摘要：“生物膜的流动镶嵌模型"是特别好的科学史教学素材，但在教学中须要深刻理解和剖析“暗-亮一暗”图像的含意细胞膜流动性，深层次地剖析生物膜流动性的动因、蛋白质与磷脂双分子层的关系以及磷脂单分子层与水界面的互相作用，能够使知识教学更科学、思维更严密，更有利于中学生科学素质的薰陶和培养。
关键词：生物膜流动镶嵌暗-亮一暗分子排布
“生物膜的流动镶嵌模型"是人教版《生物选修1分子与细胞》第4章第2节的教学内容，特别适宜中学生作为研究者进行探究。对中学生养成严谨的科学心态、培养科学思维、感悟科学的发展过程、理解科学发展与技术的关系等十分有帮助，是一个良好的科学史教学素材。但是，在实际教学过程中发觉部份知识的理解和教学处理值得商榷。
1生物膜流动性的动因
多数班主任运用例如变形虫的变型运动等作为说明生物膜流动性的实例，利用人、鼠细胞融合实验等作为流动的证据，得出构成生物膜的蛋白质和磷脂分子都是可以运动的，从而得出“生物膜具有一定的流动性”的推论。这么教学处理有理有据，有利于中学生顺理成章地得出科学推论。但是，笔者觉得，仅此理解细胞膜流动性的诱因尚欠缺深度，并未触碰流动性的根本缘由.分子运动理论的基本观点表明：分子处于永不停歇的.无规则的热运动之中。细胞膜中膜脂的侧向扩散、旋转运动、伸缩运动、翻转扩散、左右摆动、旋转异构运动和膜蛋白的随机联通、定向联通、局部扩散正是分子运动的具体方式，人、鼠细胞融合实验中萤光标记物混勾所需时间随气温而变，虽然是分子运动受湿度影响所致。点明细胞膜流动性的本质属性，除了能使中学生更好地理解上述实验，增强对知识的接受度，也将中学生对科学的探兖引向了更深层次，对事物的认识更趋向本质化。
2蛋白质镶嵌状况的剖析
关于“生物膜的流动镶嵌模型”要点，小学教材叙述为：“蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部份或全部嵌入磷脂双分子层中，有的纵贯整个磷脂双分子层。部份班主任在教学中尤其指出了膜蛋白分子存在的第2种可能。事实果真如此吗？按照蛋白质的分子组成特性，蛋白质的每个亚基均起码有一个游离胺基和羰基，而游离的甲基和羟基都是极性的，加上成百上千的R基中必然存在的一些极性官能团，蛋白质分子的极性是必然的。按照相像相溶的物理原理，极性的蛋白质分子完全埋在非极性脂单层内部的状态是不可能稳定的，在自然状态下不可能长时间存在。“无论是整合蛋白还是周边蛋白，起码要有一端漏出膜表面，没有蛋白质分子完全埋在脂单层内部"。在教学中，班主任可以引导中学生思索，运用已有知识做出自己的判定，以修正模型，但不能刻意加强片面信息而形成欺骗。
3“暗-亮-暗"图象的剖析
在生物膜的发觉史教学中，必然会提到J.D.在电镜下观察到的“暗-亮-暗”三明治式图象。班主任在剖析此图象时大多做出这样的提示：电镜下密度高的区城发暗，密度低的区城泛白；蛋白质的密度显著低于脂类。据此，引导（"欺骗"）出.D.的“蛋白质-脂类-蛋白质"单位膜模型。
学习生物膜的流动镶嵌模型后，悉心且擅于思索的中学生会对此提出疑义：蛋白质既然可以镶嵌在磷脂双分子层中，且蛋白质的密度显著低于脂类，这么，电镜下的细胞膜就应当可以是明带中镶嵌暗区，而非“暗-亮-暗"式图象。
J.D.在电镜下观察到的现象实际上是经过锇酸染色处理的结果。锇酸染色法是神经科学研究中常拿来固定脂类的一种方式。因为髓鞘的主要成份是脂类，所以常常用于髓神经纤维的染色。事实上，构成髓鞘的施旺氏细胞膜蛋白成份很少，几乎就是磷脂双分子层。“后来有实验表明，人工糖类双分子层虽然不附着蛋白质，在电镜下也呈现为“暗-亮-暗”三层式结构，这说明双层膜在电镜下显示出的2条明线是蛋白质和脂类亲水端经锇酸染色后所呈现出的图象"，甚至明线就是磷脂的亲水性脑部。相当部份的师生和.D.同样犯了一个轻率的错误。
事实上，电镜下显示出的疏密取决于其密度大小，经锇酸染色后呈现暗区主要是因重金属锇酸本身的青州度所致，而非蛋白质。锇酸作为无机染色剂主要作用于磷脂的极性背部，面磷脂的极性背部集聚在膜的外侧，因此在电镜下呈现2条明线，使得生物膜显示出了“暗-亮-暗"的披萨式图象。蛋白质的密度虽低于磷脂，但在银酸的新泰度对比下则完全可以忽视不计。
4磷脂单分子层在空气-水界面上的排布
经过班主任的引导和中学生的积极思索，按照相像相溶原理，中学生顺利摆放出了磷脂单分子层在空气-水界面上排布的模型。但是，有班主任发觉中学生提出了如右图的3种可能，究竟哪一种是正确的？又该怎么处置？
剖析：这3种可能摆法的差别在于磷脂分子极性颈部与水相溶的程度。随着磷脂分子的种类不同，磷脂分子的极性腹部也存在着很大的差别：有的官能团复杂、庞大，有的官能团非常简单，很小，因而磷脂分子背部的极性也是各不相同的，与水的亲和力也就必然存在着差别。在空气-水的界而上完全有可能部份与水结合度大些，部份小些，因而呈现出多种不同的状况，但有一点是肯定的——至少有一部份是与水相接触的。
模型是人们按照某种目的（须要），捉住事物原型的本质特点，对原型进行具象、简化、纯化或理想化所得，展现其本质属性。中学生摆出的磷脂分子的模型，把简单或复杂的磷脂分子极性背部统一用小圆圈表示，怎么能分辨出其内部的细微差别？因而，中学生的3种摆法都可以看作是合理的。倘若真有中学生提出这样的疑惑，只需略作说明即可，以免造成教学重点的转移。
科学史教学中须要关注知识的科学性，关注思维的严密性，更须要关注科学的心态。中学生的科学心态是在班主任的薰陶下逐步培养上去的，因而班主任更须要有严谨的科学心态。当教学中碰到问题或问题没有得到科学的解释之前，不求甚解或轻率地给以解释是不合适的，其悲观影响也是深远的。教学过程本身就是班主任不断学习成长的过程，不怕碰到困难细胞膜流动性，就怕碰到问题时不能用科学的心态去面对。
囡波湾生物