高一生物《蛋白质的结构和功能》505.pdf

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1、 1 蛋白质的结构和功能教案【教学目标】1.基础目标：概述蛋白质的结构和功能，说明生物大分子以碳链为骨架。2.能力目标：初步学会鉴定物质的科学实验方法，说明、分析、总结实验教材的选取原则；通过对氨基酸脱水缩合过程的分析，培养逻辑推理能力；经历知识的发生发展过程，积极思维，尝试进行科学探究、收集信息、分析信息。3.情感、态度与价值观目标：通过边做边学实践活动及对氨基酸脱水缩合过程的分析，形成严谨的科学态度、勇于探索、不断创新的精神以及合作精神；通过学习，逐步认同“结构决定功能”的生物学基本观点。【教学重点】说出氨基酸的结构特点；概述蛋白质的结构和功能。【教学难点】说明氨基酸的脱水缩合。【教学方法

2、】案例分析法、小组合作教学法。【教学设计思路】创设情境导入：投影安徽毒奶粉造成的“大头婴儿”图片，进行案例分析。问题引入：蛋白质与我们的生活有什么关系呢？提出课题：蛋白质的结构和功能。分析资料：安徽毒奶粉事例、图例分析。设置探究问题：（1）奶粉中蛋白质的鉴定；（2）氨基酸的脱水缩合过程。合作探究：小组合作设计实验，教师指导。得出结论：讨论交流，教师评价。总结：归纳、交流、反馈评价。【教学过程】教师创设情境：投影大头婴儿图片，介绍安徽毒奶粉事件及其严重后果。学生认真观察、积极思考并交流对此事件的看法。师：同学们为什么毒奶粉会导致“大头婴儿”？（培养学生的社会责任感，联系科学与社会）2 师：同学们

3、都知道，人每天要摄入一定量的蛋白质，否则身体就长不好，这是为什么呢？我们可以通过今天的学习来尝试分析这个问题。我们怎样才能鉴定奶粉中含有蛋白质呢？（小组讨论实验原理、材料、试剂）学生活动：（1）小组合作探究，明确实验原理、选取合适的实验材料。（2）尝试蛋白质的鉴定实验、讨论实验结果、比较与还原性糖鉴定的不同。师：实验原理是双缩脲试剂含有与蛋白质的肽键相似的结构，在碱性条件下与 Cu2+发生作用，可以生成紫色络合物。因此蛋白质也能呈现双缩脲反应。教师鼓励学生选取多种材料。教师引导学生自行总结实验材料选取原则：1、富含欲鉴定物质；2、颜色要浅，不能掩盖或影响显色反应。(如牛奶、豆浆、鸡蛋清等)教师

4、强调斐林试剂与双缩脲试剂在使用方法上的区别：(1)溶液浓度不同。斐林试剂中 A 液为 0.1g/mL 的 NaOH 溶液，B 液为 0.05g/mL的 CuSO4溶液;双缩脲试剂中 A 液为 0.1g/mL 的 NaOH 溶液,B 液为 0.01g/mL 的CuSO4溶液。（2）使用原理不同。斐林试剂实质是新配置的 Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂中起作用的实质是在碱性条件下的 Cu2+。（3）使用方法不同。斐林试剂 A 液和 B 液要混合后再用，双缩脲试剂要先加A 液后加 B 液且 CuSO4不能过量，否则 CuSO4在碱性环境下生成大量 Cu(OH)2蓝色沉淀，会遮蔽所产生的颜色；斐林试剂使

5、用时要进行水浴加热，双缩脲试剂不需要。师：当你购买某些食品时，包装上常附有食品成分说明。你会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。所以蛋白质与我们的生活有息息相关。投影图片。师：那么食物中的蛋白质摄入后是直接变成人体的蛋白质还是要经过哪些变化呢？我们吃了一块牛肉身上会不会长出牛肉出来呢？学生阅读课本得出：食物中的蛋白质要经过消化成为各种氨基酸后才能被人体吸收利用。蛋白质是由许多氨基酸组成的，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。师:那氨基酸是何物呢？教师投影三种氨基酸分子的结构式。3 学生观察、分析氨基酸的分子结构示意图，小组每人写一个氨基酸的结构式，小组讨论后归纳出氨基

6、酸的结构特点并进行交流。师：如果把人的左手和右手比作氨基酸的氨基和羧基，人的双腿比作 H 原子，人的躯干比作中心 C 原子，那么我们的头可以比作什么呢？氨基酸的不同之处就在于这个“R”基团的不同。师：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？请同桌的两位同学站起来，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？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，教师强调肽键的几种写法。讲解什么是二肽，然后提

