?? 教学准备
1.?? 教学目标
1. 知识方面
(1)说明氨基酸的结构特点。
(2)理解氨基酸形成蛋白质的过程。
(3)概述蛋白质的结构和功能 。
2.情感、态度和价值观
认同蛋白质是生命活动的主要承担者,树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观点。
3. 能力方面
(1)通过自主对比观察几种氨基酸的结构,思考讨论后得出氨基酸的结构通式,培养观察分析能力。
(2)通过图文结合的形式,让学生在获取形象的、信息内容的同时,培养分析和处理信息的能力
2.?? 教学重点/难点
重点:
(1)蛋白质的功能。
(2)氨基酸的结构及其形成蛋白质的过程。
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。
3.?? 教学用具
4.?? 标签
?? 教学过程
【导入】图片
导入: 播放电影《蜘蛛侠》的片段,
问:电影中的主人公是谁?他最有力的武器是什么?
展示:⑴黑寡妇蜘蛛的图片,黑寡妇蜘蛛因为它蛛丝中的“蛛丝蛋白”,使得他的蛛丝的强度异常的高。
? ? ? ? ⑵荧光水母的图片
问:这是什么生物?为什么它们能发出美丽的荧光?
问:从这些画面中我们应该不难发现这些神奇的生命现象是由谁来承担的?
? ? ? ?引出今天这节课的主题。
展示:一些食物(肉 、蛋 、乳等)
问:为什么我们经常说这些食物的营养价值很高?
问:蛋白质对人体很重要,那么人体中的蛋白质又能承担怎样的生命活动呢?大家想不想和我一起到人体中去进行一次旅行?
创设情景:三维透明人体场景。
? ? ⑴ 观看人体骨骼肌的三维动画,并问:构建肌肉的主要结构物质是什么?这又说明蛋白质可以具有怎样的功能?
? ? ⑵接着让学生观察在人体中可以发生的4个生命活动的场景,并问:在这样的4个场景中分别涉及到了哪些蛋白质?这些蛋白质又各自具有怎样的功能呢?
? ? ⑶总结:蛋白质在生物体中承担的功能多不多?概括出蛋白质的功能,“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”。
【讲授】教师学生
过渡:结构与功能是相适应的 ,蛋白质们能够承担如此众多的功能,这是否和他的功能有着某种必然的联系呢?下面就让我们一起去掀开它的神秘面纱吧!研究表明蛋白质的结构是复杂的,可是这种复杂的分子却是由一些结构简单的氨基酸分子作为基本单位所构成。所以认识蛋白质的结构,首先就必须了解氨基酸的结构
创设情景:利用比喻,讲述“4个氢兄弟”和“两个强大势力集团”的斗争故事,让学生了解,“化学键”、“羧基”、“氨基”这些基团和它们的一些书写方法,以及是如何由“甲烷”到形成“甘氨酸”这种氨基酸的,为后面认识构成生物体蛋白质、氨基酸的结构,以及氨基酸共同结构特点打下铺垫。
过渡:氨基酸会不会只有甘氨酸一种呢?告诉学生构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,让我们一起去看一下其它的氨基酸吧!
创设情景:拥有4种氨基酸的一个表格:
? ? ? ??
提问:比一比这4种氨基酸,从4个“邻居”的角度来看,有几个“邻居”相同?几个“邻居”不同?
提问:其实其它的氨基酸也都符合这一规律,能否根据这一规律将约20种氨基酸用一个结构通式表示出来?
活动:邀请两位学生主动到黑板上演板,其他学生尝试在纸上书写。
? ? ? 请学生评价演板的两位同学尝试写出的氨基酸的结构通式,教师最后总结,并针对错误进行说明。
提问:⑴观察结构通式,不同的氨基酸在结构上只是什么不同?那么甘氨酸和丙氨酸的R基是什么?
? ? ? ⑵观察结构通式,氨基酸们都拥有哪些相同的元素?那么蛋白质呢?
