高中生物-生命活动的承担者-蛋白质教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE7PAGE“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计高一生物必修一导学案编号：编写人审核人高一生物组编写时间使用时间2016.3课题生命活动的主要承担者——蛋白质课型新授课学习目标氨基酸的结构通式及特点氨基酸脱水缩合过程蛋白质多样性原因合作探究【预习导航】一、氨基酸及其种类1．蛋白质的相关内容(1)细胞中的含量：只比少，占细胞鲜重的，干重的50%以上，是含量最多的有机物。(2)化学组成：主要有4种化学元素组成，很多重要的蛋白质还含有元素。2.组成蛋白质的基本单位是。在生物体中组成蛋白质氨基酸约有种。3.观察教材P20的几种氨基酸的结构，总结氨基酸的结构特点为：(1)每种氨基酸分子至少含有（）和（），并且都有和连在上。（判断氨基酸的依据）(2)不同的氨基酸就在于不同。4.氨基酸的结构通式为：5.知识链接：根据能否在人体内合成，可将氨基酸分为（8种），依次为甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（记忆口诀：甲来借一本亮色书）和（12种）。玉米的蛋白质中缺少，富含色氨酸，而大豆的蛋白质中缺少色氨酸，富含赖氨酸，可在膳食中合理搭配，使蛋白质中的氨基酸达到互补平衡，提高食物营养价值，称为蛋白质的互补作用。经常食用、、和，一般不会缺乏必需氨基酸。二、蛋白质的结构及其多样性6.脱水缩合：一个氨基酸分子的（）和另一个氨基酸分子的（）相连接,同时脱去一分子的水的结合方式。7.肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键，其结构式为二肽：由氨基酸分子缩合而成的化合物，含有个肽键。三肽：由氨基酸分子缩合而成的化合物，含有个肽键。多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物。多肽通常呈链状结构，叫做。8.一条或多条肽链通过一定的互相结合在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。这些肽链不呈，也不在同一个。9．蛋白质多样性的原因：（1）在细胞内，每种氨基酸的成百上千。（2）氨基酸形成肽链时，氨基酸的千变万化。（3）肽链的盘曲、折叠方式及其形成的千差万别。三、蛋白质的功能10．许多蛋白质是构成和的重要物质，称为结构蛋白。11．细胞内的化学反应离不开的催化。绝大多数酶都是。（催化功能）12．有些蛋白质具有的功能。（如：血红蛋白）13．有些蛋白质起作用，能够机体的生命活动。（如：胰岛素）14．有些蛋白质有功能。（如：抗体）15.一切生命活动都离不开，是生命活动的主要承担者。16.知识链接：在蛋白质溶液中加入食盐，就会看到白色的絮状物析出，这种现象称为盐析作用，兑水稀释后，絮状物消失，在上述过程中，蛋白质的空间结构没有发生变化。而蛋白质在高温、强酸、强碱等条件下会发生变性，是因为蛋白质的受到破坏，不能恢复原来的状态。四、预习自测1、每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上。（）2、每种氨基酸共有的结构是（）3、各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同。()4、二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合而形成的化合物，含有2个肽键。（）5、多肽是有一定空间结构的蛋白质。（）6、脱水缩合过程中脱掉一分子水，形成一个新的化学键。（）7、两个蛋白质含有的氨基酸的种类、数量、排列顺序都相同，则这两个蛋白质相同。（）【课堂探究区】【知识目标一】蛋白质的功能将蛋白质实例与功能连线实例蛋白质功能肌肉、毛发等免疫功能绝大多数酶信息传递和调节血红蛋白催化作用胰岛素运输功能抗体构成细胞和生物体【知识目标二】氨基酸的结构1、用圈出以下氨基酸的共同结构。甘氨酸丙氨酸亮氨酸缬氨酸2、尝试构建氨基酸的结构通式。结合课本P21，小班合作准确描述氨基酸的结构特点。特别提醒特别提醒C原子、H原子O原子、N原子分别形成几个化学键？【试一试】判断以下化合物哪些属于氨基酸，用“V”和“X”表示，并说明理由。