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高中生物《有機(jī)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(jī)化合物⑵蛋白質(zhì)功能、氨基酸結(jié)構(gòu)、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(xì)胞》第一章《細(xì)胞的分子組成》第三節(jié)的內(nèi)容,包 括蛋白質(zhì)功能、氨基酸結(jié)構(gòu)、肽鏈的形成等。在學(xué)習(xí)了無(wú)機(jī)化合物 , 糖類和脂質(zhì)的種類與功 能之后, 使學(xué)生對(duì)細(xì)胞的分子組成有了一定的認(rèn)識(shí), 同時(shí)對(duì)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(chǔ)上, 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)欲望和學(xué)習(xí)興趣。 本節(jié)內(nèi)容是 第三節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容,蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者,學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容,使 學(xué)生對(duì)細(xì)胞 的分子組成的認(rèn)識(shí)更加全面完整,并為后續(xù)知識(shí)的學(xué)

2、習(xí)作鋪墊,如第二章中細(xì)胞膜的成分, 第三章中細(xì)胞的代謝以及必修 2 的相關(guān)內(nèi)容等。 二、學(xué)情分析 經(jīng)過(guò)初中階段學(xué)習(xí), 學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)的功能有了一定的了解, 所以這部分內(nèi)容是初高中知 識(shí)的鏈接。 而關(guān)于氨基酸的結(jié)構(gòu),肽鏈的形成是比較抽象,單憑講解學(xué)生不易理解。在教學(xué) 時(shí)采用多媒體技術(shù),展示肽鏈的形成過(guò)程,并自制氨基酸模型,通過(guò)學(xué)生自己 動(dòng)手完成脫 水縮合后形成肽鏈的過(guò)程,加深理解,并提高了學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力。 三、教學(xué)目標(biāo): 1.知識(shí)目標(biāo):①舉例說(shuō)出蛋白質(zhì)的功能并解釋功能多樣性的原因。 ②描述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) , 通式和種類。 ③說(shuō)明肽鍵

3、和多肽的形成過(guò)程。 2.能力目標(biāo):①學(xué)會(huì)運(yùn)用模型的方法完成氨基酸形成肽鏈的過(guò)程。 ②學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用、分析、歸納、綜合 等科學(xué)思維方法。 3.情感目標(biāo):①認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者。 ②確立了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的辨證觀點(diǎn)。 ③培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)態(tài)度。 四、重點(diǎn)難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn): 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) , 以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。 2.教學(xué)難點(diǎn):氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因 , 通過(guò)學(xué)生觀察圖片, 查閱資料, 歸納蛋白質(zhì)的功能; 通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手操作完成氨基酸 形成肽鏈的過(guò)程, 解釋氨基酸的

4、個(gè)數(shù), 肽鍵的個(gè)數(shù)以及失去水分子的個(gè)數(shù)之間的關(guān)系, 并總 結(jié)出蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算公式; 通過(guò)模型的擺放解釋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性, 從而理解功能的多樣性。 五、課前準(zhǔn)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(xué)生查閱有關(guān)蛋白質(zhì)的資料 六、教學(xué)過(guò)程 教學(xué) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 流程 引 入 【創(chuàng)設(shè)情景】 準(zhǔn)備一些日常生活中有關(guān)蛋白 學(xué) 生 課 前 通 過(guò) 查 提高學(xué)生 新課 質(zhì)的圖片,如肉類、雞蛋、蠶絲、人紅細(xì)胞、 閱相關(guān)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(xué)生觀察、討論后 課堂的引 第 三 【提問(wèn)】通過(guò)觀察圖片,查閱了資料,并經(jīng) 總 結(jié) 蛋 白 質(zhì) 的 功 入是由學(xué)生 節(jié) 有 過(guò)大家的討論,請(qǐng)各組代表回答蛋白質(zhì)的功 能。。 自 己 完 成 機(jī) 化 合 能。 的,教師僅 1 物 ⑵ 蛋 【小結(jié)】蛋白質(zhì)的功能多樣, 1. 是結(jié)構(gòu)物 白 質(zhì) 功 質(zhì),是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)。 能、氨基 2. 具有催化作用,如參加生物體各種生命 酸結(jié)構(gòu)、

