组成细胞的分子
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质
教学目标
知识与技能
氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程。
蛋白质的结构和功能。
过程与方法
培养学生跨学科的分析综合能力。
收集资料、分析资料的能力。
情感态度与价值观
认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
关注蛋白质研究的新进展。
重点难点分析
1、重点:(1)氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
2、难点:(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构多样性的原因。
课前准备
教师:代表氨基酸的小球,代表肽键的短棒,学生的学案
学生:食品的成分说明书
教学过程
引言:请同学们来看这样一组照片:(五张大头娃娃的照片)
我们开始会觉得这些娃娃脸上肉肉的,好可爱啊!但是,这是一种病,是由于劣质奶粉引起的,我们都知道奶粉中富含蛋白质,但现在有些商人将蛋白质换成了面粉,使婴儿长期服用后造成营养不良,体中因缺乏蛋白质而变成大头娃娃。那么,蛋白质究竟有哪些功能呢?它是由什么组成的?如何构建的?下面就让我们一起走进第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质,来解决这些问题。
合作学习
一、初识蛋白质
首先让我们来比较下面几种物质的相对分子质量,看看你们能得出什么样的结论?
名称 H2O(水) H2SO4(硫酸) C30H4816O872N280S8Fe4(血红蛋白)
分子量 18 98 22329
结论:蛋白质是一种高分子化合物。
展示实物图片,其实在我们周围就存在大量的富含蛋白质的食物,如:鸡蛋、蛋白质粉、牛奶、肉等等。豆类及豆制品也含有丰富的蛋白质。
知识回顾:
大家在初中已经学习过食物是如何被人体吸收的,我们食物经口腔、食道、胃等进入小肠内,在各种蛋白酶、肽酶的帮助下,将食物中的蛋白质消化成氨基酸,那么这些氨基酸又通过小肠的吸收作用转化为我们细胞组织中的氨基酸,这些氨基酸在重新合成我们人体所需的种种蛋白质。
通过这个过程,你们觉得氨基酸和蛋白质之间有什么样的关系呢?
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
二、细看蛋白质
现在就让我们从基本单位氨基酸看起,请比较一下这几种氨基酸,看看他们有什么共同点和不同点?
相同点:1、都含有一个氨基,一个羧基;
2、这一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;
3、都含有一个氢原子。
不同点:碳原子有四个化学健,第四个化学健上所连的化合物各不相同,我们将之统称为R基。
大家打开书本,在20页上也列出了四种氨基酸,大家注意观察一下,这四种氨基酸的结构和我向大家展示的结构一样吗?他们有什么区别呢?
对,羧基写法不同,也就是说羧基有两种写法,这两种写法都表示羧基。大家要注意这两种不同的写法。同样的,氨基也可以将它的两个氢原子写开来。
我的发现
R
这样可以看出,氨基酸的结构通式为:NH2—C—COOH
H
他的结构特点是:
每种氨基酸分子 至少 都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸分子的不同在R基。如甘氨酸,丙氨酸等。
为什么在这里用至少呢?大家看氨基酸的结构通式不是就只有一个氨基吗?(学生回答是因为R基上也可能含有氨基,所以用至少)
三、再认蛋白质
好,既然我们认识了氨基酸的结构,那么我们就再认一下蛋白质。
1、蛋白质是由什么组成的?(学生答:氨基酸)氨基酸又是由什么元素组成的呢?(C、H、O、N)那蛋白质是什么元素组成的呢?(C、H、O、N)
2、那么氨基酸是如何形成蛋白质的呢?下面我们就一起来探究一下:(看幻灯片)
介绍氨基酸的脱水缩合过程。注意讲明缩合过程、肽键、二肽的定义,并注意讲明肽键的三种写法。从二肽引入三肽、四肽到多肽的定义,并讲明两个氨基酸缩合脱去一分子水,形成一个肽键;三个氨基酸缩合脱去两分子水,形成两个肽键等。多个肽形成一条肽链,用塑料绳表示一条肽链,向学生展示。
探究活动1:
四位同学一组,尝试用模型模拟氨基酸脱水缩合过程,其中球体表示氨基酸,棍棒表示肽键。
讲评:将学生做的各种模型挑选出来,讲明氨基酸之间的正确连接方法,一个氨基酸只能连接两个肽键。
幻灯片展示三种连法,让学生挑出错误的。
展示并讲解:
C、H、O、N等元素构成氨基酸,氨基酸所合成二肽,(此处引出三肽、四肽到多肽的定义),二肽缩合成多肽,(多肽是一条肽链,但不是蛋白质)多肽互相折叠盘曲,形成复杂的空间结构,才形成蛋白质。
展示蛋白质空间结构图,并讲解书上21页由氨基酸形成蛋白质的示意图,作为缩合过程的复习。
探究活动2:
找规律:氨基酸、肽键、失去水分子数、蛋白质相对分子量的关系。
幻灯片展示推理过程,得出结论:
失去水分子数=肽键数=氨基酸数—肽链数
蛋白质结构的多样性
展示各种蛋白质的各种不同形态,提出问题:为什么蛋白质有这么多的形态?
通过四幅图的演示说明原因。
由于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和多肽链空间结构的不同,决定了蛋白质结构功能的多样性。从而决定了生物的多样性。
蛋白质的功能
构成细胞和生物体(毛发、肌肉等);催化功能(酶等);运输功能(血红蛋白、载体等);调节功能(胰岛素、生长激素等);免疫功能(抗体等)
说明:一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。