生物膜的流動鑲嵌模型一節的教學設計

2022-11-18 21:39:03 字數 2534 閱讀 6007

4 教學過程

4.1 創設情景,激發**慾望通過第三章和本章第一節的學習,同學們已經有了下面一些觀點:細胞膜很薄,是細胞的邊界;細胞膜能控制物質的進出,允許一部分物質通過,不允許另一部分物質通過;細胞能在一定範圍內漲大和縮小,說明細胞膜具有一定的彈性。結合教材「問題**」欄目列出的三種材料:

塑膠袋、普通布、彈力布,引導學生從結構與功能相適應的角度分析,哪一種材料更適合做細胞膜。通過分析,同學們會得出彈力布更適合做細胞膜的結論。但細胞膜不可能是由彈力布構成的,細胞膜到底具有怎樣的結構,才能滿足上述的一些功能呢?

你還能想出更好的材料做細胞膜嗎?通過這樣一些情景提問,可讓學生進行廣泛的聯想和想象,以培養他們的發散思維能力,強化他們的**慾望。

4.2 師生對話,深入探索歷程

教師:同學們,一百多年前,還沒有現在的技術和裝置,當時的科學家是如何研究細胞膜的功能和結構的呢?

學生:根據觀察到的現象,進行推測。

教師: 很好,這種推測其實就是一種假說。怎麼才能知到這種假說是不是正確呢?

學生:用實驗進行驗證。

教師:非常好。根據歐文頓對實驗現象的觀察:凡是可以溶於脂質的物質,比不溶於脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞,我們能做出什麼樣的假設呢?

學生:細胞膜是由脂質構成的。

教師:對。並且在20世紀初,科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來。

化學分析表明,膜的主要成分是脂質和蛋白質。這也就通過實驗證實了上述假說的正確性。那當時為什麼不做這個驗證實驗呢?

學生:當時的技術達不到要求。

教師:對。那麼脂質是如何排列的呢?

[展示2023年,兩位荷蘭科學家gorter和grendel的實驗]

教師:由此可得出什麼結論呢?

學生:磷脂分子是以雙分子層的形式排列的。

教師:很好。蛋白質也是細胞膜的組成成分,那蛋白質位於細胞膜的什麼位置呢?

[展示羅伯特森的單位膜模型**,並對**進行解釋]

教師:羅伯特森根據他觀察到的現象,提出假說:生物膜是由「蛋白質—脂質—蛋白質」的三層結構構成的靜態統一結構這就是「單位膜」結構模型,它繼承了前人的有關結論,又成功地利用了先進的電子顯微鏡的觀察結果作為證據。

但是他將生物膜描述為靜態的剛性的結構,這顯然與膜功能的多樣性相矛盾,並且很快又被新的技術手段下的實驗所否定。有科學家用新的技術手段發現,膜蛋白並不是全部「平鋪」在脂質表面,有的蛋白質是「鑲嵌」、「貫穿」在脂質雙分子層中的。

羅伯森特認為膜是靜態的,那有什麼證據證明膜物質不是靜止的呢?

[展示larry frye等的將人和鼠的細胞膜用不同螢光抗體標記後,讓兩種細胞融合的實驗]

教師:由這個實驗我們可以得出什麼結論呢?

學生:組成細胞膜的分子是可以運動的。

教師:對,這就是說細胞膜具有流動性。在新的觀察和實驗證據的基礎上,2023年,桑格(和尼克森(提出了流動鑲嵌模型,同學們,請你們各自總結出流動鑲嵌模型的主要內容。

學生:流動鑲嵌模型的主要內容是生物膜的基本支架是由二層磷脂分子構成,並且這二層磷脂分子具有流動性;組成生物膜的蛋白質分子鑲嵌在磷脂雙分子層的表面,或貫穿於磷脂雙分子層中,並且蛋白質分子也是可以運動的。

教師:很好,流動鑲嵌模型首先強調了膜結構的流動性,也就是構成生物膜的磷脂分子和蛋白質分子都不是靜止不動的,其次它強調了膜結構的不對稱性,這是指膜蛋白在磷脂雙分子層中的頒布是不對稱的。

同學們,縱觀人們對建立生物膜模型的探索過程,我們能發現實驗技術的進步起到怎樣的作用嗎?

