生命活动的主要承担者白质优质课教案

1、生命活动的主要承担者蛋白质（优质课教案）授课教师 :沁阳一中 王军成 教学内容分析“生命活动的主要承担者-蛋白质”是构成细胞和生物体的重要有机物，在细胞及生物体生命活动中起着至关重要的作用。 从知识体系看， 本节课是课标中“细胞由多种多样的分子组成， 包括水、 无机盐、 糖类、脂质、 蛋白质和核酸等， 其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子”这一概念的重要部分， 课标要求“阐明蛋白质通常由 20 种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成”。 学好这部分内容对整个高中生物的学习很重要， 是后续的很多知识的基础， 如载体蛋白、酶、抗体等。 教学重点

2、 1 .氨基酸的结构特点 ;2 .氨基酸形成蛋白质的过程3 .蛋白质的功能。 教学难点 1. 氨基酸形成蛋白质的过程;22. .蛋白质结构多样性的原因。 教学目标 1 .生命观念方面的培养目标:认同生物体结构决定功能的观点:认同生命是由物质组成的:认同蛋白质是生命活动的主要承担者。2 .科学探究方面的培养目标:对生物信息提取、整合、运用的能力一能通过观察、分析、比较等方式处理信息，并得出结论;通过动手操作将活动中的体验与思考迁移到理论知识的学习上。3 . 科学思维方面的培养目标:通过三个类比模型的构建，体验建立模型中的思维过程， 领悟模型方法， 获得或巩固有关概念。4 . 概念知识方面的培养目

3、标:核心知识“组成生物体的元素和化合物”里有关蛋白质的部分一说明氨基酸的结构特点， 以及氨基酸形成蛋白质的过程;概述蛋白质的结构和功能。 学情分析 学生在上一节课里了解了蛋白质，在初中也学习了有关食物中蛋白质消化吸收的内容，对蛋白质和氨基酸的关系有一定认识，在化学课中还学习了甲烷、乙酸、氨气等化合物。对本节内容的教学来说，学生具备了相应的知识基础。 但是， 氨基酸的脱水缩合过程， 对蛋白质多样性的原因， 肽链形成时的氨基酸数、肽键、脱去的水分子数三者的关系等知识点较难理解掌握。对于高一的学生来说，经过初中三年的训练，已经有一定的抽象思维能力。这为学生学习生物学的微观知识奠定了基础。 教学策略

4、模型作为一种认识手段和思维方式，是科学认识过程中抽象化与具体化的辩证统一。小组合作学习模式让学生组成小组，对知识进行合作学习，交流讨论，进而总结获取知识。本案例运用类比模型构建和小组合作性学习相结合的教学策略来突破教学重点和难点。学生通过尝试建立类比模型，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念。在氨基酸分子通式的模型建构过程中，学生通过观察、归纳、演绎，运用已有知识将复杂的事物进行简化，抽象出其本质属性。对“蛋白质结构多样性的原因”这一难点，运用小组合作建立类比模型的方式处理。通过小组内的分工合作，课堂更加开放，氛围更为轻松，学生将头脑中抽象的概念具体化，积极主动地

5、参与到课堂中,在探索思考中，体会到模型建构的万法，获得成功的喜悦，并将模型方法内化为认知图式，获得认知水平 上的提升。教学过程教学流程教学内容及教学互动教学意图（一）创设情 境，导入新课通过上节课的学习，我们知道了细胞是由兀素和化合物组成的， 其中，含量最多的有机物是什么？对了，是蛋白质，它占细胞干重的50%,生物离开了蛋白质就不能生存。蛋白质于1838年被发现，并被正式命名为protein,意思为“最原初的”重要的”从发现至今，一百多年来，人们对它的研究一直在继续，诺贝尔奖从1901年首次颁奖至2020年，共有45次、总计90位科学家在有关蛋白质研究方面，获得诺贝尔科学奖。蛋白质有怎样的结构

6、和功能呢？我们今天就来详细学习这个对生命们百全美重要的， 让众多科学豕为之着迷的，复杂而神奇的生命大分子蛋白质。引出课题：生命活动的主要承担者一一蛋白质通过诺贝 尔奖的相关资 料，激起学生了 解蛋白质相关 知识的兴趣，激 发学习的热情（二）引出新知问：哪些食品中富含蛋白质呢 ？学生回答：鱼类、蛋、肉、奶制品、豆制品，都富含蛋白质。问:食物中的蛋白质是如何被利用的呢 ？共同分析讨论后得出：食物中的蛋白质，需要经过消化，分解为各种 氨基酸，才能被人体吸收、利用。所以氨基酸是蛋白质的基本组成单 位引出氨基 酸，使学生得知 氨基酸是蛋白 质的基本组成 单位，有利于进 一步学习（三）提出问题 模型构建：

