全章复习与测试名师教学视频（文字实录）

必修1第四章

细胞的物质输入和输出

第2节

生物膜的流动镶嵌模型

整体设计

四川省泸州高级中学校 生物组 吕焱

【课标要求】

简述细胞膜系统的结构和功能

【教材分析】

“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版《必修1 分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》的第2节，与第1节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定联系，并对第3节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。所以，本节内容在本章中具有承上启下的作用。

本节主要包括生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两部分。在教学中要充分发挥教师的主导和学生的主体地位，引导学生利用已经储备的知识进行推理，大胆提出假设，宛如亲历科学家探究科学的历程，切实感受科学的魅力，自然地接受流动镶嵌模型的理论。让学生在探究中学习科学探究的方法，从而渗透探索科学过程和方法的教育。

【学情分析】

学生在第三章的学习中已经知道细胞膜很薄，细胞膜是最基本生命系统的边界，控制物质的进出，并具有选择透过性。在第四章第一节认识了动物红细胞吸水和失水的变化，并探究过植物细胞吸水和失水的相关变化，已经对细胞膜具有一定弹性有了充分的认识，这些知识的储备为本节课奠定了基础。

高一学生学生具备了一定的观察和认知能力，逻辑分析能力已经初步建立，但是还不完善，对事物的探索好奇，但往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。

【三维目标】

知识方面：描述生物膜的结构；

能力方面：尝试“提出问题，作出假设”的科学方法；

情感态度与价值观方面：

1.探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用；

1

2.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

【本节重难点】

教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。

教学难点：探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

【教学思路】

由于到陌生班级上课，那么，多学生的了解可能不那么透彻，因此，教学思路作如下设计：

第一环节：教师制作导学案，旨在学生能通过对导学案自主学习的认识，了解探究史，但并不能对探究过程的逻辑联系做出正确的认识。

第二环节：学生教师一起，以教材为本，对探究案进行合作探究，在了解科学史的基础上，能弄清前后联系，并充分感受到科学精神和科学方法，达到本节目标。

【教学方法】

结合多媒体课件的实验探究教学法。

【教具准备】

纸质磷脂分子模型、白纸等

【课时安排】

本节课课堂教学1课时

【板书设计】

主 副 第二节

生物膜流动镶嵌模型 一.生物膜流动镶嵌模型探究历程 研究方法

1.分子组成 2.分子结构 物质组成—分子结构—功能

3.结构特点 二.内容

1.磷脂分子 技术的推动作用

2.蛋白质分子

3.糖被

2

教学过程

总引

（多媒体播放：生物膜的作用的短片——净水器的工作原理）

师：你觉得这中间的应该是一层什么？塑料膜，普通布还是弹力布？

生：弹力布！

师：为什么呢？

生：略

师：实际上这中间膜是一层类似于生物膜的膜，我们形象地称它功能膜。它能将海水中的盐过滤掉，从而直接将海水变成淡水，供人类远洋所需。

实际上，我们每个人都具有这样功能的膜。正是因为它的大量存在，我们泡在海水里也不至于变成“咸人”。而且，我们的膜还要比它的功能强大得多。今天我们就一起认识一下生物膜。（板书：生物膜）

