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(共18張PPT)
第二章 組成細胞的分子
第4節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
【問題探討】從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。
1．為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？
提示：因為組成動物和人體的膠原蛋白是相似的物質。
01
蛋白質的功能
1、許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為結構蛋白。
肌肉
羽毛
蛛絲
頭發
一.蛋白質的功能
結構蛋白
2、酶是一類生物催化劑，細胞中的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質, 少數是RNA。
蛋白質
胃蛋白酶
氨基酸
胃蛋白酶結晶
一.蛋白質的功能
催化
3、有些蛋白質具有運輸功能，如血紅蛋白(參與氧氣運輸)；細胞膜上的載體蛋白。
血紅蛋白
細胞膜上的載體蛋白
一.蛋白質的功能
運輸
4、有些蛋白質能夠起到信息傳遞，調節機體的生命活動的作用,比如胰島素、生長激素等。
一.蛋白質的功能
胰島素
調節（信息傳遞）
5、有些蛋白質有免疫功能。人體內的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
抗體
一.蛋白質的功能
免疫（防御）
01 蛋白質的功能
結構蛋白
調節作用
催化作用
運輸作用
免疫作用
蛋白質是生命活動的主要承擔者。
蛋白質能夠承擔如此多樣的功能，與蛋白質的多樣性有關。人體內有數萬種不同的蛋白質。據估計，生物界的蛋白質種類多達1010~1012種。
結 構 決 定 功 能
血紅蛋白分子組成
人胰島素結構
為什么蛋白質有這么多種類和這么多樣的功能？
這與它的組成和結構有關嗎？
【問題探討】從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。
2．這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收？這對你認識蛋白質的化學組成有什么啟示？
提示：這種手術縫合線要變為小分子物質才能被吸收，初中學習過食物中的蛋白質要分解為氨基酸才能被吸收，因此說蛋白質在化學組成上應該可以分解為更小的分子。
02
蛋白質的基本組成單位——氨基酸
非必需氨基酸：共13種，人體可自身合成的氨基酸
必需氨基酸：共8種，人體不能自身合成的氨基酸
組成人體蛋白質的氨基酸有____種
甲硫氨酸，纈氨酸，賴氨酸，異亮氨酸，
苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸。
（甲 攜 來 一 本 亮 色 書）
21
“必需吃的氨基酸”
02 蛋白質的基本組成單位——氨基酸
1、氨基酸的種類：
02 蛋白質的基本組成單位——氨基酸
2、氨基酸的結構：
甘氨酸
半胱氨酸
甲硫
氨酸
纈氨酸
(1)元素組成：
C、H、O、N（S）
02 蛋白質的基本組成單位
2、氨基酸的結構：
甘氨酸
半胱氨酸
甲硫
氨酸
纈氨酸
(2)結構通式：
羧基
氨基
側鏈基團（R基）
請嘗試寫出通式
C
COOH
H
H2N
R
R
H
H2N
COOH
C
側鏈基團
氨基
羧基
H2N
N
H
H
或
COOH
C
O
OH
或
02 蛋白質的基本組成單位——氨基酸
2、氨基酸的結構：
(2)結構通式：
▲不同的氨基酸具有不同的R基團。
請你用自己的話概括出氨基酸在分子組成上的特點。
H2N
COOH
H
H
—C
②
—C—
CH3
COOH
—C—
H
H2N
CH3
①
CH3
—C——
③
H2N
COOH
H
—C—
H
CH3
CH3
NH2
—C—
H
H2N
CH3
④
練習1：
下面屬于組成蛋白質的氨基酸的是________
①
③
練習2：根據氨基酸通式,寫出下面兩種氨基酸的R基：
H2N－C－C－OH
H
O
CH2—SH
H2N－C－C－OH
H
O
CH2 —COOH
即時訓練1
巰基： —SH
氨基酸：21種
蛋白質：
數以萬計
？
蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子。
氨基酸的種類有限，如何構成種類繁多、功能多樣的蛋白質？《蛋白質是生命活動的主要承擔者》
一、教材分析
本節是人教版必修1第2章第4節，新教材先介紹蛋白質的功能，再處理蛋白質的結構，從宏觀到微觀，從形象到抽象，符合學生的認知規律，也易于形成“生物體的結構和功能相適應”的生命觀念。
本節內容不僅是第二章的重點內容，也是整本書重點內容之一。它既是本章第1節《細胞中的元素和化合物》知識的繼續和具體化，也是學習其他內容的重要基礎，例如：學習載體蛋白、酶、抗體、胰島素、必修2基因的表達等內容時，都要用到與蛋白質有關的知識，因此本節課在教材中起到承上啟下的作用，對后面各章節的學習起到至關重要的作用。
二、學情分析
1.已有知識和經驗：
通過前面內容的學習，已經具備細胞中元素、化合物的種類和含量等基礎知識；通過預習及導學案的學習對氨基酸的種類及結構通式也具有一定的了解，這為本節課的學習奠定一定的基礎知識。
2.已有認知：
由于我們學校學生基礎有些許薄弱，雖在初中簡單的學習了有機分子的結構式，但掌握的不夠牢固，并且缺乏化學鍵、脫水縮合等有機化學知識，這給學生的學習帶來一定的困難。
三、教學目標
生命觀念：通過分析資料，總結歸納蛋白質的功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。
