明天读书内容“细胞膜的结构和功能”。
1、教学设计
穿插在旁边进行介绍。
2、细胞膜的功能
教材这儿的处理又是先讲功能,之后再讲结构。我很喜欢这个处理。
这儿可能有人要问了,在蛋白质部份也是先功能后结构,并且核苷酸却是先结构后功能,这儿又是先功能后结构。这么,对于这样的内容,先讲结构好?还是先讲功能好?这儿我谈一点个人的理解。
先讲结构也好,先讲功能也罢,只要逻辑关系上处理好就行了,最终都要归结到结构和功能相适应上来。并且从中学生的接受来说,在可能的情况下,还是先讲功能为宜,由于功能多可以归为一些具体的实例,这种中学生理解上去更为直观,引导中学生剖析这种相对形象化的功能背后的缘由,就可以很自然地引出结构问题。但凡事都有例外,例如“核酸的功能”就无法实例化,像这些情况,若果还是抱着一种信念——我要先讲功能,那就有点太执拗了。此时相对于更具象的核苷酸功能而言,核苷酸的结构反倒会变得愈发形象一点,因而先处理核苷酸的结构是一种更不错的选择,新教材也是这样做的。
3、对细胞膜结构的探求
这部份内容包括了一个思索讨论栏目和正文内容。我置于一起讨论了。
3.1细胞膜探求历程的逻辑
先按照欧文顿的实验现象,提出假说:细胞膜由脂类构成(注意这是个假说暂时还不是推论)。之后科学家分离得到纯净的喂奶植物成熟红细胞的细胞膜,物理剖析表明细胞膜确实由脂类构成,包括磷脂和固醇。欧文顿的假说得到了验证。
按照细胞膜的组成,可以提出这样的问题:磷脂在细胞膜中是怎样排列的?这时可以补充有关磷脂的内容,让中学生明晰磷脂是两性分子。之后让中学生明晰细胞膜内外都是水环境,进而引导中学生在理论上推断细胞膜中磷脂应当排成两层(这是个假说)。戈特和格伦德尔的实验证明了细胞膜中磷脂是单层排列的。
因为细胞须要的一些极性分子也可以快速通过细胞膜(脂类不容许极性分子快速通过),同时结合丹尼利等对细胞膜和油水界面表面张力的比较,这种都表明细胞膜不仅仅是由脂类构成。当确定了细胞膜上富含蛋白质(验证)后,下一个问题就急剧而至:蛋白质和磷脂的位置关系是如何的?
依照油脂滴吸附蛋白质后也会表现出表面张力增加,这和细胞膜的情况一致,由此提出假说:细胞膜除富含脂类外,还富含蛋白质,但是蛋白质分布在磷脂的表层。这产生了三文治结构模型的雏型,1959年罗伯特森的电镜观察结果支持披萨模型(这儿能看见,一个支持假说的观测结果并不能造成假说的创立)细胞膜模型制作,罗伯特森据此觉得所有的细胞膜结构都可以用披萨模型来解释,而且将模型处理成静态的。
静态模型很快就面临挑战,它不能解释一系列有关细胞生长、分裂以及变形虫运动等问题。科学家通过冰冻刻蚀电镜技术也发觉,蛋白质并不是铺在磷脂双分子层的外侧,有些蛋白质会嵌入甚至贯串磷脂双分子层。同时,萤光标记的人鼠细胞融合实验表明:细胞膜是动态的。结合上述实验,科学家又提出了新的假说——流动镶嵌结构模型,该模型还能较好解释已观察到的实验现象。
3.2关于教材内容的一点疑惑
有心的读者会发觉,20世纪初科学家分离得到纯净的细胞膜以后,进行物理剖析。现行教材得到的结果是:膜主要由脂类和蛋白质构成;新教材是:膜脂主要由磷脂和尿酸构成。
这个区别意义重大,通常觉得科学家是在20世纪30年代左右才渐渐接受细胞膜富含蛋白质的,新教材的写法更符合科学发觉的历史。并且这儿我们必然会有这样的疑惑:既然科学家分离得到了纯净的细胞膜,但是细胞膜中蛋白质浓度巨大,为何初期科学家却没有注意到呢?说实话,这个问题我不会回答,手头的资料也不能解决这个问题,这个时侯我多么希望手头能有一本关于膜的著作可供参考呀。
我猜想一下,可能当时获得纯净细胞膜的处理方式会造成膜上的蛋白质开裂,这样最终保留的蛋白质都会非常少,物理剖析时可能作为杂质忽视掉了。这一点,我们从1925年两位英国科学家的实验中,可以看见,她们从来没有考虑蛋白质的问题,她们的估算也是构建在不考虑蛋白质占膜表面积的基础上,可以觉得她们根本没有考虑过蛋白质。我读了这部份的原文,也没有听到蛋白质对实验偏差的影响剖析。
3.3提出假说
这是一个保留自现行教材的内容细胞膜模型制作,我个人比较喜欢。
每次讲这个内容,我都跟中学生指出假说的合理智。假说不能是陡然臆测的,科学家的假说都是构建在已知事实和观察到的现象的基础之上,说白了,所有假说的提出都要有以一定的已知信息作为根据。
在教学中,可以在上面的细胞膜探求历程中,就注意引导中学生要按照已知信息提出合理的假说。而且罗伯特森的假说中,我们能看见支持其假说的电镜观察结果,然而这并不足以证明假说的创立,在新的证伪该假说的证据面前,该假说也只能被舍去。
4、流动镶嵌结构模型的主要内容
4.1物质运输等的实现有赖于膜的流动性
这句话是新教材新加的,加的好,得点赞。
在原先现行教材配套教辅的一些习题中,总是会出现主动运输彰显膜的哪些特点的问题,之后教辅的答案是选择透过性。教材这儿总算给那群人明晰的一个回复,主动运输过程中,执行运输功能的蛋白质也要在“动”(构型改变)中能够实现对被转运物质的运输,主动运输过程的实现也需要依赖膜的流动性能够完成。被动运输的实现同样依赖于膜的流动性。
4.2糖被的叙述更确切
现行教材对糖被的叙述容易让人形成误会,致使教辅中“糖被就是糖蛋白”的观点横行。新教材明晰了糖被就是细胞膜外表面的糖,它可能与膜上的蛋白质结合,也可能与膜上的脂类结合。
这儿额外说两点:第一,糖被中的糖一般是多肽,并不是黄酮。这一点后面早已说过一次,有兴趣的可以查一下资料,很容易找到。第二,糖蛋白并不是仅残存在于细胞膜上,也存在细胞器膜上,不过此时糖蛋白的朝向是细胞器内部。关于这个问题,下一次读书再议。