第一篇:《生命活動的主要承擔者—蛋白質》教案
《生命活動的主要承擔者—蛋白質》教案
【教學目標】
知識目標
1、說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。
2、蛋白質的結構和功能。能力目標
1、培養學生跨學科分析綜合能力。
2、收集資料、分析資料的能力。德育目標
1、認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2、關注蛋白質研究的新進展。
【教學重點】
1、氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。
2、蛋白質的結構和功能。
【教學難點】
1、氨基酸形成蛋白質的過程。
2、蛋白質的結構多樣性的原因。
【課前準備】
肽鍵形成的動畫課件,血紅蛋白、胰島素的空間結構示意圖。
【課時安排】1課時 【教學過程】
一.情境創設
蛋白質是構成細胞的重要物質之一,它在組成細胞的化合物中的含量僅次于水,占細胞干重的50%以上。食品包裝上常常附有食品成分說明,如果你留心觀察的話,你會發現蛋白質是許多食品的重要成分,有時你還會看到添加某些氨基酸的食品。
二.師生互動
⑴教師:你能過說出多少種富含蛋白質的食品呢? 學生:根據生活經驗回答。
教師:我們平時所吃的食物中,一般都含有蛋白質,瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白質含量尤其豐富。蛋白質必需經過消化成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用。教師:氨基酸是組成蛋白質的基本單位。在生物體中組成當白質的氨基酸約有20種。氨基酸的結構有什么特點呢?請大家觀察課本第20頁的《思考與討論》中的幾 種氨基酸的結構,思考討論,這些氨基酸的結構具有什么共同特點? 教師:教師在黑板上寫出甲烷分子(CH4)的結構式。比較課本上氨基酸的分子結構式與甲烷分子的不同,再思考氨基酸的結構具有什么共同特點。學生:每種氨基酸分子中都含有一個氫原子,一個氨基和一個羧基。
教師:用一個氨基,一個羧基,一個側鏈基團R基分別取代甲烷中的三個H,就組成蛋白質分子的基本單位氨基酸的結構通式:
R
│
NH2─C─COOH
│
H
每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。我們可以把氨基酸的結構通式想象成我們的人體,軀干是中心碳原子,左臂是氨基,右臂是羧基,腿是氫,頭部是R基。氨基酸有20種,各種氨基酸之間的區別在于R基的不同,如甘氨酸的R基是一個氫原子(─H),丙氨酸的R基是一個甲基(─CH3)。這就像我們每位同學頭部有不同的笑臉從而區別了每個人。
在人體內有的氨基酸是無法在人體細胞內合成的,如賴氨酸和色氨酸,但它又是構成蛋白質所不可缺少的,所以要對這類人體無法合成的氨基酸(必需氨基酸)有一定量的補充。
⑵教師展示胰島素的空間結構示意圖
討論:蛋白質是一種生物大分子,往往是由很多個氨基酸構成的,那些氨基酸之間是如何連接在一起構成蛋白質分子的呢?
是通過一種叫做脫水縮合的化學反應來完成連接的。(展示肽鍵形成的動畫課件)這個活動就象一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫掉稅分子縮合連接成肽鍵。(教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應。并請同學注意肽鍵是如何形成的,以及形成的產物叫二肽的原因)(教師再演示三肽化合物的形成)
許多的氨基酸通過肽鍵相互連接成多肽,多肽鏈盤曲折疊構成了蛋白質分子的結構。師生共同歸納總結:
構成 脫水縮合 盤曲折疊
C、H、O、N ———→ 氨基酸 ————→ 肽鏈(一條或多條)————→ 蛋白質 討論:既然蛋白質都是按照上述方式構成的,那么,為什么會有那么多種類的蛋白質呢? 教師展示血紅蛋白的空間結構示意圖 問:學生對血紅蛋白和胰島素的空間結構進行對比,分析組成這兩種蛋白質的氨基酸的種類,數目,排列次序是否相同?
答:因為組成蛋白質的氨基酸的種類,數量,排列次序不同。
組成蛋白質的氨基酸數目很多,由于數目,種類,排列次序不同,會形成不同種類的蛋白質,再加上構成蛋白質的肽鏈的空間結構千差萬別,這些都是細胞中的蛋白質種類繁多的原因。
師生共同歸納:蛋白質結構多樣性的原因
a組成每種蛋白質的氨基酸種類,數目不同; b組成每種蛋白質的氨基酸排列次序不同; c每種蛋白質分子的空間結構均不相同。
討論:蛋白質的結構多種多樣,在細胞中承擔的功能也是多種多樣的。請大家回憶初中生物學中涉及了蛋白質分子的哪些功能?
