【金识源】高中生物2.2生命活动的承担者蛋白质名师精选教案新人教版必修1

1、名校名 推荐生命活动的主要承担者蛋白质一、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【生物】人教版模块一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，与本节内容相对应的条目是“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， 首先学习蛋白质的基本组成单位氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，然后, 组织学

2、生进行探究活动，认识蛋白质结构多样性的原因，再结合教材中蛋白质主要功能示例，进行这一部分的学习。最后，阐明结构与功能的适应的观点，让学生认可蛋白质是生命活动的主要承担者。二、三维目标1知识目标：(1) 写出氨基酸的结构通式，说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程。(2) 概述蛋白质的结构和功能。2能力目标：(1) 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。3情感、态度和价值观目标：(1) 关注蛋白质研究的新进展。三、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。四、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。五、教学策略关于蛋白质的结构

3、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

4、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。本节计划用2 课时完成课程教学。六、教学准备1学生的学习准备：完成课前预习学案。2教师的教学准备：制作多媒体课件，印制学案，提前下发课前预习学案。七、教学环节第一课时蛋白质的基本单位及结构【情境导入】1名校名 推荐当你购买某些食品时，包装上常附有食品成分说明，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。

5、（ 1） 你知道氨基酸是什么？它的种类和结构特点是什么（ 2） 氨基酸与蛋白质的关系是什么？它如何形成蛋白质？（ 3） 氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，脱去的水分子数和形成的肽键数是多少？（ 4） 蛋白质多样性的原因？师生互动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。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。（课本图示：显示胰岛素结构模型图）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

6、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）甘氨酸丙氨酸半胱氨酸问：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，

7、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是列有办法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。（展示动画课件）2名校名 推荐（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

8、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：氨基酸脱水缩合肽链（一条或多条）盘曲折叠蛋白质讨论：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？（投影：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、

9、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。评价反馈1心肌细胞中含量最多的有机物是（）A水B脂肪C蛋白质D糖类2关于氨基酸种类的叙述，最正确的是（）A氨基酸的种类约20 种B生物体内氨基酸约有20 种C构成生物体蛋白质的氨基酸约有20 种 D每种蛋白质的氨基酸约有20 种3在成年人体内能合成

10、但在婴儿体内不能合成的氨基酸的种数和名称为（）A一种；组氨酸B二种；组氨酸、赖氨酸C一种；甘氨酸D二种；甘氨酸、丙氨酸4狼体内有a 种蛋白质， 20 种氨基酸；兔子体内有b 种蛋白质， 20 种氨基酸。狼捕食兔子后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是（）A a+b ， 40B a ， 20C 大 于a ，20D小于 a，205如下图所示的氨基酸中，不属于构成蛋白质的氨基酸的是（）6. 如果一个氨基酸分子中含有2 个氨基，其中一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，那么，另一个氨基的位置是（）A和氨基端相连B和羧基端相连C和氢相连D 在 R 基上3名校名 推荐7两个氨基酸缩合

11、形成二肽，并生成一分子水，这一分子水中的氢来自于（）A氨基B羧基C氨基和羧基D连在同一个碳原子上的氢8组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是（）A NHCOB NH COC NH2 COOHD NHCOOH参考答案：1 C2 C 3 A4 D5 B 6 D 7 C8 B课堂小结元素（C、H、O、N 等）组成氨基酸（约 20 种）缩合多肽一条或几条盘曲折叠蛋白质（承担各种功能）布置作业P24 一、基础题1、 2、3。第二课时：蛋白质的功能及蛋白质合成相关计算情境导入：上节课我们学习了蛋白质的有关知识，知道了蛋白质基本单位、结构通式及连接方式，那么，蛋白质做为生命活动的承担者，到底都承担哪些功能呢？

12、这节课我们就来学习一下。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。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？一、蛋白质的功能A、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分。如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白；构成生物膜的蛋白质。B、催化作用：生物体各种新陈代谢活动几乎都是由酶催化进行的，而酶几乎都是蛋白质。C、运输作用：红细胞中的血红蛋白是运输氧气和二氧化碳的工具。D、调节作用：蛋白质类的激素，如胰岛素和生长激素等，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。E、免

13、疫作用：免疫过程中产生的抗体都是蛋白质。F、通透作用： 生物膜上的蛋白质对某些物质透过细胞膜或细胞内的膜结构有重要作用，如细胞膜上的载体。G、识别作用：细胞膜与多糖结合形成的糖被与细胞表面的识别具有密切关系。H、运动作用：骨骼肌的收缩、肠的蠕动和食道的吞咽动作等，大都是由它们所含的蛋白质分子（肌球蛋白、肌动蛋白）的相对滑动而进行的。二、蛋白质合成相关计算4名校名 推荐1. 氨基酸脱水缩合的过程2过程分析(1) 脱水缩合产生的 H2O中的 H 来自于 COOH和 NH2，而氧则只来自于 COOH。(2) 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。(3)R 基中的 NH

