蛋白质教案

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名称 蛋白质教案
格式 rar
文件大小 68.6KB
资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 生物学
更新时间 2010-06-14 16:07:00

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文档简介

高中生物学教案
作者: 绍兴文理学院 生命科学学院 洪丽娇
授课内容: 有机化合物--- 授课班级:
蛋白质功能、氨基酸结构、肽链的形成
教师: 授课日期:
教材:<<生物学>>必修1
一.学情分析
本节课授课对象是高一学生,他们还没有学习有机化学,缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识,而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。考虑到教材中分子水平的内容比较抽象,为了加强学习内容与生活的联系,提高学生的学习兴趣,本节教学中我将编入联系生活的内,采用层层递进的设问,使学生展开探讨,教师再给予适当的指导。用这样的方法进行学习,有助于培养学生的思维能力。如:为什么食物中应添加必需氨基酸?为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化?有关这些内容学生都有一定的经验基础,如果利用学生的生活经验展开教学,有助于增加教学内容的亲和力,该内容就易于学生接受和掌握。
在本章中,学生已经学习了碳化合物、糖类、脂质的内容,对于蛋白质的内容,他们听说过这一名词,但并不知道其化学结构和功能。不过在课程标准的具体内容标准中,与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”,“概述”属于理解水平,首先要理解蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,要达成新课标的要求,确定本节的知识目标为:“说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程”、“概述蛋白质的结构和功能”。对于“氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程”,还是有一定难度的,需要教师在本节课上提供给学生较多的图片及动画演示等直观教材,帮助其降低学习难度。
通过这一节的学习,要使学生掌握氨基酸的结构特点,以及由氨基酸形成蛋白质的过程,这是是学习本书其他章节的基础,也是为学习高中生物课程其他模块的奠定基础。
二.教学目标
通过本两节课的学习,学生应能够达到以下目标。
1.知识目标:①举例说出蛋白质的功能并解释功能多样性的原因。
②描述氨基酸的结构特点,通式和种类。
③说明肽键和多肽的形成过程。
2.能力目标:①学会运用模型的方法完成氨基酸形成肽链的过程。
②学会综合运用、分析、归纳、综合等科学思维方法。
3.情感目标:①认同蛋白质是生命活动的体现者。
②确立了物质的结构和功能相统一的辨证观点。
③培养学生团结协作的学习态度。
三.教学重难点
1.教学难点
蛋白质结构的脱水缩合以及相关计算知识
2.教学重点
肽键的结构以及蛋白质的多样性
四.课前准备
1.布置学生课前预习与准备
尽管学生听说过蛋白质这一名词,但并不知道其化学结构和功能。因此,课前布置预习是非常必要的,通过预习学生能对将要学习的知识有一个大致的了解,同时会遇到一些问题,促使他们产生进一步认识蛋白质的兴趣,为进行有效的课堂教学打下良好的基础。
1)让生阅读关于邹承鲁等人第一个人工合成蛋白质,使学生在了解蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时,培养爱国主义精神,增强民族自信心和自豪感。
2)学生通过阅读课本初步了解氨基酸的结构,并制作氨基酸的结构模型。这样可增强学生的积极性。
2.教师制作多媒体课件
五 .教学设计
教法指导 观察法、讲述法
学法指导 自学法、讨论法
六.课时安排
两个课时(80分钟)
七.教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
引入新课第三节 有机化合物----蛋白质功能、氨基酸结构、肽链的形成氨基酸的元素组成,结构通式和特点脱水缩合的过程氨基酸个数,肽键数、失去的水分子数三者的关系蛋白质分子多样性的原因 【创设情景】首先利用图片展示“大头婴儿”,用图片引起学生的学习兴趣。【提问】为什么有些食品需要添加氨基酸,还有哪些食品中含有蛋白质?为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化?且蛋白质在生命活动中有什么作用?同时准备一些日常生活中有关蛋白质的图片,如肉类、鸡蛋、蚕丝、人红细胞、食物消化所需的酶、免疫中的抗体等在课堂上展示。(提示作用)评价学生回答,引入研究主题:生命活动的主要承担者──蛋白质。【提问】通过观察图片,查阅了资料,并经过大家的讨论,请各组代表回答蛋白质的功能。【小结】蛋白质的功能多样1). 结构功能,是构成细胞和生物体的重要物质。2). 催化作用,如参加生物体各种生命活动的酶。3). 有些蛋白质具有运输载体的功能(血红蛋白)4). 有些蛋白质其信息传递作用,能够调节机体的生命活动,如胰岛素5).识别作用,如细胞膜上的糖蛋白6).有些蛋白质由免疫功能。(抗体)蛋白质是生命活动的体现者。今天我们就来学习蛋白质。1.氨基酸的结构特点【讲述】前面学过的糖类和脂质都是由基本单位构成的大分子化合物,那么蛋白质也一样。先给两分钟时间四人小组,请大家结合课本找出蛋白质的组成元素、基本单位。1)化学元素组成---主要由C、H、O、N 4种化学元素组成,很多还含有S、P等元素。2)相对分子质量---很大,从几千到100万以上3)基本组成单位---氨基酸是组成蛋白质的基本单位引导学生通过“思考与讨论”主动获得氨基酸结构知识。教师通过准备的R基举例4种氨基酸,并在幻灯片上演示。