生物膜的流動鑲嵌模型教學設計

　　二、教學設計思路

　　生物膜結構模型的建構歷程比較長，這方面的資料也比較多。教材僅選取了部分主要內容，基本按照時間進程排列，未加小標題。要想讓學生自己理清脈絡并體驗結構模型的構建方法還是有一定難度的。可以對探索歷程的內容添加小標題以凸顯脈絡，像層層剝去筍衣一樣，將小標題作為思考討論的切入點一一展開，幫助學生梳理并體驗結構模型的建構方法，同時理解并能夠描述流動鑲嵌模型的基本內容。

　　“層層剝去筍衣”的過程無不顯現了“結構與功能相適應”的生物學觀點以及實驗技術的進步對科學模型建立和發展所起的作用。以下思路供參考。

　　小標題一：從生理功能入手的科學探究

　　早期對于生物膜結構的探究為什么首先是從生理功能入手的呢?這是限于當時的技術條件，人類還不能親眼看到生物膜，無法想像它的結構是什么樣的。但嘗試探究哪些物質能夠透過生物膜則是可行的辦法。正是有了實驗觀察，科學家才有了嚴謹的推理和大膽的想像。膜是由脂質組成的這一假說在19世紀被提出。

　　假說還需要進一步的實驗和觀察來驗證和完善。20世紀紅細胞膜的提取和分離不僅證實了細胞膜含有脂質，同時表明還含有蛋白質。細胞膜為雙層脂質分子的結構也在此時提出。

　　小標題二：單位膜模型的提出

　　針對蛋白質分子的位置問題，有人提出了單位膜模型，即教科書中所說的蛋白質—脂質—蛋白質三層結構模型。這一模型的直接證據來自電子顯微鏡的觀察。但這一模型將生物膜描述為三明治式的靜態統一結構，解釋不了膜的許多生理功能。

　　小標題三：新技術帶來新模型

　　技術的不斷改進和創新讓科學家發現，膜蛋白并不是全部平鋪在脂質表面，有的蛋白質是鑲嵌在脂質雙分子層中的。

　　熒光標記的小鼠細胞和人細胞的融合實驗，以及相關的其他實驗證據又表明，細胞膜具有流動性。

　　在這些新的實驗證據及觀察的基礎上，又有學者提出了一些關于生物膜的新的分子結構模型。其中流動鑲嵌模型因能夠比較好地解釋生物膜的生理功能，逐漸為大多數人所接受。

　　最后說明流動鑲嵌模型的基本內容。

　　三、教學實施的程序

　　生物膜的流動鑲嵌模型知識點歸納

　　一、應牢記知識點

　　1、歐文頓(E .Overton)的發現和結論

　?、?、發現：細胞膜對不同物質的通透性不同。

　　凡是脂溶性物質都更容易通過細胞膜進入細胞。

　　⑵、結論：膜是由脂質組成的。

　　2、1925年荷蘭科學家的實驗發現和結論

　?、拧嶒灒禾崛∪思t細胞中的脂質，在空氣——水界面上鋪展成單層分子。

　?、?、發現：單層分子的面積為人紅細胞表面積的2倍。

　?、恰⒔Y論：細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層。

　　3、1959年，羅伯特森(J .D .Robertsen)的發現和論斷

　?、?、發現：電鏡下，發現細胞膜有清晰的“暗—亮—暗”三層結構。

　?、?、論斷：所有的生物膜都是由“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構構成。

　　4、“熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗”的發現和結論(P—67圖4—5)

　?、拧l現：兩種細胞剛融合時，融合細胞一半發綠色熒光，另一半發紅色熒光;370C下40min后，

　　兩種顏色的熒光均勻分布。

　?、啤⒄摂啵杭毎ぞ哂辛鲃有?。

　　5、1972年，桑格(S .J .Singer)和尼克森(G .Nicolson)提出的流動鑲嵌模型的基本內容

　　⑴、磷脂雙分子層是細胞膜的基本支架。

　?、?、蛋白質分子或鑲或嵌入或橫跨磷脂雙分子層。

　?、?、磷脂和蛋白質分子都是可以運動的。

　　6、糖被——糖蛋白

　?、拧⑽恢茫杭毎さ耐鈧缺砻妗?/p>

　　⑵、組成：蛋白質和多糖。

　?、恰⒐δ埽杭毎R別作用、信息傳遞等。

　　保護和潤滑作用。如消化道、呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白。

　　二、應會知識點

　　1、細胞膜的結構特點——流動性

　　2、細胞膜的功能特點——選擇透過性。

　　3、磷脂是細胞膜的主要成分，蛋白質是細胞膜的重要成分。

　　看了“生物膜的流動鑲嵌模型教學設計”