學生:經過討論可舉出如抗體,酶,激素(胰島素)作用的例子。
教師:加以歸納,蛋白質作為生命活動的主要體現者,它在生命活動中擔當無可替代的作用,它的作用主要表現在以下幾個方面:
⑴有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質(結構蛋白); ⑵有些蛋白質有催化作用(酶); ⑶有些蛋白質有調節作用(激素蛋白); ⑷有些蛋白質有運輸作用(載體蛋白);
⑸有些蛋白質有免疫作用(抗體)。三.課堂小結: 對于生物體來說,蛋白質是必不可少的,這在生物體的各項生命活動中都擔當著重要的作用,所以可以說一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。
四.布置作業:
課本第24頁練習,基礎題1、2、3。五.板書設計:
一、構成蛋白質的氨基酸及其種類
R │
氨基酸通式 NH
二、蛋白質的結構及多樣性
脫水縮合
三、蛋白質的功能
2─C─COOH
│ H
第二篇:生命活動的主要承擔者 蛋白質教案
生命活動的主要承擔者蛋白質
一、教學目標
1、知識目標:說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程,概述蛋白質的結構和功能
2、能力目標:教材中并沒有直接給出氨基酸的結構通式,而是讓學生觀察4種氨基酸的結構,通過思考與討論,找出氨基酸的共同特點,加深對氨基酸結構的理解。這種讓學生通過主探究得出結論的處理方式,是新教材的特點之一,是落實探究性學習課程理念的具體體現。于蛋白質結構和功能的多樣性,教材采用圖文并茂的形式,讓學生在獲取形象、豐富的信息的同時,培養分析和處理信息的能力。
3、情感與態度目標:學生能夠認識到結構與功能相適應的重要性。“認同蛋白質是生命活動的要承擔者”。世界上第一個人工合成蛋白質的誕生,是我國科學家在生物學史上創造的奇跡。國際人類蛋白質組計劃,是繼人類基因組計劃之后的又一項大規模的國際性科技工程是我國科學家第一次領銜國際重大科研協作計劃。科學史話和科學前沿分別介紹了這兩項大科研成果,讓學生在了解蛋白質研究有關的科學史和前沿進展的同時,培養愛國主義精神,增強民族自信心和自豪感。
二、教學重難點
1、重點:氨基酸的結構特點以及氨基酸通過脫水縮合的方式形成多肽鏈、蛋白質的過程。
2、難點:蛋白質的結構和功能,蛋白質的結構多樣性的原因。
三、教方法學:講授法、問答法、導論法
四、課時:2個課時
五、板書
一、基本單位:氨基酸
二、氨基酸的種類及其結構
1、氨基酸的通式:
2、元素組成:C H O N S
3、種類:20
必需氨基酸8種,非必需氨基酸12種
三、蛋白質的結構及其多樣性
1、脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結合方式叫做脫水縮合。
2、多肽的形成:
3、蛋白質的多樣性
(1)氨基酸的種類不同
(2)組成蛋白質的氨基酸數目不同(3)氨基酸的排列方式不同
(4)多肽盤曲折疊的方式及形成的空間結構不同
四、蛋白質的功能:
六、教學過程
1、導入
教師:同學們上課了,在上課之前,老師問一下大家,今天早上同學們吃早餐的時候有喝牛奶了么? 學生:有/沒有
老師:那同學們有自己買過牛奶么?同學們平時買牛奶或喝牛奶的過程中有沒有多那么一點用心,注意到牛奶列表上大量含有那些物質么? 學生:蛋白質
老師:很好,同學們都是很細心的人,牛奶是一類含高蛋白的物質,那么除了牛奶之外,同學們還有沒有留意的到生活中哪些物質含有高蛋白的嗎? 學生:雞蛋,豆漿,瘦肉等
老師:同學們回答得很好,我們每天都攝入大量的蛋白質,蛋白質是我們生命活動中一類中要的物質,同學想一下我們攝入的蛋白質能不能被我們人體直接吸收?
學生:能/不能/不知道
2、新授
老師:蛋白質是大分子物質,需要分解成氨基酸才能被人體吸收利用。氨基酸是蛋白質的基本組成單位。那么氨基酸又是一種什么物質呢?它有具有什么結構特點呢?
(老師板書:基本組成單位:氨基酸。)(學生思考,討論。老師在黑板上畫出幾種氨基酸的結構)老師:現在同學們觀察黑板上這幾個氨基酸有什么特點?
