高中生物 22《生命活动的主要承担者蛋白质》教案 新人教版必修1.docx
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高中生物22《生命活动的主要承担者蛋白质》教案新人教版必修1
2019-2020年高中生物2.2《生命活动的主要承担者—蛋白质》教案新人教版必修1
一、教学目标：
知识方面：
1、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。
情感态度方面：
1、认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
2、关注蛋白质的新进展。
二、教学重难点：
氨基酸的结构及其形成蛋白质过程、蛋白质的结构和功能是本节重点；而氨基酸形成蛋白质过程和蛋白质的结构多样性的原因是本节的难点。
三、教学用具：
ppt幻灯片、蛋清、试管、熟鸡蛋、食盐、清水。
四、课前准备：
五、教学课时：
1课时
六、教学过程
教学内容
（一）引入
（二）氨基酸
，
（三）蛋白质的结构
（四）蛋白质的功
能
（五）课后练习以及扩展内容
（六）科学史话、科学前沿
（七）本节小结
教师活动
以学生实际生活经验，设问作为引入。
婴儿要以奶为主要食物，因为奶是一种还有蛋白质丰富的食物，蛋白质对人体的生长发育为什么这么重要呢？
安利蛋白粉实际上是水解植物蛋白，里面还有氨基酸，那么氨基酸与蛋白质之间是什么关系呢？
把蛋白质水解后，可以得到一类有着共同结构的物质，叫做氨基酸。
用幻灯片展示几种氨基酸的化学结构式，引导学生观察，找出氨基酸化学结构的共同点。
然后进行小结：
氨基酸的共同结构是什么；造成有多种氨基酸的原因是什么——R基团。
让学生看一些课本没有的例子，以及一些不是氨基酸的例子让学生尝试分析。
介绍必需氨基酸与非必需氨基酸的概念，可以把9种必需氨基酸展示给学生看，指导学生选择食物时如何注意氨基酸的均衡吸收。
必须氨基酸：
赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。
设问：
组成蛋白质的氨基酸只有20种，但是蛋白质的种类成千上万，单单一个细胞里面的酶估计就有8000种以上，这20种氨基酸是怎么样组成千差万别的蛋白质呢？
引导学生观察P21“氨基酸形成蛋白质示意图”，以问题作为引导。
1、蛋白质是由什么组成的？
2、20种氨基酸为什么能构成多种的蛋白质？
3、氨基酸与氨基酸之间是依靠什么进行结合？
4、你怎么理解蛋白质的空间结构？
归纳总结氨基酸的结构：
1、构成蛋白质的氨基酸虽然只有20种，但是构成蛋白质的氨基酸数量种类不同，就可以构成各种不同的蛋白质；2、氨基酸是怎么样通过肽键相连的（板书或者幻灯片展示缩合的过程）（可以尝试让学生跟着老师做一两个范例）3、肽链最后如何构成蛋白质分子的，可以简单渗透一点蛋白质的各级结构。
氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的种类、空间结构。
旁栏部分：
用实际的例子推导出，水分子数量＝肽键数目＝氨基酸数目－肽链数目。
用演示实验简单介绍关于蛋白质变性的内容
引导学生阅读P23内容，然后进行归纳。
1、生物体的基本结构物质：
肌肉干重80％、皮肤70％、血液90％；2、生命化学反应的主要物质，简单讲讲酶的重要性；3、有运输能力；调节生命活动，例如某些蛋白质类的激素；免疫功能。
1、对、对；2、A（羧基与氨基要连在同一个C上）；3、B。
学生活动
观察氨基酸的化学结构式，找出共同点。
阅读P21氨基酸形成蛋白质示意图，讨论问题并进行交流。
举出一些蛋白质相关功能的其他例子。
与老师共同完成练习。
七、板书设计
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质
一、蛋白质的化学元素组成：
1、都含C、H、O、N四种化学元素，且主要由这四种元素组成。
2、有很多重要的蛋白质还含P、S，少数还含Fe、Cu、Mn、I、Zn等。
二、蛋白质的基本单位：
氨基酸
1、种类：
大约有20种。
2、结构通式：
3、结构特点
①每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基；
