科学史话　世界上第一个人工合成蛋白质的诞生优质课教案整理

“生命活动的主演承担着——蛋白质”教案设计

教学内容

本节关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容，是学习本书其他章节的基础，也是学习高中生物课程其他模块的基础。在学习本节之前，《细胞中的元素与化合物》一节中对“蛋白质”这一概念有一定的阐述，介绍了蛋白质是细胞内最多的有机化合物以及蛋白质的检测方法。从而为进一步学习蛋白质到底是什么，蛋白质有什么功能奠定了一定的基础。本节主要包括三方面的内容：氨基酸的种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能。其中，“氨基酸及其种类”是学习后面两部分的基础。只有对氨基酸的结构特点掌握的基础上，才能进一步学习氨基酸是怎样脱水缩合形成多肽，进而形成蛋白质的，同时能加深对蛋白质结构多样性的理解。

教学目标

1.知识目标

“说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程”、“概述蛋白质的结构和功能”。

2.能力目标

教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸的共同特点，加深对氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式，是新教材的特点之一，是落实探究性学习课程理念的具体体现。关于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用图文并茂的形式，让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，培养分析和处理信息的能力。

3.情感、态度、价值观目标

考虑到认同生命的物质性对于树立唯物主义观点具有重要意义，而本节内容恰好说明了生命活动的物质基础的重要方面──许多生命活动是靠蛋白质来完成的，因此，在情感态度与价值观方面，就确定了“认同蛋白质是生命活动的主要承担者”。世界上第一个人工合成蛋白质的诞生，是我国科学家在生物学史上创造的奇迹。让学生在了解蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。

教学重点

1、氨基酸的分子结构。

2、蛋白质的分子结构方式和多样性。

3、蛋白质的功能。

教学难点

1、氨基酸的分子结构通式

2、蛋白质的分子结构

教学用具

多媒体资料

板书设计

一、氨基酸及其种类

1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位

R

O

2.氨基酸的通式H2N—C—C—OH

H 二、蛋白质结构及其多样性

脱水缩合：一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。

蛋白质多样性的原因

组成蛋白质的氨基酸不同

氨基酸的排列顺序不同

肽链盘区折叠方式

肽链的空间结构千差万别

三、蛋白质的功能

结构蛋白

运输作用

催化作用

调节作用

免疫作用

教学过程

（一）创设情境、联系生活实际、导入新课

图片导入：将“问题探讨”中的食物图片以及生活中常见的一些富含蛋白质的食物以多媒体的形式展现出来，同时对同学进行提问，先激发起大家的兴趣。

（二）主体内容的学习

第一部分 氨基酸及其种类

食物中的蛋白质不能直接被人体吸收，必须分解为各种氨基酸才能被人体吸收。也就是说蛋白质的基本单位是氨基酸，要想了解蛋白质，首先必须熟悉氨基酸。

新知识呈现 组成生物的氨基酸虽然有20种，但它们在结构上却有相似性，我们可以用一个通式表示氨基酸的结构。

多媒体展示出氨基酸的结构通式（老师介绍羧基—COOH和氨基—NH2，提出R基的概念）

这些氨基酸具有共同的特点：①每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且连接在同一个C原子上（对至少这一词进行解释）；②这个C原子上还有一个侧链基团和一个H原子，侧链基团用R基表示；③各氨基酸的区别就在于R基不同，R基决定氨基酸的种类。将这三个特点板书黑板右侧，并将结构通式画在旁边。

师生互动

讨论课本思考题课本中四种氨基酸有何异同

教师讲解氨基酸总共有20种，8种必需氨基酸（自身不能合成，而且必须成外界摄取）和12种非必需氨基酸（生物体内可以合成的）。

第二部分 蛋白质的结构及其多样性

新知呈现

教师在刚才学习的基础上，带领学生继续探索：组成蛋白质的氨基酸只有约20种，但这些氨基酸却能形成多达1010~1012种之多，氨基酸是如何构成种类众多、结构复杂的蛋白质的呢？

结合课本中的氨基酸形成蛋白质的示意图，用动画演示氨基酸分子之间发生脱水缩合反应形成肽链，并进一步形成有一定空间结构的蛋白质分子的过程。演示过程中教师注意指导学生关注过程中的每个细节。

师生互动

指导学生结合演示和课本内容讨论回答以下问题：

1、氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？

2、假如一条肽链总共只有10个氨基酸组成，理论上这条肽链有多少种不同的可能？

学生分组讨论后，教师请学生代表回答。教师注意指导学生回答内容的准确性和科学性，同时也要对学生语言组织、生物科学术语的应用做相应点评。

新知识呈现

蛋白质是由氨基酸组成的，但氨基酸只有二十种，蛋白质的种类却多达1010～1012种。这二十种氨基酸是怎样形成如此多的蛋白质的？也就是说蛋白质的种类为什么会如此繁多？大家从氨基酸形成蛋白质的整个过程入手，思考蛋白质多样性的原因。

引导：适时对学生进行引导，结合多媒体，主要指导学生从四个角度思考蛋白质多样性的原因。

总结：综合学生讨论的结果进行总结，概括出导致蛋白质多样性的四个原因，并将其板书在黑板左侧。

第三部分

蛋白质的功能

新知呈现

本部分知识内容难度不高，教师利用多媒体课件，大量展示蛋白质在生物体各项生命活动中起作用的实例。重点指导学生将蛋白质功能的多样性与蛋白质结构的多样性联系在一起，帮助学生树立“结构与功能相适应”的生物学观点。

师生互动

让生物学习小组成员展示搜集到的各种有关蛋白质功能的资料，对这些资料作简单评价，其中若有不合理的实例一定要帮助学生学会鉴别。

第四部分

回顾总结

种类20 ：

必需氨基酸8种

非必需氨基酸12种

R

O 氨基酸

通式：H2N—C—C—OH

脱水

H

特点：至少一个—NH2和—COOH连接在同一个碳上

缩合

组成蛋白质的氨基酸不同

多肽

氨基酸的排列顺序不同

折叠

多肽的空间结构不同

导致

盘曲

结构多样性

结构蛋白

导致

运输作用

蛋白质

功能多样性

催化作用

调节作用

免疫作用

总结反思

（课后进行总结反思）