高中生物 第2章 第2节《生命活动的主要承担者—蛋白质》教学设计 新人教版必修1.doc

生命活动的主要承担者蛋白质 一、教材分析 生命活动的主要承担者蛋白质是高中生物(必修1)中第二章第2节的内容。这部分内容不仅是第二章的重点及难点，也是整本书重点内容之一 。所幸高一学生在初中已经学习了有关食物中蛋白质消化吸收的内容，对蛋白质和氨基酸的关系有一定认识，还有学习了甲烷、乙酸、氨气等化合物。这对本节内容的教学来说，具备了相应的知识基础。本节内容既是前面细胞中的元素和化合物1节知识的继续和具体化，又是后面细胞的基本结构和细胞能量供应和利用等章节内容的重要基础。学好这节内容，重点要理解蛋白质的基本单位氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，认同生命的物质性对树立唯物主义观点具有重要意义。 二、教学目标 （一）知识目标 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蛋白质的结构和功能。 （二）能力目标 1. 培养学生跨学科分析综合能力。 2. 收集资料、分析资料的能力。 （三）情感态度与价值观 1. 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 2. 关注蛋白质研究的新进展。 三、教学重难点 1.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.难点: （1）氨基酸形成蛋白质过程及氨基酸、肽链和肽键的数量关系。 (2)蛋白质的结构多样性的原因。 四、教学方法 问题探究教学法：(1) 联系生活，创设情境，提出探索问题。 （2）引导学生进行探究、推理。 五、课时安排： 1课时 六、教学过程 （一）. 情境创设 蛋白质是构成细胞的重要物质之一，它在组成细胞的化合物中的含量仅次于水，占细胞干重的50以上。食品包装上常常附有食品成分说明，如果你留心观察的话，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。 （二）. 师生互动 1、氨基酸的种类及结构通式 教师：你能过说出多少种富含蛋白质的食品呢？ 学生：根据生活经验回答。 教师：我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白质含量尤其丰富。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。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成当白质的氨基酸约有20种。氨基酸的结构有什么特点呢？请大家观察课本第20页的思考与讨论中的几种氨基酸的结构，思考讨论，这些氨基酸的结构具有什么共同特点？ 教师引导：教师在黑板上写出这四种氨基酸的结构式，一边引导学生如每个氨基酸上都有一个氢原子，这点在结构上就是共同点，请同学们自己再找找其他的结构共同点。 学生讨论得出结论：每种氨基酸分子中都含有一个氢原子，一个氨基和一个羧基。 教师总结：再举两个例子天冬氨酸和赖氨酸，来引导学生认同氨基酸的结构通式： nh2cooh（提示学生四个基团可写不同方位） 这个结构通式用一句话来说就是-在课本21页上有这样一句话同学们想一想，所有的氨基酸，每种氨基酸都只能有一个氨基和一个羧基吗？请同学们再看看这个天冬氨酸和赖氨酸，说明并不是每种氨基酸都只有一个氨基和羧基，可能在r基团里会出现一个或多个氨基、羧基，也就是说，每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。说到这儿有没有同学想过，是不是只要有氨基和羧基，就是氨基酸呢？为什么呢？ 学生：不是，氨基和羧基要连接在同一个碳原子上。 教师：嗯很好，有的同学已经注意到了，课本上第二句话告诉我们，一个氨基和一个羧基必须连接在什么样的原子上-不同的碳原子上还是同一个碳原子上？ 学生：连接在同一个碳原子上！ 教师：对，同一个碳原子上！所以同学们要注意了，不仅要有氨基和羧基，还必须要有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，也就是说每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，只要满足这条件，它就是氨基酸。（做课后习题第2小题） 教师：现在请同学们返回去思考，为什么有些食品当中要添加氨基酸呢？难道人体不能自己合成吗？ 学生：有一些（氨基酸）是人自身不能合成的。 教师：对了，有的氨基酸是无法在人体细胞内合成的，如赖氨酸和色氨酸，但它又是构成蛋白质所不可缺少的，所以这类人体无法合成的、必需从外界摄取的氨基酸我们称为必需氨基酸，这类氨基酸成人是8种，婴儿是9种。而人体自身可以合成的氨基酸就归为非必需氨基酸。请同学们把这8种氨基酸记在本子上：甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。识记顺口溜：甲来写一本亮色书。 2、蛋白质的结构及其多样性 教师：蛋白质是一种生物大分子，往往是由很多个氨基酸构成的，那些氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？