蛋白质结构与功能教学设计

《蛋白质的结构与功能》教学设计

平罗职教中心孙学琴

【教学目标】

1、知识与技能：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、过程与方法：通过氨基酸结构通式的推导，培养学生分析归纳的能力；通过探讨氨基酸

的缩合过程，培养学生解决问题的能力；通过获取形象的图文信息，培养

学生分析处理资料的能力。

3、情感态度与价值观：使学生理解蛋白质是生命活动的主要承担者，形成结构决定功能的

生物学基本观点。

【教学重点】氨基酸的结构特点；蛋白质的结构与功能。

【教学难点】氨基酸的脱水缩合。

【教学方法】分组合作，问题引导。

【教学设计思路】

（一）、创设情境，导入新课

师：展示一组食物图片，请生说出这些食物在组成成分上的一个明显的共同点？

生：都富含蛋白质

师：展示三聚氰胺奶粉和假冒奶粉导致“大头婴儿”

的图片引起兴趣，导入新课。

师：展示有关大头婴儿的多媒体课件

生：交流感受

师总结并导入新课：蛋白质在细胞内的含量只比水少，

大约占细胞干重的50﹪以上，在有机化合物中，他含

量最高，本节课我们一起来认识生命活动的主要承担

者——蛋白质。

（二）、主动参与，探求新知

1、组成元素

师：蛋白质的构成元素主要有C、H、O、N，大多数蛋白质还含有S。

2、氨基酸

师：蛋白质的相对分子质量一般都很大，例如血红蛋白（C30H4816O872N280S8Fe4），血红蛋白的相关介绍

从图示不难看出蛋白质的结构相当复杂，其实看似复杂的蛋白质是由许多结构相似的氨基酸连结起来的，因此我们先来认识蛋白质的基本单位——氨基酸。

自然界中已发现的氨基酸约有100多种，组成蛋白质的氨基酸约有20种。

师：展示几种氨基酸的分子结构，提出问题：

（1）这些氨基酸的结构有什么共同的特点？

（2）“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系吗？

生：学生自主思考、分组讨论、总结回答并写出氨基酸结构通式。

总结氨基酸结构特点：

⑴、都有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH ）； ⑵、氨基和羧基连在同一个C 上；

⑶、这个C 还连着一个氢原子（-H ）和一个R 基。

得出氨基酸的结构通式：

氨基酸种类不同决定于R 基的不同。

师：出示一组结构式，请生判断是否是氨基酸，为什么？ H 2N —CH —COOH CH 3—CH —COOH CH 2—NH 2 SH —NH 2

CH 2—CH 2—COOH CH 2—COOH H 2N —CH —H H 2N —CH —CH 2—COOH 生：判断氨基酸

（通过问题促使学生深入思考、对比归纳、加深理解，突破教学难点） 3、蛋白质的形成过程

师：这么多的氨基酸如何形成蛋白质？两两氨基酸是怎么连结起来的呢？ 请生依据此图说明脱水缩合的全过程：

并弄清以下内容：

氨基

R 基

C 原子

羧基 H 原子

H

O C H 2N

OH

C

H

CH 3

H 2N

C

C H O OH

COOH

C H 2N

H CH CH 3

CH 3 H 2N

C H CH 2 3 3

COOH CH

⑴、二肽、n肽（多肽）

⑵、肽键（-CO-NH-）

⑶、写出3个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽化合物结构式，并注明生成的水分子数和形成的肽键数。

⑷、一条多肽链上至少有几个氨基，几个羧基？n条多肽链呢？

⑸、思考：n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？质量是多少？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？

（设20种氨基酸的平均分子质量是128）

生：小组讨论、交流展示

⑴、⑵、⑶略

⑷、一条多肽链上至少1个氨基，1个羧基；n条至少n个氨基，n个羧基。

⑸、n-1,n-1,128n-18(n-1);n-m,n-m,128n-18(n-m)

师：精讲点拨

4、蛋白质结构多样性的原因

师：许多的氨基酸脱水缩合形成很长的多肽链，多肽链在空间盘曲折叠就构成了蛋白质分子的结构，有的复杂蛋白质甚至是由多条多肽链盘曲折叠形成的。

脱水缩合盘曲折叠

氨基酸------→肽链（一条/多条）-------→蛋白质

师：展示蛋白质的四级结构

讨论：既然蛋白质都是按照上述方式形成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？生：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及构成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上的不同。

5、蛋白质的功能

师：蛋白质作为生命活动的体现者，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方面：

生：学生阅读材料，了解蛋白质功能的多样性，并初步建立“结构决定功能”的观点。（三）、课后反馈，学以致用

例1、下列物质中，属于氨基酸的结构式是 ( )

A、H2N—CH—COOH

B、CH3—CH—COOH

CH2—NH2 SH—NH2

CH2—CH2—COOH CH2—COOH

C、 H2N—CH—H

D、H2N—CH—CH2—COOH

答案：A

分析：判断氨基酸应先找氨基和羧基，然后找氨基和羧基共同连接的碳原子，然后再看此碳原子是否还连着一个氢原子，剩下来的就是R基。

例2、已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由2条肽链组成，具有98个肽键。则此蛋白质的分子量接近

A、11036

B、12288

C、12544

D、12800

答案：A

分析：128n-18(n-1)即128×（98+2）-18×98

例3、请根据下图，回答下列问题：

（1）写出氨基酸的结构通式

（2）图中①表示，④表示，⑤是。

（3）该化合物的名称是，它是由个氨基酸分子失去个分子的水而形成的，这种反应叫做。

（4）蛋白质的结构具有多样性的原因是。

答案：（1）R

︳

H2N-C-COOH

︳

H

（2）氨基，羧基，肽键（3）三肽，3,2，脱水缩合（4）氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及构成蛋白质的多肽链在数目和空间结构上的不同。