1、1高 13 级 1.4.1 生物物质跨膜运输实例导学案知识点 探究问题 结论一、渗透装置（1）什么是半透膜?(2)渗透作用进行时，蔗糖分子和半透膜两侧的水分子是否都通过半透膜？(3)半透膜两侧水分子的通过数量一样吗？为什么？(4)漏斗的液面为什么上升？(5)漏斗的液面会无限上升吗？为什么？(6)如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样？原因？(7)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？原因？(8)(5)(6)说明发生渗透作用的条件是什么？（1）半透膜- (2)渗透作用概念：水分子顺着相对浓度梯度跨膜运输的现象。(3)条件：要有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。二、动物细胞的吸水
2、和失水“制备细胞膜”的实验：(1)图中所示的红细胞出现了什么现象？为什么？(2)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？(3)你认为红细胞的吸水和失水多少取决于什么条件？(4)红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么膜？阅读书本 P60 图 4-1“水分进出哺乳动物红细胞的状况”图，讨论分析总结：动物细胞相当于一个渗透装置，会发生渗透吸水和失水。三、植物细胞的吸水和失水1.请你再列举生活中与植物细胞吸水和失水相关的例子2.植物细胞的结构特点是什么？水主要存在哪一部分结构中?3.水分进出成熟植物细胞所经的结构有哪些?它会由于过多的吸水而涨
3、破吗？4.若液泡是无色的，哪容易观察到吸水和失水的现象吗？这与选材有关吗？5.什么情况下植物细胞会失水，现象如何？什么情况下植物细胞会吸水，现象如何？6.成熟的植物细胞能看作一个渗透装置吗？如果能，那什么结构可看成半透膜？原生质层-结论：2四、物质跨膜运输的其它实例分析资料一分析资料二分析资料三结果：结论一结论二结论三小结：五、 探究实验过程（一）科学探究六要素1 提出问题 根据现象提出有价值的问题。 问题 2 作出假设 对问题进行假设。 作出假设是： 3 设计实验进行实验设计思路，预期结果，制定方案。1.能选洋葱外表皮细胞吗? 能选根尖细胞吗？2. 请写出实验步骤:思路是： 选材： 试剂：
4、实验步骤: 4.分析结果、得出结论观察想象，记录结果结果与预期一致，可得出结论。结论是： 。5.表达交流 交流、质疑、解释6.进一步探究1.在质壁分离和复原的实验中，如果没有细胞壁，结果会有什么不同吗？2.发生质壁分离的原因是什么？3.如果用 0.8%蔗糖，结果会怎样？4.只有植物细胞才会发生质壁分离吗？（二）思考 利用质壁分离现象可以解决什么问题： 1.2.3.4.（三）拓展升华判断细胞死活的几种方法 1.2.3.3高 13 级 1.4.2 生物膜的流动镶嵌模型导学案知识点 探究问题 结论导入 哪种材料更适合做细胞膜材料？为什么？塑料袋、报纸、普通布、弹力布选 的原因：能将细胞与外界分隔开能
5、在一定程度上控制物质的进出有一定弹性一、对生物膜结构的探索历程（一） 、从细胞膜的功能入手的科学研究资料一细胞膜的通透性实验时间：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实验，设问：对“欧文顿实验”1.最初实验得到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？2.假说是如何提出的？3.在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？4.为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？5.欧文顿的推论是否正确呢？细胞膜除了脂质外，还有没有其他成分呢？现象是： 提出假说： 学生交流
6、、讨论：1、从 上入手，通过 分析的。2、根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。3、4、可是鉴于当时 的限制，不能进行对结构物质的提取。5经科学家化学分析结果，细胞膜成分除脂质外，还有 。资料二 ：细胞膜提取成分和成分分析时间：20 世纪初实验：细胞膜易被蛋白酶分解。问题：细胞膜有哪些化学成分组成?结论;细胞膜成分除脂质外，还有 。（二）单位膜模型的提出资料三 时间：1925 年人物：荷兰科学家 Gorter 和 Grendel设问： “荷兰科学家实验”-实验得到什么现象？2.请你运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气水界面上铺展成单分子层？3.生
7、物的结构和功能是相适应的。在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的 倍4资料四 时间：1959 年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成设问1.对“罗伯特森电镜实验” 实验得到什么现象？2.让你来推测，你会推出什么样的结论？3.你同意“三明治” 结构模型吗? 这种生物膜是静态的观点不能解释哪些生命现象？提出假说：生物膜是 的 三层结构构成的静态统一结构（三）新技术带来的新模型资料五电镜冰冻蚀刻模型时间:20 世纪 60 年
8、代实验:显示细胞膜的颗粒问题:说明什么？说明:蛋白质并不是全部平铺在脂质的表面，有的是镶嵌在脂质双分子层中的资料六 时间：1970 年人物：Larry Frye 等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布性设问：1.对“荧光染料标记实验”观察得到怎样的动态现象？2.这一动态现象说明了什么？ 3.能推出什么结论？提出假说： 设问 我们还学过哪些生命现象能说明生物膜具有流动性？二、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容时间:1972 年科学家：桑格和尼克森提出了 模型1.“流动”指的是什么可以流动？“
9、镶嵌”指的是什么镶嵌在什么当中？2.生物膜的基本支架，应该是什么？3.蛋白质有哪几种存在形式?4.什么是糖蛋白？流动镶嵌模型的具体内容拓展升华 设问1。生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺了呢？说说你的看法。2回顾建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？3在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？5附板书设计：一、对生物膜结构的探索历程时间 科学家 科学实验 假说19 世纪末 欧文顿 用 500 多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜膜是由脂质组成的20 世纪初 从哺乳动物红细胞中分离细胞膜1925 年 两位荷兰科学家从细胞膜中提
10、取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的 2 倍细胞膜中脂质为连续的两层1959 年 罗伯特森 在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成生物膜为三层静态统一结构1970 年 弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞膜具有流动性1972 年 桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上 提出流动镶嵌模型二流动镶嵌模型的基本内容：1磷脂双分子层构成基本骨架2蛋白质覆盖、部分或全部镶嵌、横跨磷脂双分子层中间3磷脂、蛋白质大多可以运动模型建构：提出假说 实验验证 提出假说 实验验证 建构模型 修正模型 拓展升华1 生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺
11、了呢？说说你的看法。生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺，人类对自然界的认识永无止境，随着实验技术的不断创新和改进，对膜的结构的认识回进一步深入，不断完善和发展流动镶嵌模型。2 回顾建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们看到了膜的存在，冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外并不对称，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，证明了细胞膜的流动性。3在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、
12、再实践、再认识，使人们一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物膜的功能是有差异的。一般来说，功能的不同常伴随结构的差异，而早期的生物膜模型假定所有生物膜都是一样的，显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的对“欧文顿实验”1.最初实验得到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？2.假说是如何提出的？3.在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？4.为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？5.欧文顿的推论是否正确呢？细胞膜除了脂质外，还有没有其他成分呢？答 1、从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。2、根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。3、有必要，通过鉴定能更准确地说明问题4、可是鉴于当时技术的限制，不能进行对结构物质的提取。65经科学家化学分析结果，细胞膜成分除了脂质外，还有蛋白质。概念模型
