人教版必修一第2節(jié)《生命活動的主要承擔者──蛋白質》教案

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1、最新人教版必修一第2節(jié)《生命活動的主要承擔者——蛋白 質》教案 生命活動的主要承擔者 蛋白質 學案導學課教學實錄與評析 一、 教學內容分析 本節(jié)課側重在讓學生了解蛋白質的組成、結構和功能的多樣性 ,及其能夠為 生命活動的主要承擔者的原因。教科書沒有直接給出氨基酸的結構通式 ,而是讓 學生觀察 4 種氨基酸的結構 ,通過思考與討論 ,找出氨基酸結構的共同點 ,加深對 氨基酸結構的理解。這種讓學生主動探究得出結論的方式 ,是新教材比原教材改 進的特點之一 ,是落實探究性學習課程理念的具體體現。 二、教學對象分析 由于學生缺乏有關氨基酸和蛋白質的化學知識 ,細胞的分子組成又是

2、微觀的 內容 ,比較抽象 ,所以在教學時 ,應注意聯(lián)系學生的生活經驗 ,利用圖解加強教學的 直觀性 ,增加學生對微觀內容的感性認識 ,使學生在主動獲取知識的過程中完成重 點、難點知識學習 ,提高思維能力 ,形成相應的觀點。因此 ,采用“提出問題—獲取 信息—解決問題”的教學模式。 三、 三維目標 1 、知識與技能 （ 1 ） 氨基酸的結構特點 , 以及氨基酸形成蛋白質的過程。 （ 2 ） 蛋白質的結構和功能。 2、過程與方法 （ 1）培養(yǎng)學生跨學科的分析綜合能力。 （ 2）收集資料、分析資料的能力。 3、情感態(tài)度與價值觀 （ 1）認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。

3、（2）關注蛋白質研究的新進展。 四、教學重點 1 、 氨基酸的結構特點 ,以及氨基酸形成蛋白質的過程。 2 、 蛋白質的結構和功能。 五、教學難點 1 、 氨基酸形成蛋白質的過程。 2 、 蛋白質的結構多樣性的原因。 六、教具準備 多肽鏈形成的動畫課件 七、課時安排 1 課時 八、教學方法 討論法 ,講解法 ,觀察法 九、教學過程 引言 :同學們好 !上一節(jié)課我們學習了細胞中的元素和化合物 ,下面讓我們回憶一 下有機物主要包括哪些 ? 生 :糖類、脂質、蛋白質、核酸 師：我們上一節(jié)課也提到 ,哪一種有機化合物是細胞內含量最多的？ 生：蛋白質 師：對 ,蛋白

4、質是構成原生質的最重要的物質之一 ,它在細胞中的含量只比水少 , 大約占細胞干重的50 %以上。至于它的基本組成是什么？在生命活動中又承擔 什么作用呢？讓我們通過這節(jié)課的共同探討 ,一起去認識蛋白質吧！請同學們打 開你們的課本 20 頁 ,今天我們學習第二章的第二節(jié)生命活動的主要承擔者 蛋 白質。首先 ,請大家看幻燈片?；脽羝故镜氖菐追N物質（水 ,硫酸 ,血紅蛋白） 的化學式以及其相對分子質量以及問題：蛋白質的相對分子質量比起其他化合 物有何特點？ 師：請大家思考一下幻燈片上的思考題。（ 1 分鐘） 師：好 , 哪位同學能告訴我你的答案嗎？ 生：血紅蛋白的相對分子質量比其

5、他的物質要大。 師：好 , 同學們觀察得很仔細 ,正是因為蛋白質的相對分子質量都較大 ,所以 ,我們 也把蛋白質是高分子化合物 ,是一種生物大分子。接著請大家看一則廣告。 （教師投影一則洗發(fā)水的廣告） 師：剛才的洗發(fā)水廣告相信大家應該不會陌生了？請同學根據生活經驗以及剛 才的廣告 ,以小組的形式 ,用 2 分時間討論幻燈片上展示的三個問題： （問題內容） 1 、在洗發(fā)水中都含有哪些成分？ 2 、發(fā)膜的主要成分是什么？ 3 、為什么氨基酸能有效修復發(fā)質？ 師：好 ,時間到了！哪位小組成員自告奮勇給同學們匯報 ,你們小組討論的結果。 某某同學。 生：洗發(fā)水都含有多種氨基酸 ,

