课题 第 2 章 第 4 节 蛋白质是生命活动的主要承担者（第二课时）
教学目标
教学目标： 1. 通过 “组装胶原蛋白 ”的活动，概述蛋白质的一级结构和空间结构，阐明蛋白质结 构多样性的原因。 2. 通过胶原蛋白和血红蛋白的结构和功能分析，阐明蛋白质的功能以其完整空间结构为 基础，而空间结构与组成它的氨基酸序列密切相关，从分子水平感悟结构与功能的关 系。 教学重点： 1. 氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链盘曲折叠形成复杂的空间结构。 2. 蛋白质的功能以其特定的空间结构为基础。 教学难点： 1. 氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链盘曲折叠形成复杂的空间结构。 2. 蛋白质的功能以其特定的空间结构为基础。
教学过程
时间 教学 环节 主要师生活动
2min 温故知 新 回忆上节课所学知识，列举蛋白质的功能，由结构与功能的关系将研
究视角从功能转向结构，回忆氨基酸的结构通式。 教师抛出疑问：氨基酸与胶原蛋白的结构相去甚远，氨基酸如何构成 大分子的蛋白质呢？本节课继续探究蛋白质的结构。
10 min 蛋白质 的结构 （二） 1.氨基酸脱水缩合形成肽链 教师借助教具边讲边完成氨基酸脱水缩合的动画演示，并利用化学式 讲解相邻氨基酸间，一个氨基酸的氨基脱掉氢原子，一个氨基酸的羧基上 脱去羟基，两个氨基酸通过共价键（肽键）相连，形成二肽，同时氢与羟 基结合生成水，实现脱水缩合过程。多个氨基酸脱水缩合形成肽链。 学生活动 3：用上节课准备好的氨基酸卡片，模拟脱水缩合过程，拼 出三肽。借助物理模型抽象概括氨基酸数、肽键数、脱水数间的数学关系。 2.肽链结构的多样性 教师展示自己组装的三肽中的氨基酸序列，学生观察自己手中的三肽 序列，枚举 3 个不同的氨基酸共有 6 种不同的序列。借助模型，区分肽链 的 N 端与 C 端，明确以上 6 种三肽均为不同的三肽。 在教师提供的不同情境中，计算得出：①体内常见的 20 种氨基酸组 成的三肽可能有 203 种；②含有 1000 个氨基酸的胶原蛋白分子可能有 201000 种。总结肽链的多样性来源于氨基酸的种类、数目、排列顺序。 3.蛋白质的空间结构 教师继续补充胶原蛋白空间结构相关知识：在胶原蛋白肽链中，不断 出现“甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸 ”三肽循环，其中甘氨酸的氨基与羟脯氨 酸的羟基间形成氢键作用，使肽链发生规律的螺旋，形成纤长的纤维状结 构。在三条肽链间，通过二硫键形成共价连接，使胶原蛋白在肽链的基础 上形成三股螺旋的结构，类比麻绳和棉线，解释胶原蛋白纤长、强韧的特 性。 4.蛋白质的多样性 梳理蛋白质结构多样性的成因：肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺 序多样，盘曲折叠方式多样导致空间结构千变万化。强调肽链中氨基酸序 列对蛋白质空间结构的决定性作用。
6min 蛋白质 结构与 蛋白质结构异常的反例分析：胶原蛋白中甘氨酸被丙氨酸替换后，无
功能的 关系 法形成三股螺旋的空间结构，导致胶原蛋白功能异常，人体出现凝血障碍。 缺乏维生素 C 导致羟脯氨酸合成受阻，胶原蛋白中氢键难以形成，螺旋状 结构无法维持，胶原蛋白功能丧失，个体出现坏血病。血红蛋白中谷氨酸 被缬氨酸替代，蛋白凝聚呈纤维状，导致红细胞结构异常，出现镰刀型细 胞贫血症。 通过胶原蛋白、血红蛋白结构异常引起功能丧失的案例分析，强化蛋 白质功能以其特定的空间结构为基础，而蛋白质的空间结构是由肽链中氨 基酸的序列决定的。 教师讲解蛋白质的变性相关知识：在某些物理或化学因素作用下，蛋 白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的 现象。讲解酒精的消毒杀菌原理，通过分析变性的蛋白质在消化吸收中的 优势，分析火的使用、摄入熟食的进化意义。
