蛋白质的结构与功能教案Word格式文档下载.docx
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为什么选择鸡蛋呢？
因为它们蛋白质含量多，营养价值高。
教师
对了。
我们的机体，每天都需要足量的蛋白质。
活动
蛋白质是占细胞鲜重最多的有机物，如果细胞失去水分，它可以占细胞干重的50%以上。
单纯从比例上推测，蛋白质对细胞和生物体一定很重要，那蛋白质有什么重要功能呢？
它的结构又是怎样呢？
今天我们学习第一节《蛋白质的结构与功能》
、蛋白质结构
（展示表格：
玉米叶片中氨基酸的种类与含量）这是玉米叶片蛋白质中氨基酸的种类与含量，分析表中信息回答“玉米体内不同蛋白质的水解产物有什么共同点？
有何区别？
”
蛋白质的水解产物都是氨基酸，氨基酸的种类与数量不同。
也就是说：
氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
生物体是由种类与数量不同的细胞构成的，细胞是构成生物体的基本单位。
蛋白质的基本组成单位是什么？
氨基酸。
什么是氨基酸？
它具有怎样的分子结构呢？
探究活动：
氨基酸的共同点
（展示四种氨基酸的结构简式）
请大家观察着四个氨基酸分子结构，思考下列问
题。
问题设计：
1、氨基酸中有哪些共同元素？
2、四种氨基酸在结构上有哪些共冋之处？
3、四种氨基酸在结构上有什么区别？
1、氨基酸中共有的元素有C、H、0、N
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，蛋白质的基本组成单位是什么呢？
也是C、H、0、N。
［板书］〈〉兀素组成
基本元素C、H、0、N
讲述：
其实，在某些蛋白质中还含有少量P、So甚至有些蛋白质中，还含有Fe、Cu、Mn、Zn等金属元素。
如血红蛋白含铁。
这些基本元素是怎样构成氨基酸的呢？
演示文稿退回上一页。
请大家再次观察这四种氨基酸，他们有哪些共同点？
（用红方框、监方框标记出结构相同的部分o）
关于羧基，我们可以从二氧化碳来说起。
C02的
结构简式可以写成o=c=o,如果其中一个碳氧键断裂，氧原子连上个H，这样就会形成羧基
（结构式），也可以简化成-COOH，它可以电离出氢离子，显示出酸性。
请大家找一下，在这四种氨基酸中，还有没有其他相似的化学结构呢？
都含有-COOH和-NH2。
或者学生上黑板写出答案。
讲评：
这个结构叫羧基，在表示时，短线表示连接的共价键，不能少。
H2N-这个结构叫作氨基，冋样，短线表示共价键，而且要连接在N元素上。
请大家继续观察，这4种氨基酸的羧基和氨基连接位置有何规律？
每个氨基酸分子都有一个氨基和一个羧基，连在同一个碳原子上。
这个C原子我们可称为中心碳原子。
再观察，这四种氨基酸结构有什么区别？
中心碳原子上连接的第四个结构（下面的结构）不一样。
（用虚线框出不同结构）
我们把各氨基酸的不同部分（如第一个氨基酸的甲基）称作为R基（-R）。
冋学们再进步观察，是不是每个氨基酸都只有一个氨基和一个羧基呢？
大家发现，除了R基团略有差别，这四种氨基酸的结构基本致，可以用个共冋的结构式来表示出来，我们称之为氨基酸的结构通式。
不一定。
所以氨基酸的结构特点可以表述为：
一个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且它们都连在同一个碳原子上。
大家能不能结合我们的上述分析，尝试归纳出氨基酸的结构通式呢？
自己尝试归纳。
一个学生上黑板写出。
讲评学生答案。
［板书］〈一〉基本组1（1N_tlOI（基酸'
1、结构通式
成单位氨
讲述:
打个比方，氨基酸的结构像我们的身体，如果躯干表示中心碳原子，那么身体其他部位对应氨基酸结构通式中哪些部分？
羧基是我们的右手，氨基是我们的左手，H就是我们的双腿，R基团各不相同，就是我们的头了。
氨基酸分子中R基团不同，决定了氨基酸种类的不同。
人们相互辨认对方主要是看身体哪部分？
齐答：
头。
氨基酸的结构主要区别在哪里？
R基。
换句话说，氨基酸的种类取决于哪个结构？
［板书］2、种类约20种
R基团决定氨基酸种类
自然界中，氨基酸大约有200多种，但参与合成生物体蛋白质的约有20种。