? ? ? ⑶再来观察结构通式,和刚才的4种氨基酸,问道:如果说从氨基和羧基的角度来看这些氨基酸又有哪些共同结构特点。(学生思考同时,引导学生从氨基和羧基的数量;氨基与羧基的连接方式两个方面考虑)
总结:对氨基酸共同结构特点进行总结,并指出只有同时满足共同结构特点的氨基酸才是构成生物体蛋白质的氨基酸,否则不是。
过渡:现在我们知道了氨基酸的结构,但是由氨基酸作为基本单位又是如何形成蛋白质的呢?指出是“相互连接”。
活动:请一位同学到前台来,和我做同样的一种姿势伸展双臂,两腿并拢,让学通过今天课的内容进行联想,可以想到什么?问:我和这位同学连接起来时最简单的方式是什么?再问:那么氨基酸在相互连接时是否也有“左右手”,以及“握手”的地方呢?
创设情景:观看flash动画(蛋白质的形成)
提问:⑴描述氨基酸分子间是如何“相互连接”的?
? ? ? ⑵有没有“左右手”和“握手的地方”总结出“肽键”
? ? ? ⑶虽然和手牵手有相似的地方,但又没有不同的地方?总结出这种“相互连接”称为“脱水缩合”
? ? ? ?⑷这是不是一种新的分子,指出“二肽”
? ? ? ?⑸二肽还能继续进行“脱水缩合”吗?
通过一系列的问题引导学生总结出“三肽”,“多肽”,“肽链”,以及一条“肽链”中“肽键数”,“脱去的水分子数”,和“氨基酸数”之间存在的数量关系。
总结:氨基酸形成蛋白质大致经过了哪几个阶段?
过渡:展示一些常见蛋白质的结构图片,指出这些蛋白质能形成一定的空间结构并指蛋白质的种类有1010—1012可是构成这些蛋白质的氨基酸只有约20种
这些氨基酸怎能形成数量如此多的蛋白质分子呢?
活动:讲学生分成每6人一组,请其中一组的同学到台上来扮演氨基酸,其它组
相互同学讨论,是什么原因导致了蛋白质分子结构的多样性,请2组学生
代表发表蛋白质分子多样的原因。
评价并总结:结构多样性的原因。
思考:为什么蛋白质能承担如此众多的功能?
?? 课堂小结
在今天的这节课里,我们不仅获取蛋白质的基础知识,而且大家应该感受到蛋白质对生命的意义:生命世界是丰富多彩,五彩缤纷的,离开了蛋白质,这一切还存在吗?不过蛋白质是生命的主要承担者,可它们是生命活动“操纵者”吗?它们又会是一种怎样的化合物呢?这个问题就留给下节课吧!
课件37张PPT。第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质问题探讨 当你购买某些食品时,包装上常附有食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的重要成分,有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。
讨论:
你能够说出多少中富含蛋白质的食品?
你知道蛋白质在生命活动中的主要作用有哪些?
为什么有些食品中要添加某些氨基酸?含
蛋
白
质
丰
富
的
食
物 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。所以我们平时吃的食物中,一般都有蛋白质,肉,蛋,奶和大豆制品中蛋白质含量尤其丰富。蛋白质怎么样才能被消化吸收呢?消化酶的作用 所以:蛋白质必需经过消化,成为各种氨基酸,才能被人体吸收和利用。蛋白质多肽氨基酸胃,胰蛋白酶肠肽酶观察以下几种氨基酸的结构CHCHH2NOHO甘氨酸CHCH2NOHOCH3CH3缬氨酸CHCH2NOHOCH3丙氨酸CHCH2NOHOCHCH3CH3亮氨酸二.氨基酸及其种类CH2CH氨基酸分子结构通式CHCH2NOHOR氨基羧基侧链基团特点:a. 构成蛋白质的氨基酸,至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个碳原子上。
b. R基不同、氨基酸不同。一.氨基酸及其种类非必须氨基酸:共12种,人体可自身
合成的氨基酸必须氨基酸:共8种,人体不能自身合
成的氨基酸。
赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸20种氨基酸【甲携来一本亮色书】练一练:以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?√√××判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R基是什么?CCOOHCH3HOOCHCNH2CH3H2NHCHHOOCHCH2NH2CNH2HOOCHCH2NH2CHNH2HOOCCHNH2HOOC12345思考:生物界的蛋白质有1010---1012 种,20种氨基酸
