蛋白质（廖小凤）

1、教学课题生命活动的主要承担者蛋白质设计者：重庆市江津中学 廖小凤教材分析：1.教材内容分析“生命活动的主要承担者蛋白质”一节是人教版本教材，必修1分子与细胞第二章第二节的内容。本节是第二章的重点，其内容包括氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性和蛋白质的功能三个方面。新课标教材在编排本节内容时，充分贯彻了“倡导探究性学习”和“注重与现实生活的联系”二大课程理念。在引言部分用蛋白质英文的来历指出其意义为“首要的物质”，与课题呼应。在讲述氨基酸的结构部分，没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察四种氨基酸的结构，通过学生肢体分析，类比成氨基酸，找出结构的共同特点，进而得出结构通式，加深了对氨基

2、酸结构的理解。对于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用了图文结合的形式，让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，培养分析和处理信息的能力。在讲述蛋白质的功能部分，采取图文结合方式，举例说明其不同的功能，并通过蛋白质的结构多样性了解认同其功能的多样性。教材最后通过科学史话和科学前沿中关于世界上第一个人工合成蛋白质的诞生，以及蛋白质工程和人类蛋白质组计划，让学生在了解有关蛋白质的科学发展的同时，可以培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。2.课程标准要求具体内容标准活动建议概述蛋白质的结构和功能把学生类比成氨基酸，加深对通式的理解。让多个学生通过牵手演示脱水缩合反应。教学目标：【知识目标】1 说明

3、氨基酸的结构特点。2 能结合图示，用自己的语言描述氨基酸形成蛋白质的过程。 3 能概述蛋白质的结构和功能。【能力目标】（1）培养学生跨学科的综合能力。 （2）培养学生理论联系实际，尝试用所学知识解释生活中的各种现象的能力。【情感目标】（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者。（2）树立结构与功能具有统一性、生命的物质性的基本生物学观点。（3）让学生在了解与蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，关注蛋白质研究的新进展，培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。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。教学难点：（1）氨基酸形成蛋白质的过程。（2）蛋白

4、质的结构多样性的原因。教学方法：在教学方法采用阅读法、观察法、分析法和讨论法等，举生活事例，联系生活实际，激发学生学习的兴趣，使学生通过学习明确蛋白质的结构多种多样，利用“科学史话”和“科学前沿”的内容拓展学生的视野，学生可在当前生物科学的基础上继续发现并创新。教学用具：多媒体计算机 投影仪教学板书：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、基本单位：氨基酸 （一）种类：约20种 R （二）结构通式： NH2 C COOH H （三）结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同导致

5、种类不同。三、元素组成：主要是C、H、O、N组成，有些有少量P、S等。四、蛋白质的结构及其多样性：（一）氨基酸脱水缩合的过程： （二）形成过程：氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质（三）蛋白质多样性的原因：五、蛋白质的功能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者。教学流程：利用问题探讨创设问题情境富含蛋白质的食物蛋白质和氨基酸的关系举例讨论回答问题：氨基酸结构特点学生活动：通过游戏类比、观察得出通式引入氨基酸种类问题：氨基酸是怎样形成蛋白质学生活动：游戏呈现脱水缩合过程分组讨论：脱水缩合过程中有关计算得出答案，获得新知识讲解：结构多样性的原因以及与功能的关系蛋白质的功能多样性总结与练

6、习 教学进程：教学程序教师行为学生活动设计意图用图片引入新课2分钟恩格斯说过这样的话：“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白质化学组成部分不断地自我更新。”这句话的意思是：没有蛋白质存在，也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表达出什么样的生物性状。通过课件呈现一幅非洲难民的孩子的图片，图名为“蛋白质严重缺乏的儿童”，请学生通过图片的观察总结这些孩子的特点。 教师告诉学生这些孩子呈现的大肚子并不是脂肪的积累，而是由于血液中蛋白质量减少造成的严重水肿。并联系现实生活（比如一些学生为了保持苗条的身材而刻意不吃肉）。蛋白质（protein）是细胞中含量最

7、多的有机物，“protein”一词源自拉丁文“proteus”，意思是“首要的物质”。观察课件中图片，并得出图片中孩子们身体的特点：体态消瘦，但是肚子大。思考、讨论问题，得出自己的答案。阅读教材相关内容通过身边的现象，激发学生的学习兴趣和求知欲。问题的解决，能维持学生的内在学习动机，并引出本节的课题。学生初步了解蛋白质的重要性。氨基酸的结构通式以及R基决定氨基酸的种类15分钟食物中大都含有蛋白质，同学们能举几个常见的含蛋白质的例子吗？提问：蛋白质和氨基酸的关系？观察P20的“思考与讨论”中的4中氨基酸的结构，请大家用笔勾出四个氨基酸相同的结构。课件展示其中两个氨基酸结构式，板书并讲解羧基和氨基

