高中生物《有機化合物及生物大分子》教案4浙科版必修

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1、 第三節(jié) 有機化合物⑵蛋白質功能、氨基酸結構、肽鏈的形成 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容是浙科版必修 1《分子與細胞》第一章《細胞的分子組成》第三節(jié)的內(nèi)容，包 括蛋白質功能、氨基酸結構、肽鏈的形成等。在學習了無機化合物 , 糖類和脂質的種類與功 能之后， 使學生對細胞的分子組成有了一定的認識， 同時對以碳鏈為基本骨架的生物大分子 有了初步的了解， 在此基礎上， 激發(fā)學生學習本節(jié)內(nèi)容的學習欲望和學習興趣。 本節(jié)內(nèi)容是 第三節(jié)的重點和難點內(nèi)容，蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者，學習了本節(jié)內(nèi)容，使 學生對細胞 的分子組成的認識更加全面完整，并為后續(xù)知識的學

2、習作鋪墊，如第二章中細胞膜的成分， 第三章中細胞的代謝以及必修 2 的相關內(nèi)容等。 二、學情分析 經(jīng)過初中階段學習， 學生對蛋白質的功能有了一定的了解， 所以這部分內(nèi)容是初高中知 識的鏈接。 而關于氨基酸的結構，肽鏈的形成是比較抽象，單憑講解學生不易理解。在教學 時采用多媒體技術，展示肽鏈的形成過程，并自制氨基酸模型，通過學生自己 動手完成脫 水縮合后形成肽鏈的過程，加深理解，并提高了學生探究學習的能力。 三、教學目標： 1．知識目標：①舉例說出蛋白質的功能并解釋功能多樣性的原因。 ②描述氨基酸的結構特點 , 通式和種類。 ③說明肽鍵

3、和多肽的形成過程。 2．能力目標：①學會運用模型的方法完成氨基酸形成肽鏈的過程。 ②學會綜合運用、分析、歸納、綜合 等科學思維方法。 3．情感目標：①認同蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者。 ②確立了物質的結構和功能相統(tǒng)一的辨證觀點。 ③培養(yǎng)學生團結協(xié)作的學習態(tài)度。 四、重點難點 1．教學重點： 氨基酸的結構特點 , 以及氨基酸形成蛋白質的過程和蛋白質的結構和功能。 2．教學難點：氨基酸形成蛋白質的過程和蛋白質結構多樣性的原因 , 通過學生觀察圖片， 查閱資料， 歸納蛋白質的功能； 通過學生自己動手操作完成氨基酸 形成肽鏈的過程， 解釋氨基酸的

4、個數(shù)， 肽鍵的個數(shù)以及失去水分子的個數(shù)之間的關系， 并總 結出蛋白質分子量的計算公式； 通過模型的擺放解釋蛋白質結構多樣性， 從而理解功能的多樣性。 五、課前準備 多媒體課件、氨基酸模型（氨基、羧基、不同的 R基）、以小組為單位布置學生查閱有關蛋白質的資料 六、教學過程 教學 教師活動 學生活動 教學意圖 流程 引 入 【創(chuàng)設情景】 準備一些日常生活中有關蛋白 學 生 課 前 通 過 查 提高學生 新課 質的圖片，如肉類、雞蛋、蠶絲、人紅細胞、 閱相關資料，在課堂 查找資料的 食物消化

5、所需的酶、 免疫中的抗體等在課堂上 上發(fā)言交流討論。 能力。 展示。 學生觀察、討論后 課堂的引 第 三 【提問】通過觀察圖片，查閱了資料，并經(jīng) 總 結 蛋 白 質 的 功 入是由學生 節(jié) 有 過大家的討論，請各組代表回答蛋白質的功 能。。 自 己 完 成 機 化 合 能。 的，教師僅 1 物 ⑵ 蛋 【小結】蛋白質的功能多樣， 1. 是結構物 白 質 功 質，是構成細胞和生物體的重要物質。 能、氨基 2. 具有催化作用，如參加生物體各種生命 酸結構、

