2.3 生物大分子.doc

高一生物备课组集体教案第二章 细胞的化学组成第3节 生物大分子一、教学目标：知识目标：1.通过自主学习和合作学习，掌握核酸的分子结构和功能。2.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。3.概述蛋白质的结构和功能。4.说明酶在代谢中的作用。5.概述糖类的种类和作用。6.举例说出脂质的种类和作用。7.说明生物大分子以碳链为骨架。能力目标：1.通过科学实验，懂得以特定的染色剂染色，观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布。2.学会跨学科综合分析问题。3.训练学生的空间想象能力和抽象思维能力。4.运用生物学知识解决社会生活中的一些实际的问题。5.参与小组合作和交流，培养学生自主、探究、合作学习的能力。情感目标：1.通过运用互联网、图书、科普杂志等进行资料的收集整理，了解与核酸有关的科技成果在现实生活中的应用，认同生物科学的价值。2.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。3.养成健康的生活方式和习惯。二、教学重点和难点1、生物大分子以碳链为骨架。2、核酸的分子结构和功能。3、氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。4、蛋白质的结构和功能。5、糖类的种类和作用。三、课时安排 四课时四、教学设计第一课时贮存遗传信息的大分子核酸教学环节教师的活动学生的活动教学媒体（资源）设计意图、依据导入新课教师展示广东省著名主持人陈旭然被杀案件的背景资料，从而引出DNA指纹鉴定法。学生认真看和听材料，并陈述自己了解的关于DNA指纹鉴定法的知识。广东省著名主持人陈旭然被杀案件的背景资料。引出核酸的内容，从生活引入至课堂。观察DNA和RNA在细胞中的分布教师引导学生根据现有材料试剂设计实验。小组协同合作，根据现有材料试剂拟好实验方案，并设计出完整实验过程。实验试剂、实验材料锻炼学生自己设计实验的能力，同时更有利于其理解实验结果。 准确引导并评价学生的实验设计，指导学生进行实验。认真操作，掌握实验要领实验仪器、材料、试剂等。锻炼实验能力。分析实验结果通过实验现象，分析实验结果显微镜培养归纳总结的能力核酸的分子结构讲解核酸的基本单位是核苷酸，使用卡纸模型演示五碳糖、含氮碱基和磷酸拼接成核苷酸。观看演示理解核苷酸的分子结构卡纸模型模型展示提高学生学习的兴趣，并且直接的视觉感观加深学生的印象。鼓励启发学生上讲台展现自己，并帮助学生理解连接过程。学生代表上讲台用脱氧核苷酸卡纸模型演示多个脱氧核苷酸连接成长链。多个脱氧核苷酸卡纸模型培养学生学习生物的积极性，提供上台展现自我的机会。多媒体播放核苷酸结构，并连接成DNA长链。观看动画并加深核酸分子结构的理解。多媒体动画 准确总结，巩固新知识。教学总结组织学生归纳总结DNA与RNA的区别。学生画表格归纳DNA与RNA的区别，在归纳中同时理解。DNA和RNA区别表格。学生自己动手，印象会更加深刻，同时掌握归纳总结能力。板书设计：第3节 生物大分子一、 核酸的种类和功能1、 种类：DNA和RNA2、 功能：携带遗传信息二、 核酸在细胞中的分布DNA主要分布在细胞核中，少量在叶绿体和线粒体中RNA主要分布在细胞质中三、 核酸的分子结构1、 基本组成单位：核苷酸2、 核酸是由核苷酸连接而成的长链3、 遗传信息多样第二课时体现生命活动的大分子蛋白质板书教学过程（三）蛋白质1元素组成：C、H、0、N（少量含P、S）。2相对分子质量：高分子化合物。3基本组成单位：氨基酸。4脱水缩合：5分子结构：脱水缩合氨基酸肽链（一条或多条）盘曲折叠蛋白质。6蛋白质结构的多样性：7蛋白质功能的多样性：（四）核酸（一）C、H、0、N是组成生物体的基本化学元素（二）种类主要有20多种（三）分类（第二课时）蛋白质讲述：蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一，它在细胞中的含量只比水少，大约占细胞干重的50以上，从蛋白质的化学元素组成上看，它主要是由C、H、0、N4种元素组成的，很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素。此外，有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。