8、的书写。请一位同学上讲台，让其双脚并拢，双臂展开，引导学生把双脚比作-H，羧基和氨基分别看成这位同学的左、右手，而身子可以认为是中间的C原子。提问：以丙氨酸为例，面部就相当于什么？让学生把4个氨基酸不同的基团标示出来，这个基团叫R基。再请一位同学上来配合，跟刚才那位同学一样的姿势，面朝同学，可以发现两个同学最大的不同在于面部，而面部就相当于R基，提问：氨基酸的种类是有什么决定的？以学生为“道具”引导大家总结出氨基酸的结构特点。都有一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）、一个-H和一个R基，但这不足以说明氨基酸的结构特点，布置学生完成课本P24基础题第二题，学生判断哪个是构成生物体的氨基酸

9、？并讨论(1)判断某分子是不是氨基酸的依据是什么？(2)不同氨基酸分子的区别在哪儿？根据大家所归纳出的氨基酸的特点，结合板书，归纳氨基酸分子结构的通式并进行详细的讲解： 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团R基。各种氨基酸之间的区别就在于R基的不同。（举例）强调重要的关联词“至少”和“并且”“同一个”，板书天冬氨酸的结构是让学生辨别，以达到强调关联词“至少”的目的，板书一个非天然氨基酸让学生理解“并且” “同一个”的含义。提示构成生物体的氨基酸的R基越20种，提问：氨基酸的

10、种类有多少？发动学生观察组成氨基酸的元素，进而得出蛋白质的元素组成。在学生归纳的基础上补充。布置阅读P21的“与生活联系”。板书 1、种类：约20种、通式2、组成元素：主要是C、H、O、N，有的含有P、S、等。举例：肉、蛋、奶、豆制品等，思考，回答：蛋白质由氨基酸构成。学生画出氨基酸的相同部分专注于老师的形象的讲解，思考、对比后回答问题：-CH3回答：R基做练习题，得出答案：A。分组讨论，共同得出结论，并通过对比在老师的帮助下尝试用语言归纳出氨基酸的结构特点。跟随老师的思路，认真听讲。回答：种类约20种，元素主要有C、H、O、N。阅读教材中“与生活联系”让学生体验通过自己的分析发现、归纳总结、

11、得到知识的学习过程。氨基酸结构特点是学习氨基酸形成蛋白质的基础，让学生自主对比观察，达到突出重点、突破难点的目的。扩展知识，提出均衡营养的观念，提高学生学习兴趣。蛋白质形成方式脱水缩合7分钟脱水缩和过程中的有关计算6分钟蛋白质结构多样性4分钟多媒体演示：（1）计算下面几种物质的相对分子质量：H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C30H4816O872N280S8Fe4（血红蛋白）。（2）酶结晶体、牛胰岛素结构图、血红蛋白分子结构图。圣诞节篝火晚会时，同学们为了凝聚在一起感觉节日的气氛，往往会手牵手围着篝火起舞。结合牛胰岛素结构图，请思考那么简单的氨基酸分子是怎么形成空间结构如此复杂的蛋白质？提示

12、观察P21的图2-4。它的奥秘就在于一种叫做脱水缩合的反应：把两个氨基酸比喻成两个家庭，两家人来到野外郊游，1号家庭的女儿（羧基）和2号家庭的儿子（氨基）一见钟情，于是牵手、恋爱、结婚、生子。以前的女儿和儿子结婚后形成的小家庭叫肽键（-NH-CO-），两个氨基酸因为联姻而形成一个整体叫二肽，而生成的水就是小家庭的结晶宝宝。以此类推，得出三肽、四肽多肽的概念，多肽通常呈链状结构，叫做肽链。一条或多条肽链盘曲折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质。板书形成过程：氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质学生观察该过程后，思考讨论（1）脱下的水中原子的来源？（2）两个氨基酸结合脱去多少分子水？形成的肽键有多少个？如果

