福建省2016年优质录像课评比《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计12
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约3400字。
人教版•普通高中•生物•必修1•第2章 第2节
生命活动的主要承担者—蛋白质
教学设计
福建浦城第一中学
颜芳
“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计
一、教材分析
教材内容和地位:“生命活动的主要承担者——蛋白质”是人教版必修1《分子与细胞》模块中第2章第2节的内容。本节的教学要求是阐明蛋白质是由氨基酸为基本单位组成,是具有一定的结构和功能的复杂生物大分子,认识蛋白质的空间结构对其功能起决定性的作用。
本章的知识也是学习其他模块必备的基础。该单元阐述的生物大分子的结构和功能,不仅是学习细胞的结构、功能、代谢和繁殖等知识的基础,而且也是学习遗传与进化、稳态与环境等知识的基础。蛋白质的结构与功能也是学习激素调节机制的必要前提。
二、学情分析
学生对蛋白质知识的了解可能仅限于知道我们的饮食要富含蛋白质,而生物学科里的分子水平的内容非常抽象,并且学生原来从来没有接触过有机化学,所以要来理解组成蛋白质的氨基酸的结构特点、氨基酸形成蛋白质的过程等知识难度非常大。基于此考虑,在教学过程中通过动画设计,让学生在避免补充有机化学知识,加大学习压力的前提下,对氨基酸的结构特点有了非常直观而且深刻的理解。通过设计四次学生活动环节,让学生主动参与。通过部分学生数量、队型的改变,使学生在活动中掌握氨基酸是如何脱水缩合形成蛋白质的,以及在此过程中肽键的数量变化。通过排列三种颜色圆形卡片形成多肽了解蛋白质结构多样性的原因。
对生物大分子结构的研究,常采用分层认识的方法:蛋白质的组成和结构的教学,可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和盘曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。
三、教学目标
1、知识目标
(1)说明氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程
(2)概述蛋白质的结构和功能
2、能力目标
(1)培养学生跨学科的分析综合能力
(2)收集资料、分析资料的能力
3、情感目标
(1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者
(2)关注蛋白质研究的新进展
四、教学重点
1、氨基酸的结构特点,氨基酸形成蛋白质的过程
2、蛋白质的结构和功能
五、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
六、教具准备
1、教师课件
2、三种颜色圆形卡纸若干
七、课时安排 1课时
八、教学过程
教师行为 学生行为
一、导入:
二、讲授新课
1、组成蛋白质的元素
2、蛋白质的相对分子质量
3、氨基酸的种类
4、氨基酸的结构通式
5、蛋白质的结构层次
6、蛋白质结构多样性的原因
7、蛋白质的功能
三、小结
四、布置课后作业
同学们上节课我们学习了组成细胞的化合物,这些化合物可以分为几大类?
那么在有机化合物中含量最多的化合物是?
自然过渡:对,蛋白质含量最多,充分体现出蛋白质具有重要的作用,是生命活动的主要承担者。
学生活动1
举例说出富含蛋白质的食物
同学们早上吃早餐了吗?吃了些什么?其中有没有包含蛋白质的食物呢?
请两位学生作为代表说出自己早餐吃的食物。
教师总结:不错,两位同学吃的早餐中都富含蛋白质,我们将含有蛋白质的食物进行归类,肉类,蛋类、奶类等食物富含蛋白质。(通过PPT展示出各类食物图片)
① 组成蛋白质的元素
给出两种常见蛋白质的分子式
请同学们认真观察两种蛋白质的分子式,尝试着总结出构成蛋白质的元素有哪些?
教师总结:组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N,有的蛋白质还含有P、S,甚至有些还含有Fe、Mn、Zn等元素。
②蛋白质的相对分子质量
请同学们再认真观察两种分子的原子个数和相对分子量,说明了什么?
教师总结:因此我们把蛋白质称为生物大分子。
过渡:那么蛋白质这种生物大分子能够被我们人体直接吸收利用吗?
