生物膜的流动镶嵌模型的教学案例

崔玖波

（吉林省白山市第二中学）

一、教材分析

本节是人教版第四章第二节的内容，之前已经学习了细胞的基本结构，知道了细胞膜、细胞器膜、核膜在组成成分和结构上很相似，在结构和功能上紧密联系。并知道了生物膜都是选择性膜透过。为什么生物膜能控制物质的进出？这与生物膜的结构有什么关系？

二、教学目标

1.知识目标

（1）通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。

（2）举例说明生物膜具有流动性特点。

2.能力目标

（1）通过分析科学家建立生物膜模型的过程，提出问题、做出假设，理解假说的提出要有实验和观察的依据，通过观察和实验进一步验证。

（2）发挥空间想象力，通过亲自动手制作模型，构建生物膜的空间立体结构。

三、教学难点

1.利用资料和模型尝试构建生物膜流动镶嵌模型的过程。

2.设计细胞膜流动性的实验。

四、教学过程

1.谜语引入

大屏幕演示：她隔开了原始海洋的动荡，她为我日夜守边防，她为我传信报安康。没有她，我一个小小的细胞的存在将是无法想象。

问题：（1）她是指细胞的哪一部分结构？体现了她的哪些功能？

（2）细胞膜的化学组成成分主要有什么？

生物的结构和功能是相适应的，那么生物膜具有怎样的结构，使其能完成上述功能呢？让我们亲历科学家的探究历程，一步步接近生物膜结构的真相。

2.生物膜结构的模型构建

资料一：磷脂分子的有关化学知识。磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸等组成的分子。磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。

问题①：磷脂分子在水的表面（空气—水界面）上将怎样排布？

问题②：生物膜的磷脂分子的排布最有可能是哪一种？原因是什么？

问题③：在实验和观察的基础上推理得出结论，还需要进一步验证吗？如何证明你的假设是否正确？

让学生尝试提出问题、做出假设，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验验证。

学生小组讨论后，摆出磷脂在水表面的排布，生物膜中磷脂分子的排布情况。

资料二：1925 年，两位荷兰科学家E.Gorter 和F.Grendel 作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2 倍。

问题①：在实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？

问题②：这个实验证明了生物膜的磷脂分子的排布是哪一种？

让学生对自己建立的模型进行修正。引导学生继续提出问题“蛋白质位于细胞膜的什么位置”，让学生摆出自己认为的蛋白质在细胞膜的位置。

最后提出物质跨膜的方式是怎样的？它与膜的流动镶嵌模型有什么关系？激发了学生的探究欲望。