學生:中心都有一個碳原子,與碳原子相連的三個共價鍵都含有相同的基團,但一個共價鍵所含的基團不同。
老師:同學們都觀察的很仔細。結構的中心是碳原子,-NH2稱之為氨基,-COOH稱之為羧基,-H為氫原子,那么與另一個鍵連接的那個不同基團我們用一個-R基來表示。其實不僅這些氨基酸有這個結構特點,其它氨基酸也符合這個結構。所以我們可以用一個通式來表示。下面同學跟老師寫這個通式。通過這個通式同學們可以蛋白質有哪些基本元素么? 學生:C H O N 老師:對,但是有些蛋白質還含有P S,有些含有Fe ZnMn等微量元素(老師板書:組成元素:CHON P S)老師:同學們在學校或在家里,父母和老師都有要求同學們不要挑食,那同學們知道他們的良苦用心么? 學生:不知道
老師:因為組成蛋白質的氨基酸有20 種,這20 種氨基酸分為必須氨基酸和非必需氨基酸。但是這里的劃分并不是根據字面意思來理解的。必須氨基酸是人體不能合成的,需要從外界來獲得的,它含有8種,非必需氨基酸是人體可以合成的,它含有12種。所以同學們不要挑食才能獲得不同的氨基酸,我們身體的營養才會協調。
(課堂練習:老師在黑板上寫幾個結構,讓同學們識別它們是否為氨基酸)老師:我們學習了氨基酸的結構,那么它又是怎樣合成蛋白質的呢? 學生:不知道
老師:其實它是通過脫水縮合形成蛋白質的,那么什么又是脫水縮合呢,同學們看書然后后告訴我。學生:一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結合方式叫做脫水縮合。(老師板書:脫水縮合)老師:那么老師以兩個氨基酸為例,解釋二肽的形成過程
(老師板書
:)
老師從這圖中,同學們能看出水的氫原子與氫氧根離子分別來自那個基團么?
學生:氫氧根來自羧基,氫離子來自氨基
老師:同學們回答得非常對。二肽是兩個氨基酸脫水縮合而成,那么三肽就是三個氨基酸脫水縮合而成,依次類推,四肽,五肽也同理。很多氨基酸相連就形成鏈狀,我們稱之為肽鏈,同學有沒有注意到一條肽鏈至少有一個氨基和一個羧基。學生:嗯。老師:現在我們來梳理一下蛋白質的形成過程,首先由化學元素C,H,O,N,P,S等形成氨基酸,再由氨基酸脫水縮合形成肽鏈,肽鏈經過一定的加工形成蛋白質。我們知道蛋白質是千差萬別,那構成蛋白質多樣性的原因是什么呢?(老師板書:蛋白質多樣性形成的原因:與此同時老師拿一條有20 種不同的珠子形成的繩子代表肽鏈,折疊成不同的形狀)師生共同歸納:蛋白質多樣性的原因(1)組成每種蛋白質的氨基酸種類,數目不同(2)組成每種蛋白質的氨基酸排列次序不同(3)每種蛋白質分子的空間結構不同
討論:蛋白質的結構多種多樣,在細胞中承擔的功能也是多樣的,下面同學們看課本圖2-7我們一起來了解蛋白質的功能。(老師板書:蛋白質的功能,學生討論)老師:加以歸納,它的作用主要表現為以下幾個方面
(1)有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質(結構蛋白)(2)有些蛋白有催化作用(酶)
(3)有些蛋白有調節作用(激素蛋白)(4)有些蛋白有運輸作用(運輸蛋白)(5)有些蛋白有免疫作用(抗體)
六、總結:今天我們不僅學習了有關蛋白質的基礎知識,而且了解了蛋白質的重大作用,所以同學們不要挑食,熱愛生活,珍惜生命。氨基酸合成蛋白質是本章的重難點,下面我們通過做一些練習來進一步加深對今天學的知識理解。
七、作業
一、選擇題
1.胰島素和血紅蛋白的基本組成單位分別是()
A.核苷酸和氨基酸
B.氨基酸和核苷酸 C.氨基酸和氨基酸
D.單糖和核苷酸
答案:C 解析:胰島素和血紅蛋白都是蛋白質,蛋白質的基本組成單位是氨基酸,核酸的基本組成單位是核苷酸,多糖的基本組成單位是單糖。
2.下列關于蛋白質的敘述中不正確的是()A.絕大多數酶是蛋白質
B.蛋白質是由許多核苷酸分子相互連接而成的 C.有的蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質
D.有的蛋白質是調節細胞和生物體新陳代謝的重要物質 答案:B
3.一條肽鏈共有76個肽鍵,則它所含有的氨基和羧基的數目至少是()A.77和77
B.76和76 C.6和6
D.1和1 答案:D
解析:依題意,這條肽鏈有76個肽鍵,則是有77個氨基酸,每個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基,但是處于肽鏈中間的氨基酸的氨基和羧基參與形成了肽鍵。多肽兩端的兩個氨基酸,一個含有一個氨基,一個含有一個羧基,但對于氨基酸來說,除了主鏈上碳原子上的氨基和羧基外,R基上還可能含有氨基和羧基。因此對一條多肽鏈來說,至少含有一個氨基和一個羧基。
4.下列關于氨基酸種類的敘述,正確的是()
A.自然界中的氨基酸約有20種 B.生物體內的氨基酸有20種 C.構成蛋白質的主要氨基酸約有20種 D.構成蛋白質的氨基酸有20種 答案:C
解析:自然界中的氨基酸目前已知約有200余種,所以A不正確。由于人類不斷從自然界中攝取營養物質,所以說生物體內的氨基酸有20種的說法也不正確。“構成蛋白質的主要氨基酸約有20種”,“主要”是強調常見的主要氨基酸,“約有”是強調常見的氨基酸大約有20種,并不是“只有”20種。
第三篇:生命活動的主要承擔者蛋白質教案(推薦)
《生命活動的主要承擔者—蛋白質》教案
教學目標:
⒈知識與技能
⑴說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。⑵蛋白質的結構和功能。⒉過程與方法
⑴培養學生跨學科分析綜合能力。⑵收集資料、分析資料的能力。⒊情感態度與價值觀
⑴認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。⑵關注蛋白質研究的新進展。教學重點:
⒈氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。⒉蛋白質的結構和功能。教學難點:
⒈氨基酸形成蛋白質的過程。⒉蛋白質的結構多樣性的原因。教學過程:
㈠氨基酸的種類及結構通式
教師:你能過說出多少種富含蛋白質的食品呢? 學生:根據生活經驗回答。
教師:我們平時所吃的食物中,一般都含有蛋白質,瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白質含量尤其豐富。蛋白質必需經過消化成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用。
氨基酸是組成蛋白質的基本單位。在生物體中組成蛋白質的氨基酸約有20種。氨基酸的結構有什么特點呢?請大家觀察PPT中的幾種氨基酸的結構,思考討論,這些氨基酸的結構具有什么共同特點?
