高二生物教案：《生物膜的流動鑲嵌模型》教學設計

　　一、教學目標

　　知識與技能目標

　　簡述生物膜的流動鑲嵌模型。

　　過程與方法目標

　　分析科學家建立生物膜模型過程，嘗試提出問題，發(fā)揮空間想象力，大膽作出假設，構(gòu)建生物膜的空間結(jié)構(gòu)。

　　情感態(tài)度價值觀目標

　　樹立生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應的生物學辨證觀點;正確認識科學價值觀，并通過實驗技術(shù)對想象的模型作出驗證。

　　二、教學重難點

　　重點

　　理解并掌握流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。

　　難點

　　掌握生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應的辯證觀點，正確認識實驗技術(shù)在科學研究中所起的作用。

　　三、教學過程

　　(一)導入新課(溫故知新)

　　同學們，經(jīng)過前兩節(jié)課的學習，我們了解了物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗�，可以看出細胞膜的功能是什�?(用幻燈片展示某些膜結(jié)構(gòu)功能的三維動畫)，生物學觀點認為，生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是相適應的，那么大家大膽猜想一下，什么樣的結(jié)構(gòu)才使得生物膜能完成以上的功能呢?(學生討論)

　　(二)新課教學

　　1.生物膜成分的探索歷程

　　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，科學家們當年正是懷著對物質(zhì)跨膜運輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始對生物膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生好奇并不斷探索。讓我們一起重溫下這段歷史，會讓大家對科學過程和本質(zhì)的理解有所啟發(fā)。

　　同學們，19世紀末，歐文頓用500多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易透過細胞膜，因此，他大膽提出假說：細胞膜是由脂質(zhì)組成的。大家看，歐文頓是從現(xiàn)象出發(fā)，根據(jù)他的實驗結(jié)果，通過嚴謹?shù)耐评淼贸鰜淼�，而當時的技術(shù)并不能直接對膜的成分進行提取分離鑒定，這說明技術(shù)對科學研究是有重要作用的，當然這畢竟是假說，后來膜被分離出來以后，化學分析得出膜的主要成分，從而得出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得出來的，同時又需要更進一步的實驗來證明。同學們，歐文頓的假說提出過程對大家有什么啟發(fā)呢?

　　2.磷脂雙分子層的探索

　　清楚了生物膜的主要成分后，接下來我們探索一下這些物質(zhì)是怎么組成膜的。

　　科學研究表明，生物膜中的脂質(zhì)主要是磷脂(展示自制磷脂分子模型，同學們討論其結(jié)構(gòu)特點)。

　　磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸組成的分子，親水性“頭部”易溶于水，可與水分子或其他親水分子聚集，疏水性“尾部”不溶于水，遠離水分子或其他親水分子。同學們仔細觀察，磷脂的密度是小于水的，如果將很多磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布?請同學們小組討論并畫出磷脂分子的排布。

　　3.流動鑲嵌模型的構(gòu)建

　　展示材料：荷蘭科學家的研究

　　羅伯特森提出生物膜的靜態(tài)模型“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)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(shù)的不斷創(chuàng)新和改進，對生物膜的認識更加細致入微，我們對生物膜的了解也越來越清晰。

　　展示“流動鑲嵌模型”的動畫，豐富學生的感性認識。

　　本節(jié)課我們沿著科學家們的足跡進行了膜結(jié)構(gòu)的探究，請同學們閱讀教材，總結(jié)一下流動鑲嵌模型的具體內(nèi)容。

　　小組討論，回顧總結(jié)前面學習的內(nèi)容

　　歸納總結(jié)：1.膜是由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和少量多糖組成的;

　　2.膜的基本支架：磷脂雙分子層;

　　3.蛋白質(zhì)分子以不同形式分布于磷脂雙分子層中，有些外側(cè)蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成糖被;4.膜的結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性;

　　5.膜的功能特點：具有選擇透過性。

　　請同學們在課下通過互聯(lián)網(wǎng)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?細胞膜上除了脂質(zhì)、糖類和蛋白質(zhì)外，還有其他物質(zhì)嗎?

　�、谏�物膜模型的制作是否有更好的實驗設計及更合適的制作材料?

　　(三)小結(jié)作業(yè)

　　本節(jié)課，以問題為紐帶，促使學生以探索者、研究者的身份投入學習。最終學生能夠很好地理解生物膜流動鑲嵌模型的內(nèi)容，而且所掌握的知識是豐滿的，這樣獲得的知識才具體、才牢固、才能靈活應用。其獲得的也不只是知識，而是學生思維能力、探究能力的提高。一方面我們重溫了科學家探索細胞膜結(jié)構(gòu)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(nèi)容。在眾多的假說中，流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受并認同的，理解和掌握流動鑲嵌模型的要點，對于更好地理解下一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞接泻苤匾�的作用�?br />
　　課后練習：布置作業(yè)

　　四、板書設計