資源簡介

必修二第四章第4節
第4節：蛋白質是生命活動的主要承擔者　
教材分析
本節是關于組成細胞的重要物質蛋白質的內容，選自人教版高中生物必修一第二章第四節。本節之前學生已經具備檢測生物組織中的糖類，脂肪和蛋白質的實驗經驗。教學中應該讓學生意識到蛋白質不僅存在于食物中，還承擔了各類的生命活動，讓學生真正了解蛋白質是生命活動的主要承擔者，在本節教材在問題探討中通過本節課的學習助于學生較深入地認識生命的物質基礎，為之后學生們學習生物的結構基礎以及代謝遺傳做好鋪墊。學生只有認識到了生命的物質性，才能更好的去學習生命的現象。所以本節課在整個高中生物學習中都起著基石的作用。
學情分析
我面對的是普通中學的高二的學生。此階段的學生正處于抽象思維逐步形成的形式運算階段，思維方式正從具象轉向抽象，比較、分析、解決問題能力都較強，可以在教師的引導下進行自主學習和合作學習。
教學目標
【知識】
說明氨基酸的結構特點以及氨基酸形成蛋白質的過程
解釋蛋白質結構多樣性的原因
解釋蛋白質分子結構的多樣性與功能復雜性的關系
【能力】
1、通過教材分析和小組討論，提高分析歸納能力，以及與人合作的能力
【情感態度價值觀】
能夠通過解釋蛋白質分子結構的多樣性與功能復雜性的關系，形成事物統一性以及結構和功能相適應的觀點；
認同蛋白質是生命活動的主要承擔者，確立生命物質性的觀點。
教學重難點
【重點】
氨基酸的結構特點與氨基酸形成蛋白質的過程
蛋白質的結構和功能。
【難點】
氨基酸形成蛋白質的過程
蛋白質的結構多樣性的原因。
教法與學法
【教法】啟發式教學法；問題教學法
【學法】自主學習；合作學習
教學過程
(
環節一 情景創設，新課導入（約3分鐘）
)
媒體展示：大頭娃娃事件
【教師活動】
講述：大頭娃娃是由于長期嬰兒長期食用無營養的劣質奶粉造成的；由于劣質奶粉中蛋白質含量很低，造成嬰兒全身特別是頭部水腫，主要表現為頭臉肥大，全身水腫，體重減輕，食欲低下，有的伴有低熱、嘔吐、頭發脫落等，如不能及時發現和治療，會導致嬰兒死亡。
可見，蛋白質對我們生命活動非常重要。那么蛋白質在生命活動中主要作用是什么呢？帶著這個歌問題，今天就讓我們一起來學習生命活動的承擔者——蛋白質
(
設計意圖：
陶行知先生曾說：“沒有生活做中心的教育是死教育，沒有生活做中心的學校是死學校，沒有生活做中心的書本是死書本”。本環節從生活中的大頭娃娃事件出發，創設真實的教學情景，引起學生注意，激發學生的興趣。
)
(
環節二 新知探索 啟發誘導（約25分鐘）
)
【教師活動】
我給同學3分鐘時間，請同學們閱讀課本第12頁的第二段，歸納出蛋白質的功能有哪些？
【學生活動】
預設：
是生物體和細胞的“建筑材料”；推動化學反應；負責與疾病作斗爭；幫助物質出入細胞。
【教師活動】
講述：所以我們可以將蛋白質的功能大致分為4類；
結構蛋白：如肌肉，指甲，頭發中的蛋白質成分；
催化作用：如大多數的酶
免疫作用：如抗體
運載作用：如載體蛋白
提問：我們看到蛋白質有如此之多的功能，可見其重要性；那我們要如何獲得蛋白質呢？
【學生活動】預設：多吃富含蛋白質的食物，如牛奶，雞蛋等。
【教師活動】
講述：對。攝取富含蛋白質的食物可以補充我們需要的物質。但我們人體是怎么吸收食物中的蛋白質的呢？可以直接吸收蛋白質分子為己所用嗎？
事實上我們是無法直接利用食物中的蛋白質的。我們只能通過胃中的蛋白酶將其降解為蛋白質的基本單位——氨基酸，然后重新利用氨基酸在細胞內合成我們人體所需的蛋白質。首先，我們先來認識一下蛋白質的基本單位——氨基酸。
【媒體展示】丙氨酸，天冬氨酸，甘氨酸的結構式
【教師活動】講述：請同學們觀察這三種氨基酸的結構式，分析其相同點。
【學生活動】
