第三節(jié)有機化合物蛋白質(zhì)功能、氨基酸結(jié)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(zhì)功能、氨基酸結(jié)構、肽鏈的形成等。在學習了無機化合物, 糖類和脂質(zhì)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(zhì)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(zhì)的功能有了一定的了解，所以這部分內(nèi)容是初高中知識的鏈接。 而關于氨基酸的結(jié)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：舉例說出蛋白質(zhì)的功能并解釋功能多樣性的原因。描述氨基酸的結(jié)構特點, 通式和種類。說明肽鍵和多肽的形成過程。2能力目標：學會運用模型的方法完成氨基酸形成肽鏈的過程。學會綜合運用、分析、歸納、綜合等科學思維方法。3情感目標：認同蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者。確立了物質(zhì)的結(jié)構和功能相統(tǒng)一的辨證觀點。培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作的學習態(tài)度。四、重點難點1教學重點： 氨基酸的結(jié)構特點, 以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)的結(jié)構和功能。2教學難點：氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)結(jié)構多樣性的原因,通過學生觀察圖片，查閱資料， 歸納蛋白質(zhì)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(jié)出蛋白質(zhì)分子量的計算公式； 通過模型的擺放解釋蛋白質(zhì)結(jié)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(zhì)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(zhì)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(jié) 蛋 白 質(zhì) 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(zhì)的功能。自 己 完 成機 化 合能。的，教師僅1物 蛋【小結(jié)】蛋白質(zhì)的功能多樣，1. 是結(jié)構物白 質(zhì) 功質(zhì)，是構成細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、活動的酶。肽 鏈 的3.有些蛋白質(zhì)具有運輸載體的功能（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)機體的生命活動，如胰島素5.有些蛋白質(zhì)由免疫功能。 （抗體）蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者。今天我們就來學 生 結(jié) 合 課 本 知學習蛋白質(zhì)。識，回答：氨基酸有氨 基 酸【講述】 前面學過的糖類和脂質(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。請大家結(jié)合課本找出蛋白質(zhì)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(jié)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(zhì)還含有 P、S黑板上演示。兩種元素并 通 過 親 手 操 作總結(jié)氨基酸的通式。學 生 上 臺 演 示 氨基酸的通式【小結(jié)】 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。脫水縮 合 的學生觀察、并連接過程【提問】 一個蛋白質(zhì)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(zhì)？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(zhì)的過程，再通過模型連接?！菊n件演示】 動畫整體演示氨基酸形成蛋白學生回答，并總結(jié)質(zhì)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(zhì)的過程。氨基教師在學生的指示下完成黑板上的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(jié) 三 者 的 關【課件演示】 肽鍵數(shù) =失去水分子數(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(jié)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(jié)。(Insulin Human)A鏈有 11 種 21 個氨基酸， B鏈有 15 種 30 個氨基酸， 共 16 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?！局v述】通過大家的討論，我們對上面總結(jié)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(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) 分 子【提問】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(jié)】組成蛋白質(zhì)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(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】假定20 種氨基酸任意組成一個含100 個氨基酸分子的蛋白質(zhì)，一共有幾中蛋白學 生 思 考 回 答 ：質(zhì)？201003【小結(jié)】 蛋白質(zhì)結(jié)構的多樣性決定了功能的多樣性，體現(xiàn)了物質(zhì)的結(jié)構和功能相統(tǒng)一的辨證觀點剛才我們僅從平面結(jié)構上總結(jié)了肽鏈的種類，但是，蛋白質(zhì)是空間立體結(jié)構，大家想象一下，蛋白質(zhì)種類是否會更多樣呢？。七、知識結(jié)構組成元素化學結(jié)構結(jié)構特點脫水縮合空間 結(jié)構氨基酸蛋白質(zhì)結(jié)構通式蛋白質(zhì)的多樣性種類蛋白質(zhì)的功能八、作業(yè)設計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)構式是A NH COB -NH-COC-NH2-COOHD NH2COOH3、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(zhì)，分子量約為A 12800B 11018C 11054D 116384、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(zhì)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、573B 570、 573、571、 571C 570、 573、 4、 4D 570、 570、 4、 45、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4A 3， 3B 6， 3C 9， 27D 27， 66、根據(jù)下圖回答問題：圖中 A 表示、 D 表示、G表示 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。某同學說：“圖中B、C、E、F 所示結(jié)構均為肽鍵”，其說法正確嗎？請說說你的理由?！緟⒖即鸢浮?、 D 2 、 B 3 、 D 4 、 D 5 、 D6、氨基羧基甲基三肽二肽151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(jié)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(xiàn) 結(jié)構不是氨基酸脫水縮合形成，因而不是肽鍵。5