6、活動的酶。 。 肽 鏈 的 3. 有些蛋白質具有運輸載體的功能（血紅 形成 蛋白） 4. 有些蛋白質其信息傳遞作用，能夠調節(jié) 機體的生命活動，如胰島素 5. 有些蛋白質由免疫功能。 （抗體） 蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者。 今天我們就來 學 生 結 合 課 本 知 學習蛋白質。 識，回答：氨基酸有 氨 基 酸 【講述】 前面學過的糖類和脂質都是由基本 C、 H、 O、 N 因此蛋 的 元 素 單位構成的大分子化合物，那么蛋白質也一 白質也是主要有 C、 組成，結 樣。請大家結合課本找出蛋白

7、質的組成元素、 H、O、 N 四種化學元 構 通 式 基本單位，并通過相應的模型， 總結它的通式。 素組成的，很多重要 和特點 教師通過準備的 R 基舉例 4 種氨基酸， 并在 的蛋白質還含有 P、S 黑板上演示。 兩種元素 并 通 過 親 手 操 作 總結氨基酸的通式。 學 生 上 臺 演 示 氨 基酸的通式 【小結】 氨基酸的通式是同一個碳原子上同 時連著一個氨基 （ -NH2）和一個羧基 （-COOH），另外兩個鍵連著氫和 R 基， 氨基酸根據(jù) R 基不同，大約有 20 種。

8、 脫 水 縮 合 的 學生觀察、并連接 過程 【提問】 一個蛋白質分子可能由數(shù)百數(shù)千個 氨基酸。 氨基酸連接而成， 那么是如何形成蛋白質？現(xiàn) 在我舉例 4 種，這 4 個氨基酸是如何連在一 起？請大家先觀察氨基酸的形成蛋白質的過 程，再通過模型連接。 【課件演示】 動畫整體演示氨基酸形成蛋白 學生回答，并總結 質的過程 脫水縮合的過程。如 【講述】經(jīng)過大家的親手操作，基本上知道 果有錯誤，請學生糾 了這其中的奧秘， 下面請同學說一下氨基酸形 正。 成蛋白質的過程。 氨 基 教師在學生的指示下完成黑

9、板上的 4 個氨基 酸個數(shù)， 酸的連接，并通過學生的評價確定其正確。  起到組織者 和引導者的 作用，體現(xiàn) 學生在學習 中的主體地 位，激發(fā)學 生的學習興 趣。 培養(yǎng)學生 動手能力和 協(xié)作學習的 態(tài)度。 及時糾正 錯誤，加深 印象。 通過自主學習讓學生掌握氨基酸怎樣脫水縮合 形 成 多肽鏈的并通過舉例練習掌握

10、相關概念及計算 2 肽鍵數(shù)、 【課件演示】動畫分布演示二肽、三肽以至 失 去 的 多肽的形成過程。 學生討論，并回答： 水 分 子 【提問】從剛才的演示和同學們的親手連 4 個氨基酸形成的 數(shù) 三 者 接，大家討論： 1、在形成這個 4 肽的過程中 一條肽鏈中， 共 有肽 的關系 形成了幾個肽鍵、失去了幾個水分子？ 2、氨 鍵 3 個，失去 基酸個數(shù)，肽鍵數(shù)、失去的水分子數(shù)三者的關 水分子數(shù) 3 個。 系？ 并 總 結 三 者 的 關 【課件演示】 肽鍵數(shù) =失去水

11、分子數(shù) =氨基酸 系。 數(shù)-1 ； 【課件演示】資料：胰島素的相關知識、空 間結構示意圖。 學生通過閱讀，計 算回 答 胰島 素 的肽 鍵數(shù) ， 失去 水 分子 數(shù)，分子量。 學 生 可 能 有 不 同 的答案，通過討論總 胰島素由 A、 B 兩個肽鏈組成。人胰島素 結。 (Insulin Human)A 鏈有 11 種 21 個氨基酸， B 鏈有 15 種 30 個氨基酸， 共 1

