生命活動的主要承擔者蛋白質

1、編號生命活動的主要承擔者蛋白質一、教學目標（課標）（一）知識目標:：1. 掌握氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程2. 蛋白質的結構和功能（二）能力目標：1.培養(yǎng)學生跨學科的分析綜合能力 2.嘗試運用所學知識解釋有關生活中遇到的問題（三）情感、態(tài)度和價值觀目標： 1.認同蛋白質是生命活動的主要承擔者 2.關注蛋白質研究的新進展二、教學內容分析（一）教材內容的地位、作用和意義：1. 從學科知識體系看：蛋白質是構成細胞和生物體的重要有機物，在細胞及生物體生命活動起著重要甚至是關鍵的作用：細胞新陳代謝離不開酶的催化作用；在細胞和生物體免疫起重要作用；在細胞之間信息傳遞；運輸功能等，所以 蛋白

2、質是細胞和生物體生命活動的主要承擔者。近代分子生物學研究表明蛋白質在遺傳信息的控制、細胞的通透性，以及高等動物的記憶、識別機構等方面起著重要的作用。2.從教材編排的特點看：人教版高中生物必修一第一章認識生命系統(tǒng)的結構層次，細胞是最基礎的生命系統(tǒng)，第二章介紹構成細胞的元素和化合物，這是構成細胞的基礎，本節(jié)內容與第三章第四章和第五章知識內容都有緊密的聯(lián)系。本節(jié)知識是學習生物學的基礎。本節(jié)內容是本章的重點難點。（二）教學重點、難點分析：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 氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成

3、蛋白質的過程是本節(jié)重點和難點，通過動畫演示，讓學生體驗氨基酸脫水縮合至形成蛋白質的過程，教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應，由學生寫出由三個氨基酸通過脫水縮合形成的三肽化合物結構式，突出重點，突破難點。 同學上臺演示三肽化合物的種類有6種，引導學生思考，蛋白質如果由N個氨基酸構成那么形成的蛋白質的種類是多少？運用數(shù)學的排列組合方式，讓學生確實感受蛋白質結構多種多樣的原因。三、教學對象分析：學生在日常生活中對蛋白質的功能有一定的了解，學生素質較高，歸納比較能力強。四、教學策略、（一）教學指導思想：蛋白質的結構比較抽象，學生缺乏感性、直接的認識。在教學中注意聯(lián)系學生的生活經(jīng)驗，通過圖片

4、，觀察、對比，設問激趣，自主探究，得出結論。應用數(shù)學方程，排列組合等方法突破重點難點。加強教學直觀性，增加學生對微觀內容的感性認識，使學生在興奮、探究、思考中主動獲得知識，實現(xiàn)學習方式的轉變（二）教學方法與手段自主探究，合作學習，利用數(shù)學排列組合方法講解氨基酸的組合五、教學流程一、情景創(chuàng)設：師：一個長期吃齋念佛的老奶奶突然暈倒，醫(yī)生癥斷：營養(yǎng)不均衡導致的。根據(jù)你的經(jīng)驗判斷：老奶奶主要缺乏什么營養(yǎng)物質？生：蛋白質師：用學過的知識解釋，為什么，蛋白質有什么功能？生：長期吃素，植物中蛋白質含量較少，而蛋白質是組成細胞含量最多的有機物，對身體健康十分重要。師：很好，但對蛋白質的功能了解得不詳細，今天我

5、們就一起學習生命活動的主要承擔者蛋白質師：你能說出多少種富含蛋白質的食品？生：根據(jù)聯(lián)系生活，根據(jù)經(jīng)驗回答。（大豆制品，如豆?jié){、豆腐、腐竹；奶類制品，如奶粉、酸奶、袋裝奶；還有肉、蛋類食品，如烤肉、肉腸、雞蛋，等等）師：同學們有沒有見過單個蛋白質分子？展示蛋白質分子結構模式圖，讓學生對蛋白質的結構有初步的了解：投影：計算下面幾種物質的相對分子質量：H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C30H4816O872N280S8Fe4（血紅蛋白）師：蛋白質的相對式量比起其它化合物有何特點生：它的相對式量較大，是高分子化合物，結構十分復雜師：蛋白質是高分子化合物，結構很復雜，通常由幾千到幾十萬個原子組成，質量

