生命活动的主要承担者—蛋白质教学设计 教学分析 蛋白质是构成细胞和生物体的重要有机物,在细胞及生物体生命活动起着重要甚至是关 键的作用:如:结构物质、催化、免疫、信息传递、运输功能等,所以蛋白质是细胞和生物 体生命活动的主要承担者、生物性状的体现者。近代分子生物学研究表明蛋白质在遗传信息 的控制、细胞的通透性,以及高等动物的记忆、识别机构等方面起着重要的作用。本节内容 与第三章第四章和第五章知识内容都有紧密的联系,本节知识是学习生物学的基础,本节内 容是本章的重点难点。 但本节课内容比较抽象,为避免学生产生枯燥、无味的感觉,要更加充分调动学生的积 极性、主动性,让学生主动探索。教师应该注意从以下三个方面去调动学生的积极主动性 注意将课本中的知识与日常生活的内容紧密联系,尽可能从生活中选取学生熟悉的事例 来调动学生的学习兴趣:二、事先布置生物学习小组成员搜集相关资料,以扩大教学容量并 提高一部分学有余力的学生的能力;三、在教学过程中多设置一些拓展性、趣味性的问题 和学生一起分析讨论,增强师生互动 教学目标 1、知识目标 ①、掌握氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程 ②、概述必需氨基酸和非必需氨基酸的区别 ③、说明蛋白质分子结构的基本方式 ④、说明蛋白质结构多样性的原因 ⑤、概述蛋白质的功能 2、能力目标 ①、通过对氨基酸、蛋白质分子结构等知识的讨论分析培养学生分析综合能力 ②、通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力 ③、通过课外资料的收集培养学生收集、整理、遴选信息的能力 3、情感、态度、价值观目标 ①、通过关注蛋白质研究进展与生物体生命活动和健康的关系,激发学生学科学、用科学的 求知欲 ②、帮助学生树立“结构与功能相适应”的生物学观点 ③、初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。树立辩证 唯物主义自然观,逐步形成科学的世界观 ④、认识生物科学的价值,乐于学习生物科学,初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科 学精神和科学态度 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 第1页
第 1 页 生命活动的主要承担者──蛋白质 教学设计 教学分析 蛋白质是构成细胞和生物体的重要有机物，在细胞及生物体生命活动起着重要甚至是关 键的作用：如：结构物质、催化、免疫、信息传递、运输功能等，所以蛋白质是细胞和生物 体生命活动的主要承担者、生物性状的体现者。近代分子生物学研究表明蛋白质在遗传信息 的控制、细胞的通透性，以及高等动物的记忆、识别机构等方面起着重要的作用。本节内容 与第三章第四章和第五章知识内容都有紧密的联系，本节知识是学习生物学的基础，本节内 容是本章的重点难点。 但本节课内容比较抽象，为避免学生产生枯燥、无味的感觉，要更加充分调动学生的积 极性、主动性，让学生主动探索。教师应该注意从以下三个方面去调动学生的积极主动性： 一、注意将课本中的知识与日常生活的内容紧密联系，尽可能从生活中选取学生熟悉的事例 来调动学生的学习兴趣；二、事先布置生物学习小组成员搜集相关资料，以扩大教学容量并 提高一部分学有余力的学生的能力；三、在教学过程中多设置一些拓展性、趣味性的问题， 和学生一起分析讨论，增强师生互动。 教学目标 1、知识目标 ①、掌握氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程； ②、概述必需氨基酸和非必需氨基酸的区别； ③、说明蛋白质分子结构的基本方式； ④、说明蛋白质结构多样性的原因； ⑤、概述蛋白质的功能； 2、能力目标 ①、通过对氨基酸、蛋白质分子结构等知识的讨论分析培养学生分析综合能力。 ②、通过讨论交流培养学生口头表达能力和逻辑思维能力。 ③、通过课外资料的收集培养学生收集、整理、遴选信息的能力。 3、情感、态度、价值观目标 ①、通过关注蛋白质研究进展与生物体生命活动和健康的关系，激发学生学科学、用科学的 求知欲。 ②、帮助学生树立“结构与功能相适应”的生物学观点。 ③、初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。树立辩证 唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观。 ④、认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科 学精神和科学态度。 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、蛋白质的分子结构方式 教学方法与手段 自主探究,合作学习,利用数学排列组合方法讲解氨基酸的组合 教学用具 多媒体课件、展示台、学生准备的资料和图片 教学过程 [创设情境导入教学] 教师利用多媒体课件展示收集来的学生非常熟悉的各种食品的包装袋,放大包装袋上有 关食品成分说明,指导学生注意包装袋上有关蛋白质、氨基酸的名称和含量的内容。