高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结 新课标 人教版 必修1

第一篇：高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结 新课标 人教版 必修1

高中生物膜的流动镶嵌模型知识总结 新课标 人教版 必修1

（一）对生物膜结构的探索历程

1．19世纪末，欧文顿提出：膜是由脂质组成的。

2．20世纪初，荷兰科学家提出：细胞膜中的脂质分子必为连续的两层。

3．1959年，罗伯特森提出生物膜的模型：蛋白质——脂质——蛋白质三层结构构成，并描述为静态结构。

4．1970年，科学家通过实验证明细胞膜具有流动性。

5．1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。

（二）流动镶嵌模型的基本内容

1．膜是由蛋白质和脂类组成的。

2．膜的基本支架：磷脂双分子层。该支架具有流动性。

3．蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的嵌入其中间，有的横跨整个磷脂双分子层，大多数蛋白质分子是可以运动的。

4．膜的结构特点：流动性。

5．膜的功能特点：选择透过性。

本节内容包括：①对生物膜结构的探索历程②流动镶嵌模型的基本内容。本节内容充分体现了生物体结构与功能的适应。

（1）细胞膜的成分主要是蛋白质和脂类，其中，蛋白质约占膜干重的20％～70％，脂类约占30％～80％，各种膜所含蛋白质和脂类的比例同膜的功能有密切关系，功能活动较旺盛的细胞，其蛋白质的含量高，因为膜的功能主要由蛋白质来承担，此外，细胞膜中还有10％左右的糖类，它们与蛋白质或脂类结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞表面的识别有密切关系。

（2）构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子覆盖在磷脂双分子层表面，或贯穿在磷脂双分子层之间，或镶嵌在磷脂双分子层当中。

（3）结构特点：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，这种结构特点，使细胞膜具有一定的流动性。

（4）细胞膜的功能：一是保护作用，包括支持、识别、免疫；二是控制物质进出细胞，包括吸收、分泌、排泄等。

学习本节知识，要注意用“结构与功能相适应”的观点来分析细胞膜的结构与其功能之间的关系。

【例题】根据细胞膜的化学成分和结构特点，分析下列材料并回答问题：

（1）1895年，Overton在研究各类未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，反之，则比较困难，这表明组成细胞膜的主要成分中有

（2）1925年，Gorter Grendel用丙酮提取红细胞膜的类脂，它在空气一水面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来红细胞表面积的两倍油此可以认为细胞膜由组成。

思路：根据化学上的“相似相溶”原理，结合题干信息可知细胞膜的主要成分有磷脂，由于磷脂分子不溶于水且不宜挥发，则它一定均匀分布在空气一水界面之间，既然这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，则可推知磷脂分子在细胞表面一定是双层排列的，所以，应为两层磷脂分子。

答案：（1）磷脂（2）两层磷脂分子

重点思路

细胞膜的结构

1．化学成分

（1）脂类分子：包括磷脂、糖脂和胆固醇三种。其中，磷脂是基本成分，它具有一个极性头部和两个非极性尾部。（2）蛋白质分子：种类较多，赋予细胞膜重要的生理功能。

2．立体结构（如下图）

（1）在细胞膜的中间是磷脂双分子层，每个磷脂分子都是头部朝外，尾部相对，构成细胞膜的基本骨架。

（2）蛋白质分子以不同的方式镶嵌或贯穿在磷脂双分子层之中，或覆盖在磷脂双分子层的表面。

3．结构特点

构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的，如磷脂分子的侧向运动。蛋白质分子的流动等，这使得细胞膜具有一定的流动性，对于它完成各种生理功能是非常重要的。

第二篇：“生物膜的流动镶嵌模型”教后反思（精选）

“生物膜的流动镶嵌模型”教后反思

中图分类号：G633.91文献标志码：A文章编号：2095-9214（2015）03-0041-01

[教学案情]