请同学们自己观察课本21页2-4由氨基酸形成蛋白质示意图，并阅读22页的内容，尝试用自己的话去归纳氨基酸形成蛋白质的过程。 学生：氨基酸之间相互连接形成多肽链，多肽链盘曲折叠构成蛋白质。 教师：很好，大体上思路很清晰，总结得不错。现在我们要学习的是，氨基酸之间通过什么样的形式连接在一起？假设这是两个不同的氨基酸（板书），我们从化学的角度去看，氨基酸属于一种化学物质。同学们注意看一下，在这两个氨基酸中，你们觉得什么基团之间最容易发生化学反应？ 学生：氨基和羧基 教师：对，相对来说氨基和羧基更容易发生化学反应，那我们再具体来看一下氨基和羧基的结构，它们的结构中那一部分能够发生反应，产物是什么？ 学生：羟基和氢能够结合生成水 教师：很好，也就是说r1氨基酸的氨基和r2氨基酸的羧基发生反应脱出一份子水，形成一个新的化学键，把两个氨基酸分子连接起来，而我们把这个新形成的化学键称为肽键（-co-nh-）。也就是说，氨基酸分子之间，一个氨基酸中的氨基和另一个氨基酸中的羧基相连接脱去一份子水，形成肽键使氨基酸连接在一起的方式叫做脱水缩合。同学们注意一下，脱水数目和肽键数目存在着什么样的数量关系？ 学生：脱水数目等于肽键数目！ 教师：对！现在请同学们一起思考讨论22页旁边问号这道题，五分钟后一起来解答。 学生推理讨论 教师引导分析，得出结论：n个氨基酸形成m条肽链，脱水数=肽键数=n-m。让学生做课后习题第三小题。 教师：假如我告诉你们，两个氨基酸形成的化合物叫做二肽，三个氨基酸形成的化合物是三肽，四个是四肽，请问11个氨基酸形成的化合物叫做什么？18个呢？ 学生：十一肽和十八肽 教师：对，很好。我们把由三个或三个以上氨基酸形成的化合物统称为多肽，而多肽常常呈链状，所以我们又把多肽称为肽链。肽链盘曲折叠就形成了具有空间结构的蛋白质。 师生共同归纳总结： 脱水缩合 盘曲折叠 氨基酸 肽链（一条或多条） 蛋白质（具有空间结构） 教师：蛋白质都是按这种方式合成的，虽然只是一条途径，但是据估计，生物界的蛋白质种类多达10101012种，请同学们根据蛋白质的合成方式，分析一下蛋白质种类繁多的原因。（可以根据情况提示学生：蛋白质在合成之前，想要改变，能从哪些地方下手使蛋白质发生变化，就是蛋白质种类繁多的原因。） 学生讨论回答：因为组成蛋白质的氨基酸的种类，数量，排列次序不同。 教师：对。首先，氨基酸种类不一样蛋白质也就不一样。然后组成蛋白质的氨基酸数目很多，氨基酸数目不一样蛋白质也会不一样。还有氨基酸按一定的顺序连接形成多肽链，即使两条肽链省的氨基酸种类和数目一样，只要排列顺序不相同，形成的多肽链就不相同，合成的蛋白质也不一样。除了氨基酸的种类、数目、排列次序不同会造成合成的蛋白质不同外，还有没有什么原因会形成不同种类的蛋白质？（用手圈着蛋白质合成方式上的“空间结构”） 学生：空间结构不一样，蛋白质也会不一样 教师：对，很好。可能有些同学觉得蛋白质的空间结构有点抽象不好理解。打个比方，氨基酸的种类、数目、排列顺序就好像人的身高、体重和着装。大多数同学都遇到过这种情况，有时候走着走着，发现前面俩女生身高、体重、着装都一样，可是一回头，唉呀妈呀，长得咋就这么不一样捏？蛋白质的空间结构就像人的五官一样，肽链盘曲折叠方式不一样空间结构就不一样，立体感也就不一样。可以说蛋白质的空间结构不一样，它们的功能常常是千差万别，种类自然不一样。所以， 蛋白质种类繁多的原因： 组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列次序不同； 每种蛋白质分子的空间结构不相同。 教师：说到蛋白质的空间结构，生活中的应用也很多，请同学们阅读一下23页的“与生活的联系”，想一想盐析过的蛋白质它的功能是否不变？高温煮过的蛋白质它的功能是否不变？为什么？请一个同学来回答。 学生：盐析后的蛋白质功能不变，因为它的结构没有改变。高温煮过的蛋白质失去原来的功能了，因为它的结构发生了改变。 教师：对，很好。不仅高温会使蛋白质结构改变，强酸、强碱、重金属盐都能够是蛋白质结构改变，从而使蛋白质变性失活。 教师：蛋白质的结构多种多样，在细胞中承担的功能也是多种多样的。请大家回忆初中所学知识以及生活经验来总结蛋白质的功能。分小组讨论。 学生：经过讨论可举出如抗体，酶，激素（胰岛素）作用的例子。 教师：进行梳理，加以归纳，蛋白质作为生命活动的主要体现者，它在生命活动中担当无可替代的作用，它的作用主要表现在以下几个方面： 构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）； 具有催化作用（酶）； 具有信息传递作用（激素蛋白）； 具有运输作用（载体蛋白）； 具有免疫作用（抗体）。 教师引导学生去看课后的科学史话，使学生了解我国在人工合成蛋白质上取得的成就，增强民族自豪感。 七、板书设计 氨基酸（20种）的结构： 通式： nh2cooh 蛋白质的结构： 脱水缩合： 蛋白质合成方式： 蛋白质结构多样性的原因： 蛋白质的功能： 八、课后反思 本节课是以学生的兴趣为根本出发点，首先以学生收集的资料来讨论蛋白质的作用，引入主题，学生较感兴趣。在教学中我注意对学生能力的培养，如分组讨论的方法，学习蛋白质的结构及蛋白质与氨基酸的数量关系，培养了学生的发现问题和解决问题的能力;鼓励学生踊跃回答，训练学生的表达能力和语言组织能力;通过展示挂图，训练学生的识图能力；讲解蛋白质的结构时，与功能相联系，使学生形成结构和功