6、很大，也可以是幾萬到幾百萬二、氨基酸及其種類師：我們吃進了雞蛋，牛奶等等，吸收的是不是蛋白質？生：不是，是氨基酸師：蛋白質怎么變成氨基酸？生：通過消化酶的水解消化師：蛋白質水解的最終產(chǎn)物是氨基酸。我們吃了蛋白質，被吸收的是氨基酸，但我們的頭發(fā)，肌肉等都是由蛋白質構成的，我們的身體需要蛋白質呀，那怎么辦呢？生：氨基酸重新合成蛋白質師：大家對于氨基酸與蛋白質的聯(lián)系有一定的認識。無論蛋白質分子結構多復雜，基本單位卻都是氨基酸。展示課本圖示圖24，請同學們找找氨基酸合成蛋白質過程中出現(xiàn)的不熟悉的專業(yè)名詞。討論下面幾個問題：兩個氨基酸結合在一起形成什么？三個氨基酸呢？多個氨基酸？蛋白質跟多肽鏈有什么聯(lián)系

7、？構成蛋白質的氨基酸有多少種?提問，小組代表回答。教師總結（投影：幾種氨基酸的結構式。）師：請同學們觀察這幾種氨基酸的結構式，它們在結構上有什么相同點和不同點？提示：用R表示H，CH3，CHSH生：觀察回答師：一個氨基酸上是不是只有一個氨基和一個羧基？ 展示生：討論回答總結得出： 由于R基的不同，決定了氨基酸的種類不同，在生物體中組成的蛋白質的氨基酸約有20種。R基上可以有氨基，也可以有羧基。氨基酸的共同點：每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個竣基連在同一個C上；不同點：R基不同。R基不同，氨基酸不同。練習：下列哪一個不是構成蛋白質的氨基酸 （書本P24）BNH2

8、CH2COOHDNH2CH2CH2COOH師：在人體內有的氨基酸是沒有辦法在人體細胞內合成，如賴氨酸，色氨酸等，但是它又是構成蛋白質必不缺少的，所以要對這類沒法合成的氨基酸（必需氨基酸8種）要有一定量的補充，這樣才能滿足生長發(fā)育的需要。 另外12種氨基酸叫做什么？ 生：非必需氨基酸師：非必需氨基酸是不是人體不需要的？生：人體需要，是人體細胞能夠合成的，不完全依賴外界食物的供給三、蛋白質的結構師：生物界的蛋白質有10121014種。20多種氨基酸之間是如何連接在一起構成蛋白質分子的呢？展示動畫課件。引導學生觀察。請學生進行脫水縮合反應的描述。教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應。并請同

9、學注意肽鍵是如何形成的，以及把形成的產(chǎn)物叫做二肽的原因。請學生寫出由三個氨基酸通過脫水縮合形成的四肽化合物結構式，并注明生成的水分子數(shù)和形成肽鍵的數(shù)目生：黑板上演示師：引導學生糾正錯誤練習：下面不能作為肽鍵的表示式是：師：請同學們想一想肽鏈形成過程中相關的氨基酸（氨基酸殘基）數(shù)，肽鍵數(shù)，水分子數(shù)之間有什么關系？練習：1、一條多肽鏈含有 162個肽鍵，那么形成這條肽鏈的基本單位和產(chǎn)生的水分子數(shù)分別為 B A161個和160個 B163個和162個C163個和164個 D162個和161個2、牛胰島素有A、B兩條鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，這兩條鏈共有多少個肽鍵 B （書P24

10、）A48 B49 C50 D51師：變式題“M個氨基酸形成兩條肽鏈，形成多少個肽鍵？”生：思考回答師：用數(shù)學上的方程就很容易理解了，設其中一條鏈含有X個氨基酸，那么形成X1個肽鍵，另一條鏈則含有MX個氨基酸，形成的肽鍵有MX1個肽鍵，則總共形成的肽鍵有N2個肽鍵。那么如果是形成3條鏈、4條肽鏈、N條鏈呢？師： 請大家總結肽鏈形成過程中相關的氨基酸（氨基酸殘基）數(shù)，肽鍵數(shù)，水分子數(shù)之間的關系式。生：回答師生總結：氨基酸平均相對分子質量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)目多肽的相對分子質量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條肽鏈amm-1m-1ma-18(m-1)至少1個至少1個n條肽鏈amm-nm-nma-18(m

