蛋白质含PPT的教学设计及点评

《生命活动的主要承担者—蛋白质》教学设计

通许县实验中学 张亚均

教学目标：

⒈

知识目标

(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).概述蛋白质的结构和功能。

⒉

学科素养

(1).培养学生动手操作、小组合作能力，

(2).培养学生的观察、分析、读图、归纳等能力。

(3).认同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。

教学重点：

⒈

氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。

⒉

蛋白质的结构和功能。

教学难点：

⒈

氨基酸形成蛋白质的过程。

⒉

蛋白质的结构多样性的原因。

课时安排：

2课时。

教学过程：

一、情境创设

蛋白质是构成细胞的重要物质之一，它在组成细胞的化合物中的含量仅次于水，占细胞干重的50％以上。课件展示以下问题，引发学生思考。食品包装上常常附有食品成分说明，如果你留心观察的话，你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。

二、教学过程（师生互动）

（一）蛋白质的基本单位----氨基酸（20种）

1．氨基酸种类

教师提问：你能过说出多少种富含蛋白质的食品呢？

学生：根据生活经验回答。

教师：我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，瘦肉、蛋、奶和大豆制品中的蛋白质含量尤其丰富。蛋白质必需经过消化成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。

氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。

2．氨基酸的结构通式

教师引导：请大家观察课本第20页的《思考与讨论》中的四种氨基酸的结构，并课件展示四种氨基酸的结构式，以小组的形式思考讨论

（1）蛋白质是由哪些元素组成的？

（2）四种氨基酸的结构具有什么共同特点和不同点？这些氨基酸的结构具有什么共同特点？

（3）讨论并总结出氨基酸的结构通式，注意氨基、羧基写法。

学生板演并回答：每种氨基酸分子中都含有一个中心碳原子，一个氢原子，一个氨基和一个羧基。因为其分子结构具有一个氨基，还有—COOH我们通常称为羧酸根，因此具有这两个结构就叫做氨基酸。

师生总结：用一个氨基，一个羧基，一个侧链基团R基分别取代甲烷中的三个H，就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式，抽同学板演氨基酸的结构通式，并加以点评。

1

Ｒ

│

NH2─Ｃ─COOH

│

Ｈ

我们可以把氨基酸的结构通式想象成我们的人体，躯干是中心碳原子，左臂是氨基，右臂是羧基，腿是氢，头部是R基。

教师要求学生观察课本20页思考与讨论中的四种氨基本，找出各自的R基。观察课本21页图2-3氨基酸分子结构通式与我们总结的有什么不同，教师强调氨基写法、羧基写法，同时拓展C、N、O、H四种原子连接化学键的特点，共同总结出C-4、N-3、O-2、H-1（形成共价键的数目）。我们也可得到，由这些氨基酸组成的蛋白质必然含有C、H、O、N四种元素，但事实上，有些氨基酸还含有除上述四种元素以外的元素的，如甲硫氨酸（课件展示甲硫氨酸的结构式和其他氨基酸的结构式），从课件上，大家可看出甲硫氨酸除了C、H、O、N外，还含有S元素，因此，我们可以得到一个结论，绝大部分蛋白质是由C、H、O、N四种元素组成，但有少部分蛋白质还含P、S两种元素。

向学生展示四种从未见过的化学结构式，分组讨论哪些是组成蛋白质的氨基酸？不同氨基酸分子的区别在哪儿？氨基酸有20种，各种氨基酸之间的区别在于R基的不同，如甘氨酸的R基是一个氢原子（─Ｈ），丙氨酸的R基是一个甲基（─CH3）。这就像我们每位同学头部有不同的笑脸从而区别了每个人。

3．氨基酸的结构特点

教师：判断一个分子是不是氨基酸的依据是什么？每个氨基酸只有一个氨基和羧基吗？如果有，可能在哪儿？课件展示赖氨酸和天冬氨酸（赖氨酸的R基中有氨基，天冬氨酸的R基中有羧基）

学生：有氨基和羧基，R基

教师强调：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，“至少”需强调

教师：课件展示一化合物，请学生观察，判断是否为氨基酸？如果不是，为什么？

学生：一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

教师强调：“同一个”碳原子，进而总结：每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。一起组装氨基酸分子结构通式实物模型。