②每种氨基酸分子都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；
③不同的氨基酸分子，具有不同的R基。
三、蛋白质的分子结构：
1、氨基酸分子互相结合的方式：
脱水缩合。
2、肽键
肽：
由肽键联结而成的化合物。
3、由n个氨基酸分子缩合成一条肽链，形成（n—1）个肽键，脱掉（n—1）个水分子，产生一个多肽（n肽）。
4、若n个氨基酸分子缩合形成m条肽链，则形成（n—m）个肽键，脱掉（n—m）个水分子。
5、已知一个蛋白质分有a个氨基酸，平均分子质量为b，c条肽链，则蛋白质相对分子质量为：
ab—18（a—c）
6、当n个氨基酸相互间缩合成多肽时，n个氨基酸之间的排列有n！
种。
7、在一条肽链的两端一定分别是—COOH和—NH2。
一条肽链所含—COOH和—NH2的数量至少都是一个，m条肽链所含—COOH和—NH2的数量至少都是m个。
8、空间结构：
一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，这些肽链不呈直线，也不在同一平面上。
9、蛋白质分子具有结构多样性的特点，其原因为：
①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同，则蛋白质不同；
②构成蛋白质的多肽链条数不同，则蛋白质不同；
③多肽链的空间结构不同，则蛋白质不同。
四、蛋白质的功能具有多样性：
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。
五、小结：
总之，蛋白质是生命活动的主要承担者。
八、布置作业
基础：
1．组成蛋白质的基本单位是，其结构通式是，分子结构的特点是至少都含和，并且都有连接在上。
2．氨基酸分子之间通过，形成的化学键为。
3．肽键数＝＝氨基酸总数－。
4．在细胞内，每种氨基酸的数目，形成肽链时，不同氨基酸的排列顺序，多肽链的方式及其形成的空间结构，因此，蛋白质分子的结构是的。
5．蛋白质的功能主要有：
①许多蛋白质是构成的重要物质，称为；②细胞内的化学反应离不开的催化，绝大多数都是蛋白质；③有些蛋白质具有的功能；④有些蛋白质起作用，能够机体的生命活动；⑤有些蛋白质有功能。
6．一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的。
变式训练：
1、下列物质中都含有氮元素的是（）
①核糖核酸②糖原③胰岛素④淀粉
A．①②B．①③C．②③D．③④
2、下列四个选项中，哪个选项的物质代谢产物与其他选项不同（）
A．糖类B．脂肪C．蛋白质D．甘油
3、人体免疫球蛋白中，LgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）
A．764和764B．760和760C．762和762D．4和4
4、某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中分别含有—NH2和—COOH的数目至少为（）
A．152、152B．151、151C．1、1D．2、2
5、对构成蛋白质的氨基酸结构的描述，不正确的是（）
A．20种氨基酸的不同在于R基不同
B．每种氨基酸都含有一个氨基和一个羧基
C．在氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上
D．一个氨基酸经过脱氨基或转氨基作用能转变成有机酸
6、有一种二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到的丙氨酸和另一氨基酸X，X的化学式是（）
A．C5H7NO3B．C5H9NO4C．C5H11NO5D．C5H7NO4
7、生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（）
A．组成肽键的化学元素不同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
2019-2020年高中生物2.2《生物体中的有机化合物》教案沪科版第一册
教学课题：
生物体中的有机化合物
一、教学目标：