这是本人在学校教学节时上的一节公开课――生物膜的流动镶嵌模型，课后我将整节课的教学实录做了整理，然后再进行自我诊断与分析。我从中选取了以下两个教学片段――

片段一（课堂的导入部分）

展示诗歌：（学生朗读）

生：是谁，隔开了原始海洋的动荡，是谁，为我日夜守边防，是谁，为我传信报安康.没有你，我―一个小小的细胞

会是何等模样？

师：同学们猜一猜，这首诗歌离格里面描述的是谁？

生：细胞膜

师：对，是细胞膜，通过前面的学习我们知道细胞膜是系统的边界。那么，现在给大家三种材料――塑料布、普通布、弹力布，结合结构和功能相适应的观点，看看用什么材料做细胞膜更合适呢？

生1：普通布，细胞膜可以控制物质进出。

生2：弹力布，细胞能发生质壁分离，说明细胞膜有弹性。

师：塑料布只能满足作为系统边界的要求，普通布能做边界和让一部分物质出入，弹力布还有弹性，且能满足前二者要求。植物细胞能发生质壁分离，说明细胞膜具有弹性，所以最适合的材料是弹力布。那弹力布是不是完全具有生物膜的特点呢？

生：不是。

师：对，显然弹力布不具有生物膜的选择透过性功能，那么生物膜究竟具有怎样的结构呢？科学家也带着这些问题，进行了生物膜结构的探索。下面我们一起重温探索生物膜结构的历程。

片段二

师：一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成分之间的组合形式。要弄清楚一种物体的结构，首先要弄清楚其组成成分，那么细胞膜的组成成分是什么呢？我们来看下面的资料。

师：出示资料，欧文顿的实验，你可以得出什么结论？

生1：………（回答不上）

生2：膜是由脂质组成的。

[诊断分析]

很明显，我在第一个教学片段中，课堂的导入过于罗嗦。俗话说，良好的开端是成功的一半。课堂教学也是一样。导入适当，可以提高学生学习的积极性。在我的这段教学中，首先以一首诗为题导入课堂，这是好的，给学生很新颖的感觉，更想知道后面又有什么新奇的东西。这样可以吸引学生的注意力，从而进入本节课的学习。但后来，在选择什么材料做细胞膜时，显的有些墨迹，就像在原地转圈行走而不继续前进一样。本来通过一首诗已经激起学生学习的兴奋点，可由于又在原地打转似乎又降低了学生的学习热情，积极性降低了。原本一节课的时间就是有限的，只有短短的四十五分钟，导入占去了很长的时间，显然是不科学的，而且也会扰乱学生的思维，不知道本节课到底要学习什么。所以今后课堂导入要尽量简短明快，并从学生感兴趣的话题入手。

现在想象，自己的导入设计也存在问题，由一首诗导入，自然可以激发学生学习的兴趣，学生也很清楚知道该诗描述的是细胞膜。但我马上就给出材料让同学选择什么材料更适合做细胞膜，似乎有些唐突。如果能给学生一个过度思考的机会，效果应该会不同的。在此之前，可以让同学们谈谈对细胞膜的认识，通过前面的学习应该很容易回答，“细胞膜很薄，可以控制物质进出细胞，又可以发生质壁分离，说明膜有弹性。”这样，在呈现什么材料更适合做细胞膜的问题，便一下子迎刃而解了，只有弹力布能满足这些要求，然后马上切入正题。

片段二中，出示了一份资料，根据资料内容可得出什么结论？其实这个问题并不难回答，但是第一个同学没有回答上。于是我又叫了一个同学来回答。在课堂上，我有时总是追求表面的流畅，当一个问题提出以后，从内心希望回答问题的学生少出错，不出错，最好能直接给出正确答案，这样可以节省时间，且可以按自己预先设想的程序进行。可是往往不会这样完美的，当学生回答不上来或回答有困难时，我就显得更加急噪了，不愿意等待，马上换人回答，甚至有时自己就回答了。现在想想，如果能在给学生一点时间慢慢思考，或是给学生适当的提示引导，或许学生也可以体验到成功的喜悦呢？何必要追求完美？追求教学进度呢？

