高中生物《生物膜的流動鑲嵌模型》學案 新人教版必修1.doc

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1、生物膜的流動鑲嵌模型【學習目標】1.簡述生物膜的結(jié)構(gòu)。2.探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術(shù)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(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。【學習重點】流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容?！緦W習難點】探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點?！局R點自主學習】活動一：[知識回顧]從物質(zhì)跨膜運輸實例看出，生物膜對物質(zhì)進出是具有選擇性。設(shè)問：為什么生物膜能夠控制物質(zhì)的進出，這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？活動二：[問題探討]1、根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點分析，用哪種材料做細胞膜，更適于體現(xiàn)細胞膜的功能？

2、(塑料袋、普通布、彈力布)2、你還能想出更好的材料做細胞膜嗎？活動三：對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程科學家懷著對物質(zhì)跨膜運輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始對生物膜結(jié)構(gòu)的漫長探索，讓我們重溫一下這段歷程。1、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(zhì)對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細胞膜。歐文頓的結(jié)論是膜是由脂質(zhì)組成的。2、資料二：歐文頓的推論是否正確呢？細胞膜中除脂質(zhì)以外還有沒有其他成分呢？眾多的科學工作者通過實驗發(fā)現(xiàn)：使用蛋白酶容易破壞生物膜，原因是什么？__膜中還含有蛋白質(zhì)分子

3、___。20世紀初科學家第一次將膜從___哺乳動物的紅細胞___中分離出來?；瘜W分析表明：膜的主要成分是_脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3、資料三、時間：1925年人物：荷蘭科學家Gorter和Grendel實驗：用丙酮從人的紅細胞的細胞膜中提取脂質(zhì)（磷脂），在空氣—水界面上鋪成單層分子，發(fā)現(xiàn)單分子層面積是細胞膜表面積的2倍。結(jié)論：細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為__連續(xù)的兩層__?！舅伎疾⒂懻摗?、最初認識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？通過對現(xiàn)象的推理分析2、在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取、

4、分離和鑒定嗎？為什么?有必要。通過膜的成分進行提取、分離和鑒定既能驗證推理，更能確定膜的具體成分。3、你能依照下面兩圖說一說磷脂分子的結(jié)構(gòu)特性和磷脂雙分子層的排列情形嗎？親水基團疏水集團4、試解釋為什么磷脂在空氣-水界面上鋪展成單分子層？（頭尾如何排列）科學家又如何從這一現(xiàn)象推導出“脂質(zhì)在細胞中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？磷脂分子的頭部具有親水性，而尾部具有疏水性，排列時頭部朝向膜外，尾部朝向膜內(nèi)。科學家通過磷脂分子在空氣-水界面上鋪展成單分子層恰好為細胞膜表面積的2倍推導出“脂質(zhì)在細胞中必然排列為連續(xù)的兩層”。【過渡】除了

5、脂質(zhì)之外，蛋白質(zhì)也是細胞膜的成分。蛋白質(zhì)位于脂雙層的什么位置呢？資料四：時間：50年代，電子顯微鏡的誕生，1959年，科學家用它觀察細胞膜人物：羅伯特森（J.D.Robertsen）實驗：在電鏡下看到細胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，大膽提出生物膜的模型：所有的生物膜都是由蛋白質(zhì)--脂質(zhì)--蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。又稱三明治結(jié)構(gòu)。思考：“三明治”結(jié)構(gòu)模型有什么不足？真的是這樣的嗎？20世紀60年代以后，科學家對生物膜是靜態(tài)的觀點提出質(zhì)疑：把生物膜描述為靜態(tài)剛性結(jié)構(gòu)，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。有什么證據(jù)證明

6、細胞膜中的物質(zhì)是不斷運動的呢？5、資料五：時間：1970年人物：LarryFrye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(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，放置一段時間后發(fā)現(xiàn)兩種熒光抗體均勻分布。提出假說：細胞膜具有流動性。經(jīng)過進一步的發(fā)展：時間：1972年人物：桑格和尼克森提出：細胞膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型?；顒铀模赫J識[流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容]思考：磷脂雙分子層支架是否具有流動性？蛋白質(zhì)又與磷脂雙分子層支架有什么位置關(guān)系呢？（1）__磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的__頭部_朝向兩

7、側(cè)，__尾部_朝向內(nèi)側(cè)）且其具有一定的流動性。（這體現(xiàn)了膜的流動性）（2）蛋白質(zhì)有的__鑲在磷脂分子層的表面、___有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中、_有的貫穿于__整個磷脂雙分子層中。（體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對稱性）大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也可以運動的。（也體現(xiàn)了膜的流動性）（3）在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)含形成的糖蛋白，叫做糖被。例如：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用；糖被與細胞表面識別有密切關(guān)系。（糖被與細胞識別、胞間信息交流等有密切聯(lián)系）（4）除了糖蛋白之外，細胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)結(jié)合成的糖

8、脂。預習后存在的問題：1.2.3.【典例精析】例1維生素D能較水溶性維生素優(yōu)先通過細胞膜，這是因為(A)A．細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架B.磷脂雙分子層內(nèi)不同程度地鑲嵌著蛋白質(zhì)C．細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性D．細胞膜是選擇透過性膜例2細胞