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。检查学生所做模型,给予恰当的评价。进行讨论后各组代表回答1). 这些氨基酸的结构具有什么共同特点?2).“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗? 然后请一位学生上讲台,伸开双手,两脚合并,面向同学。【提问】:为什么让他做这个姿势? 学生与他们所做模型或书中的通式进行比较可说出:“他的两只手相当于氨基和羧基,他的脚相当于氢基,头相当于R基,躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。” 我给出课件中的图形,让学生填入相应结构,对照刚才同学的姿势。 最后让学生把思考与讨论中的四种氨基酸按通式的形式把各部分用方框画出来。标出各种氨基酸的R来。(1分钟)【小结】每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(--NH2)和一个羧基(--COOH),还有一个氢原子和一个特有的侧链基团R ,它们都连在同一个碳原子上.【提问】什么的不同会导致氨基酸的不同?R基不同,氨基酸就不同如:甘氨酸的R基是—H, 丙氨酸的R基是—CH3氨基酸根据R基不同,大约有20种。【当堂检测】题12.氨基酸形成蛋白质的过程请同桌的两位同学注意,【提问】:“假设你们就是两个氨基酸分子,要形成一种物质应该怎样连接起来呢?”【提问】两只手分别代表什么? 这两个基团怎样连接起来的? 握住的手的位置相当于什么? 【课件演示】动画整体演示氨基酸形成蛋白质的过程。【讲述】经过大家的亲手操作,基本上知道了这其中的奥秘,下面请同学说一下氨基酸形成蛋白质的过程。教师在学生的指示下完成黑板上的3个氨基酸的连接,并通过学生的评价确定其正确。【提问】:什么是二肽、多肽、肽链?【课件演示】动画分布演示二肽、三肽以至多肽的形成过程。【提问】从刚才的演示和同学们的亲手连接,大家讨论:1、在形成这个三肽的过程中形成了几个肽键、失去了几个水分子?2、氨基酸个数,肽键数、失去的水分子数三者的关系? 要求学生用归纳法总结出如果是n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少分子水和形成多少个肽键? 【课件演示】肽键数=失去水分子数=氨基酸数-1; 【提问】:刚才几个同学连成的这个队伍叫什么? 强调这是多个氨基酸形成一条肽链的情况,如果是几条肽链又会是怎样的情况呢?再请出另两列共十二个学生,分别让他们自由地排列成两排、三排、四排(每排至少两人)。用m代表肽链的数目,让学生仔细观察并总结出计算水分子数与肽键数的公式。【小结】氨基酸、多肽和蛋白质的关系【当堂检测】题2 题3【课件演示】资料:胰岛素的相关知识、空间结构示意图。胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成。计算胰岛素的肽键数,失去水分子数,分子量(提示:构成它的氨基酸的平均分子量以128计。)【提问】组成蛋白质的氨基酸只有20种,但是蛋白质的种类却很多,是什么原因呢?以黑板上的4种氨基酸为例,得到的肽链有4个氨基酸组成,可能得到几种肽链?【小结】组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,形成不同的蛋白质。肽链的种类:4*4*4*4=256【提问】假定20种氨基酸任意组成一个含100个氨基酸分子的蛋白质,一共有几中蛋白质?【小结归纳】相关计算 重点强调,布置相应习题,巩固 【小结】蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性,体现了物质的结构和功能相统一的辨证观点刚才我们仅从平面结构上总结了肽链的种类,但是,蛋白质是空间立体结构,大家想象一下,蛋白质种类是否会更多样呢? 学生课前通过查阅相关资料,在课堂上发言交流讨论。1.蛋白质和氨基酸都是人体生命活动需要的成分,氨基酸是蛋白质的基本组成单位;有的氨基酸人体内不能合成。2.学生观察、讨论后总结蛋白质的功能。。学生结合课本知识,回答:氨基酸有C、H、O、N 因此蛋白质也是主要有C、H、O、N四种化学元素组成的,很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素并通过亲手操作总结氨基酸的通式。学生上台演示氨基酸的通式对比观察几种氨基酸的结构,通过探究总结出几种氨基酸结构的共同点,试写出氨基酸分子的结构通式。学生与他们所做模型或书中的通式进行比较可说出:“他的两只手相当于氨基和羧基,他的脚相当于氢基,头相当于R基,躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。”学生填图学生按氨基酸结构通式的形式用方框画出来,并标明各种氨基酸的R来。R基团的不同。学生练习学生思考后手拉手学生答:一个是氨基,另一个是羧基答:通过脱水缩合反应结合的。肽键。学生认真观察 学生回答,并总结脱水缩合的过程。如果有错误,及时纠正。学生通过思考后回答。学生可形象地进行观察, 讨论,并回答:3个氨基酸形成的一条肽链中,共有肽键 2 个,失去水分子数 2 个。并总结三者的关系。学生很快说出:(n-1)个。是一条多肽链。(n-m)个。 学生通过阅读,计算回答胰岛素的肽键数,失去水分子数,分子量。学生可能有不同的答案,通过讨论总结。学生以这4种氨基酸为例,选择不用的种类,数量,排列顺序,经过思考讨论,最后总结4种氨基酸形成的肽链种类。学生思考回答:20100。 提高学生查找资料的能力。课堂的引入是由学生自己完成的,教师仅起到组织者和引导者的作用,体现学生在学习中的主体地位,激发学生的学习兴趣。培养学生动手能力和协作学习的态度。及时纠正错误,加深印象。及时纠正错误,加深印象通过自主学习让学生掌握氨基酸怎样脱水缩合形成多肽链的并通过举例练习掌握相关概念及计算步步设疑,层层深入,启发学生带着问题去思考、去观察。
八.知识梳理
组成元素 化学结构
结构特点 脱水缩合 空间结构
氨基酸 蛋白质
结构通式 蛋白质的多样性
种类 蛋白质的功能
【当堂检测】
题1.请写出下面两种氨基酸的R基?