再作进一步的思考：为什么自己在教学中会出现这样的问题、现象呢？

首先，我认为是自己的教学经验不够丰富，教学基本功不过硬。对于我一个新教师来说，这的确是一个很大的问题。对教学方针、教学理念了解不透彻，基础的教育理论知识显得苍白，今后要阅读有关教育教学方面的书籍来充实自己。本学科的专业知识有些贫乏，并不能如鱼得水的应付课堂上学生提出的出乎意料的问题。所以还要继续努力，多看相关的书籍，多做习题，多多钻研。教学方法还不能熟练的综合运用，还需要多听老教师的课，学习其教学设计方法，提问方式以及如何引导学生回答问题的方法等等。总之，自己会加倍努力，继续夯实教学基本功，力争在两年之内，使个人的教育教学的水平达到一个新的高度;不断提高自己，完善自己，努力使自己早日成为一名优秀的教师。

其次，刚刚踏入高中教师队伍的行列，对学生的学情不了解。今后要加强与学生之间的沟通，多多了解他们的心理、兴趣、爱好等，并关心他们，尊重他们，这样师生之间便会充满信任与爱心。真正做学生的良师益友。

“路漫漫其修远兮，吾将上下而求所，”对于我来说，刚刚站在人生的又一个起跑线上，前进的路上还充满着荆棘、还会有很多暴风雨，但我会持之以恒不断努力，争取早日达到成功的彼岸。

（作者单位：南通市通州区石港中学）

第三篇：《生物膜的流动镶嵌模型》课堂实录

1、教学实录

1.1创设情境，提出问题

师：（展示一首诗）是谁，隔开了原始海洋的动荡，是谁，为我日夜守边防，是谁，为我传信报安康。没有你，我——一个小小的细胞，会是何等模样? 生：（看大屏幕）这里的“谁”，指的是细胞膜。没有了细胞膜，就无法隔开细胞内外的物质，保证细胞内生命活动的正常进行。

师：回答很好，由此可见细胞膜的重要作用。细胞膜是生物膜的一种。如果让你构建生物膜的结构模型，你需要获取与生物膜有关的哪些资料？ 生：思考片刻，无人回答。1.2 借助图片，制做模型

师：（（幻灯片显示）资料1：1859年，欧文顿(Overton)选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现如图所示，从实验现象中能推测德出什么结论呢？

生：膜是由脂质组成的。师：为什么？根据什么原理？ 生：化学原理“相似相融。”

师：很好，这位同学的化学学得也很不错。

师：（幻灯片显示）：资料2——实验证据：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的成熟的红细胞中分离出来，化学分析膜表明：

膜的主要成分是脂质和蛋白质。请问：脂质和蛋白质是怎样组合形成膜的呢？（幻灯片显示）：资料3：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，亲水性“头”部易溶于水，可与水分子或其它亲水分子聚集，疏水性“尾”部不溶于水，远离水分子或亲水性分子。模型构建1：将很多磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排布？

生：在黑板绘制模型构建图1

师：磷脂分子在水中将怎样排布呢？ 生：在黑板绘制模型构建图2。

生：我们可以得出结论：脂质分子必然排列为连续的两层。师：蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？大胆推测？„„ 生：可能在细胞膜外面，可能在细胞膜中间，也可能在细胞内。

师：很好，是有这3种可能，（大屏幕显示）请看资料5：1959年，罗伯特森（J.D.Robertson）利用超薄切片技术在电镜下观察细胞膜。从图中，我们可以发现，蛋白质和脂质是如何排列的？