1． 知识与技能目标
（1）知道氨基酸的结构和种类
（2）理解蛋白质的结构和功能
2、过程与方法目标：
（1）根据书本上个种类氨基酸的结构式，推断出氨基酸的结构通式
（2）参与氨基酸脱水缩合演示游戏，形象化理解脱水缩合的全过程
3、情感态度与价值观目标
（1）学会关爱世界上一些贫困群体，乐于帮助身边有困难的同学
（2）体验合理营养的必要性
二、学情分析：
生物体中重要的营养物质之—“蛋白质”，以及其组成单位“氨基酸”，对于这些名词，学生早已熟悉，但对其结构和功能确不甚了解。
而本节的目标就是要让同学们在循序渐进的学习过程中，认识蛋白质的构成、功能和保健，同时树立起一种关爱贫困群体的道德意识。
由于肽链的形成过程是个重点同时又是难点，所以采用寓教于乐的形式来帮助学生理解。
三、教材分析：
蛋白质是生物体内的重要营养物质，也是组成生物体结构的基本大分子，对这些物质的结构和功能的了解，是学习高中生命科学的基础。
本节内容属于生物体中有机化合物的重点同时也是难点部分，因此在教学把握上要求较高。
课本中安排的蛋白质的化学结构式，是为了引导学生自己从中归纳其元素组成，以氨基酸，肽链，蛋白质的梯度顺序逐步加深。
最后的蛋白质功能和摄取，使学生真切感受到知识来源
于生活，帮助我们形成更科学的生活习惯。
四、教学重点：
蛋白质的结构及其功能
五、教学难点：
氨基酸的结构；蛋白质的结构（肽链的形成）
六、教学方法：
启发式、多媒体讲授式、互动式等相结合
七、教具准备：
PPT课件，彩色丝带（红、白、绿），彩色粉笔（红、白、绿、黄、紫），鸡蛋（一个熟一个生）
八、教学过程：
教学内容（含PPT）
教师活动
学生活动
设计意图
1、创设情景，导入新课
（PPT白净鸡蛋或展示真鸡蛋）
师：
我们在之前的学习中已经了解了糖类和之类这两大生物体中的有机化合物质。
今天，我们来学习另一种重要的有机化合物，它是什么呢？
请大家猜猜看。
师：
这只鸡蛋就象征着那种物质，生物体中七大类化合物中以蛋来命名的……
师：
没错，各位同学马上就意识到了，它是蛋白质。
而老师给大家展示这样一只鸡蛋，不仅仅为了象征蛋白质，同时还要告诉大家，鸡蛋中就富含了我们生物体所需要的蛋白质。
生：
蛋白质。
（由白净鸡蛋的图片让学生联想到蛋白质）
PPT（本节标题——生物体中的有机化合物蛋白质）
师：
生物体中的有机化合物——蛋白质
2、简单介绍蛋白质
（PPT奶酪营养成分表，红标注渐出）
师：
蛋白质可以说是我们日常生活中最熟悉的营养物质之一了。
假如你去超市购买食品，比方酸奶、高乐高等，把包装反过来，有一个营养成分表，你总能找到蛋白质含量这样一个标注。
师：
看，这块奶酪中就标明了蛋白质含量。
（由日常生活切入，简述对蛋白质的一般认识）
（PPT肌肉男人和酶）
师：
蛋白质不仅为我们所熟知，同时它也是生物体中最重要的有机化合物之一。
上节练习中以提到，蛋白质占人体干重的50%，它是我们身体肌肉中的肌球蛋白……、肌动蛋白以及具有催化作用的生物酶等的主要原料。
3、蛋白质的构成（氨基酸部分）
（PPT，蛋白质由氨基酸组成
师：
既然我们要了解蛋白质，是必要先弄清蛋白质的结构组成。
蛋白质是由什么组成的呢？
组成蛋白质的单位也是我们常听到的一个名词……氨基酸。
蛋白质是由氨基酸为单体组成的大分子化合物，而天然氨基酸一共有20种。
虽然我们知道氨基酸，但对其结构我们未必了解。
请同学们翻开书，看P26的图2—10，图上展示了六种不同种类的氨基酸，我们可以看到它们的空间结构是不同的。
但是，若你仔细观察他们的化学结构式，会发现其实它们结构上有一个共同特点。
（PPT，四种氨基酸）老师从中选出了四种有代表性的氨基酸放在了投影上（先不要使用脯氨酸，它是20种氨基酸中唯一不符合结构的），我们一起来观察一下，看看它们到底具有什么样的共同点。
师：
好，请一位同学来说说看，你有什么发现？
（以启发式的语言让学生发现氨基酸结构上的共同特点）
师：
这位同学回答的非常正确。
（PPT，共同之处加上红框）如我们所见，各种氨基酸的这个红色部分都是相同的
生：
（观察图中氨基酸的共同特征）
生：
（举手）好像都有一个C，一个H，一个H2N，和一个COOH。
（由于过去学生没有学过蛋白质的组成，所以此处的提问使用自问自答的形式，帮助学生过渡）
（PPT，氨基酸通式——H
