高中生物第二章组成细胞的分子第2节生命活动的主要承担者教案2必修1

生命活动的承担者——蛋白质一、教学内容分析蛋白质的结构是本节教学的重点和难点，也是本章的难点，通过学生活动激发兴趣，遵循元素──氨基酸──二肽──多肽──蛋白质这些结构层次来认识，由易到难，由浅入深。在讲述氨基酸的结构时从有机化学甲烷的分子式引入，构建学生的空间思维。氨基酸脱水缩合形成多肽时，要注意讲清脱水缩合、肽键、二肽和多肽的概念。关于形成的肽键数、脱去的水分子数及形成的化合物的名称可用表格让学生比较理解记忆。讲述蛋白质的结构多样性时要指出其原因及与氨基酸的种类和数目的关系，从而体现出蛋白质的功能与结构相适应的生物学观点。二、三维目标（1）知识与技能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.阐述蛋白质的结构和功能。（2）过程与方法1.培养学生跨学科分析综合能力。2.收集资料、分析资料的能力。（3）情感态度与价值观1.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。2.关注蛋白质研究的新进展。3.讨论蛋白质的重要作用。三、教学重点1.蛋白质的结构及其多样性。2.蛋白质的功能。四、教学难点蛋白质的结构及其多样性。五、教学过程[导入]：先图片展示江苏卫视《一站到底》栏目里一道题目，以示大多数学生都对《高中生物》中蛋白质章节印象深刻。[提问]：1、我们生活中有哪些食品是富含蛋白质的？富含蛋白质的食品有大豆制品，奶类制品，肉、蛋类食品2、食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢?不能。要分解成氨基酸,才被人体吸收。要了解蛋白质的结构，那么我们首先就要了解氨基酸的结构，因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位。氨基酸及其种类由甲烷CH4的结构式变形记谈起各种氨基酸的结构式，并思考和讨论：这些氨基酸的结构具有什么共同特点？“氨基酸”这一名词与分子结构有对应关系吗？注意判断依据：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。都是由一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链基团（R）连接在同一个碳原子上构成，这个碳原子叫中心碳原子。20种氨基酸有不同结构的R基团。R基团羧基R基团羧基氨基氨基酸的结构简式注意氨基和羧基的写法，文字和化学式两种都必须掌握。氨基酸的分类：必需氨基酸：8种人体不能合成，必须从外界获取（婴儿有9种，比成人多一种组氨酸）甲硫氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸。（口诀：甲携一本亮色书来）非必需氨基酸：12种人体细胞能合成的氨基酸。蛋白质的结构和多样性蛋白质构成的基本单位就是氨基酸，据估计生物体内的蛋白质种类多达1010-1012种，而先前我们才说了，构成生物体的氨基酸只有二十种，那它们是如何形成如此庞大的蛋白质类群的呢？请同学们看到有氨基酸形成蛋白质的结构示意图，蛋白质的形成的结构层次：氨基酸二肽三肽多肽，然后多肽再进行盘曲、螺旋折叠等方式形成蛋白质分子。有的蛋白质还不止一条肽链。对于蛋白质的形成过程，我们高中阶段主要关注的是由氨基酸形成肽链这个阶段，这个阶段发生的反应叫做脱水缩合。一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱去一分子水，形成-NH-CO-，这种结合方式叫做脱水缩合。-NH-CO-叫做肽键。由三个和三个以上的氨基酸形成的化合物，叫多肽。[学生活动一]由牵手游戏找出有关蛋白质的计算规律手牵手相当于脱去一分子水后构成一个肽键，未牵手相当于游离的氨基或者羧基，观察相关数目变化。找规律：2个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时，需脱去_______个水，形成_______个肽键。5个氨基酸经脱水缩合形成二条多肽链时，需脱去_______个水，形成_______个肽键。5个氨基酸经脱水缩合形成1个环肽时，需脱去_______个水，形成_______个肽键。如果每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由n个氨基酸形成的m条多肽链的相对分子质量为__________________。[活动总结]：有关蛋白质的计算1、肽键数=氨基酸数-肽链数n个氨基酸分子形成一条肽链，形成的肽链数=失去的水分子数=n-1n个氨基酸分子形成m条肽链，形成的肽链数=失去的水分子数=n-m蛋白质的相对分子质量=氨基酸的相对分子质量总和-失去水分子的相对分子质量的总和环状多肽链较为特殊，如n个氨基酸形成一个环状肽链，则肽链数=失去水分子数=n一条多肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，一条环状多肽链的氨基和羧基只可能存在于R基上面。蛋白质的分子的计算中，应注意：若肽链间有-S-S-时，则蛋白质的相对分子质量=na-18(n-m)-2k(n为氨基酸数，a为氨基酸平均相对分子质量，m为肽链数，k为二硫键的数目，因为一个二硫键是两个-SH脱去两个H连接而成的。[学生活动二]由氨基酸的排列与多肽的种类认识到蛋白质的分子结构的多样性假如有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的种类？可分如下两种情况进行分析：三种氨基酸，在每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类如下：形成的二肽种类9种，形成的三肽种类27种。三种氨基酸，在每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物种类如下：形成的二肽种类6中，形成的三肽种类6种。许多蛋白质分子含有几条肽链，通过一定的化学键结合在一起，而且这些肽链不呈直线，也不在一个平面上，然后再通过盘曲、螺旋、折叠等方式形成更为复杂的空间结构。正因为蛋白质形成过程中由于氨基酸数目不同，排列顺序的不同，以及肽链的盘曲，折叠方式不同而导致其空间结构的不同，因此蛋白质的分子结构极其多样，这就是为什么蛋白质种类如此繁多的原因。蛋白质分子多样性主要表现在结构和功能两个方面。在化学当中，我们知道物质的结构决定其具有相应的化学性质，也就是说物质的有什么样的结构就决定了它有什么样的功能。蛋白质的功能构成细胞和生物体的基本物质（构成人和动物体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等成分。）催化作用（参与生物体内各项生命活动的酶大多数是蛋白质。）运输作用（红细胞中的血红蛋白，膜上的载体蛋白。）运动功能（肌动蛋白和肌球蛋白使肌肉收缩，产生运动。）信息传递作用、调节作用（各种激素能调节生物体的生命活动。）免疫作用（生物体内的抗体能消灭外来的抗原物质。）细胞内的能源物质（在糖类和脂肪被消耗后，机体会分解蛋白质供能。）[拓展]：通过复习基因对性状的控制过程总结氨基酸数目与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系六、板书设计展示知识结构图：七、课后反思本节课是以学生的兴趣为根本出发点，首先以图片展示引入主题，学生较感兴趣。在教学中我注意对学生能力的培养，如通过学生活动总结蛋白质与氨基酸的数量关系，培养了学生的发现问题和解决问题的能力;鼓励学生踊跃回答，训练学生的表达能力和语言组织能力;讲解蛋白质的结构时，与功能相联系，使学生形成结构和功能相适应的生物学观点。但