生物膜的流动镶嵌模型优质课比赛

1、安 徽 省 宿 州 市 第 三 中 学 校训： 崇德 善思 励志 笃行 SU ZHOU NO.3 MIDDLE SCHOOL4 -2 生物膜的流动镶嵌模型宿州三中：赵亮本节学习目标：1、生物膜流动镶嵌模型的基本内容是什么？2、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，你对科学的过程和方法有哪些领悟？科幻之旅： 如果有“时光机器”，将此刻的你送回19世纪，你会从哪几个方面去研究细胞膜的结构?细胞膜的组成成分是什么呢？一、对生物膜结构的探索历程:资料一不溶于脂质的物质易溶于脂质的物质细胞膜时间:19世纪末（1895年）人物:欧文顿（E.Overton）实验:用500多种物质对植物细胞进行上万次的 通透性

2、实验。结论：_欧文顿认为膜是由脂质组成的1、欧文顿最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？2、在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？3、为什么当时欧文顿不对膜的成分提取和鉴定呢？对实验现象的推理分析有必要。仅靠推理得出的结论不一定正确，假说也需要通过观察和实验进一步验证和完善。课堂活动一：分组讨论，合作探究当时的科学技术条件还不够发达 实验: 科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞化学分析表明：膜的成分主要是脂质和蛋白质。时间：20世纪初资料二中分离出来然后用蛋白酶（分解蛋白质）处理。实验现象：细胞膜被破坏实验结论：实验结论：

3、细胞膜中含有蛋白质磷脂小资料磷脂是组成细胞的主要脂质，是一种由甘油、脂肪酸、和磷酸等所组成的分子。它有一个亲水磷酸“头”部，和一个疏水的脂肪酸的“尾”部。亲水“头部”疏水“尾部”磷脂分子磷脂分子在空气水界面上铺展成单分子层水空气1、根据磷脂分子的结构特点，展开你的想像力，尝试构建磷脂分子在水空气界面中的模型课堂活动二：分组讨论，合作探究2、细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子在细胞膜中可能是怎样排布的呢？课堂活动二：分组讨论，合作探究膜外（水）膜内(水）水水 资料三结论：人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞

4、中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。时间：1925年细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层 脂质和蛋白质是怎样有机结合构成细胞膜的呢？ 时间：1959年 人物：罗伯特森（J.D.Robertsen） 实验：在电镜下看到细胞膜清晰的暗 资料四亮暗的三层结构。罗伯特森提出膜的“三明治”模型：内容：所有的生物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，蛋白质均匀分布在磷脂双分子层两侧膜为静态的统一结构你觉得“蛋白质脂质蛋白质”三明治结构模型有什么不足？1、各种生物膜功能不同，应该结构也不同2、细胞的分裂、白细胞的变形运动等现象不好解释新技术手段：用干冰等冰冻细

5、胞膜。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。结论：蛋白质并不是全部铺在脂质表面，还有的蛋白质嵌入在磷脂双分子层中。资料五实验结论细胞膜具有流动性资料六时间：1970年人物：费雷和埃迪登等实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合。 根据已获取的知识,利用老师所给的材料，大胆尝试制构建细胞膜结构模型。课堂活动三：模型构建时间：1972年人物：桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）提出：流动镶嵌模型 二、流动镶嵌模型的基本内容：1、膜的组成成分： 主要是磷脂和蛋白质，还有少量的糖类2、膜的基本支架: 磷脂双分子层（磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧）具有流

6、动性。3、蛋白质分子的位置: 有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。4、膜外少量的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白蛋白质磷脂双分子层流动镶嵌模型糖类实验和观察、推理和想像提出假说 观察和实验（进一步验证假说）不断修正、完善模型课堂活动四：模型修改结合“流动镶嵌模型”的的内容对自己刚才构建的模型进行修正，并总结在科学研究中构建模型的一般流程科学绝不是也永远不是一本写完了的书，每一项重大成就都会带来新的问题。畅所欲言： 在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?流动镶嵌模型是完美的吗？2003年度诺贝尔化学奖授予两名研究膜蛋白的美国科学家，这是自1

7、991年来诺贝尔奖第三次颁发给与细胞膜蛋白质有关的研究成果 。 科学无止境皮特阿格雷罗德里克麦金农时间和人物历史事件历史结论 多种物质对膜通透性实验对红细胞膜化学分析红细胞膜的脂质铺展成单层分子的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗亮暗”三层结构蛋白质脂质蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，罗伯特森1925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿A不要灰心，再来一次！CDB不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！知识闯关：第一关人体内的白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的 （ ）选择透过性 保护作用 流动性扩散A不要灰心，再来一次！CDB不要灰心，再来一次！不要灰心，再来一次！恭喜你，答对了！再接再厉！知识闯关：第二关使磷脂特别适于形成细胞膜的原因是（ ）磷脂是疏水性磷脂是亲水性的磷脂能迅速吸水 磷脂既是疏水性的又是亲水性的A不要灰心，