6、 因為發(fā)膜的主要成分是蛋白質 ,而氨基酸是構成蛋 白質的基本單位 ,所以氨基酸可用于修復發(fā)質。 師：好 ,請坐下。大家認為某某同學回答正確嗎？有其他小組成員需要補充嗎？ 生：正確 師：根據同學們的討論結果 ,我們可以知道蛋白質是由氨基酸組成的 ,也就是說 , 氨基酸是蛋白質的基本組成單位。（板書）下面我們就從氨基酸開始去認識蛋 白質。請同學們看課本 20 頁的思考與討論 ,這里給出了四種氨基酸的結構 ,請同 學們認真觀察一下這四種氨基酸的結構 ,同樣以小組的形式 ,用三分鐘的時間討論 一下幻燈片上的問題 ,現在開始。 1 蛋白質是由哪些元素組成的？ 2 四種氨基酸的結構具有

7、什么共同特點和不同點？ 3 “氨基酸”這一名詞與其分子結構有對應關系嗎？ 4 討論并總結出氨基酸的結構通式。 師：時間到了！經過一輪激烈的討論 ,不知道大家的結果怎么樣呢？有結果的小 組請舉手。 師：某某同學 ,請你大家匯報一下你們小組得到的第一個問題的答案。 生：蛋白質是由 C H O N 四種元素組成的。 師：好 ,請坐。大家認為他們對嗎？（對或不對）好 ,讓我們看一下究竟誰的觀點 正確。請大家看書 ,從書上我們可看出這四種氨基酸的確是由 C H O N 四 種元素組成 ,因此 ,我們也可得到 ,由這些氨基酸組成的蛋白質必然含有 C H O N 四種元素 ,但事實上 ,

8、有些氨基酸還含有除上述四種元素以外的元素的 ,如甲 硫氨酸（課件展示甲硫氨酸的結構式和其他氨基酸的結構式） ,從課件上 ,大家可 看出甲硫氨酸除了 C H O N 外,還含有 S 元素 , 因此 ,我們可以得到一個結論 絕大部分蛋白質是由 C H O N 四種元素組成 ,但有少部分蛋白質還含 P S 兩種元素。 師：某某同學 ,請你說出你們小組所得的第二題的答案。 生：共同點是都含有一個氨基 ,一個羧基和一個氫原子 不同點是其中有一個部分是四種氨基酸都是不同的 師：好 ,請坐。（課件展示氨基酸的結構式）下面讓我們一起來看一下某某 同學是否正確。從這四種氨基酸的結構式 ,我們可

9、看出他們都含有一個 -NH2, 一 個— H 和一個 -COOH, 并且氨基和羧基還連接在一個碳原子上。而不同的地方僅 在于一個部分，如甘氨酸是一H,氨氨酸是一CH3的結構，經過我們大家的共同分 析 ,證明某某同學的答案的確是正確的。到第三個問題 ,誰來回答？ 生：因為其分子結構具有一個氨基 ,還有— COOH 我們通常稱為羧酸根 ,因 此具有這兩個結構就叫做氨基酸。 師：好 ,請坐。的確 ,這就是氨基酸名字的來源。最好一個問題 , 哪個小組能 根據氨基酸的相同點和不同點上講臺當一會小老師給同學們講述氨基酸的結構 通式。好 ,某某同學。 生：（板書） R O | || H

10、— N— C— C— OH | | H H 生:氨基酸的結構通式應該包括三個相同點 ,他們包括一個氨基 ,一個羧基和 一個氫原子 ,而他們的不同點則用 R 來表示。 師：好 ,其他同學還有別的意見嗎？ 生：沒有 師：好 ,讓我們一起來共同分析氨基酸的結構通式吧！氨基酸的結構通式應 該至少包含一個氨基和一個羧基和一個氫原子 ,并且大家注意觀察 ,氨基和羧基是 連接在同一個碳原子上的。而不同點我們則用 R 來表示。下面請大家根據剛才 的學習 ,討論一下： 1 、 判斷某分子是不是氨基酸的依據是什么嗎？ 2 、 不同氨基酸的區(qū)別在哪兒？ 學生思考回答： 1 、通過氨基酸的

