資源簡介

教學課題 蛋白質是生命活動的主要承擔者
學科 生物 年級 高一 時長 1課時
教學背景分析 “蛋白質是生命活動的主要承擔者”是人教版新教材第二章第四節的內容。是在“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”這一大概念之后，包含細胞的物質基礎，體現了生命的物質觀，又為細胞的基本結構的學習打基礎，只有更好的了解細胞內的物質組成才能夠進一步學習細胞的各部分結構與功能，更好的樹立結構與功能觀。課程標準要求歸納氨基酸的結構通式特點并說出氨基酸形成蛋白質的過程，這一要求對于提升學生的思維及建模能力進行訓練，很好的實現了初高中學習方式的銜接，更有助于提升歸納、抽象、概括的科學思維，落實核心素養，課程標準還要求舉例說明蛋白質的結構與功能相適應，這一內容的學習，在落實結構與功能觀的基礎上也讓學生能夠結合實際，理解蛋白質如何作為生命活動的主要承擔者，在各項生命活動中無處不在，身兼要職，初步形成生命的物質觀，蛋白質在人類生活中起著非常重要的作用，應建立健康的飲食習慣，關注營養與健康，真正的落實了生命觀念和社會責任。
教學目標 1.歸納概括氨基酸的結構通式和特點，闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位。 2.分析蛋白質分子結構多樣性和功能多樣性的關系，舉例說明蛋白質的結構是與功能相適應的。 3.說出氨基酸構成多肽鏈或蛋白質分子的過程。 4.闡明蛋白質是生命活動的主要承擔者，認同蛋白質與人體營養、健康等關系密切。
重難點 1.歸納概括氨基酸的結構通式和特點，闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位。 2.分析蛋白質分子結構多樣性和功能多樣性的關系，舉例說明蛋白質的結構是與功能相適應的。
教學方式與策略 學生已經了解蛋白質在細胞有機物中的含量最多，并且通過細胞中糖類和脂質的學習，對有機物的元素組成和幾種常見有機物的空間結構有一定的了解，但是缺乏有機化學的基礎，對共價化合物成鍵原理及有機物空間結構并不了解，所以一開始可能就會對氨基酸的空間結構產生疑惑，包括氨基和羧基的位置和書寫方式都可能成為讓學生迷惑的地方，所以要求教師用最簡潔的語言講解清楚氨基酸的結構，為氨基酸脫水縮合形成多肽鏈打基礎；另外在突破難點的過程，打破傳統講解枯燥難懂的情況，提示讓學生自己作為氨基酸建模，利用手拿裝水礦泉水瓶連接的方法模擬脫水縮合，更有助于學生理解相關概念如脫水縮合、肽鍵、二肽、多肽鏈，還能夠通過變換隊伍形式展示蛋白質的空間結構，使學生在輕松的氛圍下自主，大大提高了學生的學習興趣，以彌補學生現有化學知識不足對蛋白質學習產生的困難情緒。教學策略方面，采用問題教學法，讓學生延續蛋白質功能------蛋白質結構-----蛋白質結構多樣性的原因----蛋白質功能多樣性的原因的思維邏輯，加強歸納與思考。
教學活動設計 活動內容 活動意圖 時間分配
引入新課 【創設情境】展示中國居民平衡膳食寶塔(2022)，提出:多吃蔬果、奶類、全谷、大豆，適量吃魚、禽、蛋、瘦肉。 講述蛋白質是細胞中含量最多的有機物，我們每天需要攝入650g左右富含蛋白質的食物。 展示以下幾種食物圖片： 【想一想】學生分組討論思考，回答以下問題： 哪些食品富含蛋白質 如何驗證這些食物含蛋白質的呢？ 嬰兒為什么要以奶為主要食物？ 通過中國居民平衡膳食寶塔分析了解健康的膳食模式。引導學生結合課本實例理解蛋白質的重要作用，并對一些與蛋白質、氨基酸和健康醫療有關的內容進行討論十分貼近學生生活，可以瞬間激發學生的學習興趣和熱情，對于探索新知打下良好的基礎，又很好的落實了生命觀念和社會責任。 33分鐘
【閱讀教材】 學生閱讀教材P28“蛋白質的功能舉例”的圖文材料，小組合作歸納蛋白質的不同功能。 通過對蛋白質功能的學習，引導學生認同“蛋白質是生命活動的主要承擔者”。 【練一練】學生對不同事例與蛋白質的不同功能進行連線鞏固。 引導學生思考：我們從食物中攝取的蛋白質如何為我們所用？ 學生思考回答：蛋白質必需經過分解成氨基酸才能被人體吸收和利用。作為手術縫合線的膠原蛋白被分解為氨基酸才可以被人體吸收。 從而認同氨基酸是組成蛋白質的基本單位。 【閱讀教材】 學生閱讀教材P29-30，了解組成人體蛋白質的基本單位氨基酸有21種，根據人體細胞能不能合成將氨基酸分成兩大類非必需氨基酸和必需氨基酸。通過口訣幫助學生記憶成人所需的8種必需氨基酸。 【任務一】：展示多種氨基酸結構，引導學生分析氨基酸的結構。 活動1：學生觀察下列四種氨基酸的結構，比較它們的相同點與不同點, 探究以下問題： (1)上面四種氨基酸都有的元素是？ C、H、O、N (2)寫出構成蛋白質的氨基酸共有的部分是？ (3)這四種氨基酸分子的R基分別是？ —CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH (4)組成蛋白質的氨基酸分子中都只含有一個氨基和一個羧基嗎 若有一個以上的氨基或羧基，多出來的氨基或羧基分布在哪里 每種氨基酸至少都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，部分氨基酸分子中含有一個以上的氨基或羧基，多出來的氨基或羧基位于R基上。 經過歸納與概括形成氨基酸的概念，并獲得氨基酸分子結構通式及特點的知識。 氨基酸分子結構通式簡寫： 氨基酸分子結構特點： (1) 數量標準:至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-C00H) (2)位置標準:總有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-C00H)連在同一碳原子上。 【特別提醒】 氨基、羧基、R基的書寫 ①正確的格式：—NH2、—COOH、—R(千萬不要忘記在原子團前面加“—”)。 ②避免兩種錯誤格式 a.寫成NH2、COOH、R。 b.寫成NH3、—NH3、HCOOH等。 ③結構通式及氨基和羧基不同表達形式的辨別 活動2：選出構成蛋白質的氨基酸卡片，剪下備用。學生嘗試使用卡片構建氨基酸分子結構通式的物理模型。通過對卡片的拼接促進學生對氨基酸結構的理解。 結合圖文材料，小組討論歸納出蛋白質的功能。 對不同的事例與不同的蛋白質功能進行連線。 思考回答問題，認同氨基酸是組成蛋白質的基本單位。 閱讀教材，了解氨基酸的種類及分類 分析思考組成蛋白質的氨基酸的元素組成、種類、結構共同點，嘗試寫出氨基酸分子的結構通式。歸納與概括出氨基酸的概念。 特別注意氨基酸的書寫格式，并對氨基酸結構通式及氨基和羧基不同表達形式進行辨別。 用剪下的氨基酸卡片自制氨基酸分子物理模型。 25分鐘
蛋白質的結構及其多樣性 【閱讀教材】 學生閱讀教材P30-31，分小組合作探究： 1.氨基酸如何形成蛋白質？ 2.從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？ 活動3:播放氨基酸脫水縮合形成肽鏈的視頻，分發氨基酸卡片給學生，學生分組利用氨基酸卡片模擬脫水縮合過程。 動畫展示氨基酸分子脫水縮合的過程，加深學生對氨基酸脫水綜合的理解。形成肽鍵、二肽、三肽等概念。 【任務二】：引導學生分組討論、分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程，總結規律。 活動4：結合脫水縮合過程，并參考如下多肽鏈的模式圖，進而分析肽鍵數目、游離的氨基與羧基的數目變化： (1)肽鏈形成過程中，失去的水分子中氫和氧元素的來源分別是什么？ 氫來自氨基和羧基，氧來自羧基。 (2)氨基酸、肽鏈、形成的水分子、肽鍵的數量關系是怎樣的？ 氨基酸數－肽鏈數＝形成的水分子數＝肽鍵數。 (3)肽鏈中還有沒有游離的氨基和羧基？如果有，它們位于哪里？ 有。位于肽鏈的兩端，R基中也可能有。 (4)假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸形成1條肽鏈，則該多肽的相對分子質量是多少？若形成m條肽鏈呢？ na－18(n－1)；na－18(n－m)。 學生觀看氨基酸脫水縮合形成肽鏈的視頻后，模擬脫水縮合過程。 分析氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程，歸納總結脫水縮合過程肽鍵數目、游離的氨基與羧基的數目變化的規律。 5分鐘
聯系社會 結合圖形和視頻，引導學生辨析蛋白質的鹽析、 水解和變性。 鹽析：蛋白質在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，可逆。 水解：肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽或氨基酸。 變性：氨基酸順序不變，肽鍵不變，空間結構改變，功能改變。導致變性的因素：高溫、強酸、強堿、重金屬離子 學生分組討論分析，并作回答： ①熟雞蛋更容易消化的原因是什么？ 高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。 ②蛋白質變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？并說明理由： 能。因為蛋白質變性后空間結構改變，并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵。 分辨蛋白質的鹽析、 水解和變性過程。 討論并回答問題。 7分鐘
板書設計 一、蛋白質的功能及基本組成單位 1.蛋白質的功能：結構、調節、催化、運輸、免疫 2.蛋白質的基本組成單位——氨基酸 二、蛋白質的結構及其多樣性 1.脫水縮合過程 2.蛋白質的形成 3.蛋白質結構多樣性的原因

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