生：黑暗的是蛋白质，光亮的是脂质，所以蛋白质和脂质应该这样排列：蛋白质—脂质—蛋白质。

师：这位同学的回答完全正确。当初罗伯特森也是这样提出他的假说的：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构（幻灯片显示）。这里的要点：①蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧；②膜为静止的结构。

生：作笔记。

师：（幻灯片显示）：资料6—生物膜的冰冻蚀刻，将细胞膜置于-100˚C的干冰或-196˚C的液氮中，进行冰冻。用冷刀骤然将标本断开，升温后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，称为蚀刻，在电镜观察。

生：生物膜中的蛋白质镶在、嵌入、横跨于磷脂双分子层。

师：（幻灯片显示）：资料7----变形虫运动。说明生物膜有什么特点？

生：生物膜是流动的。

师：那么，当初罗伯特森提出的假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”构成的三层静态统一结构。是否成立？ 生：不成立。

师：仅仅是这个例子说明罗伯特森提出的假说是不成立的，还不具备很强的说服力。后来科学家相继做了相关实验。（幻灯片显示）：资料8：1970年，弗雷和埃迪登的实验。

请同学们注意实验中的几个细节问题：①为什么温度是37℃？②40min后，红色和绿色均匀分布，说明了什么问题？ 生：37℃是反应的最适温度。生：说明了细胞膜具有流动性。1.3介绍实验，总结特点

师：（幻灯片显示）：小资料：磷脂分子的运动。①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动。

单位膜模型的缺陷：单位膜模型不能很好地解释膜的结构和功能。后来1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了生物膜的流动镶嵌模型(fluid mosaic model)。（幻灯片显示）：

思考：

问题1：请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什么？生物膜在结构上有什么样的特点？ 问题2：在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示？

生：流动镶嵌模型的基本内容是：生物膜是由磷脂双分子层和蛋白质构成，蛋白质磷脂双分子层外面或镶嵌在中间。生物膜在结构上特点是：具有一定的流动性。

生：科学研究是要在实验和观察的基础上，通过严谨的推理和大胆的想像，提出假说，再通过实验进一步验证假说。科学发展是一个长期的过程，涉及到许多科学家辛勤的工作，科学研究依赖于科学的进步，科学进步了,就可以得到更多的数据。科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的,需要不断完善。1.4小结知识，当堂检测 师：小结概念图

（幻灯片显示）：课后探究

①生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺？细胞膜上除了含有磷脂、蛋白质外，还有其他物质吗？请你课后搜集这方面的信息。

②制作细胞膜模型有没有更好的设计方法和更合适的实验材料，希望你课后能尝试一下。课堂练习

①

、膜的流动镶嵌模型与“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型的最大的不同是

A.“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型认为生物膜具有一定的流动性 B.流动镶嵌模型认为生物膜具有一定的流动性 C.流动镶嵌模型认为蛋白质是对称排列

D.“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构模型认为蛋白质是不对称排列 答案：B ②、（2009浙江）对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表现的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。

上述实验不能说明的是

A．细胞膜具有流动性

B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C．根据荧光恢复的速率可推算出物质进出细胞膜的速率

D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 答案：C。

③、研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你回答下列问题：（1）应选取人的哪种细胞做实验（）

A．神经细胞

B．口腔上皮细胞

C．成熟的红细胞

D．白细胞

（2）将选取的上述材料放入，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂，然后再用

法获得纯净的细胞膜。

（3）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，经过充分搅拌后，下列能正确反应其分布的图是（）

（4）脂质单分子层的面积是细胞表面积的2倍，说明

答案：（1）C ；（2）离心、蒸馏水；（3）A；（4）磷脂分子在细胞膜中成双层排列。

2、点评

2.1 以学生为中心

可以感觉到，闫锋老师的这节课是做了充分准备，花了不少心思的。整堂课的教学设计以“问题”为主线，通过一个一个的小问题，一步一步的引导学生进行讨论和思考，最终得出“生物膜的流动镶嵌模型”。问题的设计由浅入深，符合中学生的认知规律，所以学生能积极主动的参与讨论，质朴不做作，学生的回答和绘图都很有水平。