然后提 出问题:人类日常的食物中如果缺乏蛋白质会出现什么情况? 学生讨论一段时间后,播放“三鹿奶粉”事件的有关资料片,教师简单说明解释,以此明确 蛋白质在人体生命活动中的重要性,引起学生深入了解蛋白质相关知识的兴趣。 [探究新知引导分析] 、氨基酸及其种类 提问:联系生活,根据经验说出富含蛋白质的食品 (大豆制品,如豆浆、豆腐;奶类制品,如奶粉、酸奶:还有肉、蛋类食品,如烤肉、肉肠 鸡蛋,等) 牛吃的是草为何挤出来的是奶?我们喝的是奶,为何长的是肌肉 讨论回答 新知呈现 我们吃了蛋白质,蛋白质经消化成为各种氨基酸,被吸收的是氨基酸,氨基酸在我们体内重 新合成新的蛋白质。我们的头发,肌肉等都是由蛋白质构成的 氨基酸是蛋白质的基本单位,要想深入学习蛋白质的知识,必须首先对氨基酸的知识有全面 的了解。 利用多媒体课件展示课本中的四种氨基酸分子的结构式ε 提问:组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,书本中列举了其中的四种,仔细观察它们的 分子结构有什么特点? 学生讨论总结: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接在同一 个碳原子上。学生得出结论后,请生物学习小组的成员展示他们搜集的若干其他组成生物体 蛋白质的氨基酸的分子结构式,为其他学生简单讲解,进一步加深学生印象。 用多媒体展示相关习题一一学生练习 提问:在食品的广告片中,广告词经常出现:“……添加了人体必需的×××氨基酸”,请 学生思考如何理解“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”区别 学生结合课本内容讨论后应该明确,20种氨基酸都是组成人体蛋白质不可缺少的氨基酸, 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,才称为“必需氨基酸”, (“笨蛋来宿舍亮凉鞋”八种必需氨基酸)其余的称为“非必需氨基酸” 蛋白质的结构及其多样性 第2页
第 2 页 1、氨基酸的分子结构通式。 2、蛋白质的分子结构方式。 教学方法与手段 自主探究，合作学习，利用数学排列组合方法讲解氨基酸的组合 教学用具 多媒体课件、展示台、学生准备的资料和图片 教学过程 [创设情境 导入教学] 教师利用多媒体课件展示收集来的学生非常熟悉的各种食品的包装袋，放大包装袋上有 关食品成分说明，指导学生注意包装袋上有关蛋白质、氨基酸的名称和含量的内容。然后提 出问题：人类日常的食物中如果缺乏蛋白质会出现什么情况？ 学生讨论一段时间后，播放“三鹿奶粉”事件的有关资料片，教师简单说明解释，以此明确 蛋白质在人体生命活动中的重要性，引起学生深入了解蛋白质相关知识的兴趣。 [探究新知 引导分析] 一、氨基酸及其种类 提问：联系生活，根据经验说出富含蛋白质的食品 （大豆制品，如豆浆、豆腐；奶类制品，如奶粉、酸奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、 鸡蛋，等） 牛吃的是草为何挤出来的是奶？我们喝的是奶，为何长的是肌肉？ 讨论回答 ▲ 新知呈现 我们吃了蛋白质，蛋白质经消化成为各种氨基酸，被吸收的是氨基酸，氨基酸在我们体内重 新合成新的蛋白质。我们的头发，肌肉等都是由蛋白质构成的。 氨基酸是蛋白质的基本单位，要想深入学习蛋白质的知识，必须首先对氨基酸的知识有全面 的了解。 利用多媒体课件展示课本中的四种氨基酸分子的结构式。 提问：组成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种，书本中列举了其中的四种，仔细观察它们的 分子结构有什么特点？ 学生讨论总结：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接在同一 个碳原子上。学生得出结论后，请生物学习小组的成员展示他们搜集的若干其他组成生物体 蛋白质的氨基酸的分子结构式，为其他学生简单讲解，进一步加深学生印象。 用多媒体展示相关习题——学生练习 提问：在食品的广告片中，广告词经常出现：“……添加了人体必需的×××氨基酸”，请 学生思考如何理解“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”区别。 学生结合课本内容讨论后应该明确，20 种氨基酸都是组成人体蛋白质不可缺少的氨基酸， 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，才称为“必需氨基酸”， （“笨蛋来宿舍亮凉鞋”八种必需氨基酸）其余的称为“非必需氨基酸”。 二、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100102种之多的蛋白质,氨基酸是如何构成种类众多、结构复杂的蛋 白质的呢? 讨论下面几个问题 两个氨基酸结合在一起形成什么?三个氨基酸呢?多个氨基酸?蛋白质跟多肽链有什么联 系?构成蛋白质的氨基酸有多少种? 