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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),展示肽鏈的形成過程,并自制氨基酸模型,通過學(xué)生自己 動(dòng)手完成脫
水縮合后形成肽鏈的過程,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說明肽鍵
3、和多肽的形成過程。
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)的過程和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因 ,
通過學(xué)生觀察圖片, 查閱資料, 歸納蛋白質(zhì)的功能; 通過學(xué)生自己動(dòng)手操作完成氨基酸
形成肽鏈的過程, 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 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】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(xué)生
節(jié)
有
過大家的討論,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
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 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
過程 【提問】 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
程,再通過模型連接。
【課件演示】 動(dòng)畫整體演示氨基酸形成蛋白 學(xué)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(cuò)誤,請(qǐng)學(xué)生糾
了這其中的奧秘, 下面請(qǐng)同學(xué)說一下氨基酸形 正。
成蛋白質(zhì)的過程。
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)畫分布演示二肽、三肽以至
失 去 的
多肽的形成過程。
學(xué)生討論,并回答:
水 分 子
【提問】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)
生帶著問題
去思考、去
觀察。
【講述】通過大家的討論,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】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(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(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(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:“圖中 B、C、E、F 所示結(jié)構(gòu)均為肽鍵”,其說法正確嗎?請(qǐng)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(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