6、活動(dòng)的酶。 。 肽 鏈 的 3. 有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能(血紅 形成 蛋白) 4. 有些蛋白質(zhì)其信息傳遞作用,能夠調(diào)節(jié) 機(jī)體的生命活動(dòng),如胰島素 5. 有些蛋白質(zhì)由免疫功能。 (抗體) 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者。 今天我們就來(lái) 學(xué) 生 結(jié) 合 課 本 知 學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)。 識(shí),回答:氨基酸有 氨 基 酸 【講述】 前面學(xué)過(guò)的糖類和脂質(zhì)都是由基本 C、 H、 O、 N 因此蛋 的 元 素 單位構(gòu)成的大分子化合物,那么蛋白質(zhì)也一 白質(zhì)也是主要有 C、 組成,結(jié) 樣。請(qǐng)大家結(jié)合課本找出蛋白

7、質(zhì)的組成元素、 H、O、 N 四種化學(xué)元 構(gòu) 通 式 基本單位,并通過(guò)相應(yīng)的模型, 總結(jié)它的通式。 素組成的,很多重要 和特點(diǎn) 教師通過(guò)準(zhǔn)備的 R 基舉例 4 種氨基酸, 并在 的蛋白質(zhì)還含有 P、S 黑板上演示。 兩種元素 并 通 過(guò) 親 手 操 作 總結(jié)氨基酸的通式。 學(xué) 生 上 臺(tái) 演 示 氨 基酸的通式 【小結(jié)】 氨基酸的通式是同一個(gè)碳原子上同 時(shí)連著一個(gè)氨基 ( -NH2)和一個(gè)羧基 (-COOH),另外兩個(gè)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(xué)生觀察、并連接 過(guò)程 【提問(wèn)】 一個(gè)蛋白質(zhì)分子可能由數(shù)百數(shù)千個(gè) 氨基酸。 氨基酸連接而成, 那么是如何形成蛋白質(zhì)?現(xiàn) 在我舉例 4 種,這 4 個(gè)氨基酸是如何連在一 起?請(qǐng)大家先觀察氨基酸的形成蛋白質(zhì)的過(guò) 程,再通過(guò)模型連接。 【課件演示】 動(dòng)畫(huà)整體演示氨基酸形成蛋白 學(xué)生回答,并總結(jié) 質(zhì)的過(guò)程 脫水縮合的過(guò)程。如 【講述】經(jīng)過(guò)大家的親手操作,基本上知道 果有錯(cuò)誤,請(qǐng)學(xué)生糾 了這其中的奧秘, 下面請(qǐng)同學(xué)說(shuō)一下氨基酸形 正。 成蛋白質(zhì)的過(guò)程。 氨 基 教師在學(xué)生的指示下完成黑

9、板上的 4 個(gè)氨基 酸個(gè)數(shù), 酸的連接,并通過(guò)學(xué)生的評(píng)價(jià)確定其正確。  起到組織者 和引導(dǎo)者的 作用,體現(xiàn) 學(xué)生在學(xué)習(xí) 中的主體地 位,激發(fā)學(xué) 生的學(xué)習(xí)興 趣。 培養(yǎng)學(xué)生 動(dòng)手能力和 協(xié)作學(xué)習(xí)的 態(tài)度。 及時(shí)糾正 錯(cuò)誤,加深 印象。 通過(guò)自主學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握氨基酸怎樣脫水縮合 形 成 多肽鏈的并通過(guò)舉例練習(xí)掌握