2min 蛋白质 的水解 教师展示上节课的实验，浸入胰蛋白酶中的胶原蛋白手术缝合线的分 解情况，缝合线并未分解，造成冲突，提升兴趣。结合真实情境理解在实 践中手术缝合线不能太快被分解。展示浸于胰蛋白酶中 1 周的手术缝合线， 观察到一定程度的分解现象。 学生活动 4：借助学具，将三肽模型“水解 ”为“氨基酸 ”。 教师讲解水解的原理和过程。
2min 小结 对本节课 2 课时的内容进行梳理和小结： 概念：蛋白质是生命活动的主要承担者；蛋白质的组成单位是氨基酸； 20 种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠 形成的空间结构千差万别，形成了结构和功能极其多样的蛋白质。 观点：蛋白质是生物特有的大分子物质，是生命赖以存在的物质之一； 蛋白质的功能以其完整的空间结构为基础，空间结构又与组成它的氨基酸 序列密切相关。课题 第 2 章 第 4 节 蛋白质是生命活动的主要承担者（第一课时）
教学目标
教学目标： 1. 借助生活经验和常识，举例说出蛋白质在细胞生命活动中承担的功能，认同蛋白质在 细胞生命活动中承担重要作用。 2. 例析蛋白质功能的实现与其空间结构密切相关，初步建立结构与功能观。 3. 利用归纳法得出氨基酸分子的结构通式。 教学重点： 1. 蛋白质在细胞中承担着多样的功能。 2. 氨基酸的结构。 教学难点： 1. 氨基酸的结构。
教学过程
时间 教学环 节 主要师生活动
1min 导入 结合学生生活经验和本章第 1 节所学，引导学生关注蛋白质在生物 体和细胞内承担着重要的功能。
10 min 蛋白质 的功能 从学生已有的知识出发，列举体内由蛋白质构成的结构，如头发、
指甲等。引导学生运用所学物质鉴定相关知识，验证指甲是由蛋白质组 成，培养依据证据得出结论的科学思维。 学生活动 1：阅读教材 P28 梳理蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活 动的主要承担者。 教师介绍蛋白质是如何发挥多样的功能的，如：肌肉收缩靠肌纤维 中细丝状的肌球蛋白与肌动蛋白间的滑动实现；血红蛋白运输氧气依靠 其空间的改变；“酶 ”、“胰岛素 ”、“抗体 ”均需蛋白质特定的空间结构实 现。 学生通过学习和总结，说出蛋白质所承担的功能是以其独特的空间 结构为基础的。
13 min 蛋白质 的结构 （ 一） 氨基酸 的结构 教师介绍胶原蛋白手术缝合线，和学生一起总结其功能特点：纤细、 强韧、可吸收。并结合生活经验以“麻绳 ”、“棉线 ”等宏观结构类比， 猜测胶原蛋白可能的空间结构——细长的纤维形成的多股螺旋。将一段 手术缝合线浸入胰蛋白酶中，验证其可吸收性。 结合初中知识，从蛋白质的基本结构单位氨基酸入手学习蛋白质的 结构。 学生观察教材 P29 思考讨论的氨基酸结构图，寻找氨基酸的共有结构 ——氨基、羧基、氢原子，归纳得出氨基酸的结构通式。教师展示 21 种 氨基酸的结构图，验证结构通式的正确性。对新加入氨基酸家族的硒代 半胱氨酸做简单介绍。 教师结合 C 原子的结构和性质讲解中心碳原子需形成 4 个共价键形 形成稳定的结构。从学生熟悉的最简单有机物甲烷入手，通过基团替换 得到氨基酸的结构式。 学生活动 2：对学习任务单中四个分子结构进行判断，选出三个构 成蛋白质的氨基酸，将卡片剪下，以备下节课利用氨基酸卡片组装“胶 原蛋白 ”，继续学习蛋白质的结构。
1min 小结 教师与学生一起总结本节课所学：列举蛋白质的功能，说出蛋白质 的功能以其特定的空间结构为基础，写出蛋白质的基本组成单位氨基酸 的结构通式。