11、結構 ,我們可以得出一個結論 , 就是要判斷一個式子是不是氨基 酸主要從兩個方面著手 ,一方面至少含有一個氨基和一個羧基和一個氫原子 ,另一 方面 ,氨基和羧基要連接在同一個碳原子上。 師：好 ,理論是過關了。實戰(zhàn)又怎么樣呢？請同學們看幻燈片 ,這里有四種物 質結構式 ,請判斷一下哪個屬于氨基酸？（展示四種物質的結構式） 生：回答自己的答案 ,并說明理由。 師：根據學生回答 ,及時引導學生理解并鞏固知識點。 3 、 各個氨基酸的不同就在于 R 基團的不同。 師：（小結）據統(tǒng)計 ,現已發(fā)現的氨基酸大約是 20 種。這二十種氨基酸我們又 可以根據我們人體細胞是否能合成將它分為兩大

12、類 ,大家可看你們的書本 21 頁, 與生活的聯(lián)系。從中 ,我們知道氨基酸可分為哪兩類啊？ 生：必需氨基酸和非必需氨基酸 （板書 ） 師：怎樣區(qū)分這兩種氨基酸？它們又各包含哪些氨基酸呢？ 生：有 8 種氨基酸是人體細胞不能合成 ,必須從外界環(huán)境中直接獲取 ,這些氨 基酸叫做必需氨基酸 ,如賴氨酸 ,苯丙氨酸等。另外 12 種氨基酸是人體細胞能夠 合成的 , 叫做非必需氨基酸。 師：蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子。據統(tǒng)計 ,生物界的蛋 白質種類多達 1010— 1012 。 20 種氨基酸是怎樣構成種類如此眾多的蛋白質的 呢？下面請同學們仔細閱讀課文并觀察氨基酸脫水

13、縮合示意圖 ,然后以小組的形 式合作嘗試描述氨基酸形成蛋白質的過程 ,歷時 3 分鐘 ,現在開始。 師： 3 分鐘時間到了！哪位小組成員能上講臺給我們描述氨基酸形成蛋白 質的過程。 生：（學生嘗試描述） 師：（播放氨基酸脫水縮合過程的 Flash 課件）教師在學生回答的基礎上 , 引導并補充學生的回答（以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應 ,并請 同學們注意肽鍵是如何形成的 , 以及把形成的產物叫做二肽的原因。） ［學生活動 ］老師邀請學生到黑板上寫出三個氨基酸 ,四個氨基酸通過脫水縮 合形成的化合物的結構式 ,并注意寫出生成的水分子數和形成肽鍵數目。 許多的氨基酸通過肽

14、鍵相互連接成多肽鏈 ,多肽鏈盤曲折疊構成了蛋白質分 子的結構 ,師生共同歸納出： 脫水縮合 盤曲折疊 氨基酸 肽鏈（一條或多 條） 蛋白 質 師：（在學生對脫水縮合過程有所理解的基礎上，引導學生學會如何計算脫 水縮合過程中形成的水分子的數目，肽鍵數目和形成的化合物的相對分子質量，還 有了解氨基酸數目，形成的水分子數目以及肽鍵數目這三者之間的關系）在一條 肽鏈時，兩個氨基酸脫水縮合形成一份子水，一個肽鍵；三個氨基酸脫水縮合形成 兩份子水，兩個肽鍵，依次類推，可得出下列表格：（板書）一條肽鏈時： 氨基酸數目 生成的水分子數 肽鍵數目 2 1 1 3 2 2 4

15、3 3 5 4 4 6 5 5 N N—1 N— 1 用同樣的方法總結出兩條肽鏈的情況: 氨基酸數目 形成的水分子數 肽鍵數目 4 2 2 6 4 4 8 6 6 10 8 8 12 10 10 N N—2 N —2 師：從上述兩個表格你們可以得出，在脫水縮合過程中，形成的水分子數與肽鍵數 有什么關系？ 生：（學生觀察并回答）形成的水分子數與肽鍵數相等（板書） 師：肽鍵數，氨基酸數與肽鏈數三者又有什么關系呢？ 生：肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數（板書） 師：下面放松一下，玩一個詞語組合游戲：S、P、O、T請同學們用這四

