全章复习与测试优秀教案案例

《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计

作者：王丽红

鞍山市第五中学

教材：第二章

第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质

人教版《生物必修1分子与细胞》

一、教材分析

本节内容是本章的重点和难点，也只高考的高频考点。通过复习回顾蛋白质的重要性及作用同时激发学生对蛋白质的结构产生兴趣，一生活中的具体实际联系以便做题思路开阔，在情景设计中快速找到关键词知识点。该内容有利于“细胞膜的结构”和“物质的跨膜运输”等知识点的学习。先观察特点再思考与讨论共同特点探究式教学加深知识点印象，为能够举一反三打基础。熟悉科学前沿知识了解与蛋白质有关的科学史培养学生爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。

二、学情分析

学生对于氨基酸和蛋白质的化学知识还很缺乏，在进行复习时注意与生活实际相结合，利用图表和挂图以及多媒体动画等直观教学，增加学生的感性认识。引导学生主动获取知识，提高形象思维能力。

三、教学目标

1、知识目标

（1）说明氨基酸的结构特点。

（2）理解氨基酸形成蛋白质的过程。

（3）概述蛋白质的结构和功能、蛋白质的代谢、蛋白质的结构及相关计算

2、技能目标

通过对比观察几种氨基酸的结构，思考讨论后得出氨基酸的结构通式，培养观察分析能力。

3、情感目标

（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者，树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观点。

（2）通过阅读“科学史话”与“科学前沿”，知道了我国在蛋白质研究方面的两项重大科

研成果，培养了学生爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。

教学重点和难点

1、重点：氨基酸的结构及其形成蛋白质的过程、蛋白质的代谢、蛋白质的生理功能。

2、难点：氨基酸形成蛋白质的过程、蛋白质的结构及相关计算

蛋白质的结构多样性的原因、知识点之间的联系

四、教学过程

知识体系：

知识解析：

（一）蛋白质的化学组成

1．结构：

（1）化学结构

①基本组成元素：共有元素是C、H、O、N，很多含P、S，有的含微量元素Fe、Cu、Mn、I、Zn等。

②基本组成单位－氨基酸：

●种类：约20种

●通式：

R 氨基

H2N—C—COOH H 与相邻氨基酸的—COOH脱水缩合形成肽键

与相邻氨基酸的—NH2脱水缩合形成肽键

●结构特点：至少含一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH），但都有一个与中心碳原子相连；氨基酸不同，Ｒ基不同。该特点也是判断组成生物体氨基酸的依据。

③氨基酸的连接：

氨基酸是在核糖体上以缩合的方式通过肽键（－CO－NH－）连接，形成的产物叫肽，其连接过程如下图：

R基：决定氨基酸的种类

羧基

多个氨基酸分子缩合而成的多肽呈链状结构，叫肽链。

（2）空间结构：一条或几条肽链通过一定的化学键连接，形成非常复杂的空间结构。

2．结构特点－多样性：

由于组成每种蛋白质分子的氨基酸种类不同，数目成百上千，排列次序变化多样，由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构具有多样性，这就决定了蛋白质分子功能的多样性。

注：蛋白质结构多样性是导致生物多样性的直接原因，生物多样性的根本原因是遗传物质的多样性。

3．相关计算：

①．设某蛋白质分子由n个氨基酸、m条肽链组成，每个氨基酸的平均分子量为a，则：

（a）肽腱数＝失去的水分子数＝n－m

（b）该蛋白质分子至少含有m个－NH2，m个－COOH

（c）蛋白质的分子量＝n·a－(n－m)·18

（d）N原子数＝氨基酸数（R基上无N原子时）

②．多肽种类的计算：

有n（n≤20）种、m个氨基酸任意排列构成多肽：

m（1）若允许重复的话，可形成的多肽种类有n种。

③．在基因控制蛋白质合成过程中，原核细胞基因编码区中的脱氧核苷酸（或碱基）、核糖核苷酸（或碱基）、氨基酸的数量比例关系为6(n+1):3(n+1):n；真核细胞基因编码区中外显子中的脱氧核苷酸（或碱基）、核糖核苷酸（或碱基）、氨基酸的数量比例关系为6(n+1):3(n+1):n。若n的数值很大的话，可把三者的比值近似看成6:3:1。

