高中生物《生物膜的流动镶嵌模型》学案 新人教版必修1.doc

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1、生物膜的流动镶嵌模型【学习目标】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。【学习重点】流动镶嵌模型的基本内容。【学习难点】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。【知识点自主学习】活动一：[知识回顾]从物质跨膜运输实例看出，生物膜对物质进出是具有选择性。设问：为什么生物膜能够控制物质的进出，这与生物膜的结构有什么关系？活动二：[问题探讨]1、根据结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？

2、(塑料袋、普通布、弹力布)2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗？活动三：对生物膜结构的探索历程科学家怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始对生物膜结构的漫长探索，让我们重温一下这段历程。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，发现脂质更容易通过细胞膜。欧文顿的结论是膜是由脂质组成的。2、资料二：欧文顿的推论是否正确呢？细胞膜中除脂质以外还有没有其他成分呢？众多的科学工作者通过实验发现：使用蛋白酶容易破坏生物膜，原因是什么？__膜中还含有蛋白质分子

3、___。20世纪初科学家第一次将膜从___哺乳动物的红细胞___中分离出来。化学分析表明：膜的主要成分是_脂质和蛋白质。3、资料三、时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel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，发现单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。结论：细胞膜中的脂质分子排列为__连续的两层__。【思考并讨论】1、最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？通过对现象的推理分析2、在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、

4、分离和鉴定吗？为什么?有必要。通过膜的成分进行提取、分离和鉴定既能验证推理，更能确定膜的具体成分。3、你能依照下面两图说一说磷脂分子的结构特性和磷脂双分子层的排列情形吗？亲水基团疏水集团4、试解释为什么磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层？（头尾如何排列）科学家又如何从这一现象推导出“脂质在细胞中必然排列为连续的两层”这一结论的？磷脂分子的头部具有亲水性，而尾部具有疏水性，排列时头部朝向膜外，尾部朝向膜内。科学家通过磷脂分子在空气-水界面上铺展成单分子层恰好为细胞膜表面积的2倍推导出“脂质在细胞中必然排列为连续的两层”。【过渡】除了

5、脂质之外，蛋白质也是细胞膜的成分。蛋白质位于脂双层的什么位置呢？资料四：时间：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：所有的生物膜都是由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。又称三明治结构。思考：“三明治”结构模型有什么不足？真的是这样的吗？20世纪60年代以后，科学家对生物膜是静态的观点提出质疑：把生物膜描述为静态刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。有什么证据证明

6、细胞膜中的物质是不断运动的呢？5、资料五：时间：1970年人物：LarryFrye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分布。提出假说：细胞膜具有流动性。经过进一步的发展：时间：1972年人物：桑格和尼克森提出：细胞膜结构的流动镶嵌模型。活动四：认识[流动镶嵌模型的基本内容]思考：磷脂双分子层支架是否具有流动性？蛋白质又与磷脂双分子层支架有什么位置关系呢？（1）__磷脂双分子层构成了膜的基本支架，（其中磷脂分子的__头部_朝向两

7、侧，__尾部_朝向内侧）且其具有一定的流动性。（这体现了膜的流动性）（2）蛋白质有的__镶在磷脂分子层的表面、___有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中、_有的贯穿于__整个磷脂双分子层中。（体现了膜结构内外的不对称性）大多数蛋白质分子也可以运动的。（也体现了膜的流动性）（3）在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结含形成的糖蛋白，叫做糖被。例如：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用；糖被与细胞表面识别有密切关系。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）（4）除了糖蛋白之外，细胞膜表面还有糖类和脂质结合成的糖

8、脂。预习后存在的问题：1.2.3.【典例精析】例1维生素D能较水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为(A)A．细胞膜以磷脂双分子层作基本支架B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质C．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性D．细胞膜是选择透过性膜例2细胞