《生命活动的主要承担者──蛋白质》公开课 教案

《生命活动的主要承担者──蛋白质》教案
授课人：储亚军
一、教材分析
1、学情分析
本教材一般是高一学生使用的。

高一的学生在初中已经学习了有关食物中蛋白质消化吸收的内容，对蛋白质和氨基酸的关系有一定认识，还有学习了甲烷、乙酸、氨气等化合物。

这对本节内容的教学来说，具备了相应的知识基础。

对于高一的学生来说，思维方式开始由形象思维能力为主向抽象思维能力为主转化。

这为学生学习微观的生物学知识奠定了基础。

2、教材分析
《生命活动的主要承担者——蛋白质》是高中生物学(必修1)中第二章第2节的内容。

这部分内容不仅是是第二章的重点内容，也是整本书重点内容之一。

它是本章第1节《细胞中的元素和化合物》知识的继续和具体化。

是学生学习必修1中第三、五章《细胞的基本结构》和《细胞能量供应和利用》、必修3第二章《动物和人生命活动的调节》等内容的重要基础。

例如讲述细胞膜的结构和功能、细胞代谢、动物激素的调节作用等内容时，要用到与蛋白质有关的知识。

在课程标准的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。

要达成这一目标，讲授过程中就应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线。

要学习蛋白质的结构就必须先了解它的的基本组成单位──氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，然后从蛋白质的结构特点探讨蛋白质结构多样性的原因，切合“结构与功能的适应”的观点，引导学生发现实例中更深刻的知识，进而回归主题──蛋白质是生命活动的主要承担者。

二、教学目标
1、知识目标
（1）说出氨基酸的特点以及种类；
（2）概述蛋白质的结构和功能；
（3）说明氨基酸形成蛋白质的过程。

2、能力目标
（1）跨学科知识运用的能力。

（2）收集资料、分析资料的能力。

3、情感态度价值观目标：
（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者；
（2）了解更多蛋白质的功能；
（3）关注蛋白质研究的新进展。

三、教学重点、难点
1、重点
（1）氨基酸的结构通式；
（2）氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质多样性的原因；
（3）蛋白质的功能。

2、难点
（1）肽键数及脱水数的计算；
（2）氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质多样性的原因。

三、教学资源
1、多媒体课件
用PowerPoint制作演示文稿。

2、橡皮泥和铁丝做成的实体肽链模型一个、纯牛奶一袋。

四、课时安排
2课时
五、教学过程
1、导入
首先展示学生非常熟悉的牛奶包装袋上营养成分表的说明，指导学生注意包装袋上有关蛋白质含量的内容。

启发思考：人类日常的食物中如果缺少蛋白质会出现什么情况？学生根据日常生活经验能回答出缺乏蛋白质机体会消瘦、免疫力下降，通过思考对蛋白质的功能有了初步的认识。

提问：联系生活，根据经验说出富含蛋白质的食品？继续提问：我们喝的是牛肉，为什么长出来的是人的肌肉？激发学生探究的兴趣，进而使氨基酸的导入水到渠成。

2、氨基酸的结构通式
蛋白质进入到消化道并不会直接被吸收，而是先消化分解形成小分子的氨基酸再被人体被吸收，然后合成新的蛋白质。

让学生观察“思考与讨论”中四种氨基酸的结构，思考它们在结构上有什么相同的地方？不同之处又在哪里？引导学生用东西把这四种氨基酸的下部结构盖住，学生很容易发现未被挡住部分的结构是完全相同的，由此得出这些氨基酸的共同之处，进而分析出氨基酸的结构通式：至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和
羧基连接在同一个中心碳原子上。

Ｒ
│
NH2─Ｃ─COOH
│
Ｈ
为加深对R基的理解，叫一个学生上来当模特加之以更直观的认识：把该同学的左右手分别比作氨基和羧基，下肢比作氢原子，那么他的脸就代表R基。

我们可以通过脸来识别一个人，那么我们也可以通过氨基酸的“脸”——R基来识别不同的氨基酸。

3、氨基酸的种类
教师在学生刚才的基础上进一步请学生思考两方面的问题，引导学生拓展思维，深入思考问题：
问题（1）：播放幻灯片，讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?这时再次讲解氨基酸的结构通式，强调“一个中心，两个基本点”。

并注意规范书写。

问题（2）：在生活中我们经常可以听到一些广告词：“……添加了含有人体必需的×××氨基酸”请同学们思考如何理解“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”区别。

并播放幻灯片。

学生根据刚才掌握的基础知识，对于问题（1）应该有正确的答案。

学生结合课本内容能够明确，20种氨基酸都是组成人体蛋白质不可缺少的，只不过其中若干种氨基酸人体自身不能合成，必须从外界直接获取，被称为“必需氨基酸”，其余的称为“非必需氨基酸”。

幻灯片展示玉米青豆炒肉这道菜，叫学生从氨基酸种类的角度分析这道菜的营养价值，让学生明白日常饮食中不仅要补充氨基酸的数量还要注意质量（氨基酸的种类）。

4、蛋白质的结构
蛋白质作为一种高分子化合物，是由很多个氨基酸构成的，那么氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？
请同桌的两位同学到前面来，在其中一位同学的左手和另一位同学的右手分别放上一块磁铁，问：“假设你们就是两个氨基酸分子，要形成一种物质应该怎样连接起来呢？”
问：两只手分别代表什么？手中的磁铁又代表什么？
问：这两个基团怎样连接起来的？然后PPT显示脱水缩合的过程。

