蛋白质教案完美版.docx
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蛋白质教案完美版
蛋白质教案
教学课题:
第四节蛋白质
教学目标:
知识目标:
了解氨基酸的结构特点及性质;了解肽键及多肽;了解蛋白质的组成;初步掌握蛋白质的重要性质和检验方法;了解蛋白质的用途。
能力目标:
通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识,再辅以习题训练培养学生的创新思维能力。
情感目标:
通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;通过中国合成胰岛素这一伟大成就,激发学生爱国主义思想感情,民族自豪感。
由1931年我国学者吴宪提出蛋白质变性学说,激发学生积极进取,追求真理的热情和建设祖国的责任感。
重点、难点:
重点:
蛋白质的化学性质;观察和抽象思维能力的培养。
难点:
肽键的形成;科学抽象能力的培养。
教学方法:
实验探究法
教具准备:
演示实验及课件
学法指导:
阅读、实验、推理
教学课时:
1课时
教学过程设计
【导入】前面几节课我们学习了葡萄糖、淀粉、油脂这些人类生命活动过程中所需营养物质的有关知识。
今天我们将接着来研究在人类生命活动过程中的不可缺少的,而且一切重要的生命现象和生理机能都离不开的物质?
【板书】第四节蛋白质
【板书】一、蛋白质的存在
【讲述】蛋白质在希腊文中的意思是“第一”,蛋白质是组成细胞的基础物质,广泛存在于动物的肌肉、皮肤、血液、毛、发、蹄、角等中。
植物的种子中。
以及酶、某些激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体等中
蛋白质是生命的基础。
【设问】既然蛋白质是生命的基础,那么,你知道蛋白质是由那些元素所组成的?
是由什么物质构建而成的呢?
【板书】三、蛋白质的组成
蛋白质是一类非常复杂的化合物,其分子中含有C、O、H、N、S等元素。
蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万,蛋白质属于天然高分子化合物。
1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的——结晶牛胰岛素。
这是科学史上的一大成就,可以说是科学史上又一“丰碑”。
在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中,做出了重要贡献。
【讲解】蛋白质在的作用下能发生水解,水解得到最终产物为α-氨基酸。
蛋白质+水α—氨基酸
这也就是说蛋白质是由α-氨基酸发生缩聚反应而生成的,由此可见α-氨基酸是构建天然的高分子化合物——蛋白质的基石。
【设问】什么叫氨基酸?
概念:
羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。
你能写出下面氨基酸的结构简式:
⑴α-氨基乙酸(甘氨酸)
⑵α-氨基丙酸(丙氨酸)
⑶α-氨基戊二酸
⑷α-氨基-β-苯基丙酸(苯丙氨酸)
【讲解】连有羧基的碳原子叫α碳原子,与α碳原子相连的碳原子叫β碳原子。
羧酸分子里的α碳原子上的氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。
【设问】氨基酸分子中含有哪些官能团?
-COOH是个酸性基团还是碱性基团?
-NH2是个酸性基团还是碱性基团?
氨基酸能不能与碱发生反应,能不能与酸发生反应?
那么既含有-COOH又含有-NH2的氨基酸应该具有什么性质呢?
【讲解】氨基酸分子中含有-COOH和-NH2,既能与碱发生反应,又能与酸发生反应,氨基酸具有两性,即既具有酸性又具有碱性。
【板书】四、蛋白质的性质
【板书】1.蛋白质的两性
【设问】蛋白质是由氨基酸缩聚而成,那么蛋白质分子中有没有多余的羧基与氨基呢?
羧基与氨基的存在将会使蛋白质具有什么性质?
什么是蛋白质的盐析?
有何应用?
在学习乙醇、苯酚时,曾有同学询问过杀死细菌、消灭病毒的原理?
列举常用的消毒方法,你知道其中的原理吗?
什么是蛋白质的变性?
有何应用?
哪些因素可使蛋白质变性?
这两种性质有何区别?
蛋白质溶液中加入强酸、强碱、重金属盐、醛、紫外线或加热等均会使蛋白质变性,此过程不可逆。
2.蛋白质的盐析
【演示实验】分组实验:
1.取20mL鸡蛋白溶液放入试管;
2.然后再向试管中加入饱和Na2SO4,若现象不明显可滴入少量CH3COOH。
思考得出结论:
向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4、Na2SO4等盐溶液时,会使蛋蛋白质溶解度
【设问】由这一实验可得出什么结论?
在蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。
此过程不可逆。
回答:
会让病人喝牛奶或吃鸡蛋;热消毒、酒精消实验:
什么是蛋白质的颜色反应?
列举你所知道的能够产生特征颜色的反应。
1.用试管取2mL鸡蛋白溶液;
2.滴加几滴浓硝酸,微热。
回答:
灼烧。
有烧焦羽毛气味的是毛织物。
【板书】五、蛋白质的用途
如何鉴别蛋白质?
列举你所知道的所有方法。
简述蛋白质在人体内的代谢过程。
【投影片展示】
各种生物酶均是蛋白质
【板书】六、核酸与酶
12.酶的催化作用有何特点?
酶有那些重要的应用?
【指导阅读提纲】
了解核酸、酶在生物体中的作用;
【小结】学生归纳总结后打出投影。
【投影】
蛋白质的主要化学性质:
【作业】课本第106页第4、5题。
9.工业生产中蛋白质有哪些重要应用?
【投影】随堂检测
一、选择题
1.下列过程中,不可逆的是( )。
(A)蛋白质的盐析 (B)酯的水解
(C)蛋白质的变性 (D)氯化铁的水解
2.为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝,可以选用的方法是( )。
(A)滴加浓硝酸 (B)滴加浓硫酸
(C)滴加酒精 (D)灼烧
3.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入( )。
(A)甲醛溶液 (B)CuSO4溶液
(C)饱和Na2SO4溶液 (D)浓硫酸
4.下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中(A)、(B)、(C)、(D)标出了分子中不同的键,当蛋白质发生解时,断裂的键是( )。
二、填空题
5.蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质,其中______不是高分子化合物,这三种物质水解的最终产物分别是蛋白质→________淀粉→_________;脂肪→_________;在蛋白质水解的最终产物分子中,含有_________官能团。
6.若将氨基乙酸和丙氨酸混合反应(在一定条件下)最多可得_______种二肽。
附:
随堂检测答案
1.(C)2.(D)3.(C)4.(C)
5.脂肪 氨基酸 葡萄糖 硬(软)脂酸和甘油 氨基和羧基
6.4种
教学教案
教学内容生命活动的组要承担者——蛋白质执教者指导老师
教学目标
知识目标:
1、说明氨基酸的结构特点
2、掌握氨基酸构成蛋白质的过程
3、理解蛋白质多样性的原因
4、概述蛋白质的功能,认识蛋白质是生命活动的主要承担者
技能目标:
1、掌握构成蛋白质的氨基酸的判断方法
2、掌握氨基酸和蛋白质关于失水数、肽键数、肽链数、相关分子量的计算
情感目标:
1、通过氨基酸的性质认识,同学们树立矛盾具有对立面和统一面的意识
2、通过了解必需氨基酸和非必需氨基酸,鉴别虚假和夸大广告,树立科学正确的的消费观和和健康的饮食观
3、通过了解我国首次成功合成人工胰岛素,增强同学们的生物兴趣、激发同学们的民族自豪。
教学重点
教学难点
教学重点:
1、氨基酸的结构及其形成蛋白质过程
2、蛋白质的结构和功能
教学难点:
1、氨基酸形成蛋白质过程
2、蛋白质的结构多样性的原因
教学环节
时间
分配
教师行为(讲授、提问、演示等)
学生行为(参与的活动、预想的回答)
板书
2min
第2章第2节
生命活动的主要承担者——蛋白质
一、氨基酸及其种类
1、元素组成
2、结构通式(共同点)
3、结构特点
a至少含有一个氨基和一个羧基,
b有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子
4、氨基酸的种类
a必需氨基酸
b非必需氨基酸
二、蛋白质的结构及其多样性
1、氨基酸形成蛋白质的过程—脱水缩合
A、原料:
两个氨基酸(三个或三个以上氨基酸)
B、产物:
水、二肽(多肽)
C、化学键:
肽键
导入
2min
带领同学们回忆上一节所学习的内容——细胞中的元素和化合物。
教师提问:
在这节可开始之前,先请同学们回忆上一节课的内容,上一节同学们学习了细胞内中的元素及化合物。
请大家说说看,在细胞鲜重中含量最多的是哪种物质?