4．在人体内有的氨基酸是无法在人体细胞内合成的，如赖氨酸和色氨酸，但它又是构成蛋白质所不可缺少的，所以要对这类人体无法合成的氨基酸（必需氨基酸）有一定量的补充。合理膳食、健康生活。

（二）蛋白质的结构

1．脱水缩合

1012蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。据统计，生物界的蛋白质种类多达10—10

。20种氨基酸是怎样构成种类如此众多的蛋白质的呢？是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。先用课件展示肽键形成的动态过程，再请同学们仔细阅读课文并观察氨基酸脱水缩合示意图，然后以小组的形式合作尝试描述氨基酸形成蛋白质的过程。

教师请学生到黑板前，两臂伸展，一位学生的左手与另一位学生的右手相碰，共同握住一块含水的湿纸巾，两位同学共同一挤就将湿纸巾挤出水来。（教师解释：这个活动就象一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱掉税分子缩合连接成肽键。教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及形成的产物叫二肽的原因）

（1）产生的水分子中的H、O来源？学生观察回答：水分子中的H来自氨基和羧基、O来自羧基

（2）二肽、多肽与肽链

二肽：两个氨基酸脱离水缩合形成的化合物

多肽：多个（三个以上）氨基酸脱离水缩合形成的含有多个肽键的化合物

肽链：多肽通常呈链状结构，叫做肽链。

老师邀请学生通过场景模型演示三肽化合物、四肽化合物的形成过程，并到黑板上写出三个氨基酸，四个氨基酸通过脱水缩合形成的化合物的结构式，并注意写出生成的水分子数和形成肽键数目。

师：（在学生对脱水缩合过程有所理解的基础上，引导学生学会如何计算脱水缩合过程中形成的水分子的数目，肽键数目和形成的化合物的相对分子质量，还有了解氨基酸数目，形成的水分子数目以及肽键

2

数目这三者之间的关系）在一条肽链时，两个氨基酸脱水缩合形成一份子水，一个肽键；三个氨基酸脱水缩合形成两份子水，两个肽键，依次类推，可得出下列表格：

氨基酸数

形成肽链数

3 6 m 6 9 m … m

师：肽键数，氨基酸数与肽链数三者又有什么关系呢？总结归纳出P22的旁栏思考题。

（3）肽键数=脱水数=氨基酸数–肽链数（师生总结，学生板书）（学生回答：m－1，m－1，m－n。）

（4）多肽中氨基和羧基的数目、多余的氨基和羧基的位置？学生回答至少与肽链数目数相等，多余的在R基上。

2．蛋白质的空间结构

学生观察课本21页图2-4，22页图2-6，23页图2-7，认识每种蛋白质分子的空间结构均不同。

一条或多条肽链 蛋白质

思考：煮熟的鸡蛋为什么容易消化？高温使蛋白质发生变性后，蛋白质的空间结构变化了吗？肽键变化了吗？

3．蛋白质的结构层次

许多的氨基酸通过肽键相互连接成多肽，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。师生共同归纳总结：

构成 脱水缩合 盘曲折叠

C、H、O、N ———→

氨基酸

————→

肽链（一条或多条）

————→

蛋白质

（三）蛋白质的结构多样性

讨论：既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？

师：下面放松一下，玩一个字母组合游戏：A、B、C、D这四个英文字母代表四种不同氨基酸，请同学们看能有多少种排列组合，不同组合代表的含义一样吗？

生：1. ABCD 2. BCAD 3. DCBA等好多种。

师：四个英文字母按照不同的顺序组合，可以有许多种不同的组合，大家试想一下，按这样的推断，20种氨基酸自由组合能形成多少种蛋白质呢？课下请教下数学老师吧

组成蛋白质的氨基酸数目很多，由于数目，种类，排列次序不同，会形成不同种类的蛋白质，再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别，这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。

（图中：□、○代表氨基酸，-代表肽键）

3 形成肽键数

…

脱去水分子数

…

至少含有氨基

…

至少含有羧基

…

1 1 1 2 2 2 … n

师生共同归纳：蛋白质结构多样性的原因：

1．组成每种蛋白质的氨基酸种类不同；

2．组成每种蛋白质的氨基酸数目不同；

3．组成每种蛋白质的氨基酸排列次序不同；

4．每种蛋白质分子的空间结构均不相同。

（四）蛋白质的功能多样性

请四个同学上台组合多肽链。以不同位置组合，就会形成很多种多肽链，进而形成很多种蛋白质。根据生物学中的结构和功能相适应的原理，蛋白质的结构如此多样，必然会有多种功能，请大家回忆初中生物学有关蛋白知识及结合课本23页的图2-7 蛋白质的主要功能示例，归纳一下蛋白质有什么功能？教师引导的问题：

