生命活动的主要承担者──蛋白质(福建省宁德地区)

生命活动的主要承担者──蛋白质
福建省光泽一中：何红星
一、任务分析（教材分析）：
蛋白质是生命活动体现者，是构成细胞化合物的重要成分，学生认识生命活动规律、探索生命本质，必须掌握蛋白质的结构和功能。本节重点阐述蛋白质的化学知识及蛋白质在生命系统中重要功能，本节是第二章的重点内容。
二、教学目标
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4．领悟蛋白质的各种生理功能与结构的关系，从而体验“生物大分子以碳链为骨架”的重要观点。
5．感悟科学家的科学精神，关注蛋白质研究新进展。
6．用蛋白质的知识解释身边的问题，体验生物科学价值观。
三、教学重点和难点
1.教学重点
（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能。
2.教学难点
（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。
四、学情分析：学生处于青春期，思想活跃，正由形象思维向抽象思维转变，有一定的分析综合能力，在生活中对蛋白质有感性认识，并在“细胞中的元素和化合物”一节中对蛋白质在化合物中的比例有所感悟。学生也具备初步的化学知识，但缺乏氨基酸、蛋白质的有机化学知识，对氨基、羧基、肽键等需要向学生讲解，同时要联系生活实际，利用多媒体、图解演示氨基酸脱水缩合，增强直观认识。
五．教法与学法：多媒体演示、教师讲授、问题探讨、分组讨论、观察思考，通过问题链的合作学习方式，用“科学史话”、“科学前沿”的内容拓展学生视野，激发学生学习兴趣。
六、教学设计思路：
1.本节联系已有的生活常识，创设问题情境，激发学习兴趣。
2.学生亲手构建核苷酸模型和氨基酸残基构建二肽、三肽等模型，培养学生合作能力、动手能力，创设生动活泼的课堂，调动学生学习的兴趣和热情。
3．问题链的合作学习方式，使学生进行“思维探究”，体会从具体事例中提炼一般规律的思维方法。
4．利用多媒体动画突破学习难点，增加直观性，实现从感性知识过渡到理性知识的自主学习
5．精选练习，面向全体。
6．用“科学史话”、“科学前沿”的内容拓展学生视野，激发学生学习兴趣。
七、教学过程
板书设计 教师活动 学生活动 教学意图

一、氨基酸及其种类1．氨基酸是组成蛋白质的基本单位 2．氨基酸结构通式 3．氨基酸结构特点二、蛋白质的结构及其多样性1．形成蛋白质的种类2．氨基酸的结合方式3．蛋白质多样性的原因：⑴．成蛋白质的氨基酸种类不同、数目不相同（成百上千），氨基酸排列顺序不同（千变万化）；⑵．多肽链的盘曲、折叠方式千差万别；⑶．形成的蛋白质分子空间结构千差万别。三、蛋白质的功能1．许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，例如羽毛、肌肉、头发等的主要是蛋白质。2．绝大多数酶都是蛋白质，例如胰蛋白酶。3．有些蛋白质具有运输的功能，例如血红白。4．有些蛋白质能够调节机体的生命活动，例如胰岛素。5．有些蛋白质有免疫功能，抵御病菌和病毒等抗原的侵害，例如免疫球蛋白。总之，蛋白质是生命活动的体现者 I．引入课题：讨论：你知道生活中哪些食物蛋白质含量多？听说过注射或口服氨基酸吗？注射氨基酸或口服有何作用？氨基酸与蛋白质有何关系？蛋白质在生命活动中有何作用？
II.新课讲述：蛋白质是细胞原生质的重要组成成分，无论是单细胞生物，还是复杂的高等生物在它们的机体内都存在大量蛋白质。蛋白质是构成生物体细胞结构的基本物质。指导学生识图，引导学生小组合作完成讨论和分析。得出结论请同学们两人一组讨论这些氨基酸结构的共同点，指导学生制作氨基酸模型，并在纸上写出它们的通式。倾听学生之间的讨论，巡查学生书写的氨基酸分子结构通式，并用投影仪投影出代表性的学生的作品，大家一起来分析点评多媒体课件展示氨基酸的结构式，思考问题：判断某个分子是不是氨基酸分子的依据？不同的氨基酸分子区别在哪里？及时反馈：下列哪一个是氨基酸并指出R基是什么( )①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH③ NH2—CH—CH2—COOH
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COOH④NH2—CH—CH2—COOH
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NH2⑤NH2—CH—(CH2)4—NH2
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COOH引导学生阅读科学史话“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”教师提出问题：1． 你从材料中获得了哪些关于蛋白质的知识？2．我国科学家在蛋白质方面的研究成果3．生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，氨基酸是怎样形成蛋白质的呢？4．胰岛素的结构怎样，有什么样的功能？氨基酸是怎样形成蛋白质？鼓励学生回答播放多媒体课件：展示氨基酸的结构式、两个、三个、四个氨基酸连接方式、肽链的形成和蛋白质的空间结构动画教师提供由硬纸片制成的各种氨基酸（其中氨基、羧基中的－OH、－H可以自由拆缷、移动），学生动物动手尝试氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽及多肽的过程。思考：1。n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链失去几个水分子，形成几个肽键？2．假设每个氨基酸平均分子量为128，能否计算出n个氨基酸形成的分子量？教师总结：1．蛋白质由氨基酸装配形成；2．氨基酸按照一定的排列顺序形成多肽；3．n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链失去n－1个水分子，形成n－1个肽键思考：若n个氨基酸形成m条肽链将失去多少个水分子？形成多少个肽键？