蛋白质的相对分子质量很大，下面可以通过比较得到证明。投影：计算下面几种物质的相对分子质量：H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C3032H4816O872N280S8Fe4（血红蛋白）（学生通过计算对比，得出蛋白质是高分子化合物的结论。）（挂图：显示胰岛素结构模型图，帮助学生理解什么是高分子化合物。）讲述：通过胰岛素这种蛋白质分子的结构，同学们可以看出，蛋白质分子这种高分子化合物的结构确实是相当复杂，它是由很多氨基酸组成的，所以氨基酸就是组成蛋白质的基本单位。那么氨基酸的结构又是怎样的呢？下面请同学们写出一个甲烷的结构式。（一位学生在黑板上写出甲烷结构简式）讲述：用一个氨基、一个羧基、一个R基分别取代甲烷中（的三个H，就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式（投影：几种氨基酸的结构式。）提问：请同学们观察这几种氨基酸的结构式，它们在结构上有什么相同点和不同点？（回答：共同点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个竣基连在同一个C上；不同点：R基不同。）讲述：蛋白质分子做为一种高分子化合物，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？是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。（教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及把形成的产物叫做二肽的原因。）（教师再以同样的方法，演示三肽化合物的形成。）（由学生写出由四个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式，并注明生成的水分子数和形成肽键的数目。学生到黑板上演示，如有错误予以纠正）（挂图：胰岛素的化学结构图。以此引出多肽、肽链的概念，引导学生观察肽链及肽链所形成的空间结构。）讲述：许多的氨基酸通过肽链相互连接成多肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。师生共同归纳出：教学过程提问：既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？（投影：血红蛋白的空间结构图。）（学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行对比分析。）（回答：因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量不同，并且每种蛋白质折叠而成的空间结构不同。）提问：如果组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数目相同，每种蛋白质的空间结构也相同，那么，蛋白质的结构就完全一样了吗？讲述：下面我们做一个游戏，我这里有S、O、P、T四个英文字母，请大家组成几个单词。学生可组出以下几个单词：stop（停止）、spot（点）、post（邮政）、pots（壶）。J讲述：大家看到，四个字母按照不同顺序排列，组成了不同意义的单词，那么组成蛋白质的氨基酸数目很多，如果排列顺序不同，会不会形成不同种类的蛋白质？（学生表示同意。）小结：蛋白质结构多样性的原因：（1）组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目不相同；（2）组成每种蛋白质的氨基酸排列顺序不同；（3）每种蛋白质分子的空间结构均不相同。提问：根据生物学中结构和功能相适应的原理，蛋白质有多种结构，必然会有多种功能，请大家回忆初中生物学中涉及了蛋白质分子的哪些功能？学生经过讨论可举出如抗体、酶、激素（胰岛素）作用的例子，教师加以归纳，总结出蛋白质的多种功能，即功能的多样性。（教师介绍我国在人工合成蛋白质上取得的成就，如1965年，我国科学家在世界上首次合成牛胰岛素为揭开生命奥秘所做的贡献等。）复习巩固（投影）：1磷脂、血红蛋白、DNA、淀粉共同具有的化学元素是（）AC、H、0、N；BC、H、0、N、P、SCC、H、0、P、N；DC、H、0。2：据下列结构式，回答问题：CH3HH|H2NCCONHCCONHCCOOHHCH2CH2COCOOHNH2（1）该化合物中有种氨基酸。