学生在绘图“磷脂分子在水中将怎样排布？”时，我注意到，当两位学生绘制不同的图时，底下有学生说画错了，王老师并没有立刻给予纠正，而是先让学生画好后，再给他们充分的时间主动思考并与同伴交流和合作，最后予以纠正，而是让学生画图完之后，大家再对两位同学的绘图进行分析、讨论，找出不同之处及其出现原因。教师并不是直接指出学生的不足，而是让他们在交流中去发现不足，在思考中去享受知识。可以感受到学生在绘图和发现绘图不足的过程中，经过深入的思考，他们具有很强的创造力与想像力。闫锋老师的这些做法，给予我很大的启发。我们平时有些课堂，为什么学生不爱思考问题、回答问题，课堂显得比较沉闷。这是否与教师教学设计时没有设计问题，而是一个人唱独角戏，满堂惯，学生缺乏参与讨论和表达的机会；或者教师设计的问题过于死板、简单或者深奥，不能有效的激发学生的思维，引起学生的共鸣。可见，课堂要活跃，师生要互动，就必须要注重创设问题情境，鼓励学生积极思考，勇于表达，即使学生出现错误，也会在错误中明白原因，及时改进错误，这样长期训练，学生就会变得更加勤于思考，敢于质疑，课堂会更具活力，学生的表达力、思考力、创造力和想象力也在课堂中逐渐养成。2.2 落实知识、能力和情感态度价值观三维目标

闫锋老师在课堂上充分地落实了新课标的教学理念，通过创设当年科学家发现“生物膜流动镶嵌模型”过程的种种情景，发给学生教师事先准备好的生物膜材料，引导学生模拟科学家进行动脑、动手，组装生物膜的流动镶嵌模型，学生通过亲自动手操作，“做”与“不做”肯定不一样，通过“做”，学生的印象肯定更加深刻，知识、能力和情感态度价值观三维目标得以成功实现。这是本节课堂教学的精彩之处。2.3 用教材教

新课程要求教师做教材的研究者和参与者，要学会用教材教，平时教学可以根据自己的实际需要，对教材的内容进行适当的整合，包括加减、调序等。

闫锋老师在教材的使用上也是动了脑筋的。如课堂开始以一首形象的诗作为导入，立刻吸引了学生的眼球，再以诗设计问题，引发学生思考，接着进入新课的教学，顺理成章。还有在讲解组成细胞膜的蛋白质和脂质位于细胞膜的什么位置时，相信很多教师在教学时也提出这个问题，由于所给的信息量过少，很多学生处于茫然状态，不知所措，也许个别学生能答对，但并不代表普遍。而在本节课堂上，几乎全部学生观察图片片刻，马上就可以得出正确结论“蛋白质和脂质应该这样排列：蛋白质—脂质—蛋白质”。为什么？原来教师通过查找资料，提供了一条极为有效的信息“电子束照射大分子，散射度高，黑暗，是蛋白质分子；电子束照射小分子，散射度低，光亮，是脂质分子。”，学生根据这条信息再观察图片，蛋白质和脂质位于细胞膜的位置，一目了然。教师提供的信息，在教材上是没有的，可见教师对教材的钻研和整合能力很强。2.4 值得讨论的其它问题

2.4.1新课程强调课堂教学需要师生互动，师生互动是多方面的，既包括回答问题时的热闹互动，这是有声的互动，也包括思维上的冷静互动，这是无声的互动。在我们的教学中，往往会更多的追求“回答问题时的热闹互动”，而忽视了“思维上的冷静互动”。每提堂课都追求热闹，往往也是不可取的。如何做到两者的统一，协调，值得讨论。