10、相關(guān)概念及計(jì)算 2 肽鍵數(shù)、 【課件演示】動(dòng)畫(huà)分布演示二肽、三肽以至 失 去 的 多肽的形成過(guò)程。 學(xué)生討論,并回答: 水 分 子 【提問(wèn)】從剛才的演示和同學(xué)們的親手連 4 個(gè)氨基酸形成的 數(shù) 三 者 接,大家討論: 1、在形成這個(gè) 4 肽的過(guò)程中 一條肽鏈中, 共 有肽 的關(guān)系 形成了幾個(gè)肽鍵、失去了幾個(gè)水分子? 2、氨 鍵 3 個(gè),失去 基酸個(gè)數(shù),肽鍵數(shù)、失去的水分子數(shù)三者的關(guān) 水分子數(shù) 3 個(gè)。 系? 并 總 結(jié) 三 者 的 關(guān) 【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(guān)知識(shí)、空 間結(jié)構(gòu)示意圖。 學(xué)生通過(guò)閱讀,計(jì) 算回 答 胰島 素 的肽 鍵數(shù) , 失去 水 分子 數(shù),分子量。 學(xué) 生 可 能 有 不 同 的答案,通過(guò)討論總 胰島素由 A、 B 兩個(gè)肽鏈組成。人胰島素 結(jié)。 (Insulin Human)A 鏈有 11 種 21 個(gè)氨基酸, B 鏈有 15 種 30 個(gè)氨基酸, 共 1

12、6 種 51 個(gè)氨基酸 組成。計(jì)算胰島素的肽鍵數(shù),失去水分子數(shù), 步 步 設(shè) 分子量(提示:構(gòu)成它的氨基酸的平均分子量 疑,層層深 以 128 計(jì)。) 入,啟發(fā)學(xué) 生帶著問(wèn)題 去思考、去 觀察。 【講述】通過(guò)大家的討論,我們對(duì)上面總結(jié) 出的公式應(yīng)該再加以補(bǔ)充: 肽鍵數(shù) =失去水分子數(shù) =氨基酸數(shù) - 肽鏈數(shù) 蛋白質(zhì)分子量 =氨基酸數(shù) * 平均分子量 - 失去 蛋 白 水分子數(shù) *18 質(zhì)

13、分 子 【提問(wèn)】組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有 20 種, 多 樣 性 但是蛋白質(zhì)的種類卻很多, 是什么原因 呢?以 學(xué)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(gè) 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(jié)】組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)量和 序,經(jīng)過(guò)思考討論, 排列順序不同,形成不同的蛋白質(zhì)。 最后總結(jié) 4 種氨基酸 肽鏈的種類: 4*4*4*4=256 形成的肽鏈種類。 【提問(wèn)】假定 20 種氨基酸任意組成一個(gè)含 100 個(gè)氨

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

15、特點(diǎn) 脫水縮合 空間 結(jié)構(gòu) 氨基酸 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)通式 蛋白質(zhì)的多樣性 種類 蛋白質(zhì)的功能 八、作業(yè)設(shè)計(jì) 1、某物質(zhì)的分子式為 C184H3012O576N468S21,則該物質(zhì)最可能是 A.糖類 B .脂肪 C .蛋白質(zhì) D .核酸 2、組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的肽鍵結(jié)構(gòu)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(gè)氨基酸形成 3 條肽鏈的蛋白質(zhì),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(gè)氨基酸,共有 4 條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時(shí),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(dāng)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(wèn)題: ⑴圖中 A 表示 、 D 表示 、G表示 ⑵ 某 一 化 合 物 水 解 過(guò) 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(guò) 程中用于每分子該化合物的水分子數(shù)為 150 個(gè),則這種化合物是由 個(gè) 氨基酸分 子脫水綜合形成。 ⑶某同學(xué)說(shuō):“圖中 B、C、E、F 所示結(jié)構(gòu)均為肽鍵”,其說(shuō)法正確嗎?請(qǐng)說(shuō)說(shuō)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(shí)可根據(jù)該結(jié)構(gòu)水解時(shí)是否 形成氨基酸來(lái)確定, B、 C、 E 是由氨基酸脫水縮合形成的,屬于肽鍵, F 結(jié)構(gòu)不是氨基酸脫 水縮合形成,因而不是肽鍵。 5

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