归纳：氨基酸 　肽链（一条或多条） 　蛋白质　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　思考：通过氨基酸结合形成多肽及蛋白质空间结构，阐明蛋白质多样性的原因过渡：蛋白质结构多样性，其功能是否也多种多样？请同学观察、阅读蛋白质功能示例，总结蛋白质功能教师巡视
III.知识验收　　基础题1.　 P24练习　2..生命活动的体现者是( )。 　　A．糖类 B．脂类 C．蛋白质 D．核酸 　3.兔子的肝细胞占干重50%以上的有机物是( )。 　　A．糖类 B．脂类 C．蛋白质 D．核酸。 　4．蛋白质分子与多肽的主要区别在于蛋白质( )。 　　A.包含的氨基酸数多 B．分子量大 　　c．空间结构更复杂 D．能水解的氨基酸多 　5．一条多肽链含有162个肽键，那么形成这条肽链的基本单位和产生的水分子数分别为( )。 　　A.161个和16O个 B.163个和162个 　　C.163个和164个 D.162个和161个 　　6．与决定蛋白质结构多样性无关的是( )。 　　A．蛋白质的生理功能 B.蛋白质空间结构 　　C.肽链的多少 D.氨基酸种类和数目 提高题：用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表：化合物多 肽 化 合 物① ②③④ ⑤催产素牛加压素血管舒张素平滑张素肌舒猪促黑胞激素色素细氨基酸数目9991013化合物多 肽 化 合 物⑥⑦⑧⑨⑩人促黑素细胞激色素牛胰蛋白酶人胰蛋白酶免疫球蛋白Ig人血红蛋白氨基酸数目2222351660574⑴表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的 不同；⑵表中③与④，⑤与⑥虽功能相似，但各自具有专一性，它们之间的差异主要取决于 ；⑶⑧的生理功能说明蛋白质具有 作用；⑨的生理功能说明蛋白质具有 作用；⑩的生理功能说明蛋白质具有 作用；⑷⑩有4条肽链，其氨基酸分子脱水缩合过程中生成 分子水；⑸这些实例说明蛋白质的分子结构具有 ，这种特点决定了 IV小结： 组成元素 基本单位 通式 肽链 多样性原因 主要功能 C、H、O、N 有的含S P 氨基酸（约20种） RNH2—C-COOH H 肽键 —CO—NH — 由氨基酸脱水缩合而成 氨基酸种类不同 ，数目成百上千，排列次序变化多端，空间结构千差万别 构成细胞和生物体的主要成分 调节：如胰岛素、生长激素 催化：如酶 运输：如血红蛋白、载体 运动：如肌蛋白质 免疫：如抗体等 蛋白质是一切生命活动的体现者。 科学前沿：国际人类蛋白质组计划V布置作业：1.将蛋白质有关知识画出概念图2.课后研究：现在科学家在研究蛋白质方面又取得了那些成果呢？将来的研究方向是什么呢？（可以通过网络查询资料） 思考并回答问题学生聆听观察甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸的结构图比较它们有何共　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　同点。　识别氨基酸结构通式图。①识别氨基酸的氨基和羧基。 ②弄清碳原子与氨基和羧基的关系。③得出氨基酸结构特点写出氨基酸的通式
讨论归纳判断氨基酸的依据练习巩固知识讨论探究，思考回答问题。
观察，小组讨论，归纳氨基酸的结合方式
学生思考、讨论组装模型，思考探究问题获得知识学生聆听，记录讨论并最终归纳出蛋白质多样的原因.。
学生阅读，归纳总结学生练习讨论 联系已有的生活常识，创设问题情境，激发学习兴趣培养学生观察、分析能力观察、讨论，模型制作获得知识，培养学生合作能力、动手能力及时检测学生掌握知识情况，及时调整教学。问题导学，主动获取知识，试图得出氨基酸是蛋白质的基本组成单位通过我国科学家在蛋白质方面取得的成果，激发学生民族自豪感。引导学生合作学习，尝试从生物史资料中获得相应知识，激发学习热情。体验到探索科学的辛，感受到科学家孜孜不倦、坚忍不拔地探索精神，领悟到科学知识是不断积累的结果通过观察、讨论，模型制作,培养学生分析综合能力，实现知识迁移充分利用的图解，引导学生通过观察、讨论、归纳获得知识。
导学，引导归纳整理知识
在学生已有结论基础上，层层深入引导学生理解生物体的结构和功能相适应的基本规律，训练从具体中抽象出一般规律的思维方法。设置不同难度练习，满足不同层学生需要，面向全体
帮助巩固和记忆知识帮助学生梳理知识关注蛋白质研究新进展，诣在了解科学前沿，有志生物科学研究指导学习方法为学生的自主学习创造机遇。正确使用网络学习
教学反思：
1. 利用多媒体课件，学生主动地从感性知识过渡到理性知识完成自主学习，增强直观性；
2. 很好地贯穿了新课程理念（倡导探究性学习，培养学生科学素养，面向全体学生）；
3. 创设生动活泼、宽松的教学场景，调动学生学习的兴趣和热情；
4. 通过问题链促进学生合作学习，教学效果明显。
脱水缩合