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2019-2020年高一生物《第二節(jié) 細胞中的生物大分子》教案 人教版 一、 二、 教材分析： 蛋白質是一切生命活動的體現(xiàn)者，是構成細胞中生物大分子的重要物質，本課內容是這一節(jié)的重點和難點之一，教學上應根據(jù)高中生物新課程標準，緊扣教材，結合實際，重點理解和掌握以下幾點：第一，正確理解掌握蛋白質的基本單位——氨基酸，掌握氨基酸的通式，結構特征；第二，講述肽鏈時，注意講清脫水縮合、肽鍵、二肽、多肽的概念，指出每一種多肽都具有特定的氨基酸種類、數(shù)目和排列順序，這種特點決定著蛋白質的空間結構；第三，理解蛋白質結構的多樣性（氨基酸種類、數(shù)目、排列順序、肽鏈的盤曲折疊），從而正確理解蛋白質功能的多樣性。第四，學會蛋白質的鑒定方法。本節(jié)課選擇在實驗室完成較好。 三、 教學目標： （一）知識目標： 1、掌握蛋白質的元素組成，蛋白質是細胞的結構與功能物質； 2、理解掌握蛋白質的基本單位——氨基酸； 3、掌握肽、肽鍵、多肽、肽鏈的概念，正確書寫肽鍵結構式； 4、理解掌握蛋白質結構的多樣性和功能的多樣性； 5、掌握蛋白質的鑒定方法。 （二）能力目標： 1、培養(yǎng)學生跨學科分析問題的能力； 2、學會運用比較、歸納、分析等思維方法； 3、運用生物學知識解決實際問題的能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀： 1、通過實驗，培養(yǎng)積極思維、善于發(fā)現(xiàn)問題、善于創(chuàng)新的科學精神； 2、養(yǎng)成健康的生活習慣。 四、 重點和難點： 重點是蛋白質的結構和功能，難點是氨基酸如何脫水縮合成多肽，以及對肽鍵、肽鏈、多肽盤曲折疊成的空間結構的理解。 五、 教學過程： （一） 導入新課： 思考1：同學們，我們所吃的食物中含有哪些營養(yǎng)成分呢？（學生思考討論回答：含有水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、核酸、維生素和膳食纖維等。） 思考2：蛋白質這種營養(yǎng)成分在哪些食物中含量較豐富呢？（學生回答：魚肉、動物的瘦肉，還有大豆中富含；其他學生補充。） 師：蛋白質究竟是一種什么物質呢？我們先來做一個比較實驗，（學生四人一組，每組準備打火機一只，鑷子一把，化纖少許，棉線一根，頭發(fā)、指甲少許。）同學們用鑷子夾住上述物質分別用打火機點著，觀察燃燒情況及氣味如何？學生實驗并觀察對比，師問：為什么頭發(fā)和指甲燃燒時氣味與化纖、棉線不一樣呢？生答：因為頭發(fā)和指甲的主要成分是蛋白質。（教師還可讓學生觀察燃燒過程中的物理現(xiàn)象。） 師：不錯，今天，我們來共同了解蛋白質的結構和功能。 （二） 新課教學： 蛋白質的結構和功能 蛋白質是一種生物大分子物質，是一切生物體的重要組成物質，是細胞中含量最多的含氮有機化合物，（板書：一、含量：占細胞干重50%以上。）我們在上述實驗中，發(fā)現(xiàn)頭發(fā)和指甲燃燒時出現(xiàn)特殊的臭氣味，說明蛋白質分子中含有哪些元素成分呢？請同學閱讀并思考，生回答：除C、H、O、N外，大多數(shù)蛋白質還含有S。教師指出，有的還含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等。生物體中絕大多數(shù)酶、細胞中許多重要的結構和某些激素是蛋白質。 （板書：二、組成元素：C、H、O、N，有的還含P、S等。） 蛋白質作為一種生物大分子，它是以氨基酸為基本單位構成的。自然界中氨基酸有100多種，但組成生物體蛋白質的氨基酸大約有20種。 （板書：三、基本組成單位：氨基酸，通式）其結構通式是： R H2N—C—COOH H R H2N—C—COOH H H2N—C—COOH H CH3 H2N—C—COOH H 其結構特點是：每一個氨基酸中至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上；R基的不同代表了不同的氨基酸。如：（投影） CH2—CH2—COOH H H2N—C—COOH H 甘氨酸 谷氨酸 丙氨酸 CH2—CH2—CH2—CH2—NH2 H2N—C—COOH H 賴氨酸 思考：哪么，氨基酸是如何形成蛋白質分子的呢？ （板書：四、蛋白質分子結構） 蛋白質分子是由許多氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵相連而成的。二個氨基酸脫水縮合形成的化合物叫二肽，三個以上氨基酸脫水縮合形成的化合物叫多肽。 