【教学方案】第4节蛋白质是生命活动的主要承担者示范教案1.docx

第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
u 教学目标
1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．概述蛋白质的结构和功能。
3．认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4．关注蛋白质研究的新进展。
u 教学重难点
【教学重点】
1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2．概述蛋白质的结构和功能。
【教学难点】
1．氨基酸形成蛋白质的过程。
2．蛋白质的结构多样性的原因。
u 教学过程
一、导入新课
艾滋病研究者发现这样一种怪现象：有1%~2%的HIV感染者感染HIV但不会发病。旅美中国学者张林琦博士及其同事为这一现象找到了初步答案。这些感染者在感染HIV后，体内会产生3种名为“α-防御素”的小分子蛋白质。这可能就是少数HIV感染者可以长期健康存活而不发病的原因。
α-防御素有什么作用？
蛋白质除了以上功能外还有哪些？
二、讲授新课
（一）蛋白质的功能
1．许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质（结合头发、蛛丝、肌肉、肌肉纤维等图片）。
2．细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质（结合胃蛋白酶结晶等的图片）。
3．有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白（参与氧气运输）、载体蛋白（参与物质跨膜运输）（结合血红蛋白和通道蛋白等的图片）。
4．有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素结合胰岛等的图片）。
5．有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害（结合抗原抗体作用图）。
小结蛋白质的功能，得出结论：一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
光头强中午吃了一份宫保鸡丁，那么其中的蛋白质是否直接变成了他自己身体内的蛋白质呢？如果不是，那这些蛋白质最终以什么形式被他吸收呢？
蛋白质要在胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等酶的作用下分解成氨基酸，才被人体小肠吸收，进而被细胞利用合成相应的人体蛋白质。
得出结论：氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
结合甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸的结构，引导学生分析氨基酸的结构特点，得到氨基酸的结构通式。

特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并连在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
拓展：必需氨基酸和非必需氨基酸、α氨基酸和β氨基酸、L-氨基酸和D-氨基酸。
（三）蛋白质的结构及其多样性
1．氨基酸形成蛋白质的过程
用图片、动图和动画展示两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程。一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽。

以氨基酸形成血红蛋白为例，用动画展示氨基酸形成二肽、三肽、多肽，一条多肽链折叠形成蛋白质、几条多肽链折叠形成蛋白质的过程。师生共同归纳出：氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质。

拓展：二硫键相关内容：烫发的原理（建议使用知识卡片：【生物世界】烫发的原理——Tony老师的秘密武器）。
2．蛋白质的多样性
结合图片，展示蛋白质多样性的原因：
（1）氨基酸数目不同， 肽链结构不同；
（2）氨基酸种类不同，肽链结构不同；
（3）氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同；
（4）肽链空间结构不同，蛋白质种类不同。
小结蛋白质的结构及其多样性：
氨基酸种数不同、氨基酸数目不同、氨基酸序列不同、肽链空间结构不同决定了蛋白质结构多种多样，进而决定了蛋白质种类多种多样。
得出结论：结构多样性决定了功能多样性！
蛋白质空间结构的重要性：
结合镰状红细胞的图片、镰刀型细胞贫血症的例子，引导学生分析出蛋白质空间结构的重要性。
拓展：蛋白质的变性。
（四）蛋白质形成过程中的数量计算
1．氨基数和羧基数的计算
结合三肽的结构图，引导学生分析：一条肽链至少含有一个羧基和一个氨基，m条肽链至少含有m羧基和m个氨基（建议使用活动卡片：【活动设计】手拉手连连看——模仿氨基酸脱水缩合）。
得出结论：蛋白质中至少含有的游离的氨基或羧基数=肽链的条数。
2．蛋白质中的N、O原子的计算
结合三肽的结构图，引导学生分析得出结论：蛋白质（多肽）中N原子数=肽链数+肽键数+R基中的N原子数=各氨基酸脱水前的N原子总数；蛋白质（多肽）中O原子数=R基中的O原子数+2×肽链数+肽键数=各氨基酸脱水前的O原子总数-肽键数。
3． 肽键数和水分子数计算（n表示氨基酸数、m表示肽链数）
引导学生结合图示分析：1条由7个氨基酸组成的肽链中，肽键数=6-1；1条由7个氨基酸组成的肽链中，肽键数=8-1。
引导学生得出结论：肽链数为1时：肽键数=脱去水分子个数=n-1。
肽链数为2时：肽键数=脱去水分子个数n-2。
总结得出结论：肽键数=脱去水分子个数=氨基酸数-肽链条数=n-m （环状肽肽键数=氨基酸数）。
4． 蛋白质相对分子量的计算
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×18。
课后拓展：关于蛋白质研究的科学史和最新进展。
三、课堂反馈
1．下列关于蛋白质功能的举例合理的是（ C ）
A．催化—抗体 B．运输—唾液淀粉酶
C．调节—胰岛素 D．免疫—血红蛋白
2．催产素、牛加压素、血管舒缓素等多肽化合物的氨基酸数量相同，但其生理功能却不同，原因有（ B ）
①氨基酸种类不同　 ②合成的场所不同
③氨基酸的排列顺序不同 ④肽链的折叠盘曲方式不同
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
3．下列物质中，不是构成蛋白质的氨基酸（ D ）
A． B．
C． D．
4．有关下图中某蛋白质的叙述，正确的是（ B ）

A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含16个氨基
D．该蛋白质共有111个肽键
5．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（ B ）

A．A中肯定含有S元素
B．①过程发生伴随着水的生成
C．多肽中B的数目等于C的数目
D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。