005 案例：生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì).doc

案例：生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)永泰三中 鄢慶煌一、教學(xué)內(nèi)容分析高中生物必修1“分子與細(xì)胞”中“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)”這一節(jié)是在學(xué)習(xí)“細(xì)胞中的元素和化合物”基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。與前后知識(shí)聯(lián)系緊密。關(guān)于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師在講述蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)時(shí)，可以按照以下教學(xué)思路來設(shè)計(jì)教學(xué)過程：通過列舉日常生活中我們每天必須攝取的營養(yǎng)物質(zhì)入手使學(xué)生認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)的重要性；指出對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)的研究，常采取分層認(rèn)識(shí)的方法；對(duì)蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的教學(xué)，可從元素、基本單位氨基酸、肽、肽鏈間的結(jié)合和卷曲折疊而成的空間結(jié)構(gòu)等幾個(gè)層次逐步深入。在講述肽時(shí)，要注意講清縮合、肽鍵、二肽和多肽的概念。要指出每種多肽具有特定的氨基酸種類、數(shù)目和排列順序，這種特點(diǎn)決定著肽的空間結(jié)構(gòu)。為學(xué)生理解多肽間的區(qū)別和蛋白質(zhì)的多樣性打下基礎(chǔ)。對(duì)于蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，教師不必詳細(xì)講述，可以讓學(xué)生通過對(duì)教材中某種胰島素空間結(jié)構(gòu)示意圖的觀察，了解蛋白質(zhì)具有一定的空間結(jié)構(gòu)就可以了。但是應(yīng)該對(duì)學(xué)生指出，蛋白質(zhì)的生理作用依賴于其自身特定的空間結(jié)構(gòu)。在講述蛋白質(zhì)的功能時(shí)，應(yīng)該注意從列舉典型的、易于理解的例子中，概括出蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要結(jié)構(gòu)成分和在生命活動(dòng)中發(fā)揮的重要作用。另外，在關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的教學(xué)中，要充分利用教材中的示意圖，來幫助學(xué)生理解動(dòng)態(tài)的、抽象的知識(shí)內(nèi)容。二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)，對(duì)有機(jī)物、結(jié)構(gòu)式、基團(tuán)、氨基酸結(jié)構(gòu)式較難理解。講到氨基酸結(jié)構(gòu)時(shí)，先在黑板上寫出甲烷結(jié)構(gòu)簡式：講述：用一個(gè)-NH2，一個(gè)-CooH，一個(gè)R基分別取代甲烷中的三個(gè)H，就組成蛋白質(zhì)分子的基本單位氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路采用師生互動(dòng)式教學(xué)即：教師設(shè)計(jì)指導(dǎo)讀書思考題，學(xué)生帶著問題讀書，思考討論交流，學(xué)生回答問題，學(xué)生之間相互補(bǔ)充完善，師生共同歸納總結(jié)。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。2、過程與方法(1)培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的分析綜合能力。(2)收集資料、分析資料的能力。3、情惑態(tài)度與價(jià)值觀(1)認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。(2)關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進(jìn)展。五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。教學(xué)難點(diǎn)1、氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因。六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)課前準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)圖；學(xué)生準(zhǔn)備一些食品的成分說明書。情境創(chuàng)設(shè)蛋白質(zhì)是構(gòu)成原生質(zhì)的最重要的物質(zhì)之一，它在細(xì)胞中的含量只比水少，大約占細(xì)胞干重的50%以上。(1)它的基本組成是什么呢?(2)蛋白質(zhì)含量這么大，在生命活動(dòng)中承擔(dān)什么作用呢?師生互動(dòng)展示說明書，讓大家分析問題討論:蛋白質(zhì)由哪些化學(xué)元素組成?從蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成上看，它主要是由C、H、O、N、4種元素組成的，很多重要的蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素。此外，有些蛋白質(zhì)還含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量很大，下面可以通過比較得到證明。書寫：計(jì)算下面幾種物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量:H2O（水）、H2SO4（硫酸）、C30H4 816O872N280S8Fe4（紅蛋白) 問:蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量比起其他化合物有何特點(diǎn)?答:它的相對(duì)分子質(zhì)量較大，是高分子化合物。(課本圖示:顯示胰島素結(jié)構(gòu)模型圖，幫助學(xué)生理解什么是高分子化合物)討論:通過胰島素這種蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，同學(xué)們可以看出，蛋白質(zhì)分子這種高分子化合物的結(jié)構(gòu)確實(shí)是相當(dāng)復(fù)雜，它是由很多氨基酸組成的，所以氨基酸就是組成蛋白質(zhì)的基本單位。那么氨基酸的結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢?教師寫出一個(gè)甲烷的結(jié)構(gòu)式。講述:用一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)R基分別取代甲烷中的三個(gè)H，就組成蛋白質(zhì)分子的基本單位氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:（書寫幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式）問:請(qǐng)同學(xué)們觀察這幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?答:共同點(diǎn):每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)C上；不同點(diǎn):R基不同)總結(jié)得出:由于R基的不同，構(gòu)成了氨基酸的種類不同，在生物體中組成的蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。R基上可以有氨基，也可以有羧基，所以造成了氨基酸在溶液中呈現(xiàn)不同的pH。在人體內(nèi)有的氨基酸不能在人體細(xì)胞內(nèi)合成的，如賴氨酸、色氨酸等，但是它又是構(gòu)成蛋白質(zhì)必不缺少的，所以要對(duì)這類沒法合成的氨基酸(必需氨基酸)要有一定量的補(bǔ)充，這樣才能滿足生長發(fā)育的需要。討論:蛋白質(zhì)分子作為一種高分子化合物，往往是由很多個(gè)氨基酸構(gòu)成的，那些氨基酸之間是如何連接在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的呢?是通過一種叫做脫水縮合的化學(xué)反應(yīng)來完成連接的。（黑板書寫）(教師以板圖形式講解兩個(gè)氨基酸之間的脫水縮合反應(yīng)。并請(qǐng)同學(xué)注意肽鍵是如何形成的，以及把形成的產(chǎn)物叫做二肽的原因)(教師再以同樣的方法，演示三肽化合物的形成)該過程由學(xué)生寫出由四個(gè)氨基酸通過脫水縮合形成的四肽化合物結(jié)構(gòu)式，并注明生成的水分子數(shù)和形成肽鍵的數(shù)目。學(xué)生到黑板上演示，如有錯(cuò)誤予以糾正。許多的氨基酸通過肽鍵相互連接成多肽鏈，多肽鏈盤曲折疊構(gòu)成了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)。師生共同歸納出:氨基酸肽鏈(一條或多條) 蛋白質(zhì)討論:既然蛋白質(zhì)都是按照上述方式構(gòu)成的，那么，為什么會(huì)有那么多種類的蛋白質(zhì)呢?掛圖：血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)圖問:學(xué)生對(duì)血紅蛋白和胰島素的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，分析組成這兩種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序是否相同?答:因?yàn)榻M成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列次序不同。組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目很多，由于數(shù)目、種類、排列順序不同，會(huì)不會(huì)形成不同種類的蛋白質(zhì)。再加上構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，這些都是細(xì)胞中的蛋白質(zhì)種類繁多的原因。小結(jié):蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因:(1)組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目不相同；(2)組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同；(3)每種蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)均不相同。討論:根據(jù)生物學(xué)中結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的原理，蛋白質(zhì)有多種結(jié)構(gòu)，必然會(huì)有多種功能，請(qǐng)大家回憶初中生物學(xué)中涉及了蛋白質(zhì)分子的哪些功能?學(xué)生經(jīng)過討論可舉出如抗體、酶、激素(胰島素)作用的例子，教師加以歸納，總結(jié)出蛋白質(zhì)的多種功能，即功能的多樣性(教師引導(dǎo)學(xué)生去看課后的科學(xué)史話，使學(xué)生了解我國在人工合成蛋白質(zhì)上取得的成就，增強(qiáng)民族自豪感)教師精講蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者，它在生命活動(dòng)中擔(dān)當(dāng)無可替代的作用，它的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白)；有些蛋白質(zhì)有催化作用(酶)；有些蛋白質(zhì)有運(yùn)輸作用(載體蛋白)；有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用(激素蛋白)；有些蛋白質(zhì)有免疫作用(抗體)。對(duì)于生物體來說，蛋白質(zhì)是必不可少的，這在生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)中都擔(dān)當(dāng)重要的作用，所以可以說一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，這是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。七、教學(xué)反思1、本節(jié)課中判斷某些化合物是否為氨基酸，學(xué)生較難掌握，可通過練習(xí)來訓(xùn)練。2、有關(guān)脫水縮合的反應(yīng)式，氨基酸分子中哪部分為R型，學(xué)生較難理解，要加強(qiáng)這方面練習(xí)。3、多肽鏈中氨基酸基數(shù)、脫水?dāng)?shù)、肽鍵數(shù)這方面學(xué)生較容易錯(cuò)，要加強(qiáng)練習(xí)。八、點(diǎn)評(píng)遵循上述的教學(xué)設(shè)計(jì)，這節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)取得了良好的效果。主要表現(xiàn)為：課堂氣氛活躍，學(xué)生相互幫助，通過討論主動(dòng)獲取新知識(shí)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。教育的課內(nèi)外引導(dǎo)也恰到好處，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和理念，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值