又是怎样构成如此众多的蛋白质的呢?1.氨基酸的结合方式:CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH二、蛋白质的结构及其多样性一)蛋白质的形成氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OH+CHR1NH2COH2O二肽肽键+产物1.氨基酸的结合方式:一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫脱水缩合。连接氨基酸之间的化学键:产物;二肽和水肽键注意:1.肽键的表示方法肽键OHH二肽H2OH2O思考:三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写,形成的化合物叫什么名称?肽键H2O肽键三肽H2O+=2H2O+CH C NRHHOCH C OH NRHO二肽两个氨基酸脱水缩合反应CHCOOHNR3CH C NR1HHOCH C NR2HOH三肽CHCONR3CH C NR1HHOCH C NR2HOHCHCOHNR4CHCOHNR5CHCOHNRn注意:3.肽链中的氨基酸=肽键数+12.由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多肽(链状)。多肽:由3个或3个以上氨基酸分子缩合而
成,含多个肽键的化合物。肽链:多肽通常呈链状结构,所以多肽通
常又叫肽链。①组成蛋白质的肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。②一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链,并通过一定的化学键连接成复杂结构。4.多肽和肽链的区别与联系联系:两者是同一种物质,一个是从含氨基酸数目的角度,
另一个从结构角度来命名.5.肽链与蛋白质的关系思考与讨论从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?牛胰岛素血红蛋白质分子某种胰岛素空间结构2.、氨基酸,多肽、肽链与蛋白质的关系多肽或肽链蛋白质氨基酸脱水缩合构成肽链的氨基酸种类不同,肽链的结构则不同;构成肽链的氨基酸数目不同,肽链的结构则不同;构成肽链的氨基酸排列顺序不同,肽链的结构则不同;多肽链形成后,往往要盘曲、折叠形成不同的空间结构。
组成氨基酸的种类不同
组成氨基酸数目不同
氨基酸的排列次序变化多端
氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别 问题:二种不同的氨基酸可以组成几种二肽。3、蛋白质分子多样性的原因蛋白质的结构多样性蛋白质功能的多样性 但是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展,松散,容易被蛋白酶水解。因此,吃熟鸡蛋容易消化。还有强酸,强碱,重金属盐有高温一样的作用。 在鸡蛋清中加入一些食盐,就会看到白色的絮状物,这是在食盐的作用下析出的蛋白质。兑水后,会发现絮状物消失了。在上述过程中,蛋白质结构没有发生变化。蛋白质的结构与生活的联系(问题探讨五答案)思考:1.影响蛋白质的空间结构的因素有哪些?蛋白酶,高温,强酸和强碱及重金属盐2.蛋白质的空间结构被破坏对其功能有影响吗?有3.请分析蛋白质与多肽的关系蛋白质由一至多条多肽分子组成,结构复杂
多肽没有生理功能,蛋白质才有二、蛋白质的功能1、结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。2、催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。(右图所示为胃蛋白质酶结晶)3、运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。如血红蛋白、载体蛋白。血红蛋白4、调节生命活动:有些蛋白质起信息传递的作用,
能够调节机体的生命活动,如胰岛素、生长激素。图中央浅色区域的部分细胞分泌胰岛素5、免疫作用: 抗体三、蛋白质的功能构成细胞和生物体结构的重要物质:结构蛋白
催化作用:酶(大多数酶是蛋白质)
运输作用: 血红蛋白 、载体
识别作用:糖蛋白
调节作用:胰岛素、生长激素
免疫功能:抗体 恩格斯曾说过这样的话:“生命是蛋白质的存在方式,这种存在方式本质上就在于蛋白质化学成分的不断自我更新。” 这句话的意思是:没有蛋白质的存在,也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者,有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的
主要承担者组成元素C、H、O、N(P、S)导致氨基酸种类:20种 必需氨基酸:8种
非必需氨基酸:12种通式:CHCH2NOHOR特点:至少有一个-NH2和一个-COOH连在同一
个C原子上脱水缩合多肽组成蛋白质的氨基酸不同
氨基酸的数目不同
氨基酸排列顺序不同
多肽的空间结构不同折叠盘旋蛋白质结构多样性功能多样性构成生物体,如结构蛋白
运输作用,如血红蛋白
催化作用,如酶
调节作用,如胰岛素
免疫作用,如抗体导致导致肽链中的肽键数与氨基酸个数的关系:氨基酸肽键肽键数=6 -1肽键数=8 -21.肽键数=氨基酸数-肽链数= n-m =脱去水分子个数肽键数=3 -1关于蛋白质计算小结:2.在一个蛋白质中至少含有的游离氨基(或者游离羧基)数=肽链数。
3.一个由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋
白质,氨基酸的平均分子质量为a,则蛋白质
的相对分子质量=am-18(m-n)。