005 案例：生命活动的主要承担者——蛋白质.doc

案例：生命活动的主要承担者蛋白质永泰三中 鄢庆煌一、教学内容分析高中生物必修1“分子与细胞”中“生命活动的主要承担者蛋白质”这一节是在学习“细胞中的元素和化合物”基础上，学习蛋白质的结构和功能。与前后知识联系紧密。关于蛋白质的结构是本节教学的重点和难点。教师在讲述蛋白质的组成和结构时，可以按照以下教学思路来设计教学过程：通过列举日常生活中我们每天必须摄取的营养物质入手使学生认识到蛋白质的重要性；指出对生物大分子结构的研究，常采取分层认识的方法；对蛋白质的组成和结构的教学，可从元素、基本单位氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。在讲述肽时，要注意讲清缩合、肽键、二肽和多肽的概念。要指出每种多肽具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序，这种特点决定着肽的空间结构。为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。对于蛋白质的空间结构，教师不必详细讲述，可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察，了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。但是应该对学生指出，蛋白质的生理作用依赖于其自身特定的空间结构。在讲述蛋白质的功能时，应该注意从列举典型的、易于理解的例子中，概括出蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构成分和在生命活动中发挥的重要作用。另外，在关于蛋白质结构内容的教学中，要充分利用教材中的示意图，来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。二、学生学习情况分析学生还没有学习有机化学，对有机物、结构式、基团、氨基酸结构式较难理解。讲到氨基酸结构时，先在黑板上写出甲烷结构简式：讲述：用一个-NH2，一个-CooH，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：三、教学设计思路采用师生互动式教学即：教师设计指导读书思考题，学生带着问题读书，思考讨论交流，学生回答问题，学生之间相互补充完善，师生共同归纳总结。四、教学目标1、知识与技能(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、过程与方法(1)培养学生跨学科的分析综合能力。(2)收集资料、分析资料的能力。3、情惑态度与价值观(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。五、教学重点、难点教学重点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。六、教学过程设计课前准备教师准备几种氨基酸的结构图；学生准备一些食品的成分说明书。情境创设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。(1)它的基本组成是什么呢?(2)蛋白质含量这么大，在生命活动中承担什么作用呢?师生互动展示说明书，让大家分析问题讨论:蛋白质由哪些化学元素组成?从蛋白质的化学元素组成上看，它主要是由C、H、O、N、4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。书写：计算下面几种物质的相对分子质量:H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C30H4 816O872N280S8Fe4（红蛋白) 问:蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点?答:它的相对分子质量较大，是高分子化合物。(课本图示: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)讨论: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?教师写出一个甲烷的结构式。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:（书写几种氨基酸的结构式）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?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羧基连在同一个C上；不同点:R基不同)总结得出:由于R基的不同，构成了氨基酸的种类不同，在生物体中组成的蛋白质的氨基酸约有20种。R基上可以有氨基，也可以有羧基，所以造成了氨基酸在溶液中呈现不同的pH。在人体内有的氨基酸不能在人体细胞内合成的，如赖氨酸、色氨酸等，但是它又是构成蛋白质必不缺少的，所以要对这类没法合成的氨基酸(必需氨基酸)要有一定量的补充，这样才能满足生长发育的需要。讨论:蛋白质分子作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。（黑板书写）(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)该过程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。许多的氨基酸通过肽键相互连接成多肽链，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:氨基酸肽链(一条或多条) 蛋白质讨论: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?挂图：血红蛋白的空间结构图问:学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行对比，分析组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序是否相同?答:因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列次序不同。组成蛋白质的氨基酸数目很多，由于数目、种类、排列顺序不同，会不会形成不同种类的蛋白质。再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别，这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。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。讨论: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)教师精讲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:有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白)；有些蛋白质有催化作用(酶)；有些蛋白质有运输作用(载体蛋白)；有些蛋白质有调节作用(激素蛋白)；有些蛋白质有免疫作用(抗体)。对于生物体来说，蛋白质是必不可少的，这在生物体的各项生命活动中都担当重要的作用，所以可以说一切生命活动都离不开蛋白质，这是生命活动的主要承担者。七、教学反思1、本节课中判断某些化合物是否为氨基酸，学生较难掌握，可通过练习来训练。2、有关脱水缩合的反应式，氨基酸分子中哪部分为R型，学生较难理解，要加强这方面练习。3、多肽链中氨基酸基数、脱水数、肽键数这方面学生较容易错，要加强练习。八、点评遵循上述的教学设计，这节课的教学活动取得了良好的效果。主要表现为：课堂气氛活跃，学生相互帮助，通过讨论主动获取新知识，充分体现了学生的主体地位。教育的课内外引导也恰到好处，体现了课程标准的要求和理念，实现知识、能力、情感态度与价值