一、教学目标
知识与技能目标
阐述生物膜的流动镶嵌模型。
过程与方式目标
剖析科学家构建生物膜模型过程,尝试提出问题,发挥空间想像力,大胆做出假定,建立生物膜的空间结构。
情感心态价值观目标
树立生物膜结构与功能相适应的生物学辩证观点;正确认识科学价值观,并通过实验技术对想像的模型做出验证。
二、教学重难点
重点
理解并把握流动镶嵌模型的基本内容。
难点
把握生物膜结构与功能相适应的辨证观点细胞膜的流动镶嵌模型,正确认识实验技术在科学研究中所起的作用。
三、教学过程
(一)导出新课(温故知新)
朋友们,经过前两节课的学习,我们了解了物质跨膜运输的实例,可以看出细胞膜的功能是哪些?(用幻kt板展示个别膜结构功能的三维动漫),生物学观点觉得,生物膜的结构和功能是相适应的,这么你们大胆猜测一下,哪些样的结构才促使生物膜能完成以上的功能呢?(中学生讨论)
(二)新课教学
1.生物膜成份的探求历程
人们对事物的认识是有一个过程的,这个过程既漫长又有趣,科学家们当初正是怀着对物质跨膜运输现象形成的疑惑,开始对生物膜的结构形成好奇并不断探求。让我们一起重温下这段历史,会让你们对科学过程和本质的理解有所启发。
朋友们,19世纪末,欧文顿用500多种物理物质对动物细胞的私密性进行了上万次的实验细胞膜的流动镶嵌模型,发觉细胞膜对不同物质的私密性是不一样的:但凡可以溶于脂类的物质,比不能溶于脂类的物质更容易透过细胞膜,为此,他大胆提出假说:细胞膜是由脂类组成的。你们看,欧文顿是从现象出发,按照他的实验结果,通过严谨的推理得下来的,而当时的技术并不能直接对膜的成份进行提取分离鉴别,这说明技术对科学研究是有重要作用的,其实这其实是假说,后来膜被分离下来之后,物理剖析得出膜的主要成份,因而得出欧文顿的假说是创立的,也就是说假说是在实验与观察的基础上得下来的,同时又须要更进一步的实验来证明。朋友们,欧文顿的假说提出过程对你们有哪些启发呢?
2.磷脂双分子层的探求
清楚了生物膜的主要成份后,接出来我们探求一下这种物质是如何组成膜的。
科学研究表明,生物膜中的脂类主要是磷脂(展示自制磷脂分子模型,朋友们讨论其结构特征)。
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和乙酸组成的分子,亲水性“头部”易溶于水,可与水份子或其他亲水分子集聚,疏水性“尾部”不溶于水,远离水份子或其他亲水分子。朋友们仔细观察,磷脂的密度是大于水的,假如将好多磷脂分子在空气—水界面上描画成单分子层,磷脂分子的头尾将怎样排布?请朋友们小组讨论并画出磷脂分子的排布。
3.流动镶嵌模型的建立
展示材料:英国科学家的研究
罗伯特森提出生物膜的静态模型“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成
弗雷和埃迪提出细胞膜具有流动性
桑格和尼克森提出“流动镶嵌模型”
流动镶嵌模型是通过科学家们对自然界的认识,通过实验技术的不断创新和改进,对生物膜的认识愈发细致入微,我们对生物膜的了解也越来越清晰。
展示“流动镶嵌模型”的动漫,丰富中学生的感性认识。
本节课我们顺着科学家们的足迹进行了膜结构的探究,请朋友们阅读教材,总结一下流动镶嵌模型的具体内容。
小组讨论,回顾总结上面学习的内容
归纳总结:1.膜是由蛋白质、脂质和少量鞣质组成的;
2.膜的基本支架:磷脂双分子层;
3.蛋白质分子以不同方式分布于磷脂双分子层中,有些两侧蛋白质与黄酮结合产生糖被;4.膜的结构特征:具有一定的流动性;
5.膜的功能特性:具有选择透过性。
请朋友们在课下通过互联网探究以下两个问题:
①生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺?细胞膜上不仅脂类、糖类和蛋白质外,还有其他物质吗?
②生物膜模型的制做是否有更好的实验设计及更合适的制做材料?
(三)小结作业
本节课,以问题为纽带,使得中学生以探求者、研究者的身分投入学习。最终中学生才能挺好地理解生物膜流动镶嵌模型的内容,但是所把握的知识是丰腴的,这样获得的知识才具体、才牢靠、才能灵活应用。其获得的也不只是知识,而是中学生思维能力、探究能力的提升。一方面我们重温了科学家探求细胞膜结构的历程,另一方面我们也重点学习了生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在诸多的假说中,流动镶嵌模型是目前人们普遍接受并认同的,理解和把握流动镶嵌模型的要点,对于更好地理解下一节物质跨膜运输的形式有很重要的作用。
课后练习:布置作业
四、板书设计
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