生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的教學(xué)案例

崔玖波

（吉林省白山市第二中學(xué)）

一、教材分析

本節(jié)是人教版第四章第二節(jié)的內(nèi)容，之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，知道了細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜在組成成分和結(jié)構(gòu)上很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系。并知道了生物膜都是選擇性膜透過。為什么生物膜能控制物質(zhì)的進(jìn)出？這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

（1）通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。

（2）舉例說明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)。

2.能力目標(biāo)

（1）通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，提出問題、做出假設(shè)，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù)，通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

（2）發(fā)揮空間想象力，通過親自動(dòng)手制作模型，構(gòu)建生物膜的空間立體結(jié)構(gòu)。

三、教學(xué)難點(diǎn)

1.利用資料和模型嘗試構(gòu)建生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的過程。

2.設(shè)計(jì)細(xì)胞膜流動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)。

四、教學(xué)過程

1.謎語引入

大屏幕演示：她隔開了原始海洋的動(dòng)蕩，她為我日夜守邊防，她為我傳信報(bào)安康。沒有她，我一個(gè)小小的細(xì)胞的存在將是無法想象。

問題：（1）她是指細(xì)胞的哪一部分結(jié)構(gòu)？體現(xiàn)了她的哪些功能？

（2）細(xì)胞膜的化學(xué)組成成分主要有什么？

生物的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的，那么生物膜具有怎樣的結(jié)構(gòu)，使其能完成上述功能呢？讓我們親歷科學(xué)家的探究歷程，一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。

2.生物膜結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建

資料一：磷脂分子的有關(guān)化學(xué)知識(shí)。磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸等組成的分子。磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。

問題①：磷脂分子在水的表面（空氣—水界面）上將怎樣排布？

問題②：生物膜的磷脂分子的排布最有可能是哪一種？原因是什么？

問題③：在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)上推理得出結(jié)論，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證嗎？如何證明你的假設(shè)是否正確？

讓學(xué)生嘗試提出問題、做出假設(shè)，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅⑼ㄟ^觀察和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

學(xué)生小組討論后，擺出磷脂在水表面的排布，生物膜中磷脂分子的排布情況。

資料二：1925 年，兩位荷蘭科學(xué)家E.Gorter 和F.Grendel 作了丙酮抽提紅細(xì)胞膜脂質(zhì)實(shí)驗(yàn)：將抽提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得其分子所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2 倍。

問題①：在實(shí)驗(yàn)中為什么要選用紅細(xì)胞膜來進(jìn)行分析？

問題②：這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了生物膜的磷脂分子的排布是哪一種？

讓學(xué)生對(duì)自己建立的模型進(jìn)行修正。引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)提出問題“蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置”，讓學(xué)生擺出自己認(rèn)為的蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜的位置。

最后提出物質(zhì)跨膜的方式是怎樣的？它與膜的流動(dòng)鑲嵌模型有什么關(guān)系？激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。