜的內外兩側并不對稱；熒光標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。沒有這些技術的支持，人類的認識便不能發展。

教師：那流動鑲嵌模型的具體內容是如何的呢？

（1）磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側，疏水性的尾部相對朝向內側。

（2）蛋白質分子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。這里體現了膜結構內外的不對稱性。

（3）在細胞膜的外側，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結構合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細胞識別、細胞間的信息交流有密切聯系。

（4）磷脂分子是可以運動的，具有流動性。大多數的蛋白質也是可以運動的，也體現了膜的流動性。

［評價反饋］

1、精選練習

（1）變形蟲的任何部位能伸出偽足，人體的某些白細胞能吞噬病菌，這些生理活動的完成說明細胞膜具有下列哪一特點

A.選擇透過性

B.一定的流動性

C.保護作用

D.細胞識別

（2）1985年 Overton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發現脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂質的物質透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞膜的主要成分中有___________。

（3）1925年 Corter Grendel用丙酮提取細胞膜的脂，并將它在空氣—水界面上展開時，發現這個單層分子的面積相當于原來細胞表面積的兩倍。由此可以認為細胞膜由___________組成。

（4）1970年，科學家用不同熒光染料標記的抗體，分別與鼠和人細胞膜上的一種抗原相結合，使它們分別產生綠色和紅色熒光。將兩種細胞融合成一個細胞時，開始時一半呈綠色，另一半呈紅色，但在 37 ℃水浴中保溫40 min后，融合細胞上的兩種顏色的熒光呈現均勻分布。這個實驗說明___________，其原因是___________。

參考答案：

（1）B（2）脂質

（3）磷脂雙分子層

（4）細胞膜具有一定的流動性

構成細胞膜的蛋白質分子（抗原）是可以運動的課堂小結

我們這節課就到這里，一方面我們重溫了科學家探索細胞膜結構的歷程，這是一個在繼承中不斷驗證、修正和完善發展的過程，這段科學史給予我們很多有用的啟示，使我們加深了對科學過程和方法的理解。另一方面我們也重點學習了生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。在眾多對細胞膜結構的假說中，細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的，能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識，理解和掌握流動鑲嵌模型的基本要點，這對于更好的理解下一節物質跨膜運輸的方式有很重要的聯系。

布置作業

在引入時，我們問到大家還能想出什么更好的制作細胞膜的材料，你們可以調動已有的生活經驗，再結合今天所講的生物膜的流動鑲嵌模型，利用生活上找得到的廢棄物做一個細胞膜的流動鑲嵌模型。