高中生物人教版（2019）必修一 2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者 教案

必修二第四章第4节
第4节：蛋白质是生命活动的主要承担者　
教材分析
本节是关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容，选自人教版高中生物必修一第二章第四节。本节之前学生已经具备检测生物组织中的糖类，脂肪和蛋白质的实验经验。教学中应该让学生意识到蛋白质不仅存在于食物中，还承担了各类的生命活动，让学生真正了解蛋白质是生命活动的主要承担者，在本节教材在问题探讨中通过本节课的学习助于学生较深入地认识生命的物质基础，为之后学生们学习生物的结构基础以及代谢遗传做好铺垫。学生只有认识到了生命的物质性，才能更好的去学习生命的现象。所以本节课在整个高中生物学习中都起着基石的作用。
学情分析
我面对的是普通中学的高二的学生。此阶段的学生正处于抽象思维逐步形成的形式运算阶段，思维方式正从具象转向抽象，比较、分析、解决问题能力都较强，可以在教师的引导下进行自主学习和合作学习。
教学目标
【知识】
说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程
解释蛋白质结构多样性的原因
解释蛋白质分子结构的多样性与功能复杂性的关系
【能力】
1、通过教材分析和小组讨论，提高分析归纳能力，以及与人合作的能力
【情感态度价值观】
能够通过解释蛋白质分子结构的多样性与功能复杂性的关系，形成事物统一性以及结构和功能相适应的观点；
认同蛋白质是生命活动的主要承担者，确立生命物质性的观点。
教学重难点
【重点】
氨基酸的结构特点与氨基酸形成蛋白质的过程
蛋白质的结构和功能。
【难点】
氨基酸形成蛋白质的过程
蛋白质的结构多样性的原因。
教法与学法
【教法】启发式教学法；问题教学法
【学法】自主学习；合作学习
教学过程
(
环节一 情景创设，新课导入（约3分钟）
)
媒体展示：大头娃娃事件
【教师活动】
讲述：大头娃娃是由于长期婴儿长期食用无营养的劣质奶粉造成的；由于劣质奶粉中蛋白质含量很低，造成婴儿全身特别是头部水肿，主要表现为头脸肥大，全身水肿，体重减轻，食欲低下，有的伴有低热、呕吐、头发脱落等，如不能及时发现和治疗，会导致婴儿死亡。
可见，蛋白质对我们生命活动非常重要。那么蛋白质在生命活动中主要作用是什么呢？带着这个歌问题，今天就让我们一起来学习生命活动的承担者——蛋白质
(
设计意图：
陶行知先生曾说：“没有生活做中心的教育是死教育，没有生活做中心的学校是死学校，没有生活做中心的书本是死书本”。本环节从生活中的大头娃娃事件出发，创设真实的教学情景，引起学生注意，激发学生的兴趣。
)
(
环节二 新知探索 启发诱导（约25分钟）
)
【教师活动】
我给同学3分钟时间，请同学们阅读课本第12页的第二段，归纳出蛋白质的功能有哪些？
【学生活动】
预设：
是生物体和细胞的“建筑材料”；推动化学反应；负责与疾病作斗争；帮助物质出入细胞。
【教师活动】
讲述：所以我们可以将蛋白质的功能大致分为4类；
结构蛋白：如肌肉，指甲，头发中的蛋白质成分；
催化作用：如大多数的酶
免疫作用：如抗体
运载作用：如载体蛋白
提问：我们看到蛋白质有如此之多的功能，可见其重要性；那我们要如何获得蛋白质呢？
【学生活动】预设：多吃富含蛋白质的食物，如牛奶，鸡蛋等。
【教师活动】
讲述：对。摄取富含蛋白质的食物可以补充我们需要的物质。但我们人体是怎么吸收食物中的蛋白质的呢？可以直接吸收蛋白质分子为己所用吗？
事实上我们是无法直接利用食物中的蛋白质的。我们只能通过胃中的蛋白酶将其降解为蛋白质的基本单位——氨基酸，然后重新利用氨基酸在细胞内合成我们人体所需的蛋白质。首先，我们先来认识一下蛋白质的基本单位——氨基酸。