H2N—C—COOH）
R
于是我们总结出了一个氨基酸的通式————
H
H2N—C—COOH）
R
首先，它有一个中心C原子，尔后有一个H与之相连。
注意，（写板书）因为我们书写时使用的是
H
化学结构式，所以这样C，这样C—H，甚至这
H
样C 书写H的位置都是正确的， 以后不要看到H不标在C上面就以为不是氨基酸了哦（这一点一定要说明，否则以后做题目必错）。
接着与C相连的H2N—，我们称之为“氨基”，而另一边的—COOH，则称为“羧基”，氨基和羧基都是化学集基团。
而下面这个R，也就是各个氨酸不同的部位。
点名化学结构式的空间性
（PPT，R基团加红框）
（承上）这些基团我们统称之为R基团，不同种类氨基酸间的区别就在于这些R基团的差异。
看，甘氨酸的R基团是H，而苯丙氨酸则是CH2加个苯环。
请大家把书本P26中间一段话划下来，“各种氨基酸结构上的一个共同特点是，在与羧基—COOH相连的C上都有一个氨基—NH2，因而称为氨基酸。
他们的不同之处在于侧链所连接的基团R各不相同”。
我们清楚了，要判断一个有机物质是否是氨基酸，首先就要找到一个C原子上同时连了H
氨基和羧基，记住，这三者必须连在同一个C原子上，它才是氨基酸！
师：
（板书出判断题）
生：
（回答）
加强记忆
（判断氨基酸是个难点，需要强调）
4、蛋白质构成（肽链部分）
师：
我们了解了氨基酸，接下来研究一下氨基酸是怎样构成蛋白质的。
氨基酸合成蛋白质并不像多个单糖分子合成一个多糖分子那么直接，在合成蛋白质之前，氨基酸与氨基酸之间首先要经过“脱水缩合”连接成一种叫“肽链”的结构。
请大家划一下书本P27上部一段话，边划边和老师一起朗读：
“一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去一分子水所和形成肽键，氨基酸通过肽键连接成肽链。
每条肽链的一端有一个自由的氨基，另一端有一个自由的羧基。
习惯上把由3个以上的氨基酸联成的肽链成为多肽”。
生：
（朗读）
强化记忆
（PPT，氨基酸结构简式展成化学结构式）
师：
怎么来理解这段文字呢？
为了帮助大家理解，老师先把氨基酸的同时作一下变化——。
我在这里只是将氨基和羧基从化学结构简式展开成化学结构式，其实质并未发生改变，请记住这一结构，我们要开始脱水缩合了！
便于学生理解之后的脱水缩合过程
（PPT，氨基酸脱水缩合示意图）
师：
这是氨基酸脱水缩合示意图，请看上半张图，位于左边的是一个氨基酸，位于右边的同样也是一个氨基酸。
那么，两个氨基酸要怎样才能连接在一起形成肽链呢？
首先，想要链接，它们肯定要脱去一部分以空出多余的化学键位来。
左边的氨基酸上的—COOH脱去一个—OH羟基，右边的氨基酸上的H2N—脱去一个—H，请告诉我脱下来的—OH与—H相连合成了什么？
师：
对，这就是所谓的“脱水”，那接下来要如何“缩合”呢?
[
我们的氨基酸已经腾出了键位，于是—COOH脱羟后剩下的—CO与H2N—脱氢后剩下的HN—连接，形成了“”这样一种结构，这个过程就称为缩合，而这个结构我们就命名它为“肽键”。
师：
肽键要如何书写才标准？
我们来看一下，（板书）可以了吗？
师：
还不完整，两边还要加上单键符号！
肽键的书写同样是一个重点，把它在书本上记一下，以后可别忘了哦。
（新教材中没有单独列出肽键的书写，这是一个漏洞）
好，经过脱水缩合以后，它就形成了一条肽链，因为只有2个氨基酸参与脱水缩合，所以我们称它为“二肽”，二肽化合物是肽链结构中最短的一种。
如果这一条肽链中有更多的氨基酸，即三个或三个以上的氨基酸参与脱水缩合，那么合成的肽链书本上称之为什么？
师：
多肽。
但我们在实际书写时，不能笼统地写“多肽”，一定要写明是几肽，怎么写？
很简单，数一下有几个氨基酸参与了脱水缩合，就是几肽。
师：
我们重新来回顾一遍整个脱水缩合的过程。
就这张图而言，有几个氨基酸参与了脱水缩合？
师：
它们相互连接后脱去了几分子水？
师：
形成了几个肽键？
师：
我们称这条肽链为？
师：
那么在这个二肽中，你们还能找到几个氨基，几个羧基？
师：
很好。
事实上，只要是在一条肽链上，总存在着这样一个像顺口溜一样的规律，（PPT）——“N个氨基酸脱去N—1分子水形成N—1个肽键，合成N肽，它至少还剩余1个氨基和1各羧基。
