细胞膜的流动镶嵌模型 课件

第3章第1节细胞膜的结构和功能

安徽省凤阳中学

先萌萌细胞膜的流动镶嵌模型人民教育出版社(2019)高中生物学必修1学情分析02教学重难点04教学过程05目录contents板书设计06教学反思07教学目标03教材分析01结构功能教材分析1.资料数量较多，脉络不清晰内容划分为4大区块补充8则资料脉络清晰1.资料数量较多，脉络不清晰2.资料直接给出结论，学生

的科学思维难以得到发展资料直接给出结论，学生的科学思维难以得到发展分析辩驳

创设情境/

问题引导（老师）提出假说（学生）修正完善得出结论（学生）证据证据支持/学情分析生命观念科学思维科学探究社会责任构建流动镶嵌模型，根据模型解释细胞膜的功能，形成结构与功能观、系统观等生命观念。利用科学史资料，论证得出细胞膜的组成与结构特点，发展批判性思维，提升科学思维能力，培养科学探索精神。运用模型与建模，开展讨论和交流，全面培养科学探究能力。关爱癌症病人，尝试利用流动镶嵌模型解决化疗药物过敏问题，培养社会责任感。基于核心素养的教学目标教学重难点教学过程创设情境，激趣导入思考：

萎蔫的叶片为什么会变饱满？萎蔫的红苋菜泡在清水里，苋菜叶会恢复饱满。生活情境水分子能透过细胞膜进入细胞。教学过程创设情境，激趣导入思考：

为什么冷水不变红，开水变红了？新鲜的红苋菜在冷水中浸泡后，水体几乎不变色，而开水烫过后，水体很快变红色。演示实验启发：细胞膜的结构是什么样的？启发：

细胞膜由哪些成分组成？思考：

为何植物的细胞壁不具有选择透过性？探究一细胞膜的组成成分问题1：这两个实验的目的和原理是什么？

资料1

欧文顿实验、丹尼利和戴维森实验（1）欧文顿发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。（2）丹尼利和戴维森实验发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。

（蛋白质会降低表面张力）问题2：你可以从中推理得出什么结论？明确实验目的，理清逻辑关系。提出假说设计意图

（1）欧文顿实验探究一细胞膜的组成成分实验分组：演示实验

小皮筋断裂实验组别组1组2组3组4涂抹物品清水苯红墨水指甲油实验材料：具有相同绷紧程度的小皮筋指甲油清水苯红墨水相似相溶①小皮筋的主要成分是有机物；②清水、红墨水的主要成分是无机物，不会溶入小皮筋，小皮筋将不会断裂；③苯、指甲油的主要成分是有机物，可以溶入小皮筋，小皮筋因此断裂。实验原理：演示实验

小皮筋断裂实验清水、红墨水（无机物）苯、指甲油（有机物）小皮筋不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜宏观微观苯、指甲油的主要成分是有机物，可以溶入小皮筋；清水、红墨水的主要成分是无机物，不会溶入小皮筋。小皮筋断裂实验溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。欧文顿实验（有机物）假说：细胞膜是由脂质构成的。图1图2分析实验现象

丹尼利和戴维森实验发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。（蛋白质会降低表面张力）提出假说：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。对假说的合理性进行质疑，培养批判性思维。设计意图

问题3：从生理现象推出的假说一定正确吗？

如何进一步验证假说？双缩脲试剂检测法

（2）丹尼利和戴维森实验

资料2

细胞膜成分鉴定实验（1）实验发现：细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。（2）制备哺乳动物的红细胞膜，化学分析得知：膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。

培养“选取材料基本原则”；设计意图问题4：为什么选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？问题5：试分析你的实验方法与该实验的方法。探究一细胞膜的组成成分

对“研究方法合理性”质疑或认同；

进一步修正假说。细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质，这些成分是如何构成膜的？问题6探究一细胞膜的组成成分探究二磷脂分子的排布方式任务1：猜想磷脂分子在空气-水界面的排布方式并构建模型。

资料3

磷脂分子结构假说：单层排布

资料4

朗姆瓦实验将磷脂分子溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子排列成单层，头部浸入水中，尾部浮于水面。

单细胞生物草履虫生活在有水的环境中；人体血细胞生活在血液中，血液的主要成分是水；人体其他组织生活在组织液中，其主要成分是水，并且细胞内有85%-90%的化合物是水。探究二磷脂分子的排布方式任务2：猜想磷脂分子在细胞膜中的排布方式并构建模型。

资料5

细胞生活的环境

资料6

戈特和格伦德尔实验将细胞膜中的脂质在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积约为红细胞表面积的2倍。假说1：单层环状任务驱动下，明确磷脂分子排布，培养建模能力。设计意图假说2：双层环状探究二磷脂分子的排布方式

问题7：明确了细胞膜中磷脂分子的排布方式，

那蛋白质是如何排布的呢？探究三蛋白质分子的排布方式

资料7

罗伯特森实验假说1：脂质—蛋白质—脂质假说2：蛋白质—脂质—蛋白质厚度7.5nm

问题8：

亮暗处分别代表什么物质？试猜想细胞膜上蛋白质和脂质的排布方式。探究三蛋白质分子的排布方式

资料7

罗伯特森实验

资料8

电子显微镜工作原理电子显微镜的工作原理是电子束照到大分子物质上会呈现黑暗，反之呈现明亮。假说1：脂质—蛋白质—脂质假说2：蛋白质—脂质—蛋白质厚度7.5nm

资料9

三明治模型细胞膜的理论厚度厚度至少20nm

资料10

冰冻蚀刻技术问题10：

蛋白质分子在细胞膜上的分布有什么特点？除了蛋白质和脂质，细胞膜还含有什么成分？论证式教学引导下，培养科学思维，突破教学难点。设计意图问题9：

三明治模型理论厚度至少20nm，而罗伯特森电镜下的细胞膜厚度7.5nm，这说明什么？任务3修正并构建细胞膜结构模型。探究三蛋白质分子的排布方式问题11：细胞膜处于静态还是动态？

资料11细胞运动实例

资料12人鼠细胞膜融合实验及

细胞膜物质运动图探究四细胞膜的结构特点

资料7

罗伯特森实验假说1：静态

问题12：试猜想细胞膜结构特点？

（静态/动态）假说2：动态论证式教学引导下，培养从表象到具象的理性思维，突破教学重点。设计意图白细胞追击细菌变形虫运动探究四细胞膜的结构特点课堂小结细胞膜的流动镶嵌模型概念建构磷脂双分子层构成膜的基本支架，蛋白质镶在、嵌入、贯穿其中。磷脂和大多数蛋白质分子具有一定的流动性。流动镶嵌流动镶嵌模型的基本内容

阐明细胞膜的分子组成、结构特点与其功能之间的适应关系。培养结构和功能相适应的生命观念。设计意图

翻到课本封面，两人互作，一个指一个说。从成分、成分所在的位置、在这个位置有什么作用三方面，进一步巩固细胞膜流动镶嵌模型。落实多元评价方式设计意图自评互评课后任务新型载药体系-脂质体

红豆杉中的紫杉醇是一种广谱抗癌药。紫杉醇难溶于水，临床用蓖麻油和无水乙醇作为混合溶剂。但是蓖麻油会引起患者过敏反应。因此，临床上用脂质体作为紫杉醇的新型载药体系，减轻因溶剂引起的毒副作用和紫杉醇自身毒性