教師:在找共同點之前我先補充幾個結構式(講解氨基和羧基)教師引導:教師在PPT上展示幾種氨基酸的結構式,一邊引導學生如每個氨基酸上都有一個氫原子,這點在結構上就是共同點,請同學們自己再找找其他的結構共同點。
學生討論得出結論:每種氨基酸分子中都含有一個氫原子,一個氨基和一個羧基。教師總結:
R │
NH2─C─COOH(提示學生四個基團可寫不同方位)
│
H
這個結構通式用一句話來說就是----每種氨基酸至少有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH),并且氨基和羧基連在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團(R表示)氨基酸之間的區別在于R基不同。同學們想一想,所有的氨基酸,每種氨基酸都只能有一個氨基和一個羧基嗎?比如天冬氨酸有兩個羧基,賴氨酸有兩個氨基,說明并不是每種氨基酸都只有一個氨基和羧基,可能在R基團里會出現一個或多個氨基、羧基,也就是說,每種氨基酸至少有一個氨基和一個羧基。說到這兒有沒有同學想過,是不是只要有氨基和羧基,就是氨基酸呢?為什么呢? 學生:不是,氨基和羧基要連接在同一個碳原子上。
教師:嗯很好,有的同學已經注意到了,課本上第二句話告訴我們,一個氨基和一個羧基必須連接在什么樣的原子上-----不同的碳原子上還是同一個碳原子上? 學生:連接在同一個碳原子上!
教師:對,同一個碳原子上!所以同學們要注意了,不僅要有氨基和羧基,還必須要有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上,也就是說每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,只要滿足這條件,它就是氨基酸。教師:現在請同學們返回去思考,為什么有些食品當中要添加氨基酸呢?難道人體不能自己合成嗎?
學生:有一些(氨基酸)是人自身不能合成的。
教師:對了,有的氨基酸是無法在人體細胞內合成的,如賴氨酸和色氨酸,但它又是構成蛋白質所不可缺少的,所以這類人體無法合成的、必需從外界攝取的氨基酸我們稱為必需氨基酸,這類氨基酸成人是8種,嬰兒是9種。而人體自身可以合成的氨基酸就歸為非必需氨基酸。請同學們把這8種氨基酸記在本子上:甲硫氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸。識記順口溜:甲來寫一本亮色書。
㈡蛋白質的結構及其多樣性
教師:蛋白質是一種生物大分子,往往是由很多個氨基酸構成的,那些氨基酸之間是如何連接在一起構成蛋白質分子的呢?請同學們自己觀察課本21頁2-4由氨基酸形成蛋白質示意圖,并閱讀22頁的內容,嘗試用自己的話去歸納氨基酸形成蛋白質的過程。
學生:氨基酸之間相互連接形成多肽鏈,多肽鏈盤曲折疊構成蛋白質。
教師:很好,大體上思路很清晰,總結得不錯。現在我們要學習的是,氨基酸之間通過什么樣的形式連接在一起?假設這是兩個不同的氨基酸(板書),我們從化學的角度去看,氨基酸屬于一種化學物質。同學們注意看一下,在這兩個氨基酸中,你們覺得什么基團之間最容易發生化學反應?
學生:氨基和羧基
教師:對,相對來說氨基和羧基更容易發生化學反應,那我們再具體來看一下氨基和羧基的結構,它們的結構中那一部分能夠發生反應,產物是什么?
學生:羥基和氫能夠結合生成水
教師:很好,也就是說R1氨基酸的氨基和R2氨基酸的羧基發生反應脫出一份子水,形成一個新的化學鍵,把兩個氨基酸分子連接起來,而我們把這個新形成的化學鍵稱為肽鍵(-CO-NH-)。也就是說,氨基酸分子之間,一個氨基酸中的氨基和另一個氨基酸中的羧基相連接脫去一份子水,形成肽鍵使氨基酸連接在一起的方式叫做脫水縮合。同學們注意一下,脫水數目和肽鍵數目存在著什么樣的數量關系?