12、6 種 51 個氨基酸 組成。計算胰島素的肽鍵數(shù)，失去水分子數(shù)， 步 步 設 分子量（提示：構成它的氨基酸的平均分子量 疑，層層深 以 128 計。） 入，啟發(fā)學 生帶著問題 去思考、去 觀察。 【講述】通過大家的討論，我們對上面總結 出的公式應該再加以補充： 肽鍵數(shù) =失去水分子數(shù) =氨基酸數(shù) - 肽鏈數(shù) 蛋白質分子量 =氨基酸數(shù) * 平均分子量 - 失去 蛋 白 水分子數(shù) *18 質

13、分 子 【提問】組成蛋白質的氨基酸只有 20 種， 多 樣 性 但是蛋白質的種類卻很多， 是什么原因 呢？以 學生以這 4 種氨基 的原因 黑板上的 4 種氨基酸為例， 得到 的肽鏈有 4 個 酸為例，選擇不用的 氨基酸組成，可能得到幾種肽鏈？ 種類，數(shù)量，排列順 【小結】組成蛋白質的氨基酸種類、數(shù)量和 序，經(jīng)過思考討論， 排列順序不同，形成不同的蛋白質。 最后總結 4 種氨基酸 肽鏈的種類： 4*4*4*4=256 形成的肽鏈種類。 【提問】假定 20 種氨基酸任意組成一個含 100 個氨

14、基酸分子的蛋白質，一共有幾中蛋白 學 生 思 考 回 答 ： 質？ 20100 3 【小結】 蛋白質結構的多樣性決定了功能的 多樣性， 體現(xiàn)了物質的結構和功能相統(tǒng)一的辨證 觀點 剛才我們僅從平面結構上總結了肽鏈的 種類，但是，蛋白質是空間立體結構，大 家想象一下，蛋白質種類是否會更多樣 呢？ 。 七、知識結構 組成元素 化學結構 結構

15、特點 脫水縮合 空間 結構 氨基酸 蛋白質 結構通式 蛋白質的多樣性 種類 蛋白質的功能 八、作業(yè)設計 1、某物質的分子式為 C184H3012O576N468S21，則該物質最可能是 A．糖類 B ．脂肪 C ．蛋白質 D ．核酸 2、組成蛋白質的氨基酸之間的肽鍵結構式是 A． NH— CO B ． -NH-CO— C ．-NH2-COOH— D ． NH2—COOH 3、已知氨基酸的平均分子量為 128，有 100 個氨基酸形成 3 條肽鏈的蛋白質，分子量約 為 A． 12800 B ．11018 C ．11

16、054 D ． 11638 4、血紅蛋白分子中含 574 個氨基酸，共有 4 條肽鏈。在形成此蛋白質分子時，脫下的水分子數(shù)、形成肽鍵數(shù)、至少含有的氨基數(shù)和羧基數(shù)分別是 A． 573、 573、 573、573 B． 570、 573、571、 571 C． 570、 573、 4、 4 D． 570、 570、 4、 4 5、現(xiàn)有 A、 B、 C 三種氨基酸，當每種氨基酸數(shù)目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類數(shù)及形成含 3 種氨基酸的三肽化合物的種類數(shù)分別為 4 A． 3， 3 B ．6， 3 C ． 9， 27 D ．

17、27， 6 6、根據(jù)下圖回答問題： ⑴圖中 A 表示 、 D 表示 、G表示 ⑵ 某 一 化 合 物 水 解 過 程 中 得 到 了 甲 、 乙 兩 種 化 合 物 ， 它 們 的 名 稱 是： 、 ；經(jīng)分析知道，若需將該化合物徹底水解，則水解過 程中用于每分子該化合物的水分子數(shù)為 150 個，則這種化合物是由 個 氨基酸分 子脫水綜合形成。 ⑶某同學說：“圖中 B、C、E、F 所示結構均為肽鍵”，其說法正確嗎？請說說你的理由。 【參考答案】 1、 D 2 、 B 3 、 D 4 、 D 5 、 D 6、⑴氨基 羧基 甲基 ⑵三肽 二肽 151 ⑶不正確。依據(jù)定義：肽鍵是氨基酸脫水縮合而成，判斷時可根據(jù)該結構水解時是否 形成氨基酸來確定， B、 C、 E 是由氨基酸脫水縮合形成的，屬于肽鍵， F 結構不是氨基酸脫 水縮合形成，因而不是肽鍵。 5