结合课本中的氨基酸形成蛋白质的示意图,用多媒体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 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 最后利用数学排列组合方法讲解氨基酸的组合。 问题拓展 提问:蛋白质种类繁多的原因是什么? 学生一番讨论后不难得出原因:不同蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序的不同以 及蛋白质空间结构的千差万别 练习题:若一个蛋白质含有1条肽链,共由100个氨基酸构成,这个蛋白质分子结构中包含 有多少个肽键?若每个氨基酸的平均分子相对质量是128,那么该蛋白质的相对分子质量为 多少?至少有多少个氨基、多少个羧基?(99个肽键:100x128-18x99。 若由此100个氨基酸构成2条肽链形成的蛋白质,那么该蛋白质分子结构中包含有多少个肽 键?相对分子质量为多少?至少有多少个氨基、多少个羧基?(98、100x128-18x99) 若由此n个氨基酸构成m条肽链形成的蛋白质,每个氨基酸的平均分子相对质量是a,那么 该蛋白质中包含有多少个肽键?相对分子质量为多少?至少有多少个氨基、多少个羧基? 由习题共同得出以下结论: 氨基酸平均相氢基酸肽键脱去水分多肽的相对基羧基 对分子质量数目数目子数目分子质量数目 数目 1条肽链 1m1m1801)至少1个图至少1个 条肽链 mnmn-18(m)图至少n个至少n个 这两个问题的设置主要是为了进一步加深学生对蛋白质分子结构的多样性原因和对蛋白质 分子结构方式的理解 三、蛋白质的功能 新知呈现 第3页
第 3 页 ▲ 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 种之多的蛋白质，氨基酸是如何构成种类众多、结构复杂的蛋 白质的呢？ 讨论下面几个问题： 两个氨基酸结合在一起形成什么？三个氨基酸呢？多个氨基酸？蛋白质跟多肽链有什么联 系？构成蛋白质的氨基酸有多少种? 结合课本中的氨基酸形成蛋白质的示意图，用多媒体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。 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。 最后利用数学排列组合方法讲解氨基酸的组合。 ▲ 问题拓展 提问：蛋白质种类繁多的原因是什么？ 学生一番讨论后不难得出原因：不同蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序的不同以 及蛋白质空间结构的千差万别。 练习题：若一个蛋白质含有 1 条肽链，共由 100 个氨基酸构成，这个蛋白质分子结构中包含 有多少个肽键？若每个氨基酸的平均分子相对质量是 128，那么该蛋白质的相对分子质量为 多少？至少有多少个氨基、多少个羧基？（99 个肽键；100x128-18x99。） 若由此 100 个氨基酸构成 2 条肽链形成的蛋白质，那么该蛋白质分子结构中包含有多少个肽 键？相对分子质量为多少？至少有多少个氨基、多少个羧基？（98、100x128-18x99) 若由此 n 个氨基酸构成 m 条肽链形成的蛋白质，每个氨基酸的平均分子相对质量是 a，那么 该蛋白质中包含有多少个肽键？相对分子质量为多少？至少有多少个氨基、多少个羧基？ 由习题共同得出以下结论： 氨基酸平均相 对分子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去水分 子数目 多肽的相对 分子质量 氨基 数目 羧基 数目 1 条肽链 a m m-1 m-1 ma-18(m-1) 至少 1 个 至少 1 个 n 条肽链 a m m-n m-n ma-18(m-n) 至少 n 个 至少 n 个 这两个问题的设置主要是为了进一步加深学生对蛋白质分子结构的多样性原因和对蛋白质 分子结构方式的理解。 三、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 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 知识总结 本节课的学习要求学生要理解构成蛋白质的氨基酸的种类、基本通式、氨基酸形成蛋白质的 结构层次,蛋白质结构和功能及其多样性的原因。可以用一个简图概括如下: 元素组成:C、H、O、N 基本单位:氨基酸(氨基酸的种类、结构特点) 化学结构:多肽 空间结构:蛋白质 布置作业:练习册 第4页
第 4 页 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。 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。 知识总结 本节课的学习要求学生要理解构成蛋白质的氨基酸的种类、基本通式、氨基酸形成蛋白质的 结构层次，蛋白质结构和功能及其多样性的原因。可以用一个简图概括如下： 元素组成：C、H、O、N 基本单位：氨基酸（氨基酸的种类、结构特点） 化学结构：多肽 空间结构：蛋白质 布置作业：练习册