（1）真丝产品以其柔软、舒适的特点赢得众人的青睐，其主要成分是蛋白质，这体现了蛋白质有什么功能？同学们在图一，看到了什么图片呢？

（2）细胞内的化学反应离不开酶的催化，而绝大多数酶都是蛋白质，又体现了蛋白质有什么功能？

（3）胰岛素是一种蛋白质分子，能调节机体的血糖平衡，这体现了蛋白质有什么功能？

（4）血红蛋白能够运输氧气，体现了蛋白质有哪个功能？

（5）某人在流感高发期前接种了流感疫苗，一段时间后检测到其体内含有抵抗流感病毒的抗体（蛋白质）。在流感高发期时此人并没有相应流感症状出现，这说明了蛋白质具有什么功能？

学生：经过讨论可举出如抗体、酶、激素（胰岛素）的例子。

教师：加以归纳，蛋白质作为生命活动的主要体现者，它在生命活动中担当无可替代的作用，它的作用主要表现在以下几个方面：

⑴有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；

⑵有些蛋白质有催化作用（酶）；

⑶有些蛋白质有调节作用（激素蛋白）；

⑷有些蛋白质有运输作用（载体蛋白）；

⑸有些蛋白质有免疫作用（抗体）。

蛋白质结构的多样性 蛋白质功能的多样性

总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

教师引导学生看课后的科学史话，使学生了解我国在人工合成蛋白质上取得的成就，学习科学家们团结、协作、无私忘我的精神。通过我国合成结晶牛胰岛素的事实培养学生的民族自豪感。

三、课堂小结

（一）蛋白质的基本单位——氨基酸

1.种类：组成蛋白质的氨基酸约有20种

2.结构通式：

3.特点：①至少含有一个氨基和一个羧基

②并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

（二）蛋白质的结构

1.脱水缩合

（1）产生的水分子中H、O原子的来源

（2）二肽、多肽、肽链

（3）肽键数目=失去的水分子数目=氨基酸数-肽链条数

4

（4）多肽中氨基和羧基的数目、多余的氨基和羧基的位置

（5）蛋白质相对分子质量的计算

2.蛋白质的空间结构

3.蛋白质的结构层次

构成 脱水缩合 盘曲折叠

C、H、O、N ———→

氨基酸

————→

肽链（一条或多条）

————→

蛋白质

（三）蛋白质结构的多样性（原因）

1.氨基酸方面：氨基酸的种类不同

氨基酸的数目成百上千

氨基酸的排列顺序千变万化

2.肽链方面： 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别

（四）蛋白质功能的多样性

1.构成细胞和生物体结构的重要物质

2.催化作用

3.运输作用

4.信息传递作用

5.免疫作用 蛋白质结构的多样性 蛋白质功能的多样性

四、布置作业：

课本第24页练习，基础题1、2、3及导学案中的相关题目

五、板书设计：

第2节

生命活动的主要承担者—蛋白质

（一）蛋白质的基本单位——氨基酸

1.种类：约20种

2.结构通式：

3.特点：①至少 ②同一

（二）蛋白质的结构

1.脱水缩合

（1）产生的水分子中H、O原子的来源

（2）二肽、多肽、肽链

（3）肽键数目=失去的水分子数目=氨基酸数-肽链条数

（4）多肽中至少含氨基和羧基数=肽链条数、多余的氨基和羧基位于R基中

（5）蛋白质相对分子质量=氨基酸的相对分子质量*氨基酸数-18*水分子数

2.蛋白质的空间结构

3.蛋白质的结构层次

构成 脱水缩合 盘曲折叠

C、H、O、N ———→

氨基酸

————→

肽链（一条或多条）

————→

蛋白质 （三）蛋白质结构的多样性

1.氨基酸方面：种类、数目、排列顺序

2.肽链方面：空间结构

（四）蛋白质功能的多样性

1.结构物质2.催化3.运输4.信息传递作用5.免疫

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