科學思維：通過比較不同氨基酸的結構，求同歸納得出氨基酸的結構通式與特點，提高歸納與推理的能力。
科學探究：通過模擬活動，說明肽鏈的形成過程，闡明蛋白質的基本組成單位是氨基酸。
社會責任：通過學習氨基酸的種類，培養學生日常生活中合理飲食的生活習慣。
四、教學重、難點
（一）教學重點：
1.氨基酸的結構特點；
2.氨基酸形成肽鏈的過程。
（二）教學重點：
氨基酸形成肽鏈的過程。
五、教法及學法
（一）教法：
主要有直觀演示法、啟發法、講解法等
（二）學法：
主要有分析歸納法、自主探究法、合作交流法、模擬活動法等
六、教學過程
（一）新課導入
教師活動：課件展示生活當中的一個實例：從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。
啟發思考：為什么這種縫合線可以被人體組織吸收？這種縫合線發生什么樣的化學變化才能被吸收？
學生活動：思考嘗試回答
設計意圖：通過展示生活當中的實例，更能激發學生的求知欲望，進入新課學習。
（二）探求新知
過渡：通過本章第一節的學習，已經知道組成細胞的有機物中含量最多的就是蛋白質。從化學角度看，蛋白質也是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質才能起作用。
那么蛋白質具體有怎樣的功能呢？
活動1：同學們分析自己課下查找的實例，總結歸納蛋白質的功能。
教師活動：①布置課前任務，讓同學們分小組課下查找能夠說明蛋白質功能的實例；②并在課上學生分享完自己查找的實例后進行點評，明確學生查找的每種實例對應的蛋白質的各種功能；③總結：通過以上實例可以看到蛋白質的功能可以分成兩大類，一類是作為結構蛋白，另一類是作為功能蛋白，總之，一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者。
學生活動：①課上小組代表分享自己組查找的實例，并說明對應蛋白質的什么功能；②在教師點評后，對課件上展示的實例與功能進行連線。
設計意圖：通過學生自己課下查閱資料，并運用分析歸納法，歸納出蛋白質在細胞中承擔如此多重要的功能，由此引導學生歸納認同“蛋白質是生命活動的主要承擔者”。
過渡：蛋白質能夠承擔如此多樣的功能，這與蛋白質的多樣性有關。人體內有數萬種不同的蛋白質。據估計，生物界的蛋白質種類多達1010～1012種。為什么蛋白質能有這么多的種類和這么多的功能？這與它的組成和結構有什么關系？
活動2：觀察氨基酸的分子結構，小組討論概括氨基酸結構通式和結構特點。
教師活動：①提問：食物中的蛋白質能否被人體直接吸收呢 課件展示食物中蛋白質的消化過程，引導學生認同氨基酸是構成蛋白質的基本組成單位； ②請小組代表上臺寫氨基酸分子的結構通式，并用文字描述氨基酸的結構特點和組成元素，回答后，教師進行補充總結。其實我們可以將氨基酸結構通式想象成一個人，軀干相當于連接這四個基團的中心碳原子，伸出的兩只手相當于氨基和羧基，并攏的腳相當于氫原子，頭相當于R基（我們辨別一個人的時候是通過頭即面部特征進行區分，氨基酸之間的區別在于R基不同），這種形象的比喻更容易讓學生記憶結構通式；③提問：為什么有些食品中要添加某些氨基酸呢？這與氨基酸的種類有關系；④提問：學習了氨基酸種類，給了同學們什么啟示？
學生活動：①回歸教材中“思考·討論”，學生觀察下列幾種氨基酸的結構，小組討論這些氨基酸的結構哪些部分相同？哪些部分不同？并上臺寫出氨基酸的結構通式，并用語言描述氨基酸的結構特點；②判斷課件上給出的幾種分子是不是構成蛋白質的氨基酸？如果不是，說明原因，如果是，說出R基是什么。通過練習,進一步強化學生對氨基結構的認知；③學生閱讀教材上“與社會的聯系”欄目，歸納總結出氨基酸的種類。
設計意圖：①通過比較不同氨基酸的結構，求同歸納得出氨基酸的結構通式與特點，提高歸納與推理的能力；②通過啟發、引導，由學生自己得出結論，有利于提高學生分析能力和語言表達能力；③通過小組討論的形式，培養合作意識，鍛煉學生的合作學習能力；④引導學生在日常生活中要注意必需氨基酸攝入，做到合理飲食，不可以挑食。
過渡：已經知道蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物大分子，那么氨基酸之間是如何連接的？
活動3：利用氨基酸紙片模擬脫水縮合過程。
教師活動：①播放兩個氨基酸分子結合的動畫演示，幫助學生形成肽鍵、二肽等概念；②給每組同學分發三個氨基酸紙片、一個膠棒、一把小刀；③學生展示后，引導學生形成多肽、肽鏈的概念。
學生活動：①通過觀看動畫演示，回答課件上展示的關于氨基酸脫水縮合具體過程的問題；②具體學習了二肽的形成過程，每組同學利用準備的氨基酸紙片模擬三個氨基酸脫水縮合的過程，并上臺展示。
設計意圖：①通過播放兩個氨基酸分子結合的動畫演示，更生動形象，學生易于接受；②通過小組合作動手的形式，培養合作意識，鍛煉學生的合作學習能力以及動手能力，并且更加明確了氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈的過程。
（三）課堂檢測
設置貼合本節課重難點的習題，檢驗教學目標的完成情況。
（四）課堂小結
構建本節知識點的思維導圖，幫助學生形成完整的知識體系。
（五）課后作業
布置課后作業：以生活中常見的說法“吃什么補什么”為例，設置生活情境，引導學生運用本節蛋白質中所學的結構知識進行解釋，培養學生運用科學思維認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。這也貼合了生物學學科的核心素養。
七、板書設計
2.4蛋白質是生命活動的主要承擔者

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