这些氨基酸具有共同结构，应该具有共冋的化学性质。
已知：
-COOH可电离出H+，显酸性；
-NH2可
结合H+，显碱性。
那氨基酸应具备什么样的化学性质呢？
可以与酸反应，也可以与碱反应。
既有酸性，又有碱性。
［板书］3、化学性质两性化合物
既有酸性，又有碱性。
请大家看一下练习题，观察下列四个分子的结构简式，找出可组成蛋白质的氨基酸，并说出你的判断理由。
（题目略）
指出题目中的氨基酸，并陈述理由。
简单点评。
强调：
判断一个分子是否氨基酸的标准就是看它的结构是否符合氨基酸分子的结构特点。
氨基酸是蛋白质的基本单位，它是如何形成蛋白质的呢？
如果第一排同学代表不同的氨基酸，要连接成链，应该怎样做？
左手拉另一个人的右手
氨基酸的连接，也是一样“左手”拉“右手”的。
这是两个氨基酸分子，请大家看问题提示，观察
这两个分子的变化。
（氨基酸的缩合过程）
1、两个氨基酸是怎样连接在一起的？
2、连接过程中羧基和氨基分别发生了什么变化？
1、两个氨基酸其中一个的羧基脱去一个羟基，另一个的氨基脱去一个氢，然后第一个氨基酸羧基剩余部分另一个氨基酸的氨基剩余部分连接在一起，形成一个新的化学键，把两个氨基酸连在一起。
很好，像这样一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水。
这种结合方式就叫做氨基酸的缩合。
［板书］4、氨基酸的缩合
这两个氨基酸通过缩合反应形成了种化学键，这种化学键连接着两个不完整的氨基酸。
我们把这种特殊的化学键叫做“肽键”。
大家注意，我们在表示肽键时，不只画出短线，还要写出两边的结构。
“-CO-NH-”肽键连接的两个完整的氨基酸就叫做氨基酸的残基。
像这样由两个氨基酸缩合形成的化合物我们称之为二肽。
如果三个氨基酸发生缩合，形成的就是三肽，以此类推，四个氨基酸缩合形成的就是四肽，……一般由三个或三个以上氨基酸缩合形成的分子我们统称为多肽。
多肽链的形成，仅仅是蛋白质合成的第一步，它是蛋白质的化学结构。
［板书］〈三〉化学结构一一多肽
完成练习巩固（略）
完成练习题。
多肽是蛋白质的化学结构，只有具备定的空间结构，才能称作蛋白质。
［板书］四、空间结构蛋白质
蛋白质的空间结构是怎样形成的呢？
氨基酸缩合形成多肽，即蛋白质的一级结构。
多肽通过盘曲折叠形成了蛋白质的级结构（展示
二级结构。
）
展示电线：
直电线：
这就代表多肽链
螺旋形电线：
这就是盘曲折叠的二级结
构。
如果二级结构再进步盘曲折叠（拧电线），就形成了更为复杂的蛋白质三级结构。
（展示三级结构）。
多个不冋的三级结构组合起来，
（展示四级结构）就形成了具有四级结构的蛋白质。
此时，每一个三级结构，成为该蛋白质的亚基。
这样的蛋白质是由成百上千甚至上万个氨基酸分子构成的。
例如，（指图）这个就是血红蛋白分子的空间结构模式图。
它的分子式和分子量分别为C3032H4816O812N780&
Fe4,64500道尔顿。
与水、氧气、二氧化碳等无机分子相比，有什么特点呢？
分子量大。
所以我们称蛋白质是有机高分子化合物。
请大家做这个练习。
练习题目：
10个氨基酸形成一条肽链，脱掉分子
水，形成个肽键。
若形成2条肽链，脱掉分子水形成
肽键。
一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质完全水解共需个
水分子。
完成练习
点评答案。
大家能否根据这几个题的答案，总结出肽键数、脱下水分子数、氨基酸数和肽链条数的关系呢？
讨论回答：
肽键数=脱下水分子数=氨基酸数一肽链条数
蛋白质是由一条或多条肽链组成，它的空间结构有什么特点呢？
探究活动
1、准备几种颜色的穿孔塑料珠（每种6〜8粒），几根细铜丝。
2、分组，随意穿几条串珠。
3、各组将用细铁丝穿成的串珠，按照自己的设想挽成不同造型。
4、将各组的作品进行比较。
5、思考、讨论各组作品不同的原因。
请大家前后四人一组，按要求完成探究活动。
动手操作，比较异同。
发现同样的材料，做出的结构大不相同。
大家看我手中这几个珠串，造型各异。
请结合你们的制作过程，解释一下为什么会各不相同？
原因是自己选用的彩珠的颜色、数量不同，排序不同，扭曲的形态也不一样。