7、氨 基酸的结构特 占 八、教学内容：氨基酸的结构人体中组成蛋白质的氨基酸，约有 21种，氨基酸的结构有什么 样的特点呢？青大家拿出学案，认真观察、比较以下5种氨基酸的结构式，回答学案的问题并完成模型构建活动一。通过观察 分析，引导得出 氨基酸的元素 组成、共同特 点，为模型构建H0H011111CC一OH HaN-CC一0H.|1HCH3甘氨酸丙敏酸H 0H 0H01 II1 li1II gOH H?N-C-COHC-C-OH111CibCII?CH：|COOHC NH：S1III 0天冬赛酸天冬神胺半胱籁散打下铺垫通过小组 活动进行模型 构建，让学生动 手自己得出氨 基酸分子结构 通式，并描

8、述结 构特点通过“必 需氨基酸”和 闿。必需氨基 酸”的介绍，让 知识与实际生 活联系起来1 .请用准确的语言表述氨基酸的元素组成。2 .它们的结构具有什么共同特点 ？用笔圈出结构中相同的部分。不同 氨基酸分子的区别在哪里 ？3 .如果用字母R表示氨基酸中不同的部分，请两人一组，用泡沫球牙签等材料拼出氨基酸的结构通式，并用最简洁的语言总结该通式的 特点。模型构建活动一：两人一组，给学生提供牙签、不同大小、颜色 的泡沫球及泡沫块等自制的教具，要求学生拼出氨基酸的结构通式 并用最简洁的语言总结该通式的特点。学生观察、回答问题，构建模型。学生展示模型，交流，描述氨基酸的结构特点。在学生回答的基础上，

9、教师总结氨基酸分子的结构通式以及结构特 点，并板书。11R C COOH（三）提出问题 模型构建：氨 基酸的连接方 式理解蛋白质复 杂空间结构如 何形成nh2每个氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个陵基，且都有一个 氨基和一个竣基连在同-个碳原子上。R基的不同，决定氨基酸的不同种类。介绍“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”:在这20种氨基酸中，有 8 种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿多种组氨酸，9种）必须从食物中获取，叫必需氨基酸。还用 12种（11种）是人体细胞可以合成的， 叫非必需氨基酸。因为人体中的蛋白质每天都要更新，而蛋白质是不能储存的， 所以我们每天必需摄入一.定量的蛋白质来补充这 8

10、种必需氨基酸。营 养学上，也会根据含有几种必需氨基酸以及必需氨基酸含量的多少， 来衡量食品营养价值的高低投影以下表格，请同学们计算这三种化合物的原子个数与相对 分子质里。生物大分子一蛋白质明确蛋白 质是大分子引出氨基 酸是如何形成化学式原子个数相对分子质 量蛋白质的利用模型水H2O的构建模拟氨硫酸H2SO4基酸脱水缩合葡萄糖C6H12。6的过程，帮助学血红蛋白C3032H 48160872N 7803Fe4生理解氨基酸氨基酸是蛋白质的基本单位， 其平均相对分子质量仅为 128,而 蛋白质的相对分子质量却从几千到几百万。那么，氨基酸是怎样组成相对分子质量巨大的蛋白质呢 ？模型构建活动二：氨基酸连

11、接的方式连接的方式 进一步加深学 生对氨基酸形 成肽链过程的 理解，清楚知道 氨基酸通过脱 水缩合反应的请大家阅读书本有关氨基酸连接方式的文字以及图片，并以前后四人为一小组，模拟氨基酸连接的方式。请一组的两位同学为代表，用黑板上的两个氨基酸模型（教师提供）来演示所在小组认为氨基酸是如何连接的，并用语言描述。 QH O学生演示。教师针对学生的演示部分，补充讲解氨基酸脱水缩合的过程过程梳理和整 合，分析后归 纳:氨基酸一一 多肽一蛋白质 读图后理解概 脱水缩合反应， 肽链、二肽和多 肽观察理解 肽链的折叠盘 曲等变化，理解 蛋白质空间结 构复杂的原因 JH-KCC-jOHH ! NpC COH彝I