上圖為2個氨基酸分子脫水縮合形成二肽的過程。（動畫演示） —CO—NH— 其中連接兩個氨基酸殘基的是肽鍵，即為： （教師對脫水縮合過程加以必要的解釋。） 所以，由n個氨基酸分子以肽鍵相連形成的化合物，稱為n肽，也可稱多肽（n≥3）。多肽呈鏈狀結構，稱肽鏈；一條多肽鏈的一端含有一個游離的氨基，另一端含有一個游離的羧基。由于R基中可能含有氨基，也可能含有羧基（如上述圖示氨基酸），因此，一條肽鏈中至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基；一般肽鏈中形成的肽鍵數(shù)比氨基酸分子數(shù)少一個。一條肽鏈中肽鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)。 （投影以下思考題：） 思考3：由n個氨基酸分子脫水縮合形成一條多肽鏈，失去的水分子數(shù)、肽鍵數(shù)是 （ ） A、n個 B、n+1個 C、n-1個 D n-2個 思考4：由n個氨基酸分子脫水縮合形成m條多肽鏈，失去的水分子數(shù)、肽鍵數(shù)是 （ ） A、n個 B、m個 C、n-m個 D、n+m個 師生分析討論得出結果。并分析其中的游離氨基數(shù)和羧基數(shù)。 由此可知，當n個氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈時，脫去（n-1）分子水，形成（n-1）個肽鍵，該條肽鏈中至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基；若形成m條肽鏈時，則脫去（n-m）個分子水，形成（n-m）個肽鍵，且至少含有m個游離氨基和m個游離羧基。 一條或幾條肽鏈通過一定的化學鍵相互連接在一起，形成具有復雜空間結構的蛋白質。 小結： 板書： 脫水縮合 盤曲折疊 氨基酸 肽鏈 蛋白質(具空間結構) 如何鑒定我們身邊的食物中所含蛋白質呢？下面請同學們自已動手來試一試。 邊做邊學：鑒定蛋白質（分4組實驗，2人一小組） 由實驗員或教師事先將實驗所用器具材料準備好（如豆?jié){、蛋清、牛奶以及其它生物組織樣液），配好雙縮脲試劑。 學生依教師要求，根據(jù)實驗材料，分成四大組，每組選一種材料，按步驟動手實驗，教師巡回指導，最后各小組展示自已的實驗結果，討論自已所試材料是否含有蛋白質。蛋白質鑒定與還原性糖的鑒定有何不同？（學生討論回答，教師總結，在實驗方法步驟、顏色反應等方面加以區(qū)別。） 前幾年發(fā)生的由于阜陽劣質奶粉引起的大頭娃娃事件，主要是奶粉中缺少嬰兒生長發(fā)育所必需的何種物質？（答：蛋白質），若要你去做市場質檢員，你如何去檢驗奶粉中是否含有該物質？（學生回答） 由于蛋白質分子結構的多樣性，從而使不同類型的蛋白質執(zhí)行各種特定的生理功能。 板書：六、蛋白質功能的多樣性 教師指導學生閱讀課文，總結出蛋白質的主要功能：蛋白質是構成生物體的重要物質，蛋白質還具有催化、運輸、收縮、運動、防御、調控等功能。 評價練習： 1、組成蛋白質的氨基酸約20種，區(qū)別它們的依據(jù)是 （ ） A、所含氨基的多少 B、所含羧基的數(shù)量 C、所含R基 D、肽鍵的位置 2、谷氨酸的R基為—C3H5O2 ，在一個谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子數(shù)分別是 （ ） A、4，4 B、5，4 C、4，5 D5，5 3“樸雪”乳酸亞鐵口服液可以有效的治療人類缺鐵性貧血，這是因為其中的Fe2+進入人體后能（ ） A、調節(jié)血液的酸堿平衡 B、調節(jié)血液的滲透壓 C、構成紅細胞中的血紅蛋白 D、促進更多紅細胞的產生 教后反思： 本案例設計在教學實施過程中取得了較好的效果，新課標所規(guī)定的教學目標基本達成，通過聯(lián)系實際，增強了學生們學習生物科學的興趣，通過邊做邊學實驗提高了學生的動手能力，通過材料列舉事例，說明我們身邊的生物科學及其學習生物科學的重要性，增強了學生學習生物科學的責任感和使命感，同時通過對糖類、蛋白質鑒定的比較，培養(yǎng)學生積極思維的能力，有助于提高學生的生物科學素養(yǎng)。 聯(lián)系，使學生形成結構和功能相適應的生物學觀點。在教學中我注意對學生進行愛國主義教育，如讓學生學習中國科學家在“國際人類蛋白質組計劃”中的研究進展及成果。但在教學中老師活動較多，學生相對少一些，應把時間真正還給學生；講解口訣記憶時，學生較感興趣，此時，課堂秩序會較亂，這屬于課前估計不足，應維護秩序,保證教學的順利進行；再如學生討論時，教師可巡回指導，進行思維點撥，而不應放任自流，以上是這節(jié)課的遺憾之處，因此，我認為這節(jié)課在設計上還是有很大的改進余地。