第二章 组成细胞的分子

1、第二章 组成细胞的分子第二节           生命活动的主要承担者蛋白质 教学设计（北京市云岗中学 王桂文）一、教材分析：生命活动的主要承担者蛋白质是人教版普通高中新课程标准实验教科书生物必修1分子与细胞中第2章第2节的内容。这一节侧重在让学生了解蛋白质的组成、结构和功能的多样性，及其能够成为生命活动的主要承担者的原因。20种氨基酸虽然结构不同，但是有共同的结构特征。教科书没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸结构的共同特点，加深对

2、氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结构的处理方式，是新教材比原教材改进的特点之一，是落实探究性学习课程理念的具体体现。结构与功能相适应也是本节课的重要承接处，关于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用图文结合的形式，培养学生分析和处理信息的能力。学生在了解与蛋白质研究有关的科学史和科学前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。二、学情分析：本节课授课对象为高二学生，他们已有化学方面的知识基础，也有与蛋白质相关的生活经验。本节课的学习过程中，在培养学生获取形象、丰富的信息内容的同时，逐步提高分析和处理信息的能力，会进一步加深学生对蛋白质的认识，认同蛋白质是生命活动的主要承担

3、者并关注蛋白质的前沿进展。三、教学设计思路：先由最近的热点话题“三鹿奶粉事件”和“阜阳奶粉事件”两者并行切入本节课蛋白质这一课题，引入蛋白质的功能的教学进行蛋白质功能的小结由我们食物中的蛋白质逐步水解成氨基酸过渡到蛋白质的结构部分的学习让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸结构的共同特点，加深对氨基酸结构的理解并及时巩固练习由问题“氨基酸进入人体后，需要经过怎样的过程才能转变为人体需要的蛋白质呢？”过渡到脱水缩合过程部分的学习通过PPT演示脱水缩合过程，加深学生对蛋白质的结构相关概念的理解、计算，并且及时巩固练习蛋白质分子结构共性小结讨论蛋白质种类多样性原因并小结一切生命活动都

4、离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。四、教学目标：知识目标：说出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；认同蛋白质是生命活动的主要承担者。能力目标：学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，逐步提高分析和处理信息的能力；联系生活实际，能举例说出人体所需要的一些必需氨基酸。情感目标：让学生在了解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。五、教学重点和难点：1.教学重点（1）氨基酸结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。（2）蛋白质结构和功能。2.教学难点（1）氨基酸形成蛋白质的过程。 （2）蛋白质的结构

5、多样性的原因。六、教学方法：观察法、讨论法等七、教学过程：教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图板书：蛋白质的功能小结板书：蛋白质-生命活动的主要承担者板书：氨基酸小结板书：多肽小结板书：蛋白质分子结构多样性的原因小结引入：阜阳奶粉事件与三鹿奶粉事件（列表比较）阜阳奶粉事件（劣质奶粉）营养不良的婴儿229人28名诊断为营养不良12例死亡病例三鹿奶粉事件（三聚氰胺）临床诊断患儿6244名158人发生过急性肾功能衰竭3例死亡病例阜阳奶粉事件是因为奶粉中的蛋白质含量低，三鹿奶粉事件是利用三聚氰胺作食品添加剂，以提升食品检测中的蛋白质含量指标，两者都涉及到蛋白质的含量问题，蛋白质究竟在生物体内承担着

6、怎样的重要功能呢？ 一、蛋白质的功能大家思考构成生物体结构和功能的基本单位是什么？对，是细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，而细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，蛋白质占细胞鲜重的7-10%，占细胞干重的50%以上，羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。蛋白质的第一个重要的功能是构成细胞和生物体结构的重要物质，即结构蛋白。生物体，例如人，在进行新陈代谢过程中要不断得到氧气，需要哪种蛋白质来参与氧气的运输呢？需要血红蛋白，这体现了蛋白质具有运输载体的功能，即运输作用。在新陈代谢过程中细胞内要发生很多生化反应，这离不开酶的参与，绝大多数酶都是蛋白质，即蛋白质具有催化作用。人体要正常生活还

