生命活动的主要承担者-蛋白质

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课题 第2章 组成细胞的分子第2节 生命活动的主要承担者──蛋白质 教案吉林省吉林毓文中学 尹 瑞 凌 备课时间
2008年9月7日
教学目标1.知识方面：（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.情感态度 （1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者与价值观：（2）关注蛋白质研究的新进展3.能力方面：（1）培养学生跨学科的综合能力（2）分析资料的能力
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
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
教学方法： 比较分析、讨论、归纳总结
课前准备： 课件 图片
板书设计：第2节 生命活动的主要承担者 ——蛋白质组成元素：主要是C、H、O、N组成，有些有少量P、S等基本单位：氨基酸 种类：约20种 结构通式： NH2 C COOH H3、结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（——NH2）和一个羧基（——COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同导致种类不同。4、蛋白质的结构及其多样性：（1）氨基酸脱水缩合的过程： （2）蛋白质多样性的原因：①氨基酸种类不同②数目成百上千 蛋白质结构多样性③排列次序千变万化 蛋白质种类多样性④空间结构也千差万别5、蛋白质的功能（1）结构蛋白：构成细胞和生物体的重要物质（2）催化作用：如酶（3）运输作用：如红细胞中的血红蛋白（4）调节机体生命活动：如胰岛素和生长激素（5）免疫作用：如抗体，
教学意图 教学内容及教师活动 教学意图及学生活动
导入：提问：回忆、联系，明确学习目标。问题导学，主动获取知识。加工信息，构建知识体系。阐明结构与功能的关系，促进理解。 了解知识的应用价值，拓展思维。
系统总结。课堂小结课堂练习作业布置教学反思附：同步练习 给展示“问题探讨”旁边的图片，然后提问：1．除此之外，同学们知道还有哪些食品中富含蛋白质？2．氨基酸与蛋白质有何关系？为什么有些食品中要添加某些氨基酸 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。 蛋白质是由许多氨基酸组成的。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。食物中的蛋白质经过消化成为各种氨基酸才能被人体吸收利用。蛋白质的组成元素：主要是C、H、O、N组成， 有些有少量P、S等2、 氨基酸及其种类种类：约20种 结构通式：3、结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（——NH2）和一个羧基（——COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同导致种类不同。先给两分钟时间让学生完成书中P20页的思考与讨论。四人小组进行讨论后各组代表回答下列问题：考虑到高一学生没有接触过有机化学，教师简单介绍初中化学学过的简单的有机物甲烷的分子结构及形成方式：（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？引导学生通过“思考与讨论”主动获得氨基酸结构知识，尝试写出氨基酸分子的结构通式。
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。 教师画出课件中的图形，让学生填入相应结构，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。 问：什么的不同会导致氨基酸的不同？然后请一位学生上讲台，伸开双手，两脚合并，面向同学。 问：为什么让他做这个姿教师知道学生看教材P21 图2-4由氨基酸形成蛋白质的示意图，了解蛋白质的形成过程。（1）氨基酸脱水缩合的过程： 问：氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 盘曲折叠氨基酸 二肽 多肽 蛋白质 脱水缩合 （链状) 形成复杂的空间结构请同桌的两位同学注意，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？” 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？ 提问：什么是二肽、多肽、肽链？ 请一列七个学生起立，先两个同学握手，问：两个氨基酸结合脱去多少分子水？形成的肽键有多少个？如果是三个、四个、------七个呢？肽键数和失去的水分子数有什么关系？ 让学生一个接一个握手。 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？ 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。讨论：
1. 20种氨基酸能够形成多少种蛋白质？
小组代表猜想蛋白质的种类。 假设有一个五肽链，它的排列方式有多少种？ 划五个方框，用短线连接起来，问每个方框有多少种排列方式？ （2）蛋白质的多样性 让学生看书P21图2-4由氨基酸形成蛋白质的示意图，说明氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式决定蛋白质的多样性。
蛋白质的功能 5、蛋白质的功能提问：蛋白质有哪些功能呢？
引导学生观察书P23图片、阅读蛋白质主要功能示例，总结归纳。（1）结构蛋白：构成细胞和生物体的重要物质（2）催化作用：如酶（3）运输作用：如红细胞中的血红蛋白（4）调节机体生命活动：如胰岛素和生长激素（5）免疫作用：如抗体，讨论：
1.蛋白质结构多样性与功能多样性有怎样的关系？
2.人类研究蛋白质的功能有什么意义？中国科学家在蛋白质方面开展了哪些研究？