【媒体展示】丙氨酸，天冬氨酸，甘氨酸的结构式
【教师活动】讲述：请同学们观察这三种氨基酸的结构式，分析其相同点。
【学生活动】
预设：都有一个氨基和一个羧基，并且氨基和羧基都连接在同一个碳原子；
【教师活动】讲述：对的。所有的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基，并且氨基和羧基都连接在同一个碳原子，此外，我们看到，连接在这一个碳原子上的除了氨基和羧基以外，还有一个H，一起另外一个基团，这个基团我们将其统称为R基，不同的氨基酸的R基是不同的。由此我们可以归纳出：
(
R
N
2
H—C—COOH
H
)氨基酸的结构通式：
我们吸收了氨基酸以后，又是怎样将氨基酸再利用合成蛋白质的呢？请同学们仔细观看氨基酸形成蛋白质的过程的视频，尝试大致的说一说氨基酸是如何形成蛋白质的。
【媒体展示】氨基酸形成蛋白质的过程的教学视频
【学生活动】
预设：氨基酸先是脱水缩合形成多肽，肽链再盘曲折叠形成蛋白质。
【教师活动】
好的。我们可以发现蛋白质的合成过程大致包括两个环节，一个是氨基酸脱水缩合形成多肽，二是一条或多条肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。下面让我们具体了解一下这两个环节。首先，氨基酸是如何脱水缩合形成多肽的？
我们以一分子甘氨酸和一分子丙氨酸为例讲一讲脱水缩合的过程。
甘氨酸和丙氨酸脱水缩合形成二肽，也就是一个氨基酸脱去一分子的氨基上的—H，另一个氨基酸就要脱去一分子的羧基上的羟基；脱下来的氢原子和羟基形成一分子的水，两个氨基酸通过形成肽键合成了二肽。二肽所再与第三个氨基酸发生脱水缩合反应就形成了三肽，依次类推，多个氨基酸可以通过不断的发生脱水缩合反应形成一条长长的肽链或是多条肽链。然后，一条或者多条的肽链之间通过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。
(
设计意图：
奥苏泊尔说过：“知识是一个同化和顺应的过程。”
通过讲述事实“人体不能直接吸收蛋白质，而是讲蛋白质降解为氨基酸，然后人体吸收利用氨基酸，再在细胞内合成所需的蛋白质”与学生原有的“人体直接吸收利用蛋白质”的观点进行冲突，通过本环节的环节，让学生认识到氨基酸，以及了解氨基酸形成蛋白质的过程，使学生原有图式发生顺应。
通过利用学生已有的化学知识引导其得出氨基酸的结构通式，建立学科间的联系。其中通过播放氨基酸形成蛋白质的过程的视频，使同学们直观的感受到氨基酸形成蛋白质的过程，增加学生的感官认识。
)
(
环节三 小组讨论 深入探讨（约10分钟）
)
【教师活动】
之前我们讲了，蛋白质具有多种多样的功能。这就说明了我们不同的蛋白质的结构是不一样的，蛋白质功能如此复杂，他们结构必然是多种多样的。那我们刚才已经学习了氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。既然我们产品不一样了，那肯定就是我们加工过程的环节有不一样了呗。
下面我给同学们5分钟时间请同学们4人为一组，讨论一下蛋白质结构多样性的原因是什么？
【学生活动】
小组讨论
预设：蛋白质结构的多样性的原因有形成蛋白质的氨基酸的种类，数量，和排列顺序的不同，以及蛋白质分子的空间结构不同。
(
设计意图：
通过小组合作学习，培养学生与人合作的能力，提高其分析归纳能力；很好的突破我们的教学难点蛋白质结构多样性的原因。
)
(
环节四 课堂小结 布置作业（约7分钟）
)
【教师活动】（通过板书，对本节内容进行小结。）
讲述：本节课我们学习了生命活动的主要承担者——蛋白质。通过本节课的学习，希望同学们能够举例说出蛋白质的功能；
结构蛋白：如肌肉，指甲，头发中的蛋白质成分；
催化作用：如大多数的酶
