分子與細胞第4章細胞的物質輸入和輸出2生物膜的流動鑲嵌模型導學案

1、4.2 生物膜的流動鑲嵌模型導學案一、學習目標1. 通過對生物膜結構探索歷程的資料分析，學習生物膜流動鑲嵌模型的基本內容，提升學生分析、概括、推理能力，提升科學探究素養(yǎng)。2. 通過逐步構建完整的生物膜的流動鑲嵌模型，體驗科學發(fā)展的曲折過程，提升學生嚴謹?shù)目茖W思維能力。3. 通過實驗和材料分析，探索生物膜的結構特點，并能運用知識解釋變形蟲運動、細胞分泌、細胞吸水膜厚度改變等生命現(xiàn)象，形成結構與功能相適應的生命觀念。二、學習活動探究一：生物膜的組成成分資料1：19世紀末，歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)凡是可以溶于脂質的物質，比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進

2、入細胞。分析資料1，根據(jù)相似相溶原理（結構上相似的物質彼此可以互溶），推測膜的成分。推測： 探究二：生物膜中脂質和蛋白質的分布狀態(tài)生物膜中磷脂的分布狀態(tài)模型構建1：根據(jù)磷脂的物理性質構建下列模型。很多磷脂分子在空氣-水界面上鋪展成的單分子層是什么樣的情形？ 資料2：1925年，荷蘭科學家戈特和格倫德爾用丙酮提取了人的紅細胞中的脂質，在空氣水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。他們由此推論細胞膜中的脂質分子必然排列為連續(xù)的兩層。模型構建2：分析資料2，結合細胞膜所處的內外環(huán)境特點，分析細胞膜中磷脂分子的排布特點。生物膜中蛋白質的分布狀態(tài)資料3：1959年，羅伯特森在電

3、鏡下觀察到細胞膜的暗-亮-暗三層結構。根據(jù)成像原理：在電鏡下電子密度高的如蛋白質，顯暗色；電子密度低的如磷脂，顯亮色。閱讀資料3，根據(jù)顯微成像結果推測蛋白質的分布狀態(tài)。資料4：單獨測量膜蛋白質厚度約為510nm，磷脂層厚度約3.5nm，人們發(fā)現(xiàn)一般細胞膜的厚度僅為510nm。資料5：構成蛋白質的氨基酸的側鏈基團，有的疏水，有的親水。因此有些蛋白質親水；有些蛋白質疏水；有的蛋白質部分親水，部分疏水。模型構建3：分析資料4、5，大膽猜測生物膜中蛋白質的分布狀態(tài)，并嘗試對模型2進行完善。探究三：生物膜中脂質和蛋白質的運動狀態(tài)資料6：科學研究表明，生物膜中的磷脂分子有多種運動方式（如下圖所示）。資料7

4、：1970年，弗雷和埃迪登用熒光染料標記細胞表面的膜蛋白，進行了小鼠細胞和人細胞融合實驗（見教材第67頁圖45）。資料8：在細胞膜的內側上，有些膜蛋白連接到細胞骨架被固定，在細胞膜外側，有些膜蛋白連接到胞外基質的纖絲上被固定。分析資料7、8，推理蛋白質的特點，得出結論。得出結論： 由此說明，細胞膜具有怎樣的結構特點？ 探究四：生物膜中糖蛋白的分布及其功能觀察生物膜的流動鑲嵌模型圖，并閱讀教材第68頁的楷體字，回答下列問題：生物膜上除含有磷脂、蛋白質外，還有其他物質嗎？ 根據(jù)該圖你如何判別細胞膜的內、外側？ 糖蛋白的功能是什么？ 三、課堂小結根據(jù)本節(jié)內容，完成概念圖。四、反饋練習1. 下列最容易通過細胞膜的物質是（ ）A. 淀粉 B. 膽固醇 C. 胰島素 D. 血紅蛋白2. 下列實例中能反映細胞膜的結構特點的是（ ）高爾基體形成的囊泡與細胞膜融合變形蟲能伸出偽足 小腸絨毛上皮細胞對K+的吸收 核糖體中合成的蛋白質進入細胞核 吞噬細胞吞噬病菌A B