16、個英文 字母排序 ,看能組成多少個詞語？ 生： 1 、 SPOT 點 2 、 STOP 停止 3 、 POST 郵遞 師：四個英文字母按照不同的順序組合已經可以組成三個意思不同的單詞 了 ,大家試想一下 ,按這樣的推斷 ,20 種氨基酸自由組合能形成多少種蛋白質呢？ 師：（學生在算或思考）好了 ,數學問題我們下課后再去請教數學老師。通 過這個例子 ,我們可以得出一個結論：蛋白質具有多樣性。除了氨基酸的排列順 序不同 ,可以形成多種多樣的蛋白質外 ,同學們思考一下 ,還有什么原因還會導致 蛋白質具有多樣性？ 生：氨基酸的數目 ,種類以及蛋白質分子的空間結構等 小結：蛋白質

17、結構多樣性的原因： 1） 組成每種蛋白質的氨基酸種類、數目不同； 2） 組成每種蛋白質的氨基酸的排列順序不同； 3） 每種蛋白質分子的空間結構均不同。 引言：根據生物學中的結構和功能相適應的原理 ,蛋白質的結構如此多樣 ,必然會 有多種功能 ,,請大家結合課本 23 頁的圖 2-7 蛋白質的主要功能示例 ,歸納一下蛋 白質有什么功能？ 教師引導的問題： 1 、 同學們在圖一 ,看到了什么圖片呢？ 生：羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲 2 、 大家會不會覺得奇怪 ,我們明明講蛋白質的功能 ,課本怎么列舉這些東西給我 們呢？ 生：這些物質都是由蛋白質構成的 ,這種蛋白質稱為結構蛋白

18、 3、（聯(lián)系學生初中的生物知識）吃飯時 ,我們咀嚼米飯時間長了 ,會有什么現 象？ 生：有甜味 4 、 大家知道為什么會有甜味嗎？ 生：口腔中有淀粉酶 師小結：絕大多數的酶都是蛋白質 ,酶在化學反應中起了催化的作用。 5 （聯(lián)系學生初中的生物知識）大家知道血紅蛋白的有什么功能嗎？ 生：運輸氧氣 師小結：血紅蛋白有運輸載體的功能； 6師：大家聽說過糖尿病嗎？生：聽過 師：（生活常識）大家知道糖尿病病人要注射一些什么樣的藥物嗎？ 生：胰島素 7師：對 ,糖尿病的病因就是因為調節(jié)胰島素分泌的細胞發(fā)生病變 ,導致胰島素 合成減少 ,而胰島素又有調節(jié)血糖平衡的作用 ,因此 ,糖

19、尿病的病人需定時注射胰 島素 ,只有這樣才能調節(jié)生物體內的血糖濃度。經研究發(fā)現 ,胰島素的化學本質就 是蛋白質 ,因此 ,我們可以得出蛋白質的功能之四：調節(jié)機體的生命活動。 8（生活常識）師：同學們有注射過疫苗嗎？生：有 生：大家知道為什么要注射疫苗？ 生：產生抗體 師：大家知道嗎？我們平時所說的抗體其實也是一種蛋白質。因此 ,我們可 以得出蛋白質還有什么功能啊？ 生：免疫作用 小結：教師引導學生進行討論 ,得出蛋白質的五種主要功能： 1 有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質（結構蛋白）； 2 有些蛋白質有催化作用（酶）； 3 有些蛋白質有運輸作用（載體蛋白）； 4

