对生物膜结构的探索历程教案

1、对生物膜结构的探索历程前端分析教材分析本节内容选自人教版高中生物必修一分子与细胞第四章第二节“生物膜的流动镶嵌模型”，课程标准生物膜这一教学内容的要求是“概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流”。本节内容起到承上启下的作用，它是前面第三章“细胞的基本结构”第一节“细胞膜系统的边界”的延伸与拓展，并且和本章第一节“物质跨膜运输的实例”密切相关，为第三节“物质跨膜运输的方式”的学习做了知识准备，这三节内容的联系主线是：功能（实例）结构功能（跨膜运输的原理）。本节课的主要内容包括：（1）生物膜结构探索科学史；（2）生物膜流动镶嵌模型。此次教学内容是生

2、物膜结构探索科学史，为学生亲历探究过程进行探究性学习的良好素材。学情分析本节课的授课对象是高中一年级学生，学生在学习本节内容前已经接触了半学期的高中生物学习，具备了一定的观察和认知能力，树立了“结构决定功能”的观念。学生对细胞膜的功能已经具有详细的理解，对于新知识学生乐于探索。但是学生对问题探索的动力主要来自于对相关问题的好奇心，因此教师需要利用科学史实验材料，引导学生步步深入进行探究，按照学生的思维水平达到一定深度，使学生对生物膜的认识从感性认识层层递进至理性认识。教学目标（1） 通过科学史的学习，认识科学探究过程的曲折性；（2） 通过对生物膜结构的学习，加深结构与功能相适应的观念；（3）

3、阐述生物膜的结构。教学重点（1）科学家探索生物膜结构的历程；（2）生物膜的结构特点。教学难点（1）科学家探索生物膜结构的历程。教学进度教师活动学生活动设计意图旧知回顾【提问】上一节我们学习了物质跨膜运输实例，生物膜的功能特性是什么呢？物质的结构决定功能，那么生物膜的结构是怎样呢？让我们一起跟着科学家的脚步，探索生物膜的结构。【回答问题】生物膜具有选择透过性。【回顾旧知，铺垫学习】复习细胞膜功能，指出结构和功能相适应，为本节课学习做铺垫。欧文顿实验【资料展示】利用PPT展示欧文顿实验内容。提问：（1）根据相似相溶定理，生物膜是由什么物质组成的？（2）根据细胞膜系统的边界学习的内容，猜测生物膜的主

4、要成分是什么？【阅读资料，回答问题】（1）根据相似相溶定理，膜是由脂质组成的。（2）在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，而细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，因此生物膜的主要成分也是磷脂。【运用资料，设疑导入】利用资料和学生已有知识，提出问题串，引导学生得出结论生物膜的主要成分是磷脂。磷脂的特性【讲解】磷脂一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。【展示磷脂结构】【提问】请小组讨论当磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层，它是如何排布的？【讲解】细胞生活在水环境中，细胞质的主要成分是水。如果将单层磷脂分子全部浸入水中，由于磷酸“头”部

5、是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，所以会形成一个实心的磷脂分子团。【提问】细胞膜内外都是水，结合磷脂分子的特性，说说生物膜中磷脂分子如何排布？【小组讨论】磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层，头部亲水部在水界面，尾部疏水部在空气中。小组代表在黑板上用教具贴出磷脂在水面的排布：【小组讨论得出结论】由于细胞膜内外都是水，磷脂分子“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，那么接近细胞内和细胞外的都是磷脂分子“头”部，因此细胞膜应该是由双层磷脂分子组成。【展示磷脂结构特性，加深理解】利用PPT和教具展示磷脂结构，学生利用教具参与课堂，加深理解。罗伯特森【资料展示】罗伯特森提出的生物膜模型。组织学生小组讨论，提出自己的观点。【小组讨论】学生根据已有知识提出质疑：分泌蛋白最初在内质网上的核糖体中形成肽链，肽链进入内质网进行加工，内质网以“出芽”的方式运输蛋白质到高尔基体进一步加工，最后高尔基体形成囊泡与细胞膜结合将分泌蛋白分泌出细胞。如果生物膜是静态结构，那这些过程能够实现吗？怎么实现呢？【展示资料，讨论推理】教师展示罗伯特森猜想，学生联系讨论，分析罗伯特森猜想的正确性。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验【资料展示】荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验。实验结果说明生物膜的结构有什么特性呢？ 【小组讨论，得出结论】组织小