2.4.2 教师通过设计问题，引导学生思考、绘图，还提供材料，学生动手操作，学生完成得很出色，通过课堂几道习题的检测，学生对基础知识的掌握也很好。但是这是一堂非常态的课，听课的学生是重点学校的，上的是全国性的公开课，教师花了不少心思准备，从课程改革的角度看，这堂课是十分成功的。而我们平时的常态课堂，是否也能够做到这样近乎完美？教师的备课、学生的基础以及课时等缺一不可，如果没办法保证，能力、知识和情感态度价值观哪个更重要？如何才能兼顾？我认为，知识目标最重要，其次是能力目标和情感态度价值观，尤其在高中教学中，教师和学生要面对高考的严峻形势下。

2.4.3 新课程改革至今已有好几年，新课程理念如何普及与推广，组织校长、教师分批次到大学院校去接受培训，或邀请课程专家学者到中小学来开讲座，这是我们一直以来的常用做法，也取得了一定的成效，但我认为，像这次类似的通过课堂展示和互动研讨的形式，不失为一种较有效的学习方式。至于如何合理的采取哪一种方式，值得探讨。

第四篇：生物膜的流动镶嵌模型教案

高一生物必修1 生物膜的流动镶嵌模型

一、教学目标 1．知识与技能

①举例说明生物膜具有流动性特点。

②简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。2．过程与方法

通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。3．情感态度与价值观

①生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。

②正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。

二、教学重点和难点 1.教学重点

流动镶嵌模型的基本内容。2.教学难点

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。

三、教学方法 讲述法、探究法

四、课时安排 1

五、教学过程

〖引入〗以上节课所学生物膜的选择透过性引入，设置悬念---“为什么会有这种特性？”教师提示。

〖提示〗生物学中将结构与功能相适应，生物膜之所以具有这样的功能，这与它的结构是密不可分的。这节课我们就追寻先人的脚步，一步一步揭开膜结构的神秘面纱。

〖板书〗

一、对生物膜结构的探究历程 探究

一、细胞膜的组成成分是什么？

〖问题〗1.欧文顿的推论是否正确呢？（介绍欧文顿的实验及推论，指出水分子不能溶于脂质，但是可以自由通过生物膜，指出欧文顿的实验有点进一步检测）

〖问题〗2.细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢？（介绍科学家实验，引导学生分析指出膜主要由脂质和蛋白质组成；从而验证欧文顿的实验并在此基础上进一步完善）

探究

二、脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？

（介绍两位荷兰科学家的实验，分析脂双层这一结论的由来）〖问题〗3.磷脂分子在生物膜中式如何排列的？

〖学生活动〗结合课本关于磷脂分子的介绍，以及科学家实验的结论，自己在笔记上画出自己认为正确的脂双层结构图。然后进行小组讨论，最终确定一个大家都可以接受的结果。

〖提示〗根据磷脂分子特点，引导学生得出单层磷脂分子在水面排布情况，提醒同学细胞内外都有水环境，进而得出脂双层分布情况。

〖问题〗4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？（简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型）（指出“三明治”结构模型的不足，说明细胞膜不应是静态的刚

性的结构，而应当是动态的弹性的结构。）

探究

三、生物膜究竟能不能运动？

〖问题〗5.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？（重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性；并讨论技术的进步在细胞膜研究中的作用，强化结构与功能相适应的观点）

〖讲述〗在新的观察和实验的基础上，S.J.Singer和G.Nicolson于1972年通过对已有的模型进行修正而提出生物膜的流动镶嵌模型。接下来我们就通过对探究历程的总结来学习一下这个模型。

〖板书〗

二、流动镶嵌模型的基本内容。

〖边回忆边讲述〗在回忆探索历程的过程中引导学生画出流动镶嵌模型的结构图，并在次强调各种化学成分的分布和功能

〖板书〗

1、化学组成：蛋白质、脂质（少量多糖）

2、基本支架：磷脂双分子层。

3、蛋白质分子镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。

4、膜的结构特点：具有流动性。

5、膜的功能特点：选择透过性。

6、糖被（识别、保护润滑）〖随堂练习〗

1据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为（）A、细胞膜具有一定流动性 B、细胞膜是选择透过性

