一、教學目標
知識與技能目標
闡述生物膜的流動鑲嵌模型。
過程與方式目標
剖析科學家構建生物膜模型過程,嘗試提出問題,發揮空間想像力,大膽做出假定,建立生物膜的空間結構。
情感心態價值觀目標
樹立生物膜結構與功能相適應的生物學辯證觀點;正確認識科學價值觀,并通過實驗技術對想像的模型做出驗證。
二、教學重難點
重點
理解并把握流動鑲嵌模型的基本內容。
難點
把握生物膜結構與功能相適應的辨證觀點細胞膜的流動鑲嵌模型,正確認識實驗技術在科學研究中所起的作用。
三、教學過程
(一)導出新課(溫故知新)
朋友們,經過前兩節課的學習,我們了解了物質跨膜運輸的實例,可以看出細胞膜的功能是哪些?(用幻kt板展示個別膜結構功能的三維動漫),生物學觀點覺得,生物膜的結構和功能是相適應的,這么你們大膽猜測一下,哪些樣的結構才促使生物膜能完成以上的功能呢?(中學生討論)
(二)新課教學
1.生物膜成份的探求歷程
人們對事物的認識是有一個過程的,這個過程既漫長又有趣,科學家們當初正是懷著對物質跨膜運輸現象形成的疑惑,開始對生物膜的結構形成好奇并不斷探求。讓我們一起重溫下這段歷史,會讓你們對科學過程和本質的理解有所啟發。
朋友們,19世紀末,歐文頓用500多種物理物質對動物細胞的私密性進行了上萬次的實驗細胞膜的流動鑲嵌模型,發覺細胞膜對不同物質的私密性是不一樣的:但凡可以溶于脂類的物質,比不能溶于脂類的物質更容易透過細胞膜,為此,他大膽提出假說:細胞膜是由脂類組成的。你們看,歐文頓是從現象出發,按照他的實驗結果,通過嚴謹的推理得下來的,而當時的技術并不能直接對膜的成份進行提取分離鑒別,這說明技術對科學研究是有重要作用的,其實這其實是假說,后來膜被分離下來之后,物理剖析得出膜的主要成份,因而得出歐文頓的假說是創立的,也就是說假說是在實驗與觀察的基礎上得下來的,同時又須要更進一步的實驗來證明。朋友們,歐文頓的假說提出過程對你們有哪些啟發呢?
2.磷脂雙分子層的探求
清楚了生物膜的主要成份后,接出來我們探求一下這種物質是如何組成膜的。
科學研究表明,生物膜中的脂類主要是磷脂(展示自制磷脂分子模型,朋友們討論其結構特征)。
磷脂是一種由甘油、脂肪酸和乙酸組成的分子,親水性“頭部”易溶于水,可與水份子或其他親水分子集聚,疏水性“尾部”不溶于水,遠離水份子或其他親水分子。朋友們仔細觀察,磷脂的密度是大于水的,假如將好多磷脂分子在空氣—水界面上描畫成單分子層,磷脂分子的頭尾將怎樣排布?請朋友們小組討論并畫出磷脂分子的排布。
3.流動鑲嵌模型的建立
展示材料:英國科學家的研究
羅伯特森提出生物膜的靜態模型“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構構成
弗雷和埃迪提出細胞膜具有流動性
桑格和尼克森提出“流動鑲嵌模型”
流動鑲嵌模型是通過科學家們對自然界的認識,通過實驗技術的不斷創新和改進,對生物膜的認識愈發細致入微,我們對生物膜的了解也越來越清晰。
展示“流動鑲嵌模型”的動漫,豐富中學生的感性認識。
本節課我們順著科學家們的足跡進行了膜結構的探究,請朋友們閱讀教材,總結一下流動鑲嵌模型的具體內容。
小組討論,回顧總結上面學習的內容
歸納總結:1.膜是由蛋白質、脂質和少量鞣質組成的;
2.膜的基本支架:磷脂雙分子層;
3.蛋白質分子以不同方式分布于磷脂雙分子層中,有些兩側蛋白質與黃酮結合產生糖被;4.膜的結構特征:具有一定的流動性;
5.膜的功能特性:具有選擇透過性。
請朋友們在課下通過互聯網探究以下兩個問題:
①生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺?細胞膜上不僅脂類、糖類和蛋白質外,還有其他物質嗎?
②生物膜模型的制做是否有更好的實驗設計及更合適的制做材料?
(三)小結作業
本節課,以問題為紐帶,使得中學生以探求者、研究者的身分投入學習。最終中學生才能挺好地理解生物膜流動鑲嵌模型的內容,但是所把握的知識是豐腴的,這樣獲得的知識才具體、才牢靠、才能靈活應用。其獲得的也不只是知識,而是中學生思維能力、探究能力的提升。一方面我們重溫了科學家探求細胞膜結構的歷程,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。在諸多的假說中,流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受并認同的,理解和把握流動鑲嵌模型的要點,對于更好地理解下一節物質跨膜運輸的形式有很重要的作用。
課后練習:布置作業
四、板書設計
華圖班主任題庫上線啦!點此步入題庫,海量題,隨心刷!