新课

引入：

师：物质之间总是按照一定的方式组合成为体现其特定功能的结构形式。

比如：水泥、钢筋等物质——桥梁——“一桥飞架南北，天堑变通途”。

那么生物膜具有如此之功能，它有怎样的结构，它的物质组成有哪些？

（一）分子组成

师：首先我们一起认识一下生物膜的成分。请同学们认真阅读教材65页对生物膜的探究历程的第一段内容，并讨论完成探究点1。

生：（阅读1分钟）

师：请一位同学，站在欧文顿的角度告诉我们，你是怎么做的，你得到什么样的结果，你作出怎样的假设？

生：我用了500多种物质对植物细胞膜的透性进行了上万次的实验。结果发现脂溶性物质更容易通过。我认为膜是由脂质组成的。

师：非常好，一起谢谢欧文顿先生。你怎么证实你的推论呢？

生：当时我还做不了！

师：后来，化学分析发现，膜中果然有脂质的存在，而且量还不少，同时，还有意外的收货：膜的主要成分还有蛋白质。（展示结果）

师：对，可见科学技术的进步对生物学发展起到了很大的推动作用！

3

过度语言：

师：我们已经探明，膜的主要成分：脂质和蛋白质。

在膜成分中，脂质的主要形式是以磷脂的方式存在。

那么，磷脂在膜上到底怎么分布呢？请大家阅读教材65页第二段，并联系66页“思考与讨论”，完成探究点2。

一分钟后，请同学展示自己的观点。

（二）分子分布

师：你们认同那种观点？为什么？

生：图甲。因为这样才符合磷脂分子的化学特性。

师：非常好！那么，细胞膜就一层磷脂分子行不行？请一位同学回答！

生：不行！

师：为什么？提示一点：细胞内是液体环境，细胞必须生活在水环境中。

生：2层！

师：怎么分布？

生：连续的两层。

师：好的！这样才符合磷脂的化学特性和细胞膜所处的内外环境！

实际上在1925年的时候，两位荷兰科学家用他们的实验证实了我们的猜想！谁代表他们阐述一下。

生：略

师：磷脂分子呈连续分布的两层。（多媒体展示）

探究三蛋白质分子在细胞膜上的分布状况

师：仅根据蛋白质的化学特性，它可以分布在膜的什么位置？

生：磷脂层的内外表面上

师：不错！20世纪40年代，有学者也作出这样的推测。

直到1959年的时候，有一位叫罗伯特森的科学家在电镜下看到了清晰的“暗—亮—暗”三层结构，证实了推测的正确性。

谁代表他说一下？

生：略

师：好的！非常好！谢谢罗伯特森！

但是，问题出现了，如果蛋白质仅仅分布在膜的两侧，那么，如何实现对进出细胞的物质的运输和选择呢？比如，疏水性物质如何进出细胞呢？显然，在膜上还有其他形式蛋白质的存在。大家大胆地推测，完成探究点3. 生：略

4

过度语言：好的，我们根据磷脂分子的化学特性，知道它应该是双层的，根据蛋白质的特性和其不可替代的功能，明白了它们有3种形式的分布。在此基础上，就有了我们的“三明治”结构模型。

但是，我们已经知道：红细胞在浓度较高的环境中要失水皱缩，对此，我们利用这个模型就不能做出完美的解释。而且，很多的现象都不能解释。

探究四认识生物膜结构的流动性

怎么办？实验啊！

师：直到1970年，人们运用荧光标记膜蛋白质进行人鼠细胞融合的方法，直观地证明了膜上蛋白质是可以流动的。

生：细胞膜是流动性膜。

师：细胞膜流动性就可以解释人们的疑问了。

人鼠细胞融合的事实也告诉我们：膜是流动的！证实因为它的流动性，受精作用才变成了可能，才有了我们！

过度语言：到此，我们基本认识了膜的主要成分在膜上的排列方式和位置，请一位同学描述一下。

（三）结构模型

师：同学们思考一下。磷脂分子的排列是对称的吗？

生：是

师：蛋白质呢？

生：不是对称的。

师：请认真阅读教材68页。找出膜的不对称的其他证据。

生：膜的外表面还有糖蛋白和糖脂。

师：糖蛋白在细胞之间的识别，保护细胞等方面起到不可替代的作用。请同学们梳理流动镶嵌模型的基本内容。你接受这样的模型概念吗？

生：接受！

师：膜的研究并不是到此终结，该理论还在不断发展和延伸中。早在2003年就有两位美国科学家在膜研究领域获得过诺贝尔生理学奖。

教学反思

5