C、细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架 D、细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 2下列哪种膜结构能通过生物大分子（）

A、细胞膜 B、核膜 C、线粒体膜 D、叶绿体膜

3一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞叶叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（）

A、5 B、6 C、7 D、8 4变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（）

A、保护作用 B、一定的流动性 C、主动运输 D、选择透过性 5细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（）A、糖蛋白 B、磷脂 C、脂肪 D、核酸 6下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）

A、维生素D和性激素 B、水和尿素 C、氨基酸和葡萄糖 D、酶和胰岛素 〖小结〗

1、膜的组成成分：主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类。

2、膜的基本支架:磷脂双分子层。

3、蛋白质分子的位置:蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。

4、生物膜的结构特点: 具有一定的流动性。

5、生物膜的功能特点：选择透过性。

第五篇：生物膜的流动镶嵌模型教案

生物膜的流动镶嵌模型

会宁一中 马丽

一、教学目标 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

二、教学重点和难点 1.教学重点

流动镶嵌模型的基本内容。2.教学难点

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。

三、设计思路

本节内容与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。所以,这节的内容对整个章节的知识起到了承上启下的作用。内容主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。在教学中，充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位，采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，引导学生观察并分析实验现象，大胆的提出实验假设，宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。让学生在探究中学习科学探索的方法，从而渗透探索科学过程和方法的教育。

四、教学课时 一课时

五、教学过程

〖引入〗

小实验。功能和结构相适应。

（一）、对生物膜结构的探索历程

教师：我们知道一种物质或物体的结构，实际上是指其组成成分之间的组合形式，如：，所以要弄清一种物质或物体的结构，首先要知道它的组成成分，那细胞膜的成分是什么呢？我们先来看一下19世纪末，欧文顿对此的研究： 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。提出假说：膜是由脂质组成的。

〖设问〗：对“欧文顿实验”

请你根据化学上的相似相溶定律看一下你能得到什么结论？ 学生：（略）

教师：对，欧文顿也提出了这样的假说，那么这一假说的提出是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？

在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？ 学生：（略），为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？ 〖学生交流、讨论〗：（略）

〖教师讲述〗：

1、从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。

2、根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容 易通过细胞膜进入细胞。

3、有必要，通过鉴定能更准确地说明问题

4、对现象的推理分析是要进行鉴定，才能准确地说明问题。可是鉴于当时技术的限制，不能进行对结构物质的提取。

5．经科学家化学分析结果，细胞膜成分除了脂质外，还有蛋白质。那脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？ 资料二 ： 时间：1925年

人物：荷兰科学家Gorter和Grendel 实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的2倍 〖设问〗：

１．“荷兰科学家实验”-----------实验得到什么现象？ ２．请你展开大胆想象，你会推测出什么样的结论？ 〖学生交流、讨论〗：（略）

〖教师讲述〗：两位荷兰科学家根据单分子层的面积是红细胞表面积的2倍。由此得出的结论是：细胞膜中的磷脂是双层的。磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。〖设问〗：

请你运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气――水界面上铺展成单分子层？

生物的结构和功能是相适应的。在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？ 〖学生交流、讨论〗：（略）

〖教师讲述〗：这是大家开动脑筋推测出的磷脂分子排列方式，大家看哪种最合理？（教师分析）知道了脂质的排布方式，那么蛋白质与磷脂又是怎样的位置关系?有人推测出脂质两边覆盖蛋白质的理论。

资料三 时间：1959年

人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）

实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成 提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 〖教师设问〗：

