第2节 生命活动的主要承担者 ——蛋白质

一、教学设计 （一）教学内容 1．教材内容的地位、作用与意义 我们对细胞结构和功能的了解，应建立在了解细胞的物质组成的基础之上。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。

2．教材的编排特点 （1）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。 （2）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）教材考虑到分子水平的内容比较抽象，为了加强学习内容与生活的联系，提高学生的学习兴趣，本节教材编入了一些联系生活的内容。

（二）教学目标的确定 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”，“概述”属于理解水平，首先要理解蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，要达成新课标的要求，确定本节的知识目标为：“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”。

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。

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。国际人类蛋白质组计划，是继人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程，是我国科学家第一次领衔国际重大科研协作计划。科学史话和科学前沿分别介绍了这两项重大科研成果，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。

重点和难点 重点： 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。 （1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 （2）蛋白质的结构和功能。 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。

（三）教学对象 1．学生已有知识和经验 高一学生还没有学习有机化学，缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。教材考虑到分子水平的内容比较抽象，为了加强学习内容与生活的联系，提高学生的学习兴趣，本节教材编入了联系生活的内容。如：为什么食物中应添加必需氨基酸？为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化？有关这些内容学生都有一定的经验基础，如果利用学生的生活经验展开教学，有助于增加教学内容的亲和力。 2．学生学习方法和技巧：探究性学习、合作性学习。蛋白质的知识既是重点，又是难点，内容比较多。在学习时按照一条主线来进行，即组成元素（C、H、O、N）→基本单位（氨基酸）→肽链→蛋白质分子，再由结构到功能循序渐进，从而逐步理解掌握。

（四）教学策略 1、教学设计思路 由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用图解、课件和游戏等加强教学的直观性，加强学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，提高思维能力，形成相应的观点。 2．教学方法：四部八环节教学模式 引导学生探究性学习；利用图解、多媒体课件和游戏等直观教学法。 3．教学媒体的选择与运用： 利用图解、多媒体课件和游戏等。

4．教学流程 在本节教学中，我们通过组织学生进行一个个有趣的游戏，模拟氨基酸的结构和肽链的形成过程，让学生在愉快的学习环境中轻松地学习抽象、微观的化学分子结构和化学反应等科学知识。通过游戏模拟活动去突破本节课“蛋白质的结构”的教学难点的。

创设情境，导入设疑 让学生阅读课本第一页的关于邹承鲁等人第一个人工合成蛋白质，及本节的科学史话和科学前沿。 给出问题探讨旁边的图片，然后提问： （1）除此之外，同学们知道还有哪些食品中富含蛋白质？（教师可提供一些图片） （2）氨基酸与蛋白质有何关系？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？ 评价学生回答，引入研究主题：生命活动的主要承担者──蛋白质。

豆类以及豆类制品中 奶类及奶类制品中 蛋类　 肉类中

自学释疑，同伴互助 学生通过观察教材上四种氨基酸，思考讨论，找出氨基酸的共同点。 让学生通过阅读课本初步了解氨基酸的结构，并想象氨基酸的结构模型。这样可增强学生的积极性。

C R __ H2N— —COOH — H 学生活动：一学生用肢体演示氨基酸的结构。 一、氨基酸的结构通式: 氨基酸的结构特点; 每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基 (-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基示） 注意:氨基酸之间的区别在于R基不同。

二.蛋白质的结构--氨基酸的结合方式: H O C H COOH R2 N —OH H2N C C H— R1 H2O 一个氨基酸分子上的羧基和另一个氨基酸分子上的氨基相连接，同时脱掉一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合 羧基脱掉 —OH（羟基） 氨基脱掉 —H

二肽 两个氨基酸分子通过缩合而形成的化合物叫做二肽 H O C H COOH R2 N H2N C C 肽键 R1 肽键的表示方法: H2O 脱水缩合 H O C H COOH R2 N 二肽 H2N C C 肽键 R1 肽键的表示方法: H2O －CO－NH－ －NH－CO－ 两个氨基酸分子通过缩合而形成的化合物叫做二肽 连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键 O H ‖ ∣ －C－N－

氨基酸的结合方式:脱水缩合 C H R1 NH2 O R2 N C H COOH R3 N OH H 肽键 二肽 H2O H2O

氨基酸的结合方式:脱水缩合 三肽 二肽 有几个氨基酸，就叫几肽 C H R1 NH2 O R2 N C H COOH R3 N 肽键 肽键 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。 多肽通常呈链状结构，叫肽链 有几个氨基酸，就叫几肽

氨基酸组成蛋白质的过程 脱水缩合 脱水缩合 脱水缩合 脱水缩合 几条肽链盘曲折叠形成蛋白质 氨基酸 二肽 一条肽链盘曲折叠形成蛋白质 三肽 多肽

学生活动：多名学生（8名）游戏演示脱水缩合形成肽链及多条肽链构成蛋白质的过程。 思考与讨论 1、 脱水 缩合 盘曲 折叠 氨基酸 二肽 三肽 多肽 蛋白质 2、各种蛋白酶和肠肽酶； 不一样 学生活动：多名学生（8名）游戏演示脱水缩合形成肽链及多条肽链构成蛋白质的过程。 3、2010

三.蛋白质多样性的原因

氨基酸的数量 不同 氨基酸的种类 多样性 蛋白质结构的______ 氨基酸的排列顺序 蛋白质的空间结构 蛋白质功能的_______ 多样性

结构物质 肌肉蛋白、头发蛋白 催化 酶 运输 血红蛋白 调节 胰岛素 免疫 抗体 四.蛋白质的功能 序号 功能 举例 1 结构物质 肌肉蛋白、头发蛋白 2 催化 酶 3 运输 血红蛋白 4 调节 胰岛素 5 免疫 抗体

× × √ × √ 训练 1 2 5 3 4 判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？ CH3 CH3 HOOC C COOH H2N C NH2 H H √ H 5 × 3 HOOC C CH2 NH2 NH2 H HOOC CH NH2 CH √ 4 HOOC C CH2 NH2 HOOC NH2 H

训练操作，反馈矫正 1、下列各项与蛋白质无关的是（ ） D A.催化与调节 B.运动 C.运送物质 D.贮存遗传信息 1、下列各项与蛋白质无关的是（ ） A.催化与调节 B.运动 C.运送物质 D.贮存遗传信息 D 2、个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子水，这分子水中的氢来自（ ） A.羧基 B.氨基 C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢 C

D B 3、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（ ） A.细胞和生物体重要的结构物质 B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础 3、下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（ ） A.细胞和生物体重要的结构物质 B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础 C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 D.生命活动的主要承担者 4、蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（ ） A.含有的氨基酸更多 B.空间结构更复杂 C.相对分子质量更大 D.能水解成多种氨基酸 B

延伸迁移，归纳总结 根据下图化合物完成相关练习：

2 2 （1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。 ② ④ —C NH2 H —C— O N— C— CH3 COOH CH2 C ① ⑥ ⑦ ⑤ ③ ⑧ ⑨ （1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。 （2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是___________。 氨基 肽键 羧基 2 2 四肽

小结 本节课你学到了哪些内容？

小结 组成元素 C、H、O、N（P、S） 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种 种类：20种 H O 氨基酸 通式： H2N C C OH 导致 H O 氨基酸 通式： H2N C C OH R 脱水缩合 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 多肽 折叠盘旋 导致 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 结构多样性 导致 蛋白质 功能多样性