20、有些蛋白質有調節(jié)作用（激素蛋白）； 5 有些蛋白質有免疫作用（抗體） 結束語 ：下面我們來回顧一下今天學習過的內容：首先 ,我們一定要知道氨基酸 是蛋白質的基本單位 ,而需要重點理解的是 ,氨基酸的結構通式 ,以及氨基酸形成 蛋白質的過程。另外 ,還要掌握 ,蛋白質具有多樣性的原因 ,以及蛋白質的功能。 下面請同學們翻開課本 24 頁 ,做練習題。 講解習題 ,鞏固所學的知識。 附學案： 第二節(jié) 生命活動的主要承擔者——蛋白質（導學案） 學習目標： 知識目標： 1、氨基酸結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程 2、蛋白質的結構和功能。 能力目標： 培養(yǎng)學生跨學科的分析

21、綜合能力以及收集資料、分析資料能力 情感目標： 認同蛋白質是生命活動的主要承擔者并且關注蛋白質研究新進展 教學重點 1 .氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。 2 .蛋白質的結構和功能。 教學難點 1 .氨基酸形成蛋白質的過程。 2 .蛋白質的結構多樣性的原因。 一、教學過程 （一）氨基酸及其種類 基礎知識： 1 .蛋白質的相關內容 （1）細胞中的含量：只比 少，占細胞鮮重的 ，干重的 以上，是含量 最多的有機物。 （2）化學組成：主要有 四種化學元素組成，很多重要的蛋白質還含有 兩種元素 （3）相對分子質量：蛋白質是一種 化合物，它的相對分子量

22、。 2 .組成蛋白質的基本單位是 。在生物體中組成蛋白質氨基酸約有一 種。 3 .根據能否在人體內合成，可將氨基酸分為 （8種） 和 （12種）。 4 .觀察教材P20的幾種氨基酸的結構，總結氨基酸的結構特點為： （1）每種氨基酸分子至少含 有 （ ）和 （ ）,并且都有 和 連在 上。（判 斷氨基酸的依據） （2）不同的氨基酸就在于 不同。 5 .氨基酸的結構通式為 一 ?對位訓練 1 .血紅蛋白的基本單位是（ ） A.葡萄糖 B .氨基酸 C .二肽 D .多肽 2 .區(qū)別組成蛋白質的20種氨基酸的依據是（ ） A.氨基酸數目不同 B . R基不同 C

23、.竣基不同 D.碳原子數不同 3 .在下列物質中，有的屬于構成人體蛋白質的氨基酸 ，有的不是。若將其中構成人體蛋白質的氨基酸縮合 成化合物，則其中含有的氨基、竣基、肽鍵的數目依次是（ ） A.3、3、2 B.4、3、3 C.2、2、2 D.3、4、2 4、丙氨酸的R基為一CH3,谷氨酸的R基為一C3H5O2它們縮合形成的二肽分子中，C、H。的原子比例 （ ） A.7：16：6 B.7：14：5 C.8 ： 12 ： 5 D.8 ： 14 ： 5 （二）蛋白質的結構及多樣性 1 .脫水縮合： 脫水縮合概念： 。肽 鍵：連接兩個氨基酸分子的鍵叫肽鍵，其結構式為 2 .肽鍵：

24、 二肽：兩個氨基酸縮合而成的化合物 ，含有 個肽鍵。三肽：三個氨基酸縮合而成的的化合物 ，含 有 個肽鍵。 三肽的形成：（用化學式表示） 多肽：多個氨基縮合而成的含多個肽鍵的化合物。 3 .空間結 構： 一條或多條肽鍵通過一定的 互相連接起來，形成具有復雜空間結構的蛋白質 4 .蛋白質多樣性的原因： (1) (2) (3) (三)蛋白質的功能 1 .構成 的重要物質 2 .具 作用：如 3 .具 作用：如 4 .具 柞麗 如 一 5 .具 作用：如 二、重難點 (一)蛋白質的合成過程及相關計算 1 .氨基酸、多肽、肽鍵的關系圖解 ①肽

25、鍵的正確寫法是 ②脫去的水分子中，H既來自 ，0來 自 。 2 .氨基酸數、肽鍵數、失去水分子數及多肽的相對分子質量之間的關系 氨基酸平 均相對分 子質量 氨基 酸數 肽鍵 數目 脫去水 分子數目 肽鏈相 對分子 質量 氨基 數目 ?；?數目 一條 肽鏈 a m n條 肽鏈 a m 3、蛋白質與多肽的區(qū)別 對位訓練 5 .據下圖所示的化合物結構簡式，請回答問題： (1)該化合物中有 個氨基和 個竣基。 (2)該化合物中有 種氨基酸構成，形成這種化合物的不同氨基酸的 R基編號是。 (3)該化合物是

