科学前沿 组装细胞教学设计(第二课时)

“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计

一、教材分析

教材内容和地位：“生命活动的主要承担者——蛋白质”是人教版必修1《分子与细胞》模块中第2章第2节的内容。本节的教学要求是阐明蛋白质是由氨基酸为基本单位组成，是具有一定的结构和功能最复杂的生物大分子，认识蛋白质的空间结构对其功能起决定性的作用。

本章的知识也是学习其他模块必备的基础。该单元阐述的生物大分子的结构和功能，不仅是学习细胞的结构、功能、代谢和繁殖等知识的基础，而且也是学习遗传与进化、稳态与环境等知识的基础。蛋白质的结构与功能也是学习激素调节机制的必要前提。

二、学情分析

学生对蛋白质知识的了解可能仅限于知道我们的饮食要富含蛋白质，而生物学科里的分子水平的内容非常抽象，并且学生原来从来没有接触过有机化学，所以要来理解组成蛋白质的氨基酸的结构特点、氨基酸形成蛋白质的过程等知识难度非常大。基于此考虑，在教学过程中通过动画设计，让学生在避免补充有机化学知识，加大学习压力的前提下，对氨基酸的结构特点有了非常直观而且深刻的理解。通过两次设计学生游戏环节，让学生主动参与，在游戏中掌握氨基酸是如何脱水缩合形成蛋白质的，对于在此过程中肽键的数量变化也一目了然。通过部分学生数量、队型、排列顺序的改变了解蛋白质结构的多样性可以说是水到渠成。

对生物大分子结构的研究，常采用分层认识的方法：蛋白质的组成和结构的教学，可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。

三、教学目标和重、难点

（一）、教学目标：

1、知识目标

（1）说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程

（2）概述蛋白质的结构和功能

2、能力目标

（1）培养学生跨学科的分析综合能力

（2）收集资料、分析资料的能力

3、情感目标

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（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

（二）、教学重点：

1、氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程

2、蛋白质的结构和功能

（三）、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

四、教具准备：

1、教师课件

2、学生准备一些食品的成分说明书

五、课时安排：

1课时

六、教学过程

导入：

课件展示两组照片，创设情景，激发兴趣，引出课题。

（1）2004年安徽阜阳出现著名的“大头婴儿”事件。

( 2 ) 三鹿毒奶粉事件专题报告

引言：“这两次奶粉事件都与一种物质有关，这种物质就是蛋白质。”从而引出课题。

展开：师生互动，展示课前准备的食品说明书，完成书本P20页的问题探讨，对蛋白质有一个大概的了解。通过表格数据的分析，主要解决三个问题：

a、蛋白质在细胞中的含量

b、组成蛋白质的化学元素

c、蛋白质的相对分子质量。

1、蛋白质的基本组成单位：氨基酸

第一步：通过课件资料介绍两个化学里的官能团：氨基和羧基，并明确它们的分子式和分子结构简式。为后面的学习打下基础。

氨基

—NH2 羧基

—COOH 第二步：通过动画播放，先呈现甲烷分子的动态模型，再用鼠标把代表氨基和羧基的球分别拖至甲烷分子模型中代表氢的小球处，变化成为甘氨酸的分子结构式；再用鼠标任意点击模型中代表氢的小球，用一个甲基代替，演变成一个丙氨酸的分子结构式。在此基础上，趁势诱导，让学生比较分析“在整个的变化过程中，变中是否蕴涵着不变的东西？”学生观察讨论，达成共识，对组成蛋白质的氨基酸的结构特点有了初步的了解，同时也在学生头脑中树立了比较清晰的氨基酸的形象。

第三步，呈现六种组成蛋白质的氨基酸的结构式，让学生找出其中的相同点和不同点。通过屏幕闪烁的方式，把丙氨酸、甘氨酸、苯

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丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、组氨酸这六种氨基酸的共同部分重点突出，然后引导学生讨论分析，把这六种氨基酸的共同部分用自己的语言描述“每个氨基酸都有一个氨基和羧基，并且它们连在同一个C原子上，这个C原子上还连接有一个H原子”。

紧接着用不同颜色标记每种氨基酸的不同部分，让学生有一个直观的印象并明确这不同部分用R来表示，请学生尝试写出氨基酸的结构通式，屏幕显示正确写法，让学生自我纠错。然后用—CH2—COOH代替R基，问学生：“现在这个氨基酸有几个羧基？”“两个”“那么刚才同学们所描述的氨基酸的特点有没有什么漏洞？”让学生意识到刚才答案的不严谨，并加以补充。师生共同努力，归纳总结氨基酸的结构特点“每种氨基酸分子至少都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在同一个C原子上，这个C原子上还连接有一个H原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。”

第四步：以游戏的形式加强印象。请一个学生上来，两手张开，面向同学。“你们觉得这样的造型像不像一个氨基酸？”“像！”“张开的两手分别代表一个氨基和羧基，并拢的两脚代表一个H原子，头代表R基，连接各部分的躯干代表那个中心C原子。”趁学生情绪高涨的时候，及时反馈。

2、氨基酸是如何组成蛋白质的？

第一步：先结合游戏大胆猜测，如果两个同学分别代表两个氨基酸，那么他们之间要建立关系，应如何建立？“手拉手”再大胆猜测“是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基建立联系”。

第二步：

展示动画课件，演示两个氨基酸的脱水缩合的过程。讲明脱水缩合的概念，特点，肽键的正确写法，以及产生的化合物的名称。

第三步：

学生尝试写出两个氨基酸脱水缩合的模式图；并且请一个学生上黑板演示，教师在纠错基础上板图，其他同学及时纠正，查漏补缺。利用板图分析失去水分子数和形成肽键数以及水中H\O的来源。并且引导学生分析二肽化合物至少含有的氨基和羧基数。

第四步：

课件展示二肽化合物形成三肽的过程，分析失去水分子数和形成肽键数，至少含有的氨基和羧基数。

第五步：

依次类推，归纳氨基酸构成蛋白质的结构层次

盘曲折叠形成复

脱水缩合

脱水缩合

杂空间结构

氨基酸

二肽

多肽

蛋白质

第六步：完成例题，拓展延伸

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第七步：归纳规律，理清思路：肽键数＝氨基酸数－肽链数＝失去的水分子数氨基和羧基数=肽链数

3、. 蛋白质种类多样的原因

[游戏]请六个同学上台组成一条肽链，然后三个同学交换排列顺序，接着替换掉其中的两个同学，最后加两个同学上去，在游戏过程中让学生分析蛋白质种类多样的原因。

a 氨基酸的数目成百上千。

b

氨基酸的种类不同

c

氨基酸的排列顺序千变万化。

d

多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。学生看书，归纳总结蛋白质功能

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蛋白质的功能多样性

a

构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) b

催化作用(酶) c 运输作用(载体蛋白) d

调节作用(激素蛋白) e

免疫作用(抗体) 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着。

最后，课堂小结，以课件展示本节课的知识框架，再次回顾本堂课的教学重点。

七

教学反思

本节课以“毒奶粉”和“大头娃娃”这两个社会热点问题为切入点，一下子就吸引了学生的眼球，激发了学生的兴趣。游戏和动画的完美结合，有效的突破了难点，化繁为简，化难为易。课堂气氛非常活跃和融洽，学生学习的热情空前高涨。由此，我觉得教师在备课时，不仅要备好教材，更要针对学生的接受能力和理解能力，站在学生的角度备好学生，选择最适合的形式，采用最恰当的方法，才能够真正地利用好课堂的每一分钟，达到事半功倍的效果。

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