那么,在细胞干重中含量最多的又是是哪种物质?
教师:
是的,今天我们学习的内容就是蛋白质!
蛋白质不仅在细胞中干重含量最多!
它的功能也很强大,它是生命活动的主要承担者!
学生回答:
回答:
水
学生回答:
蛋白质
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
3min
教师提问:
我们平常吃的食物中,有许多种类是含有丰富的蛋白质的!
请同学们根据自己的生活经验,列举一下都有哪些呢?
教师概括:
这么多种富含蛋白质的食物其实可以划分为三大类:
第一类是豆制品,第二类是奶制品,第三类是蛋类,第四类蛋类。
这些种类和例子恰好可以回答“问题探讨”部分的第一个问题!
教师:
接下来,我们看第二、第三个问题!
(这两问分别考察蛋白质的作用和氨基酸,这两个问题同学们目前还无法回答,待学习完了本节课,这些问题都可以迎刃而解了)
教师:
第三问谈到氨基酸。
那么氨基酸是什么东西呢?
其实,蛋白质虽然很重要!
但是它的分子量很大,属于生物大分子,不能直接被人体吸收!
蛋白质必需在消化道中水解成小分子的氨基酸,才能被人体吸收和利用。
所以说氨基酸是蛋白质彻底水解的产物,是组成蛋白质的基本单位!
学生回答:
、鸡蛋、牛奶、、豆浆、瘦肉、豆腐、腐竹、黄豆、鸡汤、鱼等豆制品
氨基酸的结构特点
5min
教师提问:
我们学习蛋白质必须从它的基本组成单位氨基酸学起。
这也是我们本节课学习的重点!
板书:
氨基酸以及种类
我们要了解一种物质,首先必须了解它的组成和结构!
我们学习氨基酸也是一样的!
(板书)
接下来,请同学们看到,第20页的“思考与讨论”部分,下面给出的是四种氨基酸的结构,请同学们观察并思考第一个问题,氨基酸哪几种元素组成?
教师:
我们可以看到,这些氨基酸主要由几种元素组成呢?
分别是哪四种?
教师:
好的,接下来同学们解决第二个更加重要的问题——结构!
同学们继续观察20页那四种氨基酸的结构,找一找,它们化学结构有什么共同点?
给同学们一分钟时间!
一边找,一边把它们的共同的结构部分画下来!
(现在老师教大家一种方法,拿出一张纸,把所有的氨基酸盖住,然后慢慢地从上往下移动,一边移一边画)
老师:
大家画好了吧!
通过刚才的观察和寻找,大家发现每种氨基酸哪部分是相同的?
教师:
我们把相同的部分,也就是上半部分写出来,我们从左到右分别是~~~)
现在,我们逐个逐个来认识各部分的结构!
(首先看到结构里有很多陌生的短线,这些短线将各个原子连接在一起。
,其实短线其实称为化学键,每一种元素,是几价的就可以连接几个化学键。
C是正四价,所以连接四个化学键
教师:
我们再来看,C的左边有这样一个共同的结构,老师划线!
这个结构称为氨基,氨基其实可以看成氨气脱去一个氢形成的。
氨基除了这种写法(板书缩写式),还可以写成(板书展开式),左边是氨基缩写式,右边这个是展开式!
因氮是负三价的,形成三个化学键。
但是连原子的化学键可以省略不写,所以这两条短线省略了!
但是没有连接原子的化学键却不能省略!
所以这条氨基短线不能去掉呢?
不能,去掉了就不是氨基了!
看清楚了吧!
接下来我们看C的右边,右边都有这个结构—展开式,这也可以看做一个整体(划线板书),称为羧基!
这个是它的展开式,羧基的缩写式是(板书),要把连原子的短线去掉,再氧放下来再添一条直线上!
不连原子的短线不能去掉!
氨基,羧基,不管展开式还是缩写式,大家都要学会辨认!
好了,我们看到氨基酸有氨基,也有羧基!
氨气呈碱性,所以氨基也呈碱性!