讲述原因:蛋白质必需经过消化形成氨基酸才能被人体吸收和利用。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
接下来我们来进一步认识氨基酸
③氨基酸的种类
让学生阅读课本第21页“与生活的联系”中的内容。了解什么是必需氨基酸、什么是非必需氨基酸。
学生活动 2
认识氨基酸的结构
给学生三分钟时间观察课本20页给出的四种氨基酸,并找出相同的结构。(PPT展示四种氨基酸)
请一位学生作为代表上台指画出四种氨基酸具有的共同的结构。
教师总结:
方框中的结构是氨基酸共有的结构,三角形部分是不同的结构。
在相同的结构中,左边的结构称为氨基,右边的结构称为羧基,下面的结构称为R基也叫侧链基团(板书:-NH2、-COOH、R基)。
其他氨基酸的结构和以上四种氨基酸结构相似,不同之处在于R基不同,因此可用一个结构通式来代表二十种氨基酸的结构。
由氨基酸的结构通式可知:要成为组成蛋白质的氨基酸在结构上要满足什么条件:(1)每一个氨基酸分子都至少有一个氨基和一个羧基,(2)并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
练一练:给出四种分子让学生判断哪些是属于氨基酸哪些不属于。
过渡:从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
让学生观察课本21页图2-4,总结蛋白质的结构层次。
学生活动 3
演示脱水缩合过程
首先通过PPT中的动图演示两个氨基酸如何形成二肽,一个氨基酸的羧基提供一分子羟基,另一个氨基酸的氨基提供一分子氢,然后脱去一分子水,氨基酸剩下的结构进行缩合,形成二肽,这个过程称为脱水缩合。中间新形成的化学键称为肽键(板书:肽键,-CO-NH-)。再利用动图展示三个氨基酸脱水缩合形成三肽。
请若干学生演示二肽、三肽、多肽的形成,并让学生总结形成的肽键数,脱去水分子数。
多肽链形成后还需盘曲折叠,才能形成具有复杂空间结构的蛋白质。
学生活动 4
演示蛋白质结构多样性的原因
请三位同学上台展示出各自排列出的一种三肽和一种五肽。
学生展示结果:
教师引导:
若比较上述的①②,可得出什么结论?
若比较上述的①④,可得出什么结论?
若比较上述的①③,可得出什么结论?
紧接着教师展示一根铁线,这根铁线就好比一条多肽链,将其盘曲折叠成不同的构型,也就代表着具有各种各样空间结构的蛋白质。
蛋白质的功能
让学生阅读课本23页有关蛋白质功能的内容并总结
完成名校学案9-11页的内容
学生答:两大类,分别是无机化合物和有机化合物。
齐声回答:蛋白质
学生们积极举手,纷纷想要分享自己早餐吃的食物。
学生甲:豆浆、面包、鸡蛋。
学生乙:牛奶、肉包。
学生认真观察总结:组成元素有C、H、O、N、S、Fe
学生通过观察后答:原子个数多,相对分子量庞大。
学生齐声回答:不能
学生阅读课本内容,并将有关概念画起来。
学生观察并相互讨论。用不同的图形框出相同和不同的结构。
学生代表上台指画出相同的结构
学生动手,在作业纸上写一遍氨基、羧基中文以及化学符号。
学生尝试总结氨基酸的结构通式:
现学现用学生迅速判断出氨基酸分子。
学生总结:
两位学生代表两种氨基酸,上台表演二肽的形成,展示-NH2举左手,展示-COOH举右手,模拟脱水缩合,一个同学的左手牵另一个同学的右手,牵手部位代表肽键。增加到三个、四个同学,以及增加到八个同学分别展示形成一条肽链和两条肽链时的情形。
最后全体学生总结:肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数-肽链数
学生们利用桌面上三种不同颜色的卡片进行排列组合,排出了多种的三肽和五肽。
学生通过动手排列,轻松总结出蛋白质结构多样性的原因:
比较①②得出:氨基酸种类不同形成的肽链不同。
比较①④得出:氨基酸数目不同形成的肽链不同。
比较①③得出:氨基酸排列顺序不同形成的肽链不同
肽链的空间结构千差万别。
学生总结蛋白质功能:
(1) 结构蛋白
(2) 催化作用
(3) 运输作用
(4) 调节作用
(5) 免疫作用
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