第2章第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（教案）高一上学期 人教版（2019）必修1.docx

高中生物人教版（2019）必修1（教案）第2章 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 课题内容第2章 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 备课时间授课时间教学 目标1. 归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位2. 分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的3 .说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。教学 重、难点 教学重点:1.蛋白质的功能和结构2.氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程教学难点：1.氨基酸形成蛋白质的过程2. 蛋白质的结构多样性和功能多样性的原因教 学 内容【导入新课】 播放医院中外科大夫给病人做手术的视频，突出“手术缝合线”的细节。教师讲述：手术缝合线是从某些动物组织中提取的胶原蛋白， 可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。讨论 ：1为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？ 2这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？ 这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？蛋白质是生命活动的主要承担者【预习反馈，强化目标】提前给学生布置任务，自主阅读教材，思考以下问题：（1）蛋白质有什么功能？（2）组成蛋白质的基本单位是什么？有多少种？结构上有什么特点？（3）氨基酸如何形成蛋白质？（4）蛋白质的多样性体现在哪些方面？（5）如何认识蛋白质结构和功能的适应性？【合作共享，展示交流】 请各组代表回答上述问题，其他同学进行补充、纠正、完善，教师点拨、纠错、归纳，通过生生互动、师生互动完成基础知识的学习。【精讲点拨，分层施教】一 蛋白质的功能【布置任务】结合教材蛋白质的功能举例，小组合作归纳蛋白质的功能巧学妙记：谐音法巧记蛋白质的功能 狗 催 运 面 条【小组汇总】认同蛋白质是生命活动的主要承担者【指导交流】回顾初中课本有关蛋白质在人体内消化吸收过程，认同氨基酸是组成蛋白质的基本单位二.蛋白质的基本组成单位氨基酸 【活动1】归纳氨基酸的结构特点回归课本思考与讨论：仔细观察教材P29氨基酸结构图， 思考下列问题:1、氨基酸由哪些化学元素组成?2、氨基酸的结构有什么共同特点？3、你能推出氨基酸的结构通式吗？4、 判断某种物质是否是构成蛋白质的氨基酸的依据是什么？ 学生思考讨论以上问题，尝试推导氨基酸分子的结构通式。如下：总结：氨基酸之间的区别在于R基不同有条件的情况可以让学生尝试使用球棍模型构建氨基酸分子结构通式的物理模型。提问：每种氨基酸是不是只含有一个氨基和一个羧基呢？展示赖氨酸和谷氨酸的结构图片，观察后让学生尝试总结氨基酸的结构特点。多媒体展示归纳结果：1.氨基酸的元素组成及结构特点组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸还含有S等元素。氨基酸的结构特点每种氨基酸分子至少含有一个氨基(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。氨基酸的结构通式：见上图【特别提醒】 (1)类比推理法理解氨基酸的结构类比：把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。图示(如图)(2)氨基、羧基、R基的书写正确的格式：NH2、COOH、R(千万不要忘记在原子团前面加“”)。避免两种错误格式a写成NH2、COOH、R。 b写成NH3、NH3、HCOOH等。结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别【判断正误】(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能()(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(4)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同()(5)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸()答案(1)(2)(3)(4)(5)【核心探讨】观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是。(2)这四种氨基酸分子不同的R基分别是CH3、CH2SH、(CH2)4NH2、CH2COOH。(3)“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？提示“氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。(4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？提示每种氨基酸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，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。【活动2】建构氨基酸形成蛋白质的过程2.氨基酸的结合过程：脱水缩合动画演示两个氨基酸分子脱水缩合的过程，学生观察动画，并积极思考：什么是肽键？什么是二肽？什么是脱水缩合？形成概念：形成肽键、二肽、脱水缩合等概念角色互动多位学生代表多种氨基酸进行角色表演。指导学生手拉手模拟多个氨基酸脱水缩合的过程，形成多肽、肽链、肽链的空间结构等概念，进而分析肽键数目、游离的氨基与羧基的数目变化，在表演中思考并形成生物学重要概念。【活动3】 讨论蛋白质分子结构多样性的原因 追问：两条肽链的结合方式是什么呢？课件展示课本第31页“思考.讨论”图片，引导学生归纳蛋白质的结构层次以及蛋白质结构和种类多样性的原因1.蛋白质的结构层次 (1)蛋白质的形成过程：氨基酸二肽三肽多肽多肽链盘曲、折叠具有一定空间结构的蛋白质。(2)许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起，同时，由于氨基酸之间能够形成氢键，使得肽链能盘曲折叠，因此，肽链不呈直线，也不在同一平面上，而是形成更为复杂的空间结构。2.蛋白质种类多样性的原因在细胞中，氨基酸的数目成千上万，氨基酸形成肽链时，其排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。【核心探讨】氨基酸脱水缩合形成肽链请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：(1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？提示：氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。(2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？提示：氨基酸数肽链数形成的水分子数肽键数。(3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？提示：有。位于肽链的两端，R基中也可能有。(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？提示na18(n1)；na18(nm)。3蛋白质的变性(1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。(2)应用：鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。4.补充：辨析蛋白质盐析、变性和水解 盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂。水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程是相反的。氧化分解：在相关酶的作用下分解成二氧化碳、水和尿素。【交流总结，评价提升】完善概念图，总结蛋白质所承担的功能与它的结构相适应，结构改变可能影响功能。附概念图： 【强化训练，夯实基础】1下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是()ABCD答案B2(2021河北衡水中学周测)缬氨酸的R基为C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为()A2、4、2、1 B5、11、2、1 C5、9、4、1 D5、8、2、1答案B3两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是()A与 B与或与C与 D与答案B4肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘曲、折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答：(1)上图所示的片段中，共有 个肽键， 种氨基酸组成；从左向右数，第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是 (填化学式)。(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过 过程形成的；一分子肉毒类毒素至少含有 个氨基。(3)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠，但煮沸1min或75下加热510min，就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其 。(4)肉毒类毒素可用 试剂鉴定，该试剂使用方法是 ，在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂，其溶液颜色将变为 。答案(1)45CH3(2)脱水缩合2(3)空间构象遭到破坏(4)双缩脲先加A液，摇匀后再加B液紫色板书设计：第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者一、 蛋白质的功能1.结构蛋白 2.催化 3.运输 4.信息传递 5免疫二.蛋白质的基本组成单位氨基酸 1.氨基酸的种类2.氨基酸的结构通式及结构特点3.氨基酸结合成蛋白质的过程-脱水缩合三蛋白质的结构及其多样性作业设计：1.完善蛋白质的概念图。2. 完成课后32页作业 和练习册本节练习3. 预习下节内容