科学史话　世界上第一个人工合成蛋白质的诞生公开课参赛课教案

第2节

生命活动的主要承担者──蛋白质

一、

教学目标

知识与技能

1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸的种类和氨基酸形成蛋白质的过程。

2.概述蛋白质的结构和功能。

3.理解蛋白质是生命活动的主要承担者。

4. 关注蛋白质研究的新进展

。

过程与方法

1. 尝试建立氨基酸结构通式的球棍模型(模仿水平)。

2. 使用球棍模型演示脱水缩合过程，肽链形成具有空间结构的蛋白质(独立操作水平)。

3. 能够利用多媒体搜集相关信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息。

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。

二、教学重点和难点

1.教学重点

（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。

（2）蛋白质的结构和功能。

2.教学难点

（1）氨基酸形成蛋白质的过程。

（2）蛋白质的结构多样性的原因。

三、教学设计思路

本节是第2章的重点内容。由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用模型模拟或图解加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，锻炼动手能力、提高思维能力，形成相应的观点。

建议采用“提出问题—获取信息—解决问题”的教学模式。

四、课时安排：一课时

五、教学方法：探究学习法、合作学习

六、教学实施过程

学习阶段

教师组织与引导

学生活动

教学意图

问题导学

教师投影一则洗发水思考回答：许多蛋激发学生的学

的产品介绍。启发思考：在白质是构成细胞和生习兴趣，寓教于乐，

洗发水中都含有哪些成分?物体结构的重要物质,同时为知识点的切

为什么氨基酸能有效修复称为结构蛋白,如羽入提供了良好的素主动获取发质？发膜的主要成分是毛、肌肉、头发的成分材，为讲述氨基酸是知识

什么？

主要是蛋白质。

组成蛋白质的基本

评价回答，总结蛋白质单位做铺垫。

和氨基酸都是生命活动所

必需的生命物质。它们之间

存在着什么关系？

氨基酸是组成蛋白质

的基本单位。

氨基酸有哪些特点

呢？

展示四种氨基酸的结

考虑到这里出

构式（甘氨酸、缬氨酸、丙现的“基本单位”一

氨酸、亮氨酸）

词，学生接受可能有

引导启发：教师组织与些许困难，所以采取

引导

了直接讲授的方法。

1.组成氨基酸的基本

元素是什么？

2.四种氨基酸在结构加工信上有哪些共同点？又有哪

息，主动些差别之处？

探究，了教师给与必要的补充，思考回答：C、H、O、

解知识的注意语言表述的准确性。

N等。

应用价3.尝试写出氨基酸分

值。

子的结构通式。

教师巡查学生书写情这一环节的教

况，启发学生依据书写情况观察对比，

尝试用语学属于本节的重难

与教材作对比来发现问题，言描述。

点，培养学生处理信

强调结构通式的不同写法。

息的能力。使其主动

引导学生通过球棍模感知知识的形成。

型加深对氨基酸结构的理

解，特别要形成其空间结构

的认识：(通过对蛋白质的

空间结构的理解，为下一步

的理解肽链的空间结构做倾听，并以小组为

铺垫 ) 单位，合作完成。

桔红色球：氢原子

黑色球：碳原子

绿色球：氧原子

蓝色球：氮原子

小铁棍：化学键

阐

明

弹簧棍：碳氧双键

结构

与

(要求)装配出一个甘

功能

的

氨酸或丙氨酸

关系，促

深入探讨:

进理

解

1. 我们插装的甘氨酸

的侧链基团是什么?

2. R基的不同如何决定氨基酸种类的不同?尝试

用模型变换(课下完成)

3. R基上能不能含有

-NH2

或-COOH?

总结氨基酸在空

课件展示特殊氨基酸

间结构上的特点。

赖氨酸(含-NH2)

天冬氨酸(含-COOH)

启发引导: 由于学生的化生物体中组成蛋白质

学知识有限，通过动的氨基酸只有20种，而据

手环节会更直观，突估计，生物界的蛋白质种类

破学习难点，进而加多达1010～1012种。

深对各学科间相互氨基酸是怎样形成蛋

关系的认识。

白质的呢? 根据由部分到整体的学生思考回答:

认知规律，

先引导:两个相同或不1.甘氨酸的侧链基团

同的氨基酸分子脱水缩合是氢基

过程

激发学生思维，讨论: 2.学生初步思考

加深对教材的理解，1. 氨基酸形成蛋白质

培养学生吃透知识

系统总结

的大致过程是怎样的? 的能力。

2. 两个氨基酸脱水缩合反应生成一个二肽，失去3.R基上可以含有-NH2

或-COOH，进一步理解

几分子水? 3. 三个氨基酸脱水缩“每个氨基酸分子至

少都含有一个-NH2

和合，失去几分子水? 4. N个氨基酸脱水缩-COOH”

合反应呢?