【知识目标三】氨基酸脱水缩合过程1、请将氨基酸写在下面的三个虚线框中（要求氨基在左，羧基在右）。R基的结构为-H-CH2-COOH-CH3观看微视频，小班合作完成第1题中前2个氨基酸的脱水缩合。独立完成第三个氨基酸的脱水缩合。特别提醒特别提醒（1）H2O分子中的O原子和H原子分别来自哪些基团？（2）肽键的书写方式是：（3）R基中的氨基或羧基是否参与脱水缩合？4、结合脱水缩合过程，小班合作分析以下问题；（1）若n个氨基酸形成一条肽链，共形成多少肽键，失去多少水分子？若n个氨基酸形成两条肽链，共形成多少肽键，失去多少水分子？若n个氨基酸形成m条肽链呢？试总结形成失去水分子数、肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系？【知识目标四】蛋白质结构多样性的原因请根据以下图示总结蛋白质结构多样性的原因1、2、3、4、【课堂检测】1、下面是一肽链结构示意图，据图回答问题（1）该结构式中表示氨基的是（填序号）。表示羧基的是（填序号）；该化合物共有个氨基和个羧基。（2）该化合物由个氨基酸失去分子水而形成的，这种反应叫做。（3）该化合物的氨基酸种类不同，是由决定的，其序号是。（4）该化合物称为，含有个肽键，其序号是。（5）蛋白质中的氮主要存在于。【课后巩固】用18O标记的氨基酸脱水缩合生成的蛋白质，同时有H218O产生，那么水中的18O来自氨基酸的（）A.-COOHB.-NH2C.-RD.-COOH和-NH22、同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水。而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于（）A.两者R基组成的不同B.两者的结构完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多3、肌肉蛋白和血红蛋白都是蛋白质，但它们的功能不同，其原因最可能是A.它们的组成元素不同B.它们的相对分子质量不同C.它们的分布部位不同D.它们所含的氨基酸种类、数目、排列顺序及空间结构不同4、甘氨酸(C2H5O2N)和X氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则X氨基酸是（）教学过程：导入：课件展示两组照片，创设情景，激发兴趣，引出课题。（1）安利蛋白粉广告。(2)三鹿毒奶粉事件专题报告引言：“这两次奶粉事件都与一种物质有关，这种物质就是蛋白质。”从而引出课题。展开：师生互动，展示课前准备的食品说明书，完成书本P20页的问题探讨，对蛋白质有一个大概的了解。通过表格数据的分析，主要解决三个问题：a、蛋白质在细胞中的含量b、组成蛋白质的化学元素c、蛋白质的相对分子质量。1、蛋白质的基本组成单位：氨基酸第一步：通过课件资料介绍两个化学里的官能团：氨基和羧基，并明确它们的分子式和分子结构简式。为后面的学习打下基础。氨基—NH2羧基—COOH第二步：通过动画播放，先呈现甲烷分子的动态模型，再用鼠标把代表氨基和羧基的球分别拖至甲烷分子模型中代表氢的小球处，变化成为甘氨酸的分子结构式；再用鼠标任意点击模型中代表氢的小球，用一个甲基代替，演变成一个丙氨酸的分子结构式。在此基础上，趁势诱导，让学生比较分析“在整个的变化过程中，变中是否蕴涵着不变的东西？”学生观察讨论，达成共识，对组成蛋白质的氨基酸的结构特点有了初步的了解，同时也在学生头脑中树立了比较清晰的氨基酸的形象。第三步，呈现六种组成蛋白质的氨基酸的结构式，让学生找出其中的相同点和不同点。通过屏幕闪烁的方式，把丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、组氨酸这六种氨基酸的共同部分重点突出，然后引导学生讨论分析，把这六种氨基酸的共同部分用自己的语言描述“每个氨基酸都有一个氨基和羧基，并且它们连在同一个C原子上，这个C原子上还连接有一个H原子”。紧接着用不同颜色标记每种氨基酸的不同部分，让学生有一个直观的印象并明确这不同部分用R来表示，请学生尝试写出氨基酸的结构通式，屏幕显示正确写法，让学生自我纠错。然后用—CH2—COOH代替R基，问学生：“现在这个氨基酸有几个羧基？”“两个”“那么刚才同学们所描述的氨基酸的特点有没有什么漏洞？”让学生意识到刚才答案的不严谨，并加以补充。