免疫作用：如抗体
运载作用：如载体蛋白
能够概述氨基酸的结构特点：每个氨基酸都有一个氨基和一个羧基，并且氨基和羧基连接在同一个碳原子上，不同的氨基酸R基不同；以及氨基酸通过脱水缩合多肽，多肽盘曲折叠形成具有一定空间形态的蛋白质的过程。
并且能够说出蛋白质结构多样性的原因是形成蛋白质的氨基酸的种类，数量，和排列顺序的不同，以及蛋白质分子的空间结构不同。
下面我们来做几道习题，来巩固和检查所学内容；
1．下列各项中，不是蛋白质所具有的功能的一项是（ ）
A．调节作用 B．免疫作用 C．运输作用 D．遗传作用
2．关于氨基酸种类的叙述，正确的是( )
　　A．自然界中氨基酸的种类约有20种
　　B．生物体内必需氨基酸约有20种
　　C．构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种
　　D．每种蛋白质的氨基酸约20种
　　解析：构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但每种蛋白质不一定要全用到，氨基酸的种类在自然界超过20种，还有一些不能用来构成生物体的蛋白质。
　　答案：C
3、下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是（ ）
(
H
2
N—CH—CH
3
COOH
) A． B. H2N—CH2—CH2—COOH
(
H
2
N—CH—COOH
CH
2
CH
2
COOH
) (
H
2
N—
(
CH
2
)
4
—CH—COOH
NH
2
) C． D.
答案：B
4．形成蛋白质结构的层次从小到大依次是①氨基酸 ② C、H、O、N等元素 ③ 氨基酸脱水缩合 ④ 一条或几条多肽链连接在一起 ⑤ 多肽 ⑥ 蛋白质（ ）
A．②→①→③→④→⑤→⑥　　　　B．②→①→③→⑤→④→⑥
C．②→①→⑥→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤→⑥
答案：B
5、决定蛋白质的分子结构具有多样性的原因不包括( )
　　A．氨基酸的数目成百上千
　　B．肽链的空间结构千差万别
　　C．氨基酸的排列顺序千变万化
　　D．肽键的结构不同
解析：氨基酸的种类、数目和排列顺序，蛋白质的空间结构决定蛋白质分子的多样性。
　　答案：D
　　
(
F
) (
G
) (
B
)6．据图回答下列问题：
(
CH
3=
) (
H
) (
CH
3=
) (
H
) (
O
) (
A
) (
E
)
(
H—N—C—C—N—C—C—N—C—C—OH
)
(
O
) (
H
) (
CH
2
—COOH
) (
H
) (
O
) (
H
) (
H
)
(
C
)
(
D
)
（1）图中A表示____________，D表示_____________。
（2）该化合物是由___________个氨基酸分子失去_________个分子的水而形成的，这种反应叫做______________。在这个过程中，相对分子质量减少了____________。该化合物称为_________________。
（3）图中表示R基的字母是________________________，表示肽键的字母是________。
（4）图中有个_________氨基和________个羧基。
（5）该化合物水解成氨基酸的过程需_________个分子的水。
（6）该化合物是由______________种氨基酸组成的。
板书
(
1.2 蛋白质
蛋白质的功能
蛋白质的结构 R
基本组成单位——氨基酸：
N
2
H—C—COOH
H
蛋白质的合成过程
氨基酸 多肽 蛋白质
蛋白质结构多样性的原因
氨基酸的种类，数量，排列顺序以及蛋白质的空间结构的不同。
)
(
盘曲折叠
) (
脱水缩合
)