蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能-教案

1、課題 第一節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第1課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能1說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。2、過程與方法1通過氨基酸結(jié)構(gòu)通式的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納的能力；2通過探討氨基酸的縮合過程，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力；3通過獲取形象的圖文信息，培養(yǎng)學(xué)生分析處理資料的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀1認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承當(dāng)者。2關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進(jìn)展。二、教學(xué)重點(diǎn)1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)三、教學(xué)難點(diǎn)氨基酸的脫水縮合過程四、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動反思補(bǔ)充創(chuàng)設(shè)問題情境，導(dǎo)入新課2023年6月10日“人類蛋白質(zhì)組方案在北京正式啟動。方案的主要任

2、務(wù)是探究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。我們國家為什么對蛋白質(zhì)如此關(guān)注呢？人類肝臟蛋白質(zhì)組負(fù)責(zé)人曾經(jīng)說過：無論是正常的生理過程還是病理狀態(tài)過程，身體的異常最直接的表達(dá)，是蛋白質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是功能的執(zhí)行者。由此可見，蛋白質(zhì)對于我們身體的健康是非常重要的。同學(xué)們正處于生長旺盛的關(guān)鍵時(shí)期，你每天的蛋白質(zhì)補(bǔ)充的夠嗎？如果不夠，從今天開始就要多多補(bǔ)充蛋白質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)可以提高你的免疫力，增強(qiáng)你的活力。既然蛋白質(zhì)如此重要，今天我們就來初步探索蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。板書?蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能? 首先請同學(xué)們結(jié)合這兩個(gè)問題觀察教材27頁的圖2-1-1玉米種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類和含量.板書：一、蛋白質(zhì)的根本單位下面我們以甘氨酸

3、為例來分析氨基酸的結(jié)構(gòu)。請同學(xué)們看大屏幕。從大屏幕的結(jié)構(gòu)式可以看出，結(jié)構(gòu)式中間一個(gè)碳原子，上下左右連著四個(gè)結(jié)構(gòu)，左邊的結(jié)構(gòu)稱為氨基，右邊的結(jié)構(gòu)稱為羧基。請同學(xué)們拿出手里的知識提示卡，瀏覽第一個(gè)概念官能團(tuán)，從概念我們可以看出氨基和羧基都屬于官能團(tuán)。而碳周圍的四條短線我們稱為化學(xué)鍵。同學(xué)們通過初中的化學(xué)知識知道，原子為了到達(dá)八個(gè)電子的穩(wěn)定狀態(tài)，可以與相鄰的電子共用電子對，假設(shè)共用一個(gè)電子對，我們用一條短線表示，假設(shè)共用兩個(gè)電子對可以用兩條短線表示，因此，氨基和羧基的結(jié)構(gòu)也可以這樣書寫。請將氨基和羧基的書寫方式落實(shí)在學(xué)習(xí)卡上。每種化合物都具有一定的立體空間結(jié)構(gòu)，四條化學(xué)鍵所連的基團(tuán)從不同的角度看位置

4、是不同，我們寫結(jié)構(gòu)式的時(shí)候習(xí)慣上把氨基寫在左邊，羧基寫在右邊。氨基酸的氨基可以與酸反響說明氨基酸具有堿性，而羧基可以電離出氫離子，說明具有酸性。因此氨基酸既有酸性又有堿性。在了解了氨基酸的結(jié)構(gòu)之后，請同學(xué)們觀察四種氨基酸的結(jié)構(gòu)，找出氨基酸的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，并構(gòu)建氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。下面以小組為單位進(jìn)行討論。如果我們把氨基酸中不同的基團(tuán)用R來表示，請同學(xué)們構(gòu)建氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。請兩位同學(xué)到黑板前完成。板書：特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)通式通過結(jié)構(gòu)通式我們可以看出決定氨基酸的種類的基團(tuán)應(yīng)該是R基團(tuán)。我們可以把氨基酸的結(jié)構(gòu)通式形象的比喻為一個(gè)人，中心碳原子是軀干，R基是臉，氨基和羧基分別代表人的左右手，氫是人的腿。這樣

5、同學(xué)們就很容易記住氨基酸的結(jié)構(gòu)通式了。請同學(xué)們將氨基酸的結(jié)構(gòu)通式落實(shí)在你的學(xué)習(xí)卡上。下面同學(xué)們自我檢測一下，選出哪些是構(gòu)成人的蛋白質(zhì)的氨基酸，并說出選擇的理由。同學(xué)之間可以相互討論一下。氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的呢？氨基酸之間的連接方式稱為脫水縮合。下面請同學(xué)們閱讀教材29頁，結(jié)合的圖2-1-4，小組討論以下問題。大屏幕展示問題請學(xué)生答復(fù)。這位同學(xué)答復(fù)的是否正確呢，下面我們來看一下脫水縮合的動畫過程。通過動畫我們可以看出，參與脫水縮合的基團(tuán)是一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基。氫來自于氨基和羧基，而氧來自于羧基，兩者組成一個(gè)水。形成的化學(xué)鍵稱為肽鍵。肽鍵不是一條化學(xué)鍵，而是具有一定的空間結(jié)構(gòu)的