如果与不同的组组合起来，结构变化更是多样。
引导学生思考：
我们手中的彩珠如果换成是二十种氨基酸，数量成百上千，那么形成的蛋白质在结构上会有什么特点？
如果换成是氨基酸，而且数量不做限制的话，我们得到的蛋白质的种类将是多种多样的。
［板书］〈五〉结构特点一一多样性请结合刚才我们的探究活动，分析下蛋白质结构多样性的原因。
氨基酸的种类不同，氨基酸的数目成百上千，氨基酸的排列顺序变化多端，肽链的空间结构也千差万别。
根据前面学习过的生物学基本观点之一：
生物体的结构与功能总是相适应的。
请推测蛋白质的功能特点。
蛋白质的生理功能也具有多样性。
［板书］二、蛋白质的生理功能具有多样性
请大家快速阅读课本34页内容，了解蛋白质的功能。
然后我们做一个小测验。
阅读课本，了解功能。
连线练习设置
催化功能角蛋白
调节功能酶
结构功能血红蛋白
运输功能肌动蛋白和肌球蛋白
运动功能胰岛素
免疫功能激素与相关受体
信息传递功能抗体
完成连线题
点评。
通过练习我们可以看到，几乎所有生理功能的完成都离不开蛋白质。
所以我们说蛋白质是一切生命活动的体现者。
如果我们把蛋白质的结构破坏掉，它还能发挥作用吗？
为什么？
不能。
因为结构与功能相适应。
没有一定的空间结构，蛋白质也就失去其生理作用了。
请大家结合刚学过的知识，解释一个问题
1、为什么医院使用的蛋白质类药剂都要制成针剂？
不能口服？
因为蛋白质药物如果口服，在消化道内，其结构就会被破坏，失去功能。
所以，当蛋白质具有一定空间结构时，才能表现特有的生物学活性，执行特定的生理功能。
新知
识的学习就到这里，小结以下我们学习的内容。
蛋白质的基本组成单位是。
构成蛋白质的基本兀素是：
C、H、Q、N。
但是当氨基酸形成的蛋白质，其元素组成中还含有：
P、S。
氨基酸的结构通式是，共有种、化学性质
是
氨基酸通过缩合形成多肽，其反应方程式：
（学
生上黑板）
多肽经过折叠形成蛋白质，蛋白质在结构和功能方面具有什么特性？
结构的多样性决定了功能多样性。
这在分子水平上进步证明了生物体结构与功能总是相适应的。
关于蛋白质的初步认识就到这里，现在请大家做一下课堂检测。
附：
课堂检测
第一节蛋白质旳结构与功能
班级姓名号
1.过度肥胖者的脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（A.蛋白质B•脂肪C•糖类D•水
2.谷氨酸的R基为-CsHQ,在谷氨酸分子中,碳和氧的原子数
分别是（）
A.4、4B•5、4C•4、5D•5、5
3.下列不属于蛋白质的功能的是（
A载体在主动运输中运载矿质离子化作用
C组成人和动物肌肉的主要成分促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成
B•调节同
D•性激素
4-临床通过检测尿液中一定關内的含氮量，可粗略的估
«
f亠—rtL^rr亠亠
A•蛋白质B•脂
5.合成蛋白质是细胞的一个能发生该过程的是（:
A.神经细胞B.肝细胞C红细胞D，脂肪细胞
6.生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（
A•组成肽键的化学兀素不同
B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C•氨基酸的排列顺序不同
D•蛋白质的空间结构不同
7.某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有一NH和—COOH勺数目至少为（）
要生理过糖
下列细维可素D
成熟的
A.110、110
D.1、1
B.109、109
C.9、9
8.下图为一条多肽链的结构示意图，请回答有关问题:
H0
1II-C-C-
HH
CHj
H—N-
-NY—C—*-
C-C-0
1
111
11
H
HCil20
OJI
HOH
（1）该多肽称为,含有个氨基酸（残
基）,个氨基一个羧基。
（2）用虚线在图解中标出其中的一个肽键结构。
（3）写出该图解中各个氨基酸的R基：
式4）写出最左端的肽键水解而。
形成的氨基酸的结构
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