預設：都有一個氨基和一個羧基，并且氨基和羧基都連接在同一個碳原子；
【教師活動】講述：對的。所有的氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基，并且氨基和羧基都連接在同一個碳原子，此外，我們看到，連接在這一個碳原子上的除了氨基和羧基以外，還有一個H，一起另外一個基團，這個基團我們將其統稱為R基，不同的氨基酸的R基是不同的。由此我們可以歸納出：
(
R
N
2
H—C—COOH
H
)氨基酸的結構通式：
我們吸收了氨基酸以后，又是怎樣將氨基酸再利用合成蛋白質的呢？請同學們仔細觀看氨基酸形成蛋白質的過程的視頻，嘗試大致的說一說氨基酸是如何形成蛋白質的。
【媒體展示】氨基酸形成蛋白質的過程的教學視頻
【學生活動】
預設：氨基酸先是脫水縮合形成多肽，肽鏈再盤曲折疊形成蛋白質。
【教師活動】
好的。我們可以發現蛋白質的合成過程大致包括兩個環節，一個是氨基酸脫水縮合形成多肽，二是一條或多條肽鏈盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質。下面讓我們具體了解一下這兩個環節。首先，氨基酸是如何脫水縮合形成多肽的？
我們以一分子甘氨酸和一分子丙氨酸為例講一講脫水縮合的過程。
甘氨酸和丙氨酸脫水縮合形成二肽，也就是一個氨基酸脫去一分子的氨基上的—H，另一個氨基酸就要脫去一分子的羧基上的羥基；脫下來的氫原子和羥基形成一分子的水，兩個氨基酸通過形成肽鍵合成了二肽。二肽所再與第三個氨基酸發生脫水縮合反應就形成了三肽，依次類推，多個氨基酸可以通過不斷的發生脫水縮合反應形成一條長長的肽鏈或是多條肽鏈。然后，一條或者多條的肽鏈之間通過盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質。
(
設計意圖：
奧蘇泊爾說過：“知識是一個同化和順應的過程。”
通過講述事實“人體不能直接吸收蛋白質，而是講蛋白質降解為氨基酸，然后人體吸收利用氨基酸，再在細胞內合成所需的蛋白質”與學生原有的“人體直接吸收利用蛋白質”的觀點進行沖突，通過本環節的環節，讓學生認識到氨基酸，以及了解氨基酸形成蛋白質的過程，使學生原有圖式發生順應。
通過利用學生已有的化學知識引導其得出氨基酸的結構通式，建立學科間的聯系。其中通過播放氨基酸形成蛋白質的過程的視頻，使同學們直觀的感受到氨基酸形成蛋白質的過程，增加學生的感官認識。
)
(
環節三 小組討論 深入探討（約10分鐘）
)
【教師活動】
之前我們講了，蛋白質具有多種多樣的功能。這就說明了我們不同的蛋白質的結構是不一樣的，蛋白質功能如此復雜，他們結構必然是多種多樣的。那我們剛才已經學習了氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。既然我們產品不一樣了，那肯定就是我們加工過程的環節有不一樣了唄。
下面我給同學們5分鐘時間請同學們4人為一組，討論一下蛋白質結構多樣性的原因是什么？
【學生活動】
小組討論
預設：蛋白質結構的多樣性的原因有形成蛋白質的氨基酸的種類，數量，和排列順序的不同，以及蛋白質分子的空間結構不同。
(
設計意圖：
通過小組合作學習，培養學生與人合作的能力，提高其分析歸納能力；很好的突破我們的教學難點蛋白質結構多樣性的原因。
)
(
環節四 課堂小結 布置作業（約7分鐘）
)
【教師活動】（通過板書，對本節內容進行小結。）
講述：本節課我們學習了生命活動的主要承擔者——蛋白質。通過本節課的學習，希望同學們能夠舉例說出蛋白質的功能；
結構蛋白：如肌肉，指甲，頭發中的蛋白質成分；
催化作用：如大多數的酶
免疫作用：如抗體
運載作用：如載體蛋白