（2）该化合物中有个肽键。（3）该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的，这样的反应叫做。（4）该化合物叫做。答案：1D2（1）3、（2）2、（3）3、2、脱水缩合（4）三肽。第三课时生物催化剂酶教学流程教师活动学生活动教学意图新课导入【创设情境】在日常生活中，大家有没有发现我们身边有哪些日常用品跟酶有关?出示实例：加酶洗衣粉、多酶片、溶菌酶含片等药品。联系生活实际，导入新课。新课讲授一、酶的发现二、酶是生物催化剂三、酶的特性(一)酶的催化活性极高(高效性)(二)酶有专一性【过渡】为什么在使用含酶的洗衣粉时最好用温水呢?这就需要我们深入了解酶。科学家对酶的研究可谓一波多折。【展示资料】早在18世纪以前，人类就发现无论吃进的食物有多大块，到排出时却都找不到大块物质。其原因曾困惑了人们很久很久，大家能否帮助他们解开这个迷?【展示资料】1773年，意大利的斯帕兰扎尼实验，探讨相关问题和实验设计的巧妙之处。教师引导:你认为还有什么缺陷?你可以把这个实验进一步的完善吗?教师进行教学及时评价。【小结】经过科学家的研究，这种物质是由消化系统分泌的分解淀粉、脂肪以及蛋白质的酶，1836年，德国的施旺(Schwann)从胃液中提取出了消化蛋白质的物质，即胃蛋白酶。【过渡】事实上，所有生物体内都存在酶，只要是活细胞都能产生酶。那么，是不是酶只能在生物体内才发挥作用呢?法国的巴斯德对此作了进一步的研究。【展示资料】 19世纪，人们开始认识到酵母菌与酒精发酵有密切的关系.酿酒过程中，澄清透明的含糖汁液冒出大量泡沫，渐渐失去了原有的甜味，变成了酒。法国巴斯德认为酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。而德国李比希却认为，引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。两种观点争执不下。你支持哪个观点，并设计实验说明。教师进行评价【展示资料】19世纪初，德国毕希纳把酵母细胞用石英砂研磨，加水搅拌，再加压过滤，得到无细胞的酵母汁，最后中加入葡萄糖，一段时间后观察到气泡，糖液变成了酒。他将酵母细胞中能引起发酵的物质称为酿酶。这个实验支持了哪种观点?从中你可以知道这种酿酶来自于哪里?【检测旧知】这种酿酶是不是蛋白质?如果已经提取到这种酿酶，你如何检验?【过渡】科学研究离不开技术的支持，现在看来很容易的事对当时的科学家来说却经过了很长时间的研究才得以证实。【展示资料】美国萨姆纳提取了脉酶，并且证明脉酶是蛋白质，到现在为止，分离得到的绝大多数酶是蛋白质。20世纪80年代美国切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化功能。问:现在你觉得酶的本质是什么?对学生不完整的概念做出更正。总结:酶是活细胞产生的一类有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的催化机理认为生化反应与酶无关一酶必须在活细胞内起作用一只要条件适宜，就可发挥催化作用。 【指导交流请根据以上所说的酶的作用和化学本质，请同学们归纳酶的概念。教师适时点拨，组织学生评价，最后归纳总结：酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物。【展示实验一】过氧化氢可被无机催化剂二氧化锰分解为水和氧气;在体内可被过氧化氢酶分解为水和氧气。【讲解】过氧化氢酶可从动植物体内获得(新鲜的马铃薯或动物肝脏)。实验材料：过氧化氢溶液、动物肝脏研磨液(或马铃薯块茎小块)、二氧化锰、卫生香等。【教师活动】让学生上讲台帮助教师完成演示实验;教师提醒学生注意实验设计的原则:对照、控制单一变量、可操作性等等。引导学生利用不同实验材料进行实验探究。结论：1.过氧化氢酶的催化效率比无机催化剂高很多;2.马铃薯中的过氧化氢酶的活性比动物肝脏中的要弱。【教师补充讲解】1.一般来说，酶的催化效率是无机催化剂的10的7次到13次方倍，这就是酶的高效性;【教师活动】提供实验材料，引导学生进行实验探究：一种酶能催化所有的生化反应吗?1.让学生按实验方案进行实验;2.利用实验保温的空余时间，组织学生对实验方案进行分析讨论，引导学生分析几次水浴的目的差异，本尼迪特试剂的作用等;3.评价学生的实验情况，随时指出存在的操作问题。4.得出结论:有砖红色沉淀说明有还原性糖的产生;淀粉酶只能水解淀粉，蔗糖酶只能水解蔗糖。