7、需要一些物质如如胰岛素、生长激素等对生命活动进行调节，即蛋白质具有调节生命活动的作用。若遇到病菌和病毒等抗原的侵害，需要有抗体对其进行免疫，即免疫作用。小结蛋白质的功能：结构蛋白；运输作用；催化作用；调节生命活动；免疫作用。现在大家知道在阜阳奶粉事件和三鹿奶粉事件中为什么会出现发育异常的婴幼儿了么？对，是因为蛋白质太重要了，我们知道蛋白质有这么多重要的功能，而结构与功能相适应，蛋白质的结构又是怎样的呢？我们现在看到的是具有一定空间结构的蛋白质分子，它能否直接被人体吸收呢？不能，要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶和肠蛋白酶等水解成多肽，再经过肠肽酶作用水解成氨基酸，才能被人体吸收，也就是说所有蛋白质的基本

8、组成单位都是氨基酸。现在我们就来学习氨基酸。二、蛋白质的结构（一）氨基酸及其种类给出几种氨基酸的结构，观察小结：由哪些元素组成？元素组成：主要由C、H、O、N四种元素组成，还含有P、S等。？不同氨基酸分子区别在哪里？“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系么（P20思考与讨论1、2）？每种氨基酸的氨基和羧基数目如何？3.说出氨基酸结构特点并写出氨基酸的通式。组成蛋白质的氨基酸？每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）氨基酸之间的区别在于R基不同。练习：判断哪些物质属于组成蛋白质的氨基酸（结

9、合书后习题）和指出哪些是组成蛋白质的氨基酸的R基。P21与生活的联系：组成蛋白质的氨基酸约有20种；必需氨基酸8种，（婴儿有9种组氨酸）；缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸；非必需氨基酸12种。思考：为什么有些食品要添加某些氨基酸？人体中有8种（婴儿9种）必需氨基酸不能自己合成，必须从外界环境获得（谷类蛋白质，尤其是玉米的蛋白质中缺少赖氨酸）。婴幼儿主要从奶粉中获得哪些氨基酸？请一名同学介绍到超市调查食品中添加氨基酸的情况。这些氨基酸进入人体细胞后，需要经过怎样的过程才能转变为人体的蛋白质？（P22思考与讨论2）（二）多肽PPT演示氨基酸的脱水缩合过程，

10、让学生明确肽键、二肽、三肽和多肽的概念以及具有复杂空间结构的蛋白质。教材P22，n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？练习，加以巩固。既然蛋白质有这么多共性（元素、组成单位、肽键），可他们的功能却多种多样，我们知道结构与功能相适应，那他们的结构又是有怎样的差别，以至蛋白质的功能如此多样呢？（三）蛋白质种类多样性的原因出示血红蛋白和胰岛素结构图。氨基酸种类氨基酸数目肽链条数胰岛素17512血红蛋白195744蛋白质分子结构的多样性：氨基酸的种类、数目、排列顺序；肽链的空间结构，决定了细胞中蛋白质分子结构的多样性。人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋

11、白质，但这两种细胞的功能却完全不同，为什么？一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质当之无愧是生命活动的主要承担者。（蛋白质的研究也关系着全人类的利益，可以请一名同学介绍一下国际人类蛋白质组计划研究的最新进展。）关注回答思考回答回忆回答回答观察思考回答 知识再现学以致用联系生活，知识应用调查汇报观察归纳思考讨论观察胰岛素和血红蛋白的结构图，讨论产生蛋白质分子结构多样性的原因（2-3min）。回答搜集汇报由我们身边的热点问题 引入本节教学，激发学生学习本节内容热情。以人为例讲解讨论蛋白质的功能。分段小结与开头呼应承上启下介绍蛋白质结构的共性（元素、组成单位、肽键）学生已有化学知识作为基础，有些知识可直接提问。联系身边实例承上启下蛋白质的结构相关概念的理解计算承上