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2019-2020年高中生物《有機化合物及生物大分子》教案4 浙科版必修1 一、教材分析 本節(jié)內容是浙科版必修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)內容的學習欲望和學習興趣。本節(jié)內容是第三節(jié)的重點和難點內容，蛋白質是生命活動的體現者，學習了本節(jié)內容，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的相關內容等。 二、學情分析 經過初中階段學習，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，解釋氨基酸的個數，肽鍵的個數以及失去水分子的個數之間的關系，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 教學流程 教師活動 學生活動 教學意圖 引入新課 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 氨基酸的元素組成，結構通式和特點 脫水縮合的過程 氨基酸個數，肽鍵數、失去的水分子數三者的關系 蛋白質分子多樣性的原因 【創(chuàng)設情景】準備一些日常生活中有關蛋白質的圖片，如肉類、雞蛋、蠶絲、人紅細胞、食物消化所需的酶、免疫中的抗體等在課堂上展示。 【提問】通過觀察圖片，查閱了資料，并經過大家的討論，請各組代表回答蛋白質的功能。 【小結】蛋白質的功能多樣，1. 是結構物質，是構成細胞和生物體的重要物質。 2. 具有催化作用，如參加生物體各種生命活動的酶。 3. 有些蛋白質具有運輸載體的功能（血紅蛋白） 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者。今天我們就來學習蛋白質。 【講述】前面學過的糖類和脂質都是由基本單位構成的大分子化合物，那么蛋白質也一樣。請大家結合課本找出蛋白質的組成元素、基本單位，并通過相應的模型，總結它的通式。 教師通過準備的R基舉例4種氨基酸，并在黑板上演示。 【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R基不同，大約有20種。 【提問】一個蛋白質分子可能由數百數千個氨基酸連接而成，那么是如何形成蛋白質？現在我舉例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質的過程 【講述】經過大家的親手操作，基本上知道了這其中的奧秘，下面請同學說一下氨基酸形成蛋白質的過程。 教師在學生的指示下完成黑板上的4個氨基酸的連接，并通過學生的評價確定其正確。 【課件演示】動畫分布演示二肽、三肽以至多肽的形成過程。 【提問】從剛才的演示和同學們的親手連接，大家討論：1、在形成這個4肽的過程中形成了幾個肽鍵、失去了幾個水分子？2、氨基酸個數，肽鍵數、失去的水分子數三者的關系？ 【課件演示】肽鍵數=失去水分子數=氨基酸數-1； 【課件演示】資料：胰島素的相關知識、空間結構示意圖。 胰島素由A、B兩個肽鏈組成。人胰島素(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，失去水分子數，分子量（提示：構成它的氨基酸的平均分子量以128計。） 【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=失去水分子數=氨基酸數-肽鏈數 蛋白質分子量=氨基酸數*平均分子量-失去水分子數*18 【提問】組成蛋白質的氨基酸只有20種，但是蛋白質的種類卻很多，是什么原因呢？以黑板上的4種氨基酸為例，得到的肽鏈有4個氨基酸組成，可能得到幾種肽鏈？ 【小結】組成蛋白質的氨基酸種類、數量和排列順序不同，形成不同的蛋白質。 肽鏈的種類：4*4*4*4=256 【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，一共有幾中蛋白質？ 【小結】蛋白質結構的多樣性決定了功能的多樣性， 體現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？ 學生課前通過查閱相關資料，在課堂上發(fā)言交流討論。 學生觀察、討論后總結蛋白質的功能。。 。 學生結合課本知識，回答：氨基酸有C、H、O、N 因此蛋白質也是主要有C、H、O、N四種化學元素組成的，很多重要的蛋白質還含有P、S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 學生觀察、并連接氨基酸。 學生回答，并總結脫水縮合的過程。如果有錯誤，請學生糾正。 學生討論，并回答： 4個氨基酸形成的一條肽鏈中，共有肽鍵3 個，失去水分子數3 個。 并總結三者的關系。 學生通過閱讀，計算回答胰島素的肽鍵數，失去水分子數，分子量。 學生可能有不同的答案，通過討論總結。 學生以這4種氨基酸為例，選擇不用的種類，數量，排列順序，經過思考討論，最后總結4種氨基酸形成的肽鏈種類。 學生思考回答：xx0 。 提高學生查找資料的能力。 課堂的引入是由學生自己完成的，教師僅起到組織者和引導者的作用，體現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 步步設疑，層層深入，啟發(fā)學生帶著問題去思考、去觀察。 七、知識結構 組成元素 化學結構 結構特點 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．11054 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、形成肽鍵數、至少含有的氨基數和羧基數分別是 A．573、573、573、573B．570、573、571、571 C．570、573、4、4 D．570、570、4、4 5、現有A、B、C三種氨基酸，當每種氨基酸數目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類數及形成含3種氨基酸的三肽化合物的種類數分別為 A．3，3 B．6，3 C．9，27 D．27，6 6、根據下圖回答問題： 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。依據定義：肽鍵是氨基酸脫水縮合而成，判斷時可根據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。