【补充讲解】生物体每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这就是酶的专一性。消化道里含有的消化酶起作用。小组讨论，让各小组展示讨论成果，得出结论，拓宽视野。学生思考讨论，各抒己见支持促使酒精发酵的是酵母中的某种物质，而不是酵母菌本身.学生：是的，可双缩脉试剂酶是蛋白质和核酸完成任务单第一部分阅读、分析、讨论、回答观察实验方案，对实验方案中的相关内容进行分析和讨论。观察实验现象，分析实验结果，得出实验结论。完成任务单的第三部分阅读实验方案，按方案进行探究实验。对实验方案中的相关内容进行分析讨论。观测实验现象，分析实验结果，得出实验结论。完成任务单的第三部分内容。掌握酶的本质，通过对酶发现史的认识，体验科学探究的历程，养成敢于质疑和勇于探索的精神。分析、讨论发散思维。从问题的提出到实验方案的进一步完善，实验结论等过程有利于培养学生的创新思维以及探究能力等，为酶的概念教学做下铺垫从材料中得出准确的概念，有利于使学生学习的综合性增强。从老师的评价和学生的参与中获得成功的喜悦。使己经掌握的知识得到应用设置的陷进可以使学生在纠错过程中加深对酶本质的认识。对学生进行情感教育和科学精神的渗透。培养学生非析、归纳、设计与总结的能力。课堂小结【教师活动】本节课我们重点掌握酶的化学本质以及酶的特性:高效性、专一性作业布置:课后完成任务单我的收获部分回顾本节内容的知识要点。完成任务单的课后练习和综合创新部分。对本节内容的知识点形成一个知识网络板书设计第四课时贮存能量的大分子糖类提供能量的大分子脂质生物大分子的碳链骨架教学过程及内容复习引入1、元素，C、H、O和N含量最高，是构成细胞的主要元素2、水的生理作用3、无机盐的作用（举例说明）教师过渡主要元素经过共价键或离子键构成细胞的物质，在上节课中我们已经了解了无机化合物，也具体学习了水和无机盐的生理作用，而这节课我们就来学习有机化合物。教师设问首先大家要先明确，有机化合物是指碳化合物，那一氧化碳，二氧化碳和碳酸盐是有机化合物吗？学生回答不是教师设问构成细胞的物质主要是有机化合物，细胞所含的有机化合物的种类很多，为什么？学生阅读引导学生阅读教材P7，主要是由碳原子的结构决定的教师活动展示碳原子结构示意图。教师讲述碳原子之间共用电子，形成CC，结果形成长的碳链，成为碳骨架，其中的碳还可以与其他原子共用电子。于是，就形成了碳的各种结构。碳链中碳原子游离的键还可以与H、O、N、S、P等结合，就可以形成许多有机化合物了。所以说碳是生命系统中的核心元素。我们已经知道四类主要的有机化合物糖类、脂质、蛋白质、核酸，这些分子因为相对分子质量非常大，所以被称为生物大分子。教师设问大家喜欢吃什么作为早餐？午餐和晚餐呢？为什么吃这些食物会饱呢？这些物质的成分有什么共同的特征？学生讨论情况一：这些食物都含有糖类情况二：学生不知道，教师通过讲述这些食物都有甜味，引导学生得出这些食物都含有糖类教师讲述糖类是主要的能源物质。PPT展示糖类分子由C、H、O三种元素构成，多数糖类分子中H : O=2 : 1，类似水分子，也称为“碳水化合物”。举例说明哪些物质属于糖类学生回答葡萄糖，冰糖，白砂糖；还有淀粉，纤维素等教师讲述根据糖类是否能够水解及水解后的产物，分为单糖、二糖和多糖。那么这些单糖、二糖和多糖有哪些种类，分布情况以及功能是什么？学生阅读教材P8-9，作回答。教师归纳概念种类分布功能单糖不能水解的糖葡萄糖动植物细胞细胞内主要的单糖，最重要的能源物质果糖多在植物细胞，少在动物细胞半乳糖动物细胞核糖主要在细胞质是核糖核酸（RNA）的组成成分脱氧核糖主要在细胞核是脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分二糖水解后能生成二个分子的单糖蔗糖植物细胞能水解成葡萄糖等单糖麦芽糖植物细胞乳糖动物细胞多糖水解后能生成多个单糖分子的糖淀粉植物细胞 （稻米、面粉等）植物体内重要的贮能物质纤维素植物细胞（木材和棉花等）细胞壁的主要组成成分糖元动物的肝脏和肌肉动物体内重要的贮能物质教师设问当人们进食过多，不运动，就会发胖？主要是因为什么增多？学生回答脂肪教师设问对，脂肪多了虽然不美观，但脂肪也有很重要的作用，即使是所谓的骨感美女也有脂肪。脂肪它只是脂类的一种，平常哪些食物中含有脂类比较多呢？学生回答肥肉，食用油教师设问那脂类还有哪些种类，组成元素是什么？学生阅读引导学生观看P9图1-6 主要由C、H、O3种元素组成（提