學生:脫水數目等于肽鍵數目!
教師:假如我告訴你們,兩個氨基酸形成的化合物叫做二肽,三個氨基酸形成的化合物是三肽,四個是四肽,請問11個氨基酸形成的化合物叫做什么?18個呢?
學生:十一肽和十八肽
教師:對,很好。我們把由三個或三個以上氨基酸形成的化合物統稱為多肽,而多肽常常呈鏈狀,所以我們又把多肽稱為肽鏈。肽鏈盤曲折疊就形成了具有空間結構的蛋白質。師生共同歸納總結:
脫水縮合 盤曲折疊
氨基酸 ————→ 肽鏈(一條或多條)————→ 蛋白質(具有空間結構)
教師:蛋白質都是按這種方式合成的,雖然只是一條途徑,但是據估計,生物界的蛋白質種類多達10~10種,請同學們根據蛋白質的合成方式,分析一下蛋白質種類繁多的原因。(可以根據情況提示學生:蛋白質在合成之前,想要改變,能從哪些地方下手使蛋白質發生變化,就是蛋白質種類繁多的原因。)
學生討論回答:因為組成蛋白質的氨基酸的種類,數量,排列次序不同。
教師:對。首先,氨基酸種類不一樣蛋白質也就不一樣。然后組成蛋白質的氨基酸數目很多,氨基酸數目不一樣蛋白質也會不一樣。還有氨基酸按一定的順序連接形成多肽鏈,即使兩條肽鏈省的氨基酸種類和數目一樣,只要排列順序不相同,形成的多肽鏈就不相同,合成的蛋白質也不一樣。除了氨基酸的種類、數目、排列次序不同會造成合成的蛋白質不同外,還有沒有什么原因會形成不同種類的蛋白質?(用手圈著蛋白質合成方式上的“空間結構”)
學生:空間結構不一樣,蛋白質也會不一樣
教師:對,很好。可能有些同學覺得蛋白質的空間結構有點抽象不好理解。打個比方,氨基酸的種類、數目、排列順序就好像人的身高、體重和著裝。大多數同學都遇到過這種情況,有時候走著走著,發現前面倆女生身高、體重、著裝都一樣,可是一回頭,唉呀媽呀,長得咋就這么不一樣捏?蛋白質的空間結構就像人的五官一樣,肽鏈盤曲折疊方式不一樣空間結構就不一樣,立體感也就不一樣。可以說蛋白質的空間結構不一樣,它們的功能常常是千差萬別,種類自然不一樣。所以,蛋白質種類繁多的原因:
⑴組成每種蛋白質的氨基酸種類、數目、排列次序不同; ⑵每種蛋白質分子的空間結構不相同。板書設計:
第2節 生命活動的主要承擔者—蛋白質
⒈氨基酸(20種)的結構:
R
│
通式: NH2─C─COOH
│
H
⒉蛋白質的結構: 脫水縮合:
蛋白質合成方式:
蛋白質結構多樣性的原因:
教后反思:
1012
第四篇:高中生物 生命活動的主要承擔者——蛋白質教案
第2節 生命活動的主要承擔者——蛋白質
●從容說課
關于蛋白質的結構是本節教學的重點和難點。教師在講述蛋白質的組成和結構時,可以按照以下教學思路來設計教學過程:通過列舉日常生活中我們每天必須攝取的營養物質入手使學生認識到蛋白質的重要性;指出對生物大分子結構的研究,常采取分層認識的方法;對蛋白質的組成和結構的教學,可從元素、基本單位——氨基酸、肽、肽鏈間的結合和卷曲折疊而成的空間結構等幾個層次逐步深入。
在講述肽時,要注意講清縮合、肽鍵、二肽和多肽的概念。要指出每種多肽具有特定的氨基酸種類、數目和排列順序,這種特點決定著肽的空間結構。為學生理解多肽間的區別和蛋白質的多樣性打下基礎。
對于蛋白質的空間結構,教師不必詳細講述,可以讓學生通過對教材中某種胰島素空間結構示意圖的觀察,了解蛋白質具有一定的空間結構就可以了。但是應該對學生指出,蛋白質的生理作用依賴于其自身特定的空間結構。
在講述蛋白質的功能時,應該注意從列舉典型的、易于理解的例子中,概括出蛋白質是構成細胞和生物體的重要結構成分和在生命活動中發揮的重要作用。
另外,在關于蛋白質結構內容的教學中,要充分利用剪貼圖、投影片和教材中的示意圖,來幫助學生理解動態的、抽象的知識內容。
●三維目標 1.知識與技能
(1)氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。(2)蛋白質的結構和功能。2.過程與方法
(1)培養學生跨學科的分析綜合能力。(2)收集資料、分析資料的能力。3.情感態度與價值觀
(1)認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。(2)關注蛋白質研究的新進展。●教學重點
1.氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。2.蛋白質的結構和功能。●教學難點
1.氨基酸形成蛋白質的過程。2.蛋白質的結構多樣性的原因。●教具準備
肽鍵形成的動畫課件。●課時安排 1課時
●教學過程 [課前準備]
教師準備幾種氨基酸的結構圖;學生準備一些食品的成分說明書。
[情境創設]
蛋白質是構成原生質的最重要的物質之一,它在細胞中的含量只比水少,大約占細胞干重的50%以上。(1)它的基本組成是什么呢?(2)蛋白質含量這么大,在生命活動中承擔什么作用呢?