12、I-t i II H O | H H OH2O能健 I二里I lww w r iC NC 匚。UH+ 上1式讲解多肽和肽链的概念。每形成一个肽键就失去一分子水两个 氨基酸脱水缩合的化合物叫二肽三个氨基酸脱水缩合的化合物叫三 肽，以此类推。三个及 3个以上的氨基酸脱水缩合的化合物叫多肽, 因为常成链状，所以叫肽链。课件投影下图，教师结合图来讲解氨基酸形成蛋白质的大致过程,研究表明，蛋白质有很复杂的空间结构，比如，大屏上显示的是 血红蛋白的空间结构模式图。链状的多肽怎么形成这样复杂的结构 呢？氨基酸脱水缩合形成多肽，因为R基团的不同，使得有些氨基酸呈酸性，有些呈碱性，另外-.些则为中性。这些特性使

13、氨基酸之间 互相吸引或排斥，因此，肽链就会因为氨基酸之间的相互作用而形成 这样的结构，甚至会扭曲，再进一步折叠，形成更复杂的空间结构。另外，还有许多蛋白质由两条或两条以上的肽链组成，比如血红蛋白就由四条肽链组成（四）模型构 建：蛋白质空间 结构多样性的 原因教学内容：蛋白质结构多样性的原因组成人体蛋白质的氨基酸有 21种，但是据信计，生物界的蛋白 质种类多达1010 1012种，不同种的蛋白质，其结构就不同，那么蛋 白质为何具有结构的多样性 ？模型构建活动三：蛋白质结构多样性的原因教师说明：请大家拿出另一盒材料，每盒材料里有6种颜色的穿孔塑料珠（每种50粒），几根细铁丝和一张活动记录表。请前后

14、四人 升-组，按照活动记录表的分工来认领任务。串几条、每条串多长， 小组商量后决定，并填写记录表（活动记录表见附录）。表达交流：邀请两组，介绍小组成员的分工、介绍作品（串的珠链数，每条珠链中，每种串珠的数目）并展示。请学生思考以下问题：1 .如果给大家提供足够时间、 铁丝和20种数量不限的串珠，能 串出几种作品？导致这些作品各不相同的原因是什么？2 .若每种颜色的串珠相干-种氨基酸，则每条珠链相当于什么？3 .通过这个活动，你认为，蛋白质结构多样性和什么有关？学生通过对以上问题的思考， 得出：用不同种的串珠类比为不同的氨基酸， 珠链可类比为多肽链， 珠链弯曲的形状类比肽链的空间结构，并总结出蛋

15、白质结构多样性的原因：氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链 的数目、空间结构决定蛋白质的多样性引发学生 思考借助模型 建构来增加学 生的空间感，认 识氨基酸是一 种空间结构，了 解蛋白质结构 多样性的原因运用小组 合作学习来提 高学生的参与 度通过类比 模型的构建，学 生能够明确蛋 白质结构多样 性的原因（五）自主学习 蛋白质的功能教学内容：蛋白质的功能生物学的重要原理之一就是结构和功能相适应，蛋白质结构的 多样性 决定了蛋白质具有多种功能，而这些功能又能支持它的结构。蛋白质具有怎样的功能呢 ？请观察课本有关图片，阅读蛋白质主要功能示例，找出体现蛋白 质功能的关键词，几分钟后教师总结归纳。结构蛋

16、白运输蛋白催化蛋白调节蛋白免疫蛋白蛋白质的功能还有许多，可以说一切生命活动都离不开蛋白质，通过自主 学习，明确蛋白 质的功能,理解“蛋白质 是生命活动的 主要承担者”的 含义蛋白质是生命活动的主要承担者（六）小结全课本节课，我们通过一系列活动，学习了氨基酸的结构特点，模拟 了氨基酸脱水缩合形成多肽的过程，知道了多肽会形成有一定空间 结构的蛋白质，探究了蛋白质多样性的原因，明确了蛋白质的功能。那么，细胞内的其他化合物具有哪些结构和功能豉们将会陆续学习总结回顾几种化合物比较表物质 名称化学式原子 个数相对分子质量水H20318硫酸H2sO4792葡萄糖C6Hl 2。624 _180牛奶 乳蛋白C164