问：握住的手的位置相当于什么？并请同学们写出肽键的结构式。

在学生写完后，讲解肽键，要强调书写的规范性。

教师补充：两位学生的左、右手分别代表氨基和羧基，手中的磁铁各代表氢原子和氨基，
两位学生要牵手就必须把手里的磁铁扔掉，两块磁铁合二为一相当于一个水分子。

两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，脱去一分子水，那3个氨基酸呢？4个呢？利用类推法由简单到复杂讲解肽键、脱去水分子个数的计算。

讲解什么是二肽，然后提问：什么是多肽、肽链？然后配合幻灯片跟学生讲解三肽、多肽、肽链。

展示用橡皮泥和铁丝做成的肽链，窜在铁丝上不同颜色的一个个橡皮泥小球代表不同的氨基酸，铁丝可以弯曲。

通过这条肽链模型学生可以直观地认识变换氨基酸的排列顺序（调换橡皮泥小球的位置）可以得到不同的肽链，肽链可以折叠、盘曲（铁丝可随意弯曲）。

在空间结构形成过程中，常用到这一些特殊原子如Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等，而S参与肽链和肽链之间的结合。

教师再次展示氨基酸的结构通式，最后共同归纳出氨基酸到蛋白质有哪些大致的结构层次以及蛋白质的组成元素。

5、蛋白质种类多样性的原因及其功能
蛋白质种类和功能的多样性都是与蛋白质的结构相关的。

引导学生思考：氨基酸只有20种，但是人体内的蛋白质却多达10万多种，为什么会有这么多的种类的蛋白质呢？投放幻灯片，给学生展示肽链模型上橡皮泥球的位置可以互换，铁丝可以随意弯曲、折叠，由此总结出蛋白质结构多样性的原因：
①氨基酸数目不同；
②氨基酸排列顺序不同；
③多肽链盘曲、折叠方式不同；
④形成的空间结构不同。

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。

结合学生已有的生活经验，机体缺乏蛋白质会出现身体消瘦、骨质疏松、头发枯黄、记忆力下降、皮肤干燥无弹性、免疫力低下等症状，得出蛋白质是组成生物体结构的重要物质及其具有免疫功能。

教师再结合具体实例补充其他功能。

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。

六、板书设计
生命活动的主要承担者──蛋白质
1.氨基酸的结构
①结构通式：
Ｒ
│
NH2─ＣＨ─COOH
②组成元素：C、H、O、N
③种类：必需氨基酸和非必需氨基酸
2.蛋白质的结构
构成脱水缩合盘曲折叠
①C、H、O、N ———→氨基酸————→肽链（一条或多条）————→蛋白质
②种类多样的原因
3.蛋白质的功能
⑴构成细胞和生物体的重要物质（结构蛋白）；
⑵催化作用（酶）；
⑶调节作用（激素蛋白）；
⑷运输作用（载体蛋白）；
⑸免疫作用（抗体）。

七、课堂反馈：
⒈下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：
(1)上述结构中，代表氨基的结构式为；代表羧基的结构式为；
代表肽键的结构式为；其中、为R基。

(2)上述化合物是由种氨基酸组成。

(3)该化合物是由个氨基酸失去分子水形成的，该化合物称
为，
这样的反应叫做。

水分子中的氧来自于，氢来自于。

⒉某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中—NH2和—COOH的数目至少有（）
A．152；152 B．151；151 C． 1；1 D．2；2
⒊能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字顺序是( )。

①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸分子相互结合④多肽⑤形成一定的空间结构
A．①③④⑤② B．②①④③⑤
C．②①③⑤④ D．②①③④⑤
八、教学反思
本节课是以学生的兴趣为根本出发点，首先以食品包装袋上的营养成分表引入主题，学生较感兴趣。

在教学中我注意对学生能力的培养，如观察、分析、分组讨论的方法，学习蛋白质的结构及蛋白质与氨基酸的数量关系，培养了学生的发现问题和解决问题的能力；鼓励学生踊跃回答，训练学生的表达能力和语言组织能力；通过叫同学上来做模特、展示肽链的橡皮泥模型，使学生对氨基酸的结构通式、脱水缩合和蛋白质的结构及其多样性有了更直观的认识；讲解蛋白质的结构时，与功能相联系，使学生形成结构和功能相适应的生物学观点。

虽然有学生到前面来做模特这一环节，但在教学中老师活动较多，学生相对少一些，应把时间真正还给学生；与学生进行活动时，课堂秩序会较乱，这属于课前估计不足，应维护秩序,保证教学的顺利进行；找学生上来做模特应找一些性格更活泼的学生，这样更有利于活跃课堂气氛；学生讨论时，教师可巡回指导，进行思维点拨，而不应放任自流，以上是这节课的遗憾之处，因此，我认为这节课在设计上还是有很大的改进余地。