[師生互動]
展示說明書,讓大家分析問題討論:蛋白質的相對分子質量很大,下面可以通過比較得到證明。
問:蛋白質的相對分子質量比起其他化合物有何特點? 答:它的相對分子質量較大,是高分子化合物。
(課本圖示:顯示胰島素結構模型圖,幫助學生理解什么是高分子化合物)
討論:通過胰島素這種蛋白質分子的結構,同學們可以看出,蛋白質分子這種高分子化合物的結構確實是相當復雜,它是由很多氨基酸組成的,所以氨基酸就是組成蛋白質的基本單位。那么氨基酸的結構又是怎樣的呢?下面請同學們寫出一個甲烷的結構式。
(一位學生在黑板上寫出甲烷結構簡式:)
講述:用一個氨基、一個羧基、一個R基分別取代甲烷中的三個H,就組成蛋白質分子的基本單位氨基酸的結構通式:
從蛋白質的化學元素組成上看,它主要是由C、H、O、N 4種元素組成的,很多重要的蛋白質。此外,有些蛋白質還含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
(投影:幾種氨基酸的結構式)
甘氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
問:請同學們觀察這幾種氨基酸的結構式,它們在結構上有什么相同點和不同點? 答:共同點:每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個C上;不同點:R基不同)
總結得出:由于R基的不同,構成了氨基酸的種類不同,在生物體中組成的蛋白質的氨基酸約有20種。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現不同的pH。在人體內有的氨基酸是列有辦法在人體細胞內合成的,如賴氨酸、色氨酸等,但是它又是構成蛋白質必不缺少的,所以要對這類沒法合成的氨基酸(必需氨基酸)要有一定量的補充,這樣才能滿足生長發育的需要。
討論:蛋白質分子作為一種高分子化合物,往往是由很多個氨基酸構成的,那些氨基酸之間是如何連接在一起構成蛋白質分子的呢?
是通過一種叫做脫水縮合的化學反應來完成連接的。(展示動畫課件)(教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應。并請同學注意肽鍵是如何形成的,以及把形成的產物叫做二肽的原因)
(教師再以同樣的方法,演示三肽化合物的形成)
該過程由學生寫出由四個氨基酸通過脫水縮合形成的四肽化合物結構式,并注明生成的水分子數和形成肽鍵的數目。學生到黑板上演示,如有錯誤予以糾正。
許多的氨基酸通過肽鍵相互連接成多肽鏈,多肽鏈盤曲折疊構成了蛋白質分子的結構。師生共同歸納出:
氨基酸?脫水縮合?????肽鏈(一條或多條)?盤曲折疊?????蛋白質
討論:既然蛋白質都是按照上述方式構成的,那么,為什么會有那么多種類的蛋白質呢?(投影:血紅蛋白的空間結構圖)問:學生對血紅蛋白和胰島素的空間結構進行對比,分析組成這兩種蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序是否相同?
答:因為組成每種蛋白質的氨基酸的種類、數量、排列次序不同。
組成蛋白質的氨基酸數目很多,由于數目、種類、排列順序不同,會不會形成不同種類的蛋白質。再加上構成蛋白質的肽鏈的空間結構千差萬別,這些都是細胞中的蛋白質種類繁多的原因。
小結:蛋白質結構多樣性的原因:
(1)組成每種蛋白質的氨基酸種類、數目不相同;(2)組成每種蛋白質的氨基酸排列順序不同;(3)每種蛋白質分子的空間結構均不相同。討論:根據生物學中結構和功能相適應的原理,蛋白質有多種結構,必然會有多種功能,請大家回憶初中生物學中涉及了蛋白質分子的哪些功能?