通过强烈的数演示: 字对比启发学生主氨基酸分子脱水缩合获取信息，主动思考，动发现问题提出问形成两条链的过程

体会巨大的数字差别题，进而解决问题。

1. 拿一条两头系有不蕴含有哪些信息。

在实际动手操同颜色紧扣的绳子表示一

作中享受学习的快条多肽链

乐。

观察“氨基酸脱水2. 拿剪刀从中间剪开缩合示意图”，阅读氨

表示肽键的断裂

基酸脱水缩合过程的

思考:肽键断裂后需要文字、图解，以小组为作出哪些修饰，使其形成两单位，讨论交流，并尝试利用手中的模型模

条完整的多肽链? 拟此过程。

评价学生回答加以总根据模型作出描结教师组织与引导

引导学生观察: “氨基酸形成蛋白质的示意图”

完成“思考与讨论”

述。

思考作答。

总结得出公式:

利用归纳演绎的方法由易到难，逐步推测氨基酸形成蛋白质的过程。

形成肽键数(脱去利用课前搜集的有关的水分子数)=氨基酸

人工合成蛋白质材料，联系分子数-肽链条数。

本书的科学家访谈:

主动参与交流1. 如果你是中国人工表达，更深入理解氨基

合成牛胰岛素科研领导小酸形成蛋白质的过程，利用演示方法组的成员，你认为首先应做运用已学知识，解决实突破本节课的难点。

哪些方面的工作以免少走际问题。

弯路?

1. 整合资料信息，2. 设计一个怎样的方能说出几个关键步骤。

案，以期更科学、更合2.方案要合乎生物理?(方案要合理)

学原理，合成后的牛胰3.如果人工合成的牛岛素要验证其是否有

胰岛素没有达到预期的结活性。 果，你应该做哪些方面的分体验角色变换3. 合成多肽链时析? 少一个氨基酸分子；合的快乐，同时考查学评价学生回答，总结出成多肽链时，氨基酸的生对已学知识的灵蛋白质结构多样性的四大连接顺序出现错误；合活运用程度。

原因。

成多肽链时，未严格按

照规定的17种氨基酸引导学生再次思考蛋进行合成；未严格按照

白质功能实例中如何体现其肽链折叠方式进行结构与功能的适应这一生合成(意思对即可)。

物学观点。

能够深层挖掘，作强调科学发展讨论: 出相应描述。

的过程，渗透科学方法、科学精神的教1.对于蛋白质的功能，回答问题，了解育。

你还能作出补充吗? “国际人类蛋白质组计划”的研究进展及成回归主题，阐明2.人类研究蛋白质的就。

蛋白质是生命活动功能有什么意义? 的主要承担者。

学生能回答出教师组织与引导。

组成蛋白质的基本单

位──氨基酸，氨基酸

分子的结合方式，蛋白激发学生对科质的结构层次，蛋白质技前沿研究工作的本节课要理解:氨基酸结构多样性的原因，及兴趣。

形成蛋白质的过程，蛋白质其与蛋白质功能多样的结构和功能多样性的原性的关系。

通过总结使因。

学生获得蛋白质是生命活动的主要承担者的基本认识。

七、巩固练习

1、人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程生成的水分子数分别是（

）

A、145和144 B、145和145

C、145和146

D、146和145 2、某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中分别含有—NH2和—COOH的数目至少有（

）

A、152，152

B、151，151

C、1，1

D、2，2

3、血液中的血红蛋白和肌肉中的肌动蛋白的结构不同的原因是（

）

A、所含氨基酸的种类不同

B、所含氨基酸的数目不同

C、所含氨基酸的排列顺序不同

D、所含氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构都不同

展示知识概念图。