學生:在建立生物膜模型的過程中,實驗技術的進步起到了關鍵性的推動作用。如血影的製取和化學成分的鑑定技術使人們認識膜的化學組成;電子顯微鏡的誕生使人們看到了膜的存在;螢光標記小鼠細胞與人細胞的融合實驗又證明了膜的流動性等。

這些都說明了技術的發展在科學研究中起著很重要的作用。

教師:非常好。那麼流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢?

學生:生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認識是永無止境的。

隨著實驗技術的不斷創新和改進,對膜的研究將更加深入,對膜結構的進一步認識,將能更完善地解釋細胞膜的各種功能,不斷完善和發展流動鑲嵌模型。

教師:很好。

4.3 主動學習,建構知識經過了上述過程,同學們對細胞膜的結構和功能有了乙個比較清晰的認識,這時可讓同學們結合我們學過的內容,充分發揮自己的想象能力,按照自己的理解,寫出流動鑲嵌模型的大至內容,然後和教材內容作比較,看自己寫的還有哪些不足,查詢自己的缺點,對知識進行完善。

4.4 同學協作,製作模型學習了流動鑲嵌模型以後,為了讓同學們對生物膜的分子組成和空間結構有乙個更形象的認識,可以讓同學們做乙個流動鑲嵌模型。用一張硬白紙做背景,用一種顏色的橡皮泥做成乙個個小磷脂分子,讓磷脂分子的頭朝外,尾朝內在硬白紙上排成尾部相聯的兩行;用另一種顏色的橡皮泥做成蛋白質「漂浮」在膜的兩側,或「嵌入」或「貫穿」於磷脂雙分子層。讓前後桌的四個或六個同學為乙個協作小組,做完後比較,看哪個小組做的模型既美觀又符合要求。

5.教學反思建構主義教學設計的四大要素是「情景」、「協作」、「對話」和「意義建構」,強調學習者在學習的過程中產生一種與人、事、物的互動,這種互動是一種內化建構的過程。因此在學習的過程中在充分發揮學生的主體作用的同時,也要注意教師的主導作用。教師要提供師生互動、生生互動和意義建構的情景,最後達到把教材知識內化為學生能自由運用的知識的目標。

生物膜的流動鑲嵌模型

1 什麼是生物膜的流動鑲嵌模型 生物膜指的是生物細胞中的膜狀結構,包括細胞質膜 細胞核膜 細胞器膜等等。這些膜之間以一種連續或不連續的方式連線起來,稱為內膜系統。生物膜的流動鑲嵌模型是一種生物膜結構的模型,它認為生物膜是磷脂以疏水作用形成的雙分子層為骨架,磷脂分子是流動性的,可以發生側移 翻轉等。蛋...

《生物膜的流動鑲嵌模型》教學設計

第四章細胞的物質輸入和輸出 第二節 生物膜的流動鑲嵌模型 教學設計 一 教學分析 1 教材分析 本節以較多的篇幅介紹了對生物膜結構的探索歷程,並安排了思考與討論,讓學生在認識細胞膜結構的同時,了解這些知識的來龍去脈,認識到可以通過對現象的推理分析提出假說,假說仍然需要觀察和實驗來驗證。隨著技術手段的...

生物膜的流動鑲嵌模型教學設計

一 教材分析 生物膜的流動鑲嵌模型 一節是人教版 必修1分子與細胞 第四章第二節的內容,與第一節 物質跨膜運輸的例項 所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯絡,並對第三節學習 物質跨膜運輸的方式 作了知識準備。這三節內容的聯絡主線是功能 例項 結構 功能 原理 所以,這節的內容安排...