高一生物教案：《蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性》教學(xué)設(shè)計(jì)(2)

教學(xué)活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

[問題探討]

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)我們了解到蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的生物大分子。然而在自然界中，蛋白質(zhì)的種類多達(dá)10¹⁰～10¹²種。可我們知道能夠組成蛋白質(zhì)的氨基酸卻只有20種，那么如何由這么幾十種氨基酸形成數(shù)目龐大的蛋白質(zhì)的呢？

板書（三）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

提問：前面我們已學(xué)習(xí)了氨基酸結(jié)構(gòu)知道它們都含有一個(gè)氨基和羧基，且氨基呈堿性，羧基呈酸性；假若讓氨基酸溶于水中，那么水溶液中的氨基酸會(huì)呈現(xiàn)什么性？有何特點(diǎn)？

老師給出答案。

初中我們學(xué)習(xí)酸和堿時(shí)它們能發(fā)生酸堿中和反應(yīng)。那么這兒的氨基和羧基能反應(yīng)嗎？（學(xué)生回答，教師講解蛋白質(zhì)形成過程）

強(qiáng)調(diào)：在生物中把這種反應(yīng)叫脫水縮合。

教師：在自然界中，蛋白質(zhì)都是按照這一過程由氨基酸形成的，那為什么自然界中會(huì)有那么多種類的蛋白質(zhì)呢？

（注意指導(dǎo)學(xué)生關(guān)注過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合演示和課本內(nèi)容討論回答以下問題：）

許許多多的氨基酸如何構(gòu)成多種多樣的蛋白質(zhì)？下來我們先看兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽的動(dòng)畫，同時(shí)注意思考下列問題。

提問：

1．在反應(yīng)中產(chǎn)物有哪些？

2．水中的氫原子和氧原子分別來自哪里？

3．產(chǎn)物的名稱叫什么？

4．這個(gè)過程叫什么反應(yīng)？

板書1、脫水縮合概念

根據(jù)學(xué)生的回答補(bǔ)充并總結(jié)．在此基礎(chǔ)上,老師繼續(xù)提問:

1．蛋白質(zhì)是如何形成的呢？

2．蛋白質(zhì)形成過程中脫去的水分子數(shù)與形成的肽鍵數(shù)有什么關(guān)系呢？

3．形成的多肽鏈中至少有氨基和羧基多少個(gè)？

教師再總結(jié):

板書2、脫水縮合特點(diǎn)

形成肽鍵數(shù)目=失去水分子數(shù)目=氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)目

形成的多肽鏈中至少有氨基和羧基各一個(gè)。

板書3、肽和蛋白質(zhì)

觀察：某胰島素的空間結(jié)構(gòu)示意圖提問:

蛋白質(zhì)與多肽有何區(qū)別呢?

據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類多達(dá)10¹⁰～10¹²種，多樣的蛋白質(zhì)執(zhí)行多樣的功能，那么為何蛋白質(zhì)具有那么多的種類？這些不同的蛋白質(zhì)它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的區(qū)別是怎樣的？

板書（四）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性

如果不考慮蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，只從肽形成過程中氨基酸的種類、數(shù)目、排列方式的角度考慮，它們能讓肽結(jié)構(gòu)的多樣性體現(xiàn)嗎？

老師以學(xué)生上體育課站隊(duì)列來類比講解提示學(xué)生分析思考回答,老師再總結(jié)和補(bǔ)充蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

教師：經(jīng)過模擬肽形成的過程我們可以知道：組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同，數(shù)目不同，排列順序不同都可以導(dǎo)致肽的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異。

那么蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性又是怎樣形成的呢？

我們知道蛋白質(zhì)鏈不像體育課站隊(duì)那樣呈直線形，也不在同一個(gè)平面上，而是形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，而且大多數(shù)的蛋白質(zhì)是由多條肽鏈構(gòu)成，因此空間結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，這樣復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，從而形成了多種多樣蛋白質(zhì)。（學(xué)生容易忽略肽鏈也是導(dǎo)致蛋白質(zhì)多樣性的原因，因此可以從蛋白質(zhì)的形成過程入手）

總結(jié)：氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序、肽鏈的數(shù)量及空間結(jié)構(gòu)都是導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。

板書（五）蛋白質(zhì)的功能

引導(dǎo)學(xué)生閱讀P23內(nèi)容，然后進(jìn)行歸納。

1、生物體的基本結(jié)構(gòu)物質(zhì)；肌肉干重80％、皮膚70％、血液90％；

2、生命化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)；簡(jiǎn)單講講酶的重要性；

3、有運(yùn)輸能力；調(diào)節(jié)生命活動(dòng)；例如某些蛋白質(zhì)類的激素；免疫功能。

小結(jié)：本節(jié)課內(nèi)容比較抽象，通過學(xué)習(xí)，我們知道了蛋白質(zhì)的形成過程及其結(jié)構(gòu)多樣性形成的原因，認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)決定功能，從而準(zhǔn)確理解蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者，這有利于我們?cè)诤竺鎸W(xué)習(xí)中進(jìn)一步的了解它的功能。

課堂練習(xí)：見課件

作業(yè):課本24二

從問題引入新課，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，積極參與到新課的學(xué)習(xí)中

閱讀P21 氨基酸形成蛋白質(zhì)示意圖，討論問題并進(jìn)行交流。

結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)，從而形成關(guān)于脫水縮合的感性認(rèn)識(shí)，出示氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖。

結(jié)合課本中的氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖，用動(dòng)畫演示氨基酸分子之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，并進(jìn)一步形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子的過程。

學(xué)生在教師的提示下進(jìn)行觀察分析并結(jié)合旁欄思考題學(xué)會(huì)推導(dǎo)形成一個(gè)蛋白質(zhì)分子時(shí)產(chǎn)生水分子數(shù)、形成肽鍵數(shù)的關(guān)系，進(jìn)而學(xué)會(huì)計(jì)算蛋白質(zhì)的分子量。

如果產(chǎn)生肽環(huán)呢？

學(xué)生上前按要求站隊(duì)列來類比分析講解 

分析，討論，最終得出結(jié)論，請(qǐng)一兩個(gè)同學(xué)起來說明他們的結(jié)論。 

結(jié)合教材所給實(shí)例讓學(xué)生進(jìn)一步對(duì)蛋白質(zhì)有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也是他們明確認(rèn)識(shí)：結(jié)構(gòu)決定功能，結(jié)構(gòu)與功能相一致這一基本生物學(xué)原理