”按照这个规律，只要我们知道了参与脱水缩合的氨基酸数，脱去的水分子数，形成的肽键数或者这是几肽这些数据中的任意一个，就能推断出其他三个数据来！
另外，在描述剩余氨基、羧基数时，老师用到了“至少”两个字，注意为什么是“至少”，因为在形成肽链后，链两头各剩一个氨基、一个羧基这是板上钉钉的事，但我们也不要忽略了R基团这个部分，如果它也含有氨基和羧基呢？
而事实上，在20种天然氨基酸中就的确有一部分是含有氨基或羧基的，所以如果要判断一条肽链中的氨基和羧基数，千万不能忽略了R基团啊。
师：
氨基酸脱水缩合可以说是本章节的重中之重，为了便于大家进一步理解整个过程，老师设计了一个互动游戏。
老师现在黑板上写出两个氨基酸，……，老师使用了不同颜色的笔书写，等一会儿大家就会指导老师的用意了。
大家都知道两人三脚的游戏吧。
师：
就是有两个人并排站着，用绳子把他们中间靠在一起的脚绑起来，然后跑步，比的是一种协作性，那么两人三脚，三个人是几只脚呢？
师：
四个人呢？
师：
人数与脚数呈N+1的数量关系。
而我们的游戏就类似于两人三脚，但在教室里我们的脚会被桌子遮住看不见，所以我们不使用脚，而是使用……
师：
请两位同学上来为我们演示。
师：
现在我们姑且称她们为氨基酸一号同学和氨基酸二号同学，请两位同学像我一样把手展开……，我们来作一个形象地比喻，请看氨基酸一号同学，她的身体就是中心C原子，头部就是H，脚是R基团，老师给她一根红色丝带（给学生红丝带），缠在右手上，于是缠着红丝带的右手就成了H2N—，而红丝带就是氨基上的H；再给她一根白色丝带（给学生百丝带），缠在左手上，缠着白丝带的左手就是—COOH，而白丝带就是—OH。
同样的，老师也给氨基酸二号同学在右手缠上红丝带，在左手缠上白丝带。
氨基酸一号同学和氨基酸二号同学是一对好友，她们相遇后，很想手拉手，但手上有多余的东西，该怎么办呢？
师：
好，扔掉，于是她们把一根白丝带和一根红丝带扔掉了，（去除两人之间的两条丝带，举起来示意）想一想一红一白扔掉的是什么？
（板书，紫笔圈出红白部分）
师：
对，是水。
现在她们手上没有碍事的东西了，两只手可以拉在一起了，（学生的手拉在了一起）那么，除去了丝带后拉在一起的手是什么呢？
（板书，绿笔圈出肽键部分）
师：
对，手拉在了一起成为肽键。
为了便于观察，老师在拉起的手上缠上绿色丝带。
现在老师要提问了，台上有几位氨基酸同学参与了此次脱水缩合？
师：
她们脱去了几分子水？
师：
形成了几个肽键？
（指指绿色部分）
师：
形成的这条肽链我们称之为？
师：
大家现在还能看到几个氨基几个羧基？
（同学两边的手展开）
师：
那么大家现在能理解这句顺口溜了吗？
师：
我们再请两位同学上台，定义她们为氨基酸三号和四号同学，同样给她们红、白丝带，缠在相应手上。
一二三四号同学其实都是好朋友，她们开心的手拉起手（如刚才步骤一样）。
师：
同学们，大家自己用这条顺口溜来说说看，这整个氨基酸脱水缩合的过程。
师：
大家掌握了吗？
师：
掌声感谢台上四位同学的精彩演示！
生：
水。
]
生：
（思考）
生：
多肽。
生：
2个。
生：
1分子。
生：
1个肽键。
生：
二肽。
生：
一个氨基和一个羧基。
生：
噢！
（回忆中
）
生：
四只。
生：
五只。
生：
手？
生：
（上来两位同学，站在讲台上，面对同学们）
生：
扔掉！
生：
水！
生：
肽键！
生：
2位。
生：
1分子水。
生：
1个肽键。
生：
二肽。
生：
1个氨基和1个羧基。
生：
这也太形象了吧！
生：
4个氨基酸脱去3分子水，形成3个肽键，合成了4肽，至少还剩下1个氨基和1个羧基。
生：
掌握了！
生：
（鼓掌）
（以图片、互动教学的形式帮助学生理解氨基酸形成肽链的过程。
）
（此时学生中一般会发起一片笑声，因为他们联想到了“太贱”或“太监”，老师应开导学生说注意“肽键”两个字怎么写，并非同学们脑中所想的另一个读音相近的词哦）
以顺口溜帮助学生记忆
以游戏娱乐的形式让学生参与到学习中
不同颜色的丝带表示了不同的氨基酸部分
[来源:
]
（他们的确是这样赞叹的）[来源:
]
（高一新课只需让学生掌握到单链上氨基酸的脱水缩合过程，多链会在后续课程中在描述）
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