6、，注意肽鍵結(jié)構(gòu)的書寫，請同學(xué)們在學(xué)習(xí)卡上書寫一下肽鍵的結(jié)構(gòu)式。兩個(gè)氨基酸各脫去了一局部結(jié)構(gòu)后，稱為氨基酸殘基。兩個(gè)氨基酸縮合成的化合物我們稱為肽，因?yàn)橛袃蓚€(gè)氨基酸縮合而成，因此稱為二肽。三肽呢？四肽呢？以此類推，由多個(gè)氨基酸縮合成的化合物我們稱為多肽，因?yàn)榛衔锸擎湢罱Y(jié)構(gòu)，我們也可以稱為肽鏈。這一局部概念比擬多，課下請同學(xué)們將這局部概念梳理在學(xué)習(xí)卡上。為了讓同學(xué)們對脫水縮合有更深層次的理解和掌握，請同學(xué)進(jìn)行角色扮演。請同學(xué)們看一下活動規(guī)那么，明確分工，然后小組開始組織角色扮演。 展示活動規(guī)那么找一組到前面來角色扮演。同學(xué)們扮演的很精彩，通過同學(xué)們的扮演可以看出，一條肽鏈中至少一個(gè)氨基和一個(gè)羧基

7、。肽鍵數(shù)等于氨基酸數(shù)減一，兩條肽鏈種肽鍵數(shù)等于氨基酸數(shù)減二，課下請同學(xué)們思考一下，如果一個(gè)蛋白質(zhì)由n個(gè)氨基酸，m條肽鏈構(gòu)成，氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)、肽鏈數(shù)之間的關(guān)系，并將結(jié)果總結(jié)在學(xué)案的表格中。下面請同學(xué)們觀看一段串珠子的視頻，視頻中一種顏色的珠子代表一種氨基酸，分析多肽鏈結(jié)構(gòu)多樣性的原因。請同學(xué)們看著教材29頁圖2-1-5，一個(gè)蛋白質(zhì)可以由一條或者多條肽鏈構(gòu)成，由此可以看出多肽的空間構(gòu)型導(dǎo)致了蛋白質(zhì)的多樣性。展示蛋白質(zhì)多樣性的原因請同學(xué)們看下面兩張圖片，分別是胰島素和血紅蛋白的結(jié)構(gòu)圖，從圖中我們可以看出胰島素有兩條肽鏈構(gòu)成，而血紅蛋白有四條肽鏈構(gòu)成。胰島素的功能是降低血糖，血紅蛋白是運(yùn)輸氧氣。由此

8、我們可以看蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能，結(jié)構(gòu)具有多樣性，功能也具有多樣性，下面請同學(xué)們自學(xué)教材30頁的相關(guān)內(nèi)容，并將常見的幾種蛋白質(zhì)及功能總結(jié)在表格中。今天我們的學(xué)習(xí)內(nèi)容就是這些，大家思考一下，我們今天學(xué)到了哪些知識。學(xué)生觀察表格并答復(fù)：蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是氨基酸，構(gòu)成動植物的氨基酸大約有20種。氨基酸是蛋白質(zhì)的根本組成單位。學(xué)生將氨基和羧基的結(jié)構(gòu)式記在學(xué)習(xí)卡上。小組討論學(xué)生答復(fù)：都至少含有一個(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)碳原子上，不同點(diǎn)是四個(gè)氨基酸有一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)各不相同學(xué)生構(gòu)建結(jié)構(gòu)通式學(xué)生一起答復(fù)學(xué)生將氨基酸結(jié)構(gòu)通式寫在學(xué)習(xí)卡上。學(xué)生討論學(xué)生答復(fù)：B、C因?yàn)锳和D至少沒有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基是連在同一個(gè)碳原子上。小組討論 學(xué)生答復(fù)學(xué)生將肽鍵結(jié)構(gòu)式記錄在學(xué)習(xí)卡上 學(xué)生答復(fù)：有三個(gè)氨基酸縮合成的為三肽，四個(gè)氨基酸縮合成的為四肽。學(xué)生組織活動一個(gè)小組到黑板前面進(jìn)行角色扮演學(xué)生觀看視頻。學(xué)生答復(fù)：氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同導(dǎo)致多肽的結(jié)構(gòu)不同。學(xué)生閱讀教材，完成表格。學(xué)生【小結(jié)】設(shè)計(jì)意圖:通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進(jìn)展設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生缺乏有機(jī)化學(xué)的知識，通過直接講授，讓學(xué)生充分理解氨基酸的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)意圖:使用學(xué)習(xí)卡，便于學(xué)生將重要的知識進(jìn)行總結(jié)和落實(shí)設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生觀