〔學生經過討論可舉出如抗體、酶、激素(胰島素)作用的例子,教師加以歸納,總結出蛋白質的多種功能,即功能的多樣性〕
(教師引導學生去看課后的科學史話,使學生了解我國在人工合成蛋白質上取得的成就,增強民族自豪感)
[教師精講]
蛋白質作為生命活動的主要體現者,它在生命活動中擔當無可替代的作用,它的作用主要表現在以下幾個方面:
①有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質(結構蛋白); ②有些蛋白質有催化作用(酶);
③有些蛋白質有運輸作用(載體蛋白); ④有些蛋白質有調節作用(激素蛋白); ⑤有些蛋白質有免疫作用(抗體)。對于生物體來說,蛋白質是必不可少的,這在生物體的各項生命活動中都擔當重要的作用,所以可以說一切生命活動都離不開蛋白質,這是生命活動的主要承擔者。
[評價反饋]
1.根據下列化學簡式回答:
① R 1 ② R 2③ NH CO NH C COOH2 CH H
(1)此化合物名稱叫__________,生成此化合物的反應叫__________,反應所產生的化學鍵叫__________。
(2)填寫方框內的名稱:①__________;②__________;③__________。
(3)每個氨基酸的平均相對分子質量為180,該物質的相對分子質量約為__________。2.2003年春季發生了非典疫情,講衛生達到了前所未有的重視。當時滅毒消毒產品供不應求,為了達到滅毒消毒的效果,家中每天把吃過的碗筷等進行蒸煮,你認為這樣做的理由是什么?
參考答案:
1.(1)二肽
縮合反應
肽鍵
(2)氨基
肽鍵
羧基
(3)342 2.能導致人體生病的微生物的主要成分是蛋白質,高溫能讓蛋白質變性,失去活性,達到滅菌消毒的功能。
[課堂小結]
元素(C、H、O、N等)?組成(約20種)?縮合???氨基酸???多肽?一條或幾條盤曲折疊?????????蛋白質(承擔各種功能)[布置作業]
P2
4一、基礎題1、2、3。
●板書設計
第2節
生命活動的主要承擔者——蛋白質
1.含量50%以上(干重)
2.元素組成主要有元素C、H、O、N等 3.基本組成單位氨基酸,大約20種
結構通式:
4.蛋白質的結構:氨基酸連接方式
縮合反應:H N CH CO OH + H N CH COOH2 R 1 H R 2H N CH CO NHCH COOH2 R 1 + H O2 R 2
5.蛋白質的主要功能(具有多樣性)
●習題詳解
一、練習(課本P24)
(一)基礎題
1.(1)√
(2)√
2.A 3.B
第五篇:生命活動的主要承擔者蛋白質教案(最終版)
《生命活動的主要承擔者—蛋白質》教案
教學目標:
⒈知識與技能
⑴說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。⑵蛋白質的結構和功能。⒉過程與方法
⑴培養學生跨學科分析綜合能力。⑵收集資料、分析資料的能力。⒊情感態度與價值觀
⑴認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。⑵關注蛋白質研究的新進展。教學重點:
⒈氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。⒉蛋白質的結構和功能。教學難點:
⒈氨基酸形成蛋白質的過程。⒉蛋白質的結構多樣性的原因。課前準備:
教師準備兩三塊海綿,肽鍵形成的動畫課件,血紅蛋白、胰島素的空間結構示意圖。課時安排:
1課時。教學過程:
一.情境創設
蛋白質是構成細胞的重要物質之一,它在組成細胞的化合物中的含量僅次于水,占細胞干重的50%以上。食品包裝上常常附有食品成分說明,如果你留心觀察的話,你會發現蛋白質是許多食品的重要成分,有時你還會看到添加某些氨基酸的食品。
二.師生互動
㈠教師提問:你能過說出多少種富含蛋白質的食品呢? 學生:根據生活經驗回答。
教師:我們平時所吃的食物中,一般都含有蛋白質,瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白質含量尤其豐富。蛋白質必需經過消化成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用。
氨基酸是組成蛋白質的基本單位。在生物體中組成當白質的氨基酸約有20種。氨基酸的結構有什么特點呢?請大家觀察課本第20頁的《思考與討論》中的幾種氨基酸的結構,思考討論,這些氨基酸的結構具有什么共同特點?
教師引導:教師在黑板上寫出甲烷分子(CH4)的結構式。比較課本上氨基酸的分子結構式與甲烷分子的不同,再思考氨基酸的結構具有什么共同特點。
學生回答:每種氨基酸分子中都含有一個氫原子,一個氨基和一個羧基。
教師總結:用一個氨基,一個羧基,一個側鏈基團R基分別取代甲烷中的三個H,就組成蛋白質分子的基本單位氨基酸的結構通式:
R
│
NH2─C─COOH
│
H 每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。我們可以把氨基酸的結構通式想象成我們的人體,軀干是中心碳原子,左臂是氨基,右臂是羧基,腿是氫,頭部是R基。氨基酸有20種,各種氨基酸之間的區別在于R基的不同,如甘氨酸的R基是一個氫原子(─H),丙氨酸的R基是一個甲基(─CH3)。這就像我們每位同學頭部有不同的笑臉從而區別了每個人。
在人體內有的氨基酸是無法在人體細胞內合成的,如賴氨酸和色氨酸,但它又是構成蛋白質所不可缺少的,所以要對這類人體無法合成的氨基酸(必需氨基酸)有一定量的補充。
㈡教師展示胰島素的空間結構示意圖
討論:蛋白質是一種生物大分子,往往是由很多個氨基酸構成的,那些氨基酸之間是如何連接在一起構成蛋白質分子的呢?