14、2 或 COOH不参与主链中肽键的形成，故多余的NH2 或 COOH位于 R基中。3相关计算(1) 蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系：肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。(2) 蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。游离氨基或羧基数目肽链数R基中含有的氨基或羧基数。(3) 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由 n 个氨基酸分别形成1 条肽链或 m条肽链：形成肽脱去水分多肽相对分形成肽键数氨基数目羧基数目链数子数子质量n 1n 1na 18( n1至少 1 个至少 1

15、个1)mnmnmna 18( n至少 个至少个mmm)例题精讲：1、已知 20 种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98 个，此蛋白质的分子量最接近于()A 12 800B 12 544C 11 036D12 288解析： 氨基酸分子相互结合的方式叫做脱水缩合。缩合的过程脱水， 相邻氨基酸分子通过肽键连接。 多个氨基酸分子脱水缩合成一条多肽链时，所具有的肽键数和脱掉的水分子数等于参加缩合反应的氨基酸分子数减去1。根据题干给予的条件，则此蛋白质分子由100 个氨基酸缩合而成，脱掉的水分子数目为98个，故此蛋白质的分子量为100 128 98 18 11036。

16、答案： C2、某三十九肽中共有丙氨酸4 个，现去掉其中的丙氨酸得到4 条长短不等的肽链( 如下图 ) ，下列有关该过程的叙述，错误的是()5名校名 推荐A肽键数目减少了8 个B新生的4 条肽链总共至少有4 个氨基C如果新生的4 条肽链总共有5 个羧基，那么其中必有1 个羧基在 R(侧链基团 ) 上D 4 条肽链若重新连接成一条长链将脱去3 个水分子解析：原三十九肽有(39 1) 38 个肽键，至少有1 个氨基和1 个羧基，去掉其中的4 个丙氨酸后，得4 条肽链，此时有肽键(39 4) 4 31 个，肽键数比原来减少7 个， 4 条肽链片段至少有4 个氨基和4 个羧基， 若氨基和羧基数多于4 个

17、，则多出的氨基和羧基应在R基团上，这 4 个片段重新连接会脱去3 个水分子。答案： A3、某肽链由51 个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1 个二肽、 2 个五肽、 3 个六肽、 3个七肽， 则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、 分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是 ()解析：选 C在这 9 个短肽分子中，最小的为2 肽，只含有2 个氨基酸分子，每一个短肽的肽键数氨基酸数1，故肽键总数为：(2 1) 2(5 1) 3(6 1) 3(7 1)42，这些小分子肽共9 个，水解成这些小分子肽需破坏8 个肽键，需要8 分子水。答案： C课堂练习：1人体血红蛋白的一条肽链有145 个肽键，形成

18、这条肽链的氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程生成的水分子数分别是（）A 145 和 144B 145 和 145C 145 和 146D146 和 1452某一条多肽链中共有肽键151 个，则此分子中分别含有NH 和 COOH的数目至少有26名校名 推荐（）A 152， 152B 151， 151C 1， 1D 2， 23、现有氨基酸800 个，其中氨基总数为810 个，羧基总数为808 个，则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为（）A、 798、 2 和 2B、798、 12 和 10C、 799、 1 和 1D、799、 11 和 94、已知 20 种

19、氨基酸的平均分子量是128。现有一蛋白质分子，由两条多肽链组成，共有肽键 98 个，则此蛋白质的分子量最接近于A12 800B 12 544C 11 036D 12 2885、下面是某物质的结构式：(1)在结构式中，方框表示的是，该物质中共有个所示的基团。方框所表示的是，该物质中共有个所示的基团。(2)方框表示的是，它是由而形成的。(3)该物质是由个共种氨基酸缩合而成的，所以叫。结构式中的是各氨基酸的R 基。(4)已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为477，那么该物质的分子量是。(5) 假如该物质为食物的一种成分，它在消化道中被消化成氨基酸时，需要消耗个水分子。参考答案：课堂练习：1 D 2 C 3.B4.C5 (1) 氨基2 羧基 2(2)肽键一个氨基与一个羧基脱去1 分子水(3)4 4四肽 (4)423(5)3作业布置：同步资料练习题7名校名 推荐八、板书设计第一课时生命活动的主要承担者蛋白质第 2 节生命活动的主要承担者蛋白质一 . 含量 50%以上（干重）二 . 元素组成主要有元素C、 H、 O、 N 等三 . （ 1）、基本组成单位氨基酸，大约20 种（ 2）、结构通式：（ 3）、结构特点 每种氨基酸分子至少