对“罗伯特森电镜实验”──实验得到什么现象？ 让你来推测，你会推出什么样的结论？

你同意“三明治”结构模型吗?这种生物膜是静态的观点不能解释哪些生命现象？ 〖学生交流、讨论〗：（略）

〖教师讲述〗：借助于电镜，罗伯特森观察到了细胞膜的结构，并推出静态结构。但它很难解释细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。20世纪60年代,有人对此静态观点提出异议。并随着科学技术的发展，对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。那么，有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗？ 资料四： 时间：1970年 人物：Larry Frye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 〖设问〗：

对“荧光染料标记实验”──观察得到怎样的动态现象？ 这一动态现象说明了什么？ 能推出什么结论？

〖学生交流、讨论〗：（略）

〖教师讲述〗：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，说明了组成细胞膜的分子是可以不断运动的，成功指出细胞膜的流动性

〖设问〗：我们还学过哪些生命现象能说明生物膜具有流动性？ 学生回答；（略）

〖教师讲述〗：白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动、植物细胞的质壁分离等例子都能说明细胞膜具有流动性。即流动镶嵌模型提出的膜结构能很好地解释上述细胞功能。

在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中１９７２年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。它的具体内容是什么呢？

（二）、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容

〖想象空间、课件展示〗结合生物膜结构的探索历程，学生展开想像，自我构建细胞膜的三维立体结构。再课件展示“细胞膜的结构”，教师有顺序、有层次清楚地阐述基本内容： 生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成，还含少量的糖类。

生物膜的基本骨架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。

蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。糖被在细胞的生命活动中具有重要功能，如保护、润滑、识别等。

生物膜的结构特点：流动性---磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。（课件展示磷脂分子的多种运动形式，帮助学生理解磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性）生物膜的功能特点：选择透过性。

〖学生讨论〗

设问：1。生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺了呢？说说你的看法。2．回顾建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？ 3．在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？ 学生讨论：（略）教师讲述：

1。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺，人类对自然界的认识永无止境，随

着实验技术的不断创新和改进，对膜的结构的认识回进一步深入，不断完善和发展流动镶嵌模型。2．在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们看到了膜的存在，冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外并不对称，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，证明了细胞膜的流动性。

3．在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识，使人们一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。一般来说，功能的不同常伴随结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有生物膜都是一样的，显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。

六、板书即小结：（教师最后提供答案）

（一）对生物膜结构的探索历程 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的； 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成； 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型： 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ； 5 1972年，桑格和 提出了。

（二）流动镶嵌模型的基本内容

1．组成成分：主要是 和

2．结构： 为基本支架，蛋白质 3．结构特点： 4．功能特点：

七．练习（课本69页和《同步导学》68页习题）八．教学后记

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是本节教学的难点。我发现举过多的学生不熟悉的的现代生物发展的例子来说明这一问题，效果并不好。因为学生不熟悉的例子，自然就不容易理解。所以在本节课中我把这一观点穿插在四个资料分析中，比如让他们根据细胞内外的水环境这一特点推测两层磷脂分子可能的排布结构，让他们分析“三明治”静态结构与一些生命现象矛盾的地方，让他们寻找细胞膜的流动镶嵌模型能较好地解释哪些生命现象，通过这些通俗易懂的例子潜移默化地影响学生，最后进行归纳总结，建立生物膜模型的过程体现了结构与功能相适应的观点。突破这一教学难点。课本67页的两个思考讨论问题我进行了调整，放在了“流动镶嵌模型的基本内容”之后进行，因为上课过程中我发现经过四个资料分析，学生对细胞膜结构的求知欲已完全调动起来，直接往下进行流动镶嵌模型的基本内容的教学，比较符合学生的认知心理特点。如果经两个思考讨论之后，再讲述流动镶嵌模型的基本内容，学生的兴奋点反而有所下降。

新课程的这种教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，引导学生观察并分析实验现象，大胆的提出实验假设，宛如亲历科学家探索科学的历程，确实能让学生保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论，教学效果较好。