26、由 個氨基酸失去 分子的水形成的，這種反應叫做 （4）該化合物中有 個肽鍵，編號是 ，該化合物屬于 。 （5）該化合物水解時被破壞的是 鍵，使該鍵斷裂的酶是 。 6 6）若氨基酸的平均相對分子質量為—90,則該化合物的相對分子質量約為 （7）合成肽鏈的細胞器是 ,在合成肽鏈時決定肽鏈的氨基酸種類和順序的 是 。 能力提升 （一）課本24頁的習題 （二）拓展題 1運輸載體和淀粉酶所必需的化學元素是 （ A C,H,O,N C H,O,N,P 2、細胞內20種氨基酸在分子結構上的主要區(qū)別是 A.氨基數量的不同 G氨基和竣基與 C連接位置不同 ） B、C、N O P

27、 D、16種元素 （ ） B、竣基數量的不同 D、側鏈基團（R基）結構不同 3、兩個氨基酸縮合成肽并生成水 ，這個水分子中的氧原子來自氨基酸的 （） A、 氨基 B、竣基 C、R基 D、氨基和竣基 1、氨基酸2、C H、O N等化學元素 氨基酸分子脫水縮合 3、形成具有一定結構的蛋白質分子 4、多肽 5、肽鏈 6、 A 1,2,3,4 B、2,1,6,4,5,3 C 2,1,4,5,6,3 D、1,2,4,6,3,5 5、由m個氨基酸構成的一個蛋白質分子 水分子個數為 （ ） ,含n條肽鏈，其中z條是環(huán)狀多肽，這個蛋白質分子完全水解共需 A.m-n+z B.

28、m-n-z C.m-z+n D.m+z +n 6、（2009?生物，15）某蛋白質由m條肽鏈、 n個氨基酸組成。該蛋白質至少有氧原子的個數 4、能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的順序是 （ ） 13 / 12 ) C.n+ 1個2條肽鏈構成的蛋白質分子。這 C.189 和 11 D.1 是 B.n-2m A.n-m m D.n+2m 7、含有215個N原子的200個氨基酸，形成的5個四肽、4個六肽和 些多肽和蛋白質分子中，肽鍵與氨基數目的最大值分別是 （ ） A.200 和 200 B.200 和 215 89 和 26 8、我國中科院生化所于

29、 1982年5月合成一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物一一腦 啡肽，下面是它的結構簡式。 據此回答： （1）腦啡肽的化學本質是一種 ,它的基本組成單位的結構特 是 O （2）如果腦啡肽肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數目均不變 ，改變其中的 ,就 可以改變其性質。 （3）腦啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因 是 O （4）若將腦啡肽完全水解，需要水分子 個，水解后的產物有 種。 十、板書設計 第2節(jié) 生命活動的主要承擔者一一蛋白質 一、蛋白質的基本知識 1、 含量50蛆上（干重） 2、 元素組成：C、H O N （P、S） 二、氨基酸

30、及其種類 基本組成單位：氨基酸，大約20種 結構通式： R O | || H N C C OH | | H H 三、蛋白質的結構及其多樣性 1、 組成每種蛋白質的氨基酸種類、數目不同； 2、組成每種蛋白質的氨基酸的排列順序不同； 3、每種蛋白質分子的空間結構均不同。 四、蛋白質的功能（具有多樣性）（課本 23 頁） 十一、教學反思 , 是落 1、讓學生自主對比觀察氨基酸的結構 , 加深對氨基酸結構的理解。這種讓學生主動探究得出結論的方式 實探究性學習課程理念的具體體現。 （教學理念得到落實 , 而且效果不錯 , 以后值得利用 ） 2、教學內容能突出重點、突破難點 , 教學目標已達到。 （ 指導老師的評語 ） 3、有師生互動環(huán)節(jié) , 學生積極參與課堂討論； 4、能聯(lián)系學生實際講解蛋白質的功能 , 學生反應活躍。