《细胞的生物膜系统》集体备课教案设计

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分析科学家建立生物膜模型过程，尝试提出问题，发挥空间想象力，大胆作出假设，构建生物膜的空间结构。

情感态度价值观目标

树立生物膜结构与功能相适应的生物学辨证观点;正确认识科学价值观，并通过实验技术对想象的模型作出验证。

二、教学重难点

重点

理解并掌握流动镶嵌模型的基本内容。

难点

掌握生物膜结构与功能相适应的辩证观点，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)导入新课(温故知新)

同学们，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什么?(用幻灯片展示某些膜结构功能的三维动画)，生物学观点认为，生物膜的结构和功能是相适应的，那么大家大胆猜想一下，什么样的结构才使得生物膜能完成以上的功能呢?(学生讨论)

(二)新课教学

1.生物膜成分的探索历程

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，科学家们当年正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始对生物膜的结构产生好奇并不断探索。让我们一起重温下这段历史，会让大家对科学过程和本质的理解有所启发。

同学们，19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易透过细胞膜，因此，他大胆提出假说：细胞膜是由脂质组成的。大家看，欧文顿是从现象出发，根据他的实验结果，通过严谨的推理得出来的，而当时的技术并不能直接对膜的成分进行提取分离鉴定，这说明技术对科学研究是有重要作用的，当然这毕竟是假说，后来膜被分离出来以后，化学分析得出膜的主要成分，从而得出欧文顿的假说是成立的，也就是说假说是在实验与观察的基础上得出来的，同时又需要更进一步的实验来证明。同学们，欧文顿的假说提出过程对大家有什么启发呢?

2.磷脂双分子层的探索

清楚了生物膜的主要成分后，接下来我们探索一下这些物质是怎么组成膜的。

科学研究表明，生物膜中的脂质主要是磷脂(展示自制磷脂分子模型，同学们讨论其结构特点)。

磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸组成的分子，亲水性“头部”易溶于水，可与水分子或其他亲水分子聚集，疏水性“尾部”不溶于水，远离水分子或其他亲水分子。同学们仔细观察，磷脂的密度是小于水的，如果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?请同学们小组讨论并画出磷脂分子的排布。

3.流动镶嵌模型的构建

展示材料：荷兰科学家的研究

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，对生物膜的认识更加细致入微，我们对生物膜的了解也越来越清晰。