题2.蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质( )
A.含有的氨基酸更多 B.空间结构更复杂
C.相对分子质量更大 D.能水解成多种氨基酸
题3.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是( )
1、氨基酸 2、C、H、O、N等化学元素 3、氨基酸分子相互结合
4、多肽 5、肽链 6、具有一定空间结构的蛋白质分子
A、123456 B、214365 C、214356 D、213456
九.板书设计及布置作业
【板书设计】 第二节 蛋白质
【作业】
1、某物质的分子式为C184H3012O576N468S21,则该物质最可能是氨基酸
A.糖类 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸
2、组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是
A.NH—CO B.-NH-CO— C.-NH2-COOH— D.NH2—COOH
3、已知氨基酸的平均分子量为128,有100个氨基酸形成3条肽链的蛋白质,分子量约为
A.12800 B.11018 C.11054 D.11638
4、血红蛋白分子中含574个氨基酸,共有4条肽链。在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数、形成肽键数、至少含有的氨基数和羧基数分别是
A.573、573、573、573 B.570、573、571、571
C.570、573、4、4 D.570、570、4、4
5、现有A、B、C三种氨基酸,当每种氨基酸数目不限的情况下,可形成三肽化合物的种类数及形成含3种氨基酸的三肽化合物的种类数分别为
A.3,3 B.6,3 C.9,27 D.27,6
6、根据下图回答问题:
⑴图中A表示 、D表示 、G表示
⑵某一化合物水解过程中得到了甲、乙两种化合物,它们的名称是: 、 ;经分析知道,若需将该化合物彻底水解,则水解过程中用于每分子该化合物的水分子数为150个,则这种化合物是由 个氨基酸分子脱水综合形成。
⑶某同学说:“图中B、C、E、F所示结构均为肽键”,其说法正确吗?请说说你的理由。
【参考答案】
1、D 2、B 3、D 4、D 5、D
6、⑴氨基 羧基 甲基 ⑵三肽 二肽 151
⑶不正确。依据定义:肽键是氨基酸脱水缩合而成,判断时可根据该结构水解时是否形成氨基酸来确定,B、C、E是由氨基酸脱水缩合形成的,属于肽键,F结构不是氨基酸脱水缩合形成,因而不是肽键。21世纪教育网
十.教学回顾
本节的教学设计总的思想是从身边事从学生已有知识引入,然后引导学生在探询相关问题的答案中学习新知识。具体来讲就是将蛋白质的知识先通过回忆、阅读的方式讲授,然后提出课本P90相类似的问题引入对氨基酸和蛋白质的学习,蛋白质的性质的学习通过学生动手实验来进行,以学生为主体,培养学生的实验探究能力和动手操作能力。
1. 本教学设计没有完全按课本顺序授课,将蛋白质的功能的知识放在前面
讲授,由学生已知知识引入新知识的学习。
2. 对本节课的难点知识肽键的形成,利用学生掌握的脱水过程,利于学生对该知识的理解与掌握。
3.本节重点知识蛋白质的形成,采用学生自主探索,由学生动手做模型利于对该知识的建构。
N个氨基酸形成1条肽链,至少有1个氨基、1个羧基
…………形成m条肽链,至少有m个氨基、m个羧基
蛋白质相对质量的计算
n · a-(n-m)· 18
n——氨基酸个数,
m——形成肽链数,
a——每个的氨基酸的平均相对分子质量,
(n-m)——失去水的分子个数,
18——水的相对分子质量