13、是三个、四个、七个呢？肽键数和失去的水分子数各是多少？又是怎样的关系？要求学生用归纳法总结出如果是n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少分子水和形成多少个肽键？强调这是多个氨基酸形成一条肽链的情况，如果是几条肽链又会是怎样的情况呢？小活动：请一组同学（十人）上来配合教学，先让他们手牵手围成一个圈，“手牵手”的结构相当于什么？所以合成一个圈就有十个。请同学们回答要让圈变成一条链怎么做？那要让其变成两条、三条、四条呢？引导学生总结出：n个氨基酸形成m条肽链时形成的肽键数和脱去的水分子数，结合反应式并用说明推导出：水分子数量肽键数目氨基酸数目肽链数目。我们知道构成蛋白质的基本单位的氨基酸仅仅只有20种，然

14、而，据估计，生物界中的蛋白质种类多达10101012种，大约20种能构成那么多种蛋白质的原因在哪里呢？类比：英文字母26个，而构成的单词却不计其数，我们可以把氨基酸看成是字母，举例：totoo 种类相同，数量不同。tootwo 数量相同，种类不同。areear 种类、数量都相同，排列顺序不同。通过前面学习我们知道，形成肽链后腰经过盘曲、折叠才能形成蛋白质，举例：相同颜色、质地的毛线可以织出不同款式的毛衣，针法不同使得毛线缠绕的方式不同。根据学生总结蛋白质多样性的原因。加以规范，板书多样性原因。指出结构多样性决定着功能多样性。计算相对分子质量，对比数字。观察蛋白质结构图，得出氨基酸形成蛋白质是通

15、过氨基和羧基的结合。观察示意图，阅读氨基酸脱水缩合过程的文字、图解，与同学交流看法，获得氨基酸形成蛋白质的知识。形象理解该过程，观察并思考讨论后回答：O来自羧基，H一个来自羧基，一个来自氨基；一分子水，一个肽键。容易得出结论, 肽键数和失去的水分子数都是2个、3个6个，（n-1）个。观看活动过程并回答：肽键；松开一个“牵手”结构；分别松开两个、三个、四个“牵手”结构。通过活动在老师的带领下得出结论。思考、讨论问题。学生通过在老师的提示下，分析综合，得出原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序，肽链的盘曲折叠方式决定了蛋白质结构及其功能的多样性多样性。通过学生自己计算的数字体现蛋白质是生物大分子的概念

16、。结合形象的比喻，激发兴趣。学生感兴趣的比喻加上简单的图示进行讲解，学生更容易接受。以活动展现数据关系，把抽象的问题形象化，加深印象。有助于提高学生的分析能力，活动提高了学生参与的积极性，活跃课堂气氛。用问题激发学生思考，引入多样性的原因，培养自主学习的能力。通过形象的类比，让学生归纳出蛋白质结构多样性的原因。蛋白质的功能4分钟提问：蛋白质结构具有多样性，那么与之相对应的功能又有哪些呢？带领学生阅读课本P23，找出蛋白质的功能。板书蛋白质的功能。除了教材上列举的例子外，蛋白质还有很多功能，要求学生下课后收集相关的资料。总结，蛋白质的功能有很多，用一句话概括来说，是什么？板书总结性语言：一切生命

17、活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。阅读课本，回答：结构蛋白、催化作用的酶、运输氧气的血红蛋白、调节作用的激素以及免疫功能的抗体等。在课本上划线做笔记。回答：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者。学生阅读教材，自主归纳，体现学生为主体。本节小结及课后练习2分钟用清晰的逻辑叙述出本节课的知识体系，帮助学生将知识系统化。ppt展示练习题，对学习情况进行检测。带领学生阅读“科学史话”和“科学前沿”布置作业：课后练习题；搜寻富含蛋白质的食物、收集相关的资料说明蛋白质的其他功能。认真回忆并总结，使知识系统化。阅读教材，完成作业。扩大学生的知识面，增强查询资料的能力，培养

18、科学素养。课后反思：生物课程标准指出：“教师应积极开发和利用各种课程资源，改变仅仅依靠教科书开展生物教学的传统教学。”根据建构主义学习理论，本节课的教学在一开始就为学生的学习创设一个全新的教学情境，将学生的生活经验融入到课堂教学中，并开展讨论交流的教学方法，改变了传统的讲述方法，将理论知识学习与生活实践紧密相连，有利于激发学生的学习积极性，促进学生的自主学习、自主探究能力的培养，同时也较好落实科学技术社会（STS）的教育。在知识讲授过程中我采用比较归纳、设置活动、自主探究的教学，活跃了课堂教学气氛，充分发挥学生的主体参与学习意识，培养了学生的自主学习能力和自主探究能力。在结合信息技术与学科整合的基础上充分发挥媒体优势