本节课的学习要理解：氨基酸形成蛋白质的结构层次，蛋白质的结构和功能及其多样性的原因。在学习方法上，主要是通过观察对比、图文结合理解知识。 师生互动总结本节课 种类：约20 基本单位： 氨基酸： 结构通式： 脱 缩水 合 多肽 蛋白质 盘 折 蛋白质结构多曲 叠 样性；种类多 蛋白质的分子结构 蛋白质的空间结构 教材P24 基础题教师自编：同步练习4 1、新课程标准这节课建议1课时。根据教学实施的情况，两课实比较合理。效果也很好。2、新课程提倡学生自主学习、合作学习和实验探究，要求教师为学生提供自主学习的氛围和机会。本着这一原则，本节课经过精心设计质疑，把复杂问题简单化，从介绍甲烷的结构式入手，通过学生对几种氨基酸的观察，找出它们的共同点，总结出氨基酸的结构通式，收到了良好的效果。3、由于学生不具备有机化学的知识，所以根据本节反馈的结果，学生对识别各种各样的氨基酸存在一定的困难，教师在教学中讲完氨基酸的结构通式，最好及时反馈，举出几种结构式辨析是否是构成蛋白质的氨基酸，并找出氨基、羧基和R基。 4、氨基酸的脱水缩合过程，有一定的难度，由于精心设计教学过程，把身体比作氨基酸，在让两个同学手拉手比喻二肽的形成过程，查出脱掉几个水，形成几个肽键，然后看3三个、四个、五个----------等七个同学手拉手站成一排的情况，分两排的情况等，然后引导学生写出二肽的形成过程，总结出脱水数=肽键数=n-m。效果非常好，课堂气氛活跃，欢乐，规律由学生自己总结出来，而不是老师给出，学生理解透彻，记忆深刻，会学会用。 5、蛋白质的功能教学，由于书上列举了一些图片并举了一些实例学生理解很容易，只有激素如何进行信息传递，理解有困难，教师可展开一点，帮助学生很好理解。6、对于多个以上且比较复杂一点的氨基酸的脱水缩合后形成的多肽，学生感到困难，还是知识不够娴熟，有机化学没有基础，看化学式比较困难，教师应引导帮助他们观察分析，切不要着急。7、本节内容重要，有一定的难度，我们两课时讲授完内容， 并安排一节习题课。同步练习4 蛋白质一、填空题：1．组成蛋白质的基本单位是 ，其结构通式：__________________，在生物体中约有___________种。人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸叫做_____________，有 种；人体细胞能够合成的，叫做_______________。有 种2．一个氨基酸分子的_________________和另一个氨基酸分子的_________________相连接，同时脱去___________分子的水，这种结合方式叫做_________________，连接两个氨基酸分子的化学键（________________）叫做_________________。3．由两个氨基酸分子缩合（失去_________分子水）而成的化合物，叫做______________。由三个氨基酸分子缩合（失去_________分子水）而成的化合物，叫做三肽。由多个（n个）氨基酸分子缩合（失去_________分子水）而成的化合物，叫做____________，通常呈____________状结构，叫做___________________。4．在细胞内，每种氨基酸的数目_____________，氨基酸形成多肽链时，____________氨基酸的______________千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的______________千差万别，因此蛋白质分子的结构是相其多样的。5．蛋白质分子在细胞中承担着多种重要功能。①构成___________________的重要物质，称为________蛋白；②对细胞内的化学反应有________作用；③具有_______________功能，如血红蛋白；④起_________传递作用，能够________机体的生命活动，如胰岛素；⑤具有___________作用，如抗体；等等。可以说，_____________________离不开蛋白质，蛋白质是______________________。二、选择题：1．血红蛋白分子中不含有的化学元素是 （ ） A．C B．N C．Mg D．Fe2. 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 （ ） A． B. H2N—CH2—CH2—COOH C． D. 3．我们日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠，已知谷氨酸分子的R基为—C3H5O2，则一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N原子数依次是 （ ）A．5、9、4、1 B．4、8、5、1 C．5、8、4、1、 D．4、9、4、14．下列有关肽键写法中，不正确的是 （ ） A． B. —CO—NH— D. 5．下面是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是 （ ） A．1，2，3 B．1，1，3 C．1，2，2， D．2，2，2三、据图回答下列问题：（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。 思考回答：
1.豆浆、花生种子、牛奶等食品中富含蛋白质。（答案可以很多，不限定。）
利用生活经验参与讨论：
2. 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。思考回答问题。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。学生与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。”学生看书总结书氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次学生思考后手拉手。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。学生通过思考后回答。 观察思考后回答：一个水分子。一个肽键。学生可形象地进行观察，并容易得出结论。2个、3个------6个。相等。学生很快说出：（n－1）个。 是一条多肽链。 （n－m）个。 学生思考讨论。 倾听，参与交流，形成对蛋白质结构多样性的认识。 倾听，参与交流，形成对蛋白质结构多样性的认识。观察、阅读并思考。 回答问题，了解中国科学家在“国际人类蛋白质组计划”中的研究进展及成果。总部设在中国北京
学生简要回答出组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸分子的结合方式、肽链形成具有空间结构的蛋白质的过程；氨基酸的种类、数目、排列顺序，肽链的盘曲折叠方式决定了蛋白质结构的多样性及功能的多样性。
学生练习P24一、二题。很好地说明了细胞的多样性
R
脱水缩合
脱水缩合
H2N—CH—CH3
COOH
H2N—CH—COOH
CH2CH2COOH
H2N—(CH2)4—CH—COOH
NH2
—C—N—
H
O
—C—N—
H
O
—C—N—
H
O
NH2—C—CH2—OH
COOH
H
NH2—C—COOH
COOH
H
NH2—C—COOH
CH3
H
CH3=
H
CH3=
H
O
A
E
H—N—C—C—N—C—C—N—C—C—OH
O
H
CH2—COOH
H
O
H
H
C
D
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