能夠概述氨基酸的結構特點：每個氨基酸都有一個氨基和一個羧基，并且氨基和羧基連接在同一個碳原子上，不同的氨基酸R基不同；以及氨基酸通過脫水縮合多肽，多肽盤曲折疊形成具有一定空間形態的蛋白質的過程。
并且能夠說出蛋白質結構多樣性的原因是形成蛋白質的氨基酸的種類，數量，和排列順序的不同，以及蛋白質分子的空間結構不同。
下面我們來做幾道習題，來鞏固和檢查所學內容；
1．下列各項中，不是蛋白質所具有的功能的一項是（ ）
A．調節作用 B．免疫作用 C．運輸作用 D．遺傳作用
2．關于氨基酸種類的敘述，正確的是( )
　　A．自然界中氨基酸的種類約有20種
　　B．生物體內必需氨基酸約有20種
　　C．構成生物體蛋白質的氨基酸約有20種
　　D．每種蛋白質的氨基酸約20種
　　解析：構成生物體蛋白質的氨基酸約有20種，但每種蛋白質不一定要全用到，氨基酸的種類在自然界超過20種，還有一些不能用來構成生物體的蛋白質。
　　答案：C
3、下列分子中，與構成生物體的蛋白質的氨基酸分子式不相符的是（ ）
(
H
2
N—CH—CH
3
COOH
) A． B. H2N—CH2—CH2—COOH
(
H
2
N—CH—COOH
CH
2
CH
2
COOH
) (
H
2
N—
(
CH
2
)
4
—CH—COOH
NH
2
) C． D.
答案：B
4．形成蛋白質結構的層次從小到大依次是①氨基酸 ② C、H、O、N等元素 ③ 氨基酸脫水縮合 ④ 一條或幾條多肽鏈連接在一起 ⑤ 多肽 ⑥ 蛋白質（ ）
A．②→①→③→④→⑤→⑥　　　　B．②→①→③→⑤→④→⑥
C．②→①→⑥→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤→⑥
答案：B
5、決定蛋白質的分子結構具有多樣性的原因不包括( )
　　A．氨基酸的數目成百上千
　　B．肽鏈的空間結構千差萬別
　　C．氨基酸的排列順序千變萬化
　　D．肽鍵的結構不同
解析：氨基酸的種類、數目和排列順序，蛋白質的空間結構決定蛋白質分子的多樣性。
　　答案：D
　　
(
F
) (
G
) (
B
)6．據圖回答下列問題：
(
CH
3=
) (
H
) (
CH
3=
) (
H
) (
O
) (
A
) (
E
)
(
H—N—C—C—N—C—C—N—C—C—OH
)
(
O
) (
H
) (
CH
2
—COOH
) (
H
) (
O
) (
H
) (
H
)
(
C
)
(
D
)
（1）圖中A表示____________，D表示_____________。
（2）該化合物是由___________個氨基酸分子失去_________個分子的水而形成的，這種反應叫做______________。在這個過程中，相對分子質量減少了____________。該化合物稱為_________________。
（3）圖中表示R基的字母是________________________，表示肽鍵的字母是________。
（4）圖中有個_________氨基和________個羧基。
（5）該化合物水解成氨基酸的過程需_________個分子的水。
（6）該化合物是由______________種氨基酸組成的。
板書
(
1.2 蛋白質
蛋白質的功能
蛋白質的結構 R
基本組成單位——氨基酸：
N
2
H—C—COOH
H
蛋白質的合成過程
氨基酸 多肽 蛋白質
蛋白質結構多樣性的原因
氨基酸的種類，數量，排列順序以及蛋白質的空間結構的不同。
)
(
盤曲折疊
) (
脫水縮合
)

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