1、生命活动的主要承担者蛋白质教案 教学目标： 知识与技能 说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构和功能。 过程与方法 培养学生跨学科分析综合能力。 收集资料、分析资料的能力。 情感态度与价值观 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 关注蛋白质研究的新进展。 教学重点： 氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构和功能。 教学难点： 氨基酸形成蛋白质的过程。 蛋白质的结构多样性的原因。 教学过程： 氨基酸的种类及结构通式 教师：你能过说出多少种富含蛋白质的食品呢？ 学生：根据生活经验回答。 教师：我们平时所吃的食物中，一般都含有蛋白质，瘦肉、蛋、奶和大豆制
2、品中的蛋 白质含量尤其丰富。蛋白质必需经过消化成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。氨基酸 的结构有什么特点呢？请大家观察 PPT 中的几种氨基酸的结构，思考讨论，这些氨基酸的 结构具有什么共同特点？ 教师：在找共同点之前我先补充几个结构式（讲解氨基和羧基） 教师引导：教师在 PPT 上展示几种氨基酸的结构式，一边引导学生如每个氨基酸上都 有一个氢原子，这点在结构上就是共同点，请同学们自己再找找其他的结构共同点。 学生讨论得出结论：每种氨基酸分子中都含有一个氢原子，一个氨基和一个羧基。 教师总结： NH2COOH（提示
3、学生四个基团可写不同方位） 这个结构通式用一句话来说就是-每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)， 并且氨基和羧基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（R 表示）氨基酸之间的区别在于 R 基不同。同学们想一想，所有的氨基酸，每种氨基酸都只 能有一个氨基和一个羧基吗？比如天冬氨酸有两个羧基，赖氨酸有两个氨基，说明并不是 每种氨基酸都只有一个氨基和羧基，可能在 R 基团里会出现一个或多个氨基、羧基，也就 是说，每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。说到这儿有没有同学想过，是不是只要有 氨基和羧基，就是氨基酸呢？为什么呢？ 学生：不是，氨基和羧基要连接在同
4、一个碳原子上。 教师：嗯很好，有的同学已经注意到了，课本上第二句话告诉我们，一个氨基和一个羧基 必须连接在什么样的原子上-不同的碳原子上还是同一个碳原子上？ 学生：连接在同一个碳原子上！ 教师：对，同一个碳原子上！所以同学们要注意了，不仅要有氨基和羧基，还必须要有一 个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，也就是说每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基 连接在同一个碳原子上，只要满足这条件，它就是氨基酸。 教师：现在请同学们返回去思考，为什么有些食品当中要添加氨基酸呢？难道人体不能自 己合成吗？ 学生：有一些（氨基酸）是人自身不能合成的。 教师：对了，有的氨基酸是无法在人体细胞内合成的，如赖氨酸和色氨
5、酸，但它又是构成 蛋白质所不可缺少的，所以这类人体无法合成的、必需从外界摄取的氨基酸我们称为必需 氨基酸，这类氨基酸成人是 8 种，婴儿是 9 种。而人体自身可以合成的氨基酸就归为非必 需氨基酸。请同学们把这 8 种氨基酸记在本子上：甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、 苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。识记顺口溜：甲来写一本亮色书。 蛋白质的结构及其多样性 教师：蛋白质是一种生物大分子，往往是由很多个氨基酸构成的，那些氨基酸之间是 如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？请同学们自己观察课本 21 页 2-4 由氨基酸形成蛋白 质示意图，并阅读 22 页的内容，尝试用自己的话去归纳氨基酸形成蛋白质
6、的过程。 学生：氨基酸之间相互连接形成多肽链，多肽链盘曲折叠构成蛋白质。 教师：很好，大体上思路很清晰，总结得不错。现在我们要学习的是，氨基酸之间通 过什么样的形式连接在一起？假设这是两个不同的氨基酸（板书），我们从化学的角度去 看，氨基酸属于一种化学物质。同学们注意看一下，在这两个氨基酸中，你们觉得什么基 团之间最容易发生化学反应？ 学生：氨基和羧基 教师：对，相对来说氨基和羧基更容易发生化学反应，那我们再具体来看一下氨基和 羧基的结构，它们的结构中那一部分能够发生反应，产物是什么？ 学生：羟基和氢能够结合生成水 教师：很好，也就是说 R1 氨基酸的氨基和 R2 氨基酸的羧基发生反应脱出一份
7、子水， 形成一个新的化学键，把两个氨基酸分子连接起来，而我们把这个新形成的化学键称为肽 键（-CO-NH-） 。也就是说，氨基酸分子之间，一个氨基酸中的氨基和另一个氨基酸中的 羧基相连接脱去一份子水，形成肽键使氨基酸连接在一起的方式叫做脱水缩合。同学们注 意一下，脱水数目和肽键数目存在着什么样的数量关系？ 学生：脱水数目等于肽键数目！ 教师：假如我告诉你们，两个氨基酸形成的化合物叫做二肽，三个氨基酸形成的化合 物是三肽，四个是四肽，请问 11 个氨基酸形成的化合物叫做什么？18 个呢？ 学生：十一肽和十八肽 教师：对，很好。我们把由三个或三个以上氨基酸形成的化合物统称为多肽，而多肽 常常呈链状
8、，所以我们又把多肽称为肽链。肽链盘曲折叠就形成了具有空间结构的蛋白质。 师生共同归纳总结： 脱水缩合 盘曲折叠 氨基酸 肽链（一条或多条） 蛋白质（具有空间结构） 教师：蛋白质都是按这种方式合成的，虽然只是一条途径，但是据估计，生物界的蛋 白质种类多达 10101012种，请同学们根据蛋白质的合成方式，分析一下蛋白质种类繁多 的原因。（可以根据情况提示学生：蛋白质在合成之前，想要改变，能从哪些地方下手使 蛋白质发生变化，就是蛋白质种类繁多的原因。） 学生讨论回答：因为组成蛋白质的氨基酸的种类，数量，排列次序不同。 教师：对。首先，氨基酸种类不一样蛋白质也就不一样。然后组成蛋白质的氨基酸数 目很
9、多，氨基酸数目不一样蛋白质也会不一样。还有氨基酸按一定的顺序连接形成多肽链， 即使两条肽链省的氨基酸种类和数目一样，只要排列顺序不相同，形成的多肽链就不相同， 合成的蛋白质也不一样。除了氨基酸的种类、数目、排列次序不同会造成合成的蛋白质不 同外，还有没有什么原因会形成不同种类的蛋白质？（用手圈着蛋白质合成方式上的“空 间结构”） 学生：空间结构不一样，蛋白质也会不一样 教师：对，很好。可能有些同学觉得蛋白质的空间结构有点抽象不好理解。打个比方， 氨基酸的种类、数目、排列顺序就好像人的身高、体重和着装。大多数同学都遇到过这种 情况，有时候走着走着，发现前面俩女生身高、体重、着装都一样，可是一回头，唉呀妈 呀，长得咋就这么不一样捏？蛋白质的空间结构就像人的五官一样，肽链盘曲折叠方式不 一样空间结构就不一样，立体感也就不一样。可以说蛋白质的空间结构不一样，它们的功 能常常是千差万别，种类自然不一样。所以， 蛋白质种类繁多的原因： 组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目、排列次序不同； 每种蛋白质分子的空间结构不相同。 板书设计： 第 2 节 生命活动的主要承担者蛋白质 氨基酸（20 种）的结构： 通式： NH2COOH 蛋白质的结构： 脱水缩合： 蛋白质合成方式： 蛋白质结构多样性的原因： 教后反思：