师生共同努力，归纳总结氨基酸的结构特点“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原子上，这个C原子上还连接有一个H原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。”第四步：以游戏的形式加强印象。请一个学生上来，两手张开，面向同学。“你们觉得这样的造型像不像一个氨基酸？”“像！”“张开的两手分别代表一个氨基和羧基，并拢的两脚代表一个H原子，头代表R基，连接各部分的躯干代表那个中心C原子。”趁学生情绪高涨的时候，及时反馈。2、氨基酸是如何组成蛋白质的？第一步：先结合游戏大胆猜测，如果两个同学分别代表两个氨基酸，那么他们之间要建立关系，应如何建立？“手拉手”再大胆猜测“是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基建立联系”。第二步：展示动画课件，演示两个氨基酸的脱水缩合的过程。讲明脱水缩合的概念，特点，肽键的正确写法，以及产生的化合物的名称。第三步：学生尝试写出两个氨基酸脱水缩合的模式图；并且请一个学生上黑板演示，教师在纠错基础上板图，其他同学及时纠正，查漏补缺。利用板图分析失去水分子数和形成肽键数以及水中H\O的来源。并且引导学生分析二肽化合物至少含有的氨基和羧基数。第四步：课件展示二肽化合物形成三肽的过程，分析失去水分子数和形成肽键数，至少含有的氨基和羧基数。第五步：依次类推，归纳氨基酸构成蛋白质的结构层次脱水缩合脱水缩合脱水缩合盘曲折叠形成复杂空间结构氨基酸二肽多肽蛋白质第六步：完成例题，拓展延伸第七步：归纳规律，理清思路：肽键数＝氨基酸数－肽链数＝失去的水分子数氨基和羧基数=肽链数3、.蛋白质种类多样的原因[游戏]请六个同学上台组成一条肽链，然后三个同学交换排列顺序，接着替换掉其中的两个同学，最后加两个同学上去，在游戏过程中让学生分析蛋白质种类多样的原因。a氨基酸的数目成百上千。b氨基酸的种类不同c氨基酸的排列顺序千变万化。d多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。学生看书，归纳总结蛋白质功能4蛋白质的功能多样性a构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白)b催化作用(酶)c运输作用(载体蛋白)d调节作用(激素蛋白)e免疫作用(抗体)总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担着。最后，课堂小结，以课件展示本节课的知识框架，再次回顾本堂课的教学重点。生命活动的主要承担者——蛋白质学情分析我校高一年级属于平行分班，各班平均分配生源，所以各班中学生个体差异较大。学生虽然有一些蛋白质的初步知识，但是由于缺乏应有的有机化学知识（化学键、结构式等），以及数学的排列和组合的有关知识，而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。这些为本节课的深入学习带来了很多困难。教学中，我借助球棍模型来增加学生的空间感，认识氨基酸是一种空间结构；通过安排学生活动来弥补知识不足带来的困难。从学生日常生活所吃的食物中的营养成分入手，很容易引起学生的共鸣，激发学生学习的热情，点燃思维的火花，起到超乎想象的效果。《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学反思一、本节内容涉及到了有机化学的相关知识，所以了解学生的有机化学知识基础非常重要。而高一新生在初中没有学过有机化学的内容，高中化学还没进行到有机化学部分，所以在教学中要充分考虑到学生的有机化学知识不足，要加强基本概念的讲解，避免学生不理解。二、本节课中氨基酸的结构特点是重点，氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质的结构和功能是难点。我在教学时结合学生的认知，把人的躯干比作碳原子，两臂比作氨基（—NH2）和羧基（—COOH），双腿比作氢原子（—H），每个笑脸比作侧链基团（R基）进行了教学设计，由于侧链基团（R基）的不同从而区分不同的氨基酸，使学生很形象的理解了本节课的重点。又进行了让一排的学生手拉手比作氨基和羧基进行脱水缩合形成多肽的教学设计，很好的突破了本节的教学难点，取得了比较理想的教学效果。