（二）蛋白质的生物合成：

1．合成部位

蛋白质的合成场所是核糖体。细胞内的核糖体有两种存在形式，一种是游离于细胞质基质中的核糖体，一种是附着于粗面内质网上的核糖体，两类核糖体合成的蛋白质的种类是不同的，其中分泌蛋白（指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如抗体、胰岛素、某些激素等）是在粗面内质网上的核糖体上合成的，与其合成及分泌相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体（注意掌握各细胞器所起的作用）；其合成及分泌的途径是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→胞外。通过该过程能够证明的结论有：膜的流动性、外排作用、细胞的整体性等。

2．过程：

蛋白质的合成是在基因（原核和真核细胞基因的结构）的控制下完成的，其合成包括转录和翻译过程（定义、场所、原料、条件、过程、结果）。

（三）蛋白质代谢：

1．人和动物体内蛋白质的来源：通过食物链最终来自于植物蛋白。植物蛋白合成所需的N元素的来源途径主要是生物固氮。食物中的蛋白质，既有谷类和豆类等植物性蛋白质，也有肉和蛋等动物性蛋白质。

2．蛋白质的消化：首先在胃和小肠内经过蛋白酶（胃蛋白酶和胰蛋白酶）的作用水解为多肽，多肽在小肠中肽酶的作用下水解为消化终产物氨基酸。

3．氨基酸的吸收及运输途径：肠道内的氨基酸是通过主动运输方式被小肠绒毛上皮细胞吸收的，然后进入到小肠绒毛内的毛细血管，通过血液循环运输到全身各处的毛细血管网，再通过组织液进入到组织细胞内参与细胞内的代谢活动。（思考：肠道内的氨基酸到达组织细胞要通过几层膜？）

4．氨基酸在组织细胞内的变化：

（1）参与代谢的氨基酸的来源途径：从肠道吸收（即来自于食物）、自身蛋白质的分解、通过氨基转换作用（也叫转氨基作用）产生的非必需氨基酸。

（2）氨基酸的去向：

①合成各种组织蛋白以及酶和蛋白质类激素。

②通过转氨基作用产生新的氨基酸（非必需氨基酸）。催化转氨基作用的酶是转氨酶，主要存在于肝脏中，所以，可通过检验血液中转氨酶的含量来判断肝脏的功能。

③通过脱氨基作用分解为含氮部分即氨基和不含氮部分，其中氨基可以转变为尿素通过肾脏而排出体外；不含氮部分可以参与呼吸作用，氧化分解为二氧化碳和水，同时释放能量，也可以合成为糖类和脂肪。

5．代谢终产物的排出：蛋白质的代谢终产物有CO2、H2O和尿素。其主要排出途径是：CO2主要通过呼吸系统排出；H2O的主要是通过尿液排出，通过皮肤和呼吸系统也可以排出部分水；尿素的排出途径是尿液和汗液。

（四）蛋白质的功能：

1．结构蛋白：是构成细胞和生物体结构的重要物质，如：肌肉蛋白、血红蛋白、染色体蛋白、核糖体蛋白、膜蛋白等。

2．功能蛋白：

（1）具有催化功能的大多数酶。有些酶是RNA。酶的相关知识参见“高中生物中酶知识的梳理与整合”一文

（2）具有调节作用的某些动物激素，如胰岛素、生长激素、促激素等是蛋白质。

（3）具有运输作用的物质，如：

●红细胞中的血红蛋白与氧的运输有关。

●参与细胞主动运输的载体是蛋白质。

（4）具有免疫作用的抗体：

（5）具有识别和信息传递作用的细胞膜上与糖类结合的糖蛋白。

三、小结各知识点间的联系：

四、板书设计

第三讲 生命活动的主要承担者——蛋白质

一、蛋白质的化学组成

二、蛋白质的生物合成

三、蛋白质的代谢

四、蛋白质的生理功能

五、学生学习活动评价设计

1、关注学生在整个学习过程中的表现，包括对学生的投入程度，思维水平的发展，以及分

析归纳的能力等。

2、在对探究的质疑阶段，如果学生有独特的想法和思维的火花，教师应采取恰当的评

价保护学生的这种勇于思考的意思，引导科学的复习方法。

六、教学反思

本节课主要通过学生的探究、合作、自主学习，教师引导复习，给予学生自我展示的空间，把课堂还给学生，通过创设自主合作的学习情景，自然平等的人际环境，调动了学生的积极性，但课上没有足够的时间让学生尽情去讨论，所以有些探究环节还显得比较薄弱，学生讲述部分时间再多一些会更好。