11、-n)至少n個至少n個練習：3、已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)在有一蛋白質由兩條肽鏈構成，共有肽鍵98個，則此蛋白質的相對分子量接近于（ C ）A、1280 B、12544 C、11036 D、12288 N個氨基酸縮合形成m條肽鏈，每個氨基酸的平均相對分子質量為a，那么由此形成的蛋白質的相對分子質量為：n×a（nm）×18。4、一個六肽化合物中至少應含有氨基和羧基各至少 1 個許多的氨基酸通過肽鏈相互連接成多肽鏈，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：投影：血紅蛋白和胰島素的空間結構圖及其分子量。學生討論：既然蛋白質都是按照上述方式構成的，為什么

12、會有那么多種類的蛋白質呢？師：以字母代替氨基酸，展按不同種類/數(shù)目/排列順序脫水縮合形成的多肽鏈。引導學生應用數(shù)學排列組合理解氨基酸的組合方式多樣性生：因為組成每種蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)量、排列次序不同導致蛋白質的結構多種多樣。師：以相同的鐵線代替多肽鏈按照不同的折疊方式進行折疊，問還有什么因素導致蛋白質結構的多樣性？生：蛋白質的空間結構不同。師生總結蛋白質結構多樣性的原因組成每種蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)量、排列次序不同，蛋白質的空間結構不同師：蛋白質的空間結構不是很穩(wěn)定，蛋白質在重金屬（汞鹽、銀鹽、銅鹽）、酸、堿、乙醇、尿素等的作用下，或高溫（70以上）或在X射線、紫外線等射線的作用下，其

13、空間結構發(fā)生變化和破壞，導致蛋白質變性，使蛋白質的生物活性喪失。例如：酒精、高溫滅菌；疫苗冷藏，雞蛋加入食鹽和煮熟。師：根據(jù)生物學中結構和功能相適應的原理，蛋白質有多種結構，必然會有多種功能，請大家回憶初中生物學中涉及了蛋白質分子的哪些功能？生：抗體、酶、激素（胰島素）作用師：加以歸納，總結出蛋白質的多種功能，即功能的多樣性。蛋白質作為生命活動的主要體現(xiàn)者，它在生命活動中擔當無可替代的作用，它的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：A：有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質（結構蛋白）； B：有些蛋白質有些蛋白質有催化作用（酶）；C：有些蛋白質有運輸作用（載體蛋白）D：有些蛋白質有調節(jié)作用（激素蛋白）E

14、：有些蛋白質有免疫作用（抗體）。功能的多樣性是由結構的多樣性決定的對于生物體來說，蛋白質是必不可少的，這在生物體的各項生命活動中都擔當重要的作用，所以可以說一切生命活動離不開蛋白質，這是生命活動的主要承擔者。四、評價反饋1根據(jù)下列化學簡式回答：    （1）簡式化合物名稱叫    ，生成此化合物的反應叫    ，反應所產(chǎn)生的化學鍵叫  。    （2）填寫方框內的名稱：         

15、       （3）每個氨基酸的平均分子量為180,該物質的式量約為    。22003年春季發(fā)生了非典疫情，講衛(wèi)生達到了前所未有的重視。當時滅毒消毒產(chǎn)品供不應求，為了達到滅毒消毒的效果，家中每天把吃過的碗筷等進行蒸煮，你認為這樣做的理由是什么？【例211】在同一片草地上，牛吃草長成了牛，羊吃草長成了羊，這種差異的原因是A牛的蛋白質和的蛋白質具有不同的功能B不同的遺傳物質控制合成了不同的蛋白質C牛更強壯，吃了更多的草 D牛羊的消化能力不一樣【思路分析】蛋白質是生命活動的直接體現(xiàn)者。每個生物體都存在著或多或

16、少的差異，例如不同的人可能具有不同的膚色、體型、運動能力等等。這些差異的直接原因就是不同的人具有不同的蛋白質。蛋白質是受遺傳物質控制合成的，遺傳物質有差異，控制合成的蛋白質就可能不同。牛羊的遺傳物質不同，指導合成的蛋白質不同，所以盡管它們吃同樣的草，但是卻有太多的差異?！敬鸢浮緽六、板書設計第2節(jié)生命活動的主要承擔者蛋白質結構蛋白催化作用運輸作用信息傳遞作用免疫作用肽鏈盤曲、折疊的方式不同氨基酸排列順序不同氨基酸種類不同決定脫水縮合結構通式：蛋白質氨基酸多肽蛋白質種類：約20種結構多樣性功能多樣性氨基酸數(shù)目不同元素：主要有元素C、H、O、N 個別還有SFeMg。P等盤曲曲折七、教學反思（一）教學效果：通過多媒體輔助將微觀抽象的知