7、问：在二肽的形成过程中，产生了几个水分子？形成了几个肽键？请学生推理：如果有 10 个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条肽链可产生几个水分子，几个肽键？若形成二条肽链可产生几个水分子，几个肽键？若形成三条肽链可产生几个水分子，几个肽键？进一步推理：n 个氨基酸分子，通过脱水缩合形成 m 条肽链时可产生几个水分子，几个肽键？教师活动：设计表格，在讨论中由简到繁地完成。最后，和学生一起总结出如下规律：（1）肽键数目=脱去水的分子数=氨基酸数目（n）-肽链条数（m）4（2）至少含有的氨基或羧基数=肽链条数 检测题：牛胰岛素分子有 A、B 两条肽链，A 含有 21 个氨基酸，B 含有 30个氨基酸，问：

8、牛胰岛素分子中含有多少个肽键？至少含有多少个游离的氨基与羧基？在形成该分子的过程中失去多少个水分子？（49、2、2、49）设疑：由肽链如何形成蛋白质呢？蛋白质为什么具有多样性呢？若组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目、肽链数及其空间结构都相同，那么，蛋白质的结构就一定相同吗？组织学生做游戏，教师给出：S、P、O、T 四个英文字母让学生组成几个单词。分析对比单词：STOP（停止）、SPOT（点）、POST（邮局）、POTS（壶）。由此得出结论：氨基酸的排列顺序不同，组成的蛋白质的结构就不同。师生共同小结：蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸种类不同，数目不同，排列顺序不同；组成蛋白质的多肽链的

9、数目、空间结构也不同。（强调：上述情况只要有一项不同就会导致蛋白质结构不同、种类不同）投影：胰岛素、血红蛋白的分子结构示意图。学生分析：消毒、灭菌时，高温、酒精等导致蛋白质变性失活的原理。血红蛋白的分子结构 胰岛素分子结构 设疑：胰岛素能降低血糖浓度、血红蛋白能运输氧气，为什么同样是蛋白质而功能却各不相同呢？是什么导致了蛋白质功能的多样性？学生总结：蛋白质结构的多样性导致了功能的多样性；蛋白质的功能（催化、运输、运动、结构、防御、调控）。教师引导学生对氨基酸和蛋白质之间关系进行小结、归纳。【小结】5 本节课内容比较抽象，通过学习，我们知道了蛋白质的形成过程及其结构多样性形成的原因，认识结构决定

10、功能，从而准确理解蛋白质是生命活动的承担者，这有利于我们在后面学习中进一步的了解它的功能。【板书设计】元素组成 C、H、O、N 等 约 20 种 基本单位 氨基酸 结构通式 多肽 肽键 蛋白质 功能具有多样性 原因 氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的数目和空间结构【课堂训练】1氨基酸通式中的 R 基不同，决定了()A生物的不同种类 B氨基酸的不同种类 C蛋白质的不同种类 D肽键的数目不同 2日常烹调中使用的味精主要成分是谷氨酸钠，已知谷氨酸分子的 R 基为C3H5O2，则一分子谷氨酸中含有的 C、H、O、N 原子数依次是()A5,9,4,1 B4,8,5,1 C5,8,4,1 D4,9,4,

11、1 3人体的肌肉主要是由蛋白质构成的，但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，这是因为()A肌细胞的形状不同 B在人体内的分布位置不同 C支配其运动的神经不同 D构成肌细胞的蛋白质分子结构不同 4现有氨基酸 800 个，其中氨基总数为 810 个，羧基总数为 808 个，则由这些氨基酸合成的含有 2 条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A798、2 和 2 B798、12 和 10 C799、1 和 1 D799、11 和 9 5将面团包在纱布中，在清水中搓洗，鉴定黏留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆，采用的试剂分别是()A碘液、苏丹溶液 B双缩脲试剂、斐林试剂 C双缩脲试剂、碘

12、液 D苏丹溶液、斐林试剂【教学反思】本节课是生物必修一分子与细胞（第二章 细胞的化学组成）第 2 节细胞中的生物大分子蛋白质，本节课内容比较抽象，为避免学生产生枯燥、6 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。我主要从以下三个方面去调动学生的积极主动性：一、在引入知识时，用大头婴儿图片引起学生兴趣，将学生带入新的知识情境中，然后用一些有代表性的问题将学生引入师生互动环节，这一环节要给学生留出足够的时间，允许学生争论和犯错误；最后是学生通过自己的主动学习掌握基础知识后，教师提出深层次的问题，帮助学生加深对知识的理解，拓展自己思考问题的视野。这个教学设计围绕着学生，让学生成为学习的主体，和教师一起合作、探究。二、注意对教材内容的挖掘和整合，构建完整的知识体系。从元素到单体化合物再到生物大分子，结构与功能相适应等观点。当然，在教学的实施过程中也发现了存在的问题和一些应该改进的地方：1、对学生活动的处理：最好在老师提问题学生回答的基础上再增加学生自己提问、自己解决的环节，真正做到把课堂还给学生。2、同时教学时间偏紧，不利于学生对问题的深入探讨，例如在做课堂训练题时，没给学生足够的时间，使课堂气氛感觉有点紧张。