三、在备课的过程中，我尽力形成一个条理清楚、教学风趣的的风格，注重语言和板书的设计。同时注意课堂中出现的机会，进行情感价值观教育。在本节课中我根据科学史话，对学生进行了爱国主义的教育。

四、在教学时考虑到学生的认知基础，设计了从甲烷入手，逐一替换氢，由已知到未知，让学生了解了氨基酸构成的基本方式。对于蛋白质的功能，让学生自主阅读和通过图片进行总结。

我深知，充分的备好课是上好一堂课的前提，在以后的教学中我会更加努力，争取备好每一堂课，上好每一堂课。生命活动的主要承担者——蛋白质教材分析本节内容为普通高中课程标准实验教科书人教版高中生物必修一模块第二章的第二节内容，是本章的重点内容。在课程标准的具体内容标准中，与本节内容对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。本节重点为：氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程蛋白质的结构和功能；难点为：氨基酸形成蛋白质的过程以及蛋白质结构多样性的原因。要达成这一目标，教学中应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线，联系初中知识引导学生说出有关蛋白质消化与吸收、重要功能等知识，首先学习蛋白质的功能，而后引出蛋白质的基本组成单位——氨基酸，重点学习氨基酸的结构特点，然后组织学生进行探究活动，掌握脱水缩合过程，最后自主总结蛋白质结构多样性的原因。阐明结构与功能的适应观点，让学生认可——蛋白质是生命活动的主要承担者。生命活动的主要承担者——蛋白质评测练习一、选择题1.下列各项关于氨基酸的叙述中,正确的是()A.氨基酸是蛋白质分子的组成单位,由氨基和羧基组成B.每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基C.两个氨基酸分子脱水缩合形成多肽D.组成生物蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基并连接在同一个碳原子上2.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述中,正确的是()A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B.高等动物都能合成生命活动所需的20种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,不同细胞会产生不同的蛋白质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②C、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形成具有一定空间结构的蛋白质分子A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑥⑤C.②①④③⑤⑥ D.②①③④⑤⑥4.蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一,具有多样性和特异性,其结构与功能相适应。下列有关蛋白质类物质与其功能对应正确的是()A.胰岛素与调节B.干扰素与催化C.DNA连接酶与DNA转录D.载体蛋白与免疫5.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个。由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A.798、2和2 B.798、12和10C.799、1和1 D.799、11和96.某蛋白质分子的相对分子质量为11054,20种氨基酸的平均相对分子质量为128,在形成该蛋白质分子时脱去水的相对分子质量共1746,则组成该蛋白质的肽链数是()A.1条 B.2条 C.3条 D.4条7.有一条由12个氨基酸缩合而成的多肽链,其分子式为C33H56O16N12S2,已知该肽链由以下四种氨基酸组成,并有3个甘氨酸参与其中。甘氨酸H2N—CH2—COOH丙氨酸丝氨酸半胱氨酸请你推断参与该十二肽合成的丙氨酸数目为()A.3个 B.4个 C.5个 D.6个8.含有215个N原子的200个氨基酸,形成了5个四肽、4个六肽和1个2条肽链构成的蛋白质分子。这些多肽和蛋白质分子中,肽键和氨基数目的最大值分别是()A.200和200 B.200和215C.189和11 D.189和269.下图是某蛋白质分子的结构示意图,图中A链由21个氨基酸组成,B链由19个氨基酸组成,图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中,错误的是()A.该蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序等B.该蛋白质分子中至少含有两个羧基C.图中“—”代表的化学键全是在高尔基体中形成的D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686二、非选择题10.生物体内某些重要化合物的元素组成如下:(1)图中X代表的元素是。

(2)a的结构通式可表示为;由a→A的过程中,有下列数量关系:失去水分子数=分子数-数。

(3)A可分为A1、A2、A3……其原因从a分析是因为:①_______________________,

②_______________________,

③_____________________;

从A分析是因为__________________________________;

从C1分析是因为__________________________________。

11.科学家从某人的食糜中发现有如下图所示结构的化合物,那么:(1)这种化合物叫,构成它的基本单位是。若它在小肠中被水解,则不可能产生的是下列哪种物质?。

A. B.C. D.(2)若用组成该化合物的基本单位每种各一个,重新合成新的物质,最多可形成种。这是由于形成它的基本单位的不同造成的。

(3)通过实验得知该化合物能与双缩脲试剂发生反应,溶液颜色呈,这是由于化合物中含有(写结构式)的缘故。

(4)现有99个氨基酸(假设它们的平均相对分子质量为100),在细胞的(细胞器)中,通过的方式形成一条环状的多肽链。则其相对分子质量比原来减少了,此环状的多肽链含氨基的数量最少是个,含肽键个。

12.蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。为探究乙醇能否使蛋白质变性,设计如下实验:(1)取两支试管,编号A、B,向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液,再分别加入2mL可溶性淀粉溶液,混匀后再向A试管中加入5滴无水乙醇,向B试管中加入蒸馏水。(2)将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的水浴中维持5min。(3)从温水浴中取出A、B试管,各加入1mL斐林试剂摇匀,放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min,观察试管中出现的颜色变化。根据科学性原则,分析以上实验能否达到实验目的?应如何改正?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________13.国家食品药品监督管理局认定“东方牌”系列奶粉为不合格产品,经查,该系列奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的奶粉简单勾兑而成。由于含有大量糖类物质,而蛋白质含量低,婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请回答下列问题。(1)劣质奶粉中含有大量还原糖,如果用斐林试剂鉴定,则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后,还必须经过处理,预计试管中混合液的颜色变化是。

(2)如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质,应选用的试剂是。

(3)评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸,缺乏则会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究,请补充并完善他们的实验原理和实验方案:材料用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。实验原理:__________________________________。

实验方案:①配食:,配制成食物A;

,配制成食物B。

②分组:将20只大鼠平均分成甲乙两组,分别称量其体重。③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A;______________________