是通過一種叫做脫水縮合的化學反應來完成連接的。(展示肽鍵形成的動畫課件)教師請兩位學生到黑板前,兩臂伸展,一位學生的左手與另一位學生的右手相碰,共同握住一塊含水的海綿,兩位同學共同一擠就將海綿擠出水來。(教師解釋:這個活動就象一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫掉稅分子縮合連接成肽鍵。)
(教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應。并請同學注意肽鍵是如何形成的,以及形成的產物叫二肽的原因)
(教師再演示三肽化合物的形成)
許多的氨基酸通過肽鍵相互連接成多肽,多肽鏈盤曲折疊構成了蛋白質分子的結構。師生共同歸納總結:
構成 脫水縮合 盤曲折疊
C、H、O、N ———→ 氨基酸 ————→ 肽鏈(一條或多條)————→ 蛋白質 討論:既然蛋白質都是按照上述方式構成的,那么,為什么會有那么多種類的蛋白質呢? 教師展示血紅蛋白的空間結構示意圖 問:學生對血紅蛋白和胰島素的空間結構進行對比,分析組成這兩種蛋白質的氨基酸的種類,數目,排列次序是否相同?
答:因為組成蛋白質的氨基酸的種類,數量,排列次序不同。
組成蛋白質的氨基酸數目很多,由于數目,種類,排列次序不同,會形成不同種類的蛋白質,再加上構成蛋白質的肽鏈的空間結構千差萬別,這些都是細胞中的蛋白質種類繁多的原因。
師生共同歸納:蛋白質結構多樣性的原因: ⑴組成每種蛋白質的氨基酸種類,數目不同; ⑵組成每種蛋白質的氨基酸排列次序不同; ⑶每種蛋白質分子的空間結構均不相同。
討論:蛋白質的結構多種多樣,在細胞中承擔的功能也是多種多樣的。請大家回憶初中生物學中涉及了蛋白質分子的哪些功能?
學生:經過討論可舉出如抗體,酶,激素(胰島素)作用的例子。
教師:加以歸納,蛋白質作為生命活動的主要體現者,它在生命活動中擔當無可替代的作用,它的作用主要表現在以下幾個方面:
⑴有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質(結構蛋白); ⑵有些蛋白質有催化作用(酶); ⑶有些蛋白質有調節作用(激素蛋白); ⑷有些蛋白質有運輸作用(載體蛋白); ⑸有些蛋白質有免疫作用(抗體)。
教師引導學生去看課后的科學史話,使學生了解我國在人工合成蛋白質上取得的成就,增強民族自豪感。三.課堂反饋:
⒈下列為某一多肽化合物的分子結構式,請回答有關問題:
(1)上述結構中,代表氨基的結構式為
;代表羧基的結構式為
;
代表肽鍵的結構式為
;其中
、為R基。
(2)上述化合物是由
種氨基酸組成。
(3)該化合物是由
個氨基酸失去
分子水形成的,該化合物稱為
,這樣的反應叫做
。水分子中的氧來自于
,氫來自于。
⒉某一條多肽鏈中共有肽鍵151個,則此分子中—NH2和—COOH的數目至少有()
A.152;152
B.151;151
C. 1;1
D.2;2 ⒊能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的一組數字順序是()。
①氨基酸
②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子相互結合 ④多肽 ⑤形成一定的空間結構
A.①③④⑤②
B.②①④③⑤
C.②①③⑤④
D.②①③④⑤
四.課堂小結: 對于生物體來說,蛋白質是必不可少的,這在生物體的各項生命活動中都擔當著重要的作用,所以可以說一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。
五.布置作業:
課本第24頁練習,基礎題1、2、3。板書設計:
第2節 生命活動的主要承擔者—蛋白質
⒈氨基酸(20種)的結構:
R
│
通式: NH2─C─COOH
│
H
⒉蛋白質的結構: 脫水縮合:
蛋白質結構多樣性的原因: ⒊蛋白質的功能:
教后反思:
本節課是以學生的興趣為根本出發點,首先以食品包裝引入主題,學生較感興趣。在教學中我注意對學生能力的培養,如分組討論的方法,學習蛋白質的結構及蛋白質與氨基酸的數量關系,培養了學生的發現問題和解決問題的能力;鼓勵學生踴躍回答,訓練學生的表達能力和語言組織能力;通過展示掛圖,訓練學生的識圖能力;講解蛋白質的結構時,與功能相聯系,使學生形成結構和功能相適應的生物學觀點。在教學中我還注意對學生進行愛國主義教育。但在教學中老師活動較多,學生相對少一些,應把時間真正還給學生;與學生進行活動時,課堂秩序會較亂,這屬于課前估計不足,應維護秩序,保證教學的順利進行;再如學生討論時,教師可巡回指導,進行思維點撥,而不應放任自流,以上是這節課的遺憾之處,因此,我認為這節課在設計上還是有很大的改進余地。
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