氨气有氨基就是碱性的!
但是羧基呈酸性,有羧基的一大类物质可以成为羧酸。
有氨基的羧酸,叫做氨基酸!
所以,氨基酸的名称和结构是有紧密联系的,看到没有?
我们看到,氨基酸的氨基和羧基不是随意地相连的!
他们是连接在同一个碳原子上的!
这个碳原子称为中心碳原子!
中心碳原子,除了连有氨基,连有羧基,还连着一个氢原子!
氨基酸的通式完成了没有?
没有!
碳原子可以形成四个化学键。
这里连个三个,还少第四个!
大家再回到思考与讨论部分,我们每种氨基酸第四个化学键连的部分是不相同的!
从左到右分别~~我们课本把第四个基团,用R来取代,称为R基,也叫侧链基团。
教师提问:
这里的R基相当于数学中的未知数X,可以代替一种基团,是可以变化的!
所以R基也可以做可变基团!
每一种R基就对应一种氨基酸。
氨基酸除了R基部分不同,其他部分是相同的。
教师:
怎么判断一种物质是不是构成蛋白质的氨基酸呢?
我们就可以根据氨基酸的结构通式来判断!
凡是不符合通式就不是氨基酸,或者不是组成蛋白质的氨基酸。
(我们生物学的氨基酸都是组成蛋白质的氨基酸,都要符合这个通式)
(如何记住氨基酸的结构通式,老师告诉大家一个诀窍!
)
学生阅读教材“思考与讨论”
学生回答分别是C、H、O、N。
学生:
动手寻找
同学们回答:
找好了!
上半部分!
氨基酸的结构通式
5min
教师:
氨基酸的通式间接地表明了氨基酸的结构特点,判断氨基酸除了根据通式,其实还可以根据特点!
特点比通式更简单、容易记!
现在,我们对照通式,一起概括氨基酸的结构特点!
a
b
学生:
上来写出结构通式。
必需氨基酸和非必需氨基酸的区别
3min
刚才提到每一种R基对应一种氨基酸,在人体中,氨基酸的R基的种类有20多种,所以人体中有20多种组成蛋白质的氨基酸!
课本上分为两类,一类称为是必需氨基酸,另一类是非必需氨基酸!
如果望文生义,是不是只有必需氨基酸是需要呢?
而必需氨基酸就可以不要呢?
大家看一下黄色部分是怎么给它们下定义的!
给大家半分钟时间!
通过阅读,我们发现,这两类氨基酸我们人体都需要!
它们分类的标准是——人体细胞能不能自身合成。
必需氨基酸人体细胞不能自身合成,只能从外界食物中获得!
所以必需氨基酸缺乏的概率更大,所以在某些食物中会添加必需氨基酸!
一般情况下,我们平时吃的食物中均含有丰富的必需氨基酸,只要饮食全面均衡,不需要额外的药物补充。
非必需氨基酸是不是一定不会缺呢?
人体合成非必需氨基酸是需要蛋白质原料的。
长期饥饿的人或者长期吃单一食物,也是有可能缺乏缺乏必需氨基酸的。
学生回答:
不是
蛋白质的结构以及其多样性1、脱水缩合
2、肽键、二肽、多肽、肽链
5min
3min
前面提到,氨基酸的结构,但氨基酸是如何形成蛋白质的呢?
我们课本把氨基酸形成蛋白质的这个过程称为脱水缩合!
脱水缩合,顾名思义,脱水即着脱掉水,意味着有水生成,缩合,意味着有氨基酸连接在一起!
现在,我们从最简单的脱水缩合学起,只有两个氨基酸参加!
大家看到课本22页的图2-5,图中上半部分有两个氨基酸!
左边一个,右边一个!
它们的R基分别是R1和R2
教师提问:
那么图中紫色阴影部分代表了什么?
分别代表了那两个基团?
教师提问:
大家继续观察一下,紫色阴影中,哪部分是脱去水的结构?
教师指出:
虚线方框部分,我们可以发现,氨基酸参加参加脱水缩合,氨基和羧基并不是整个都脱去!
而是脱去虚线方框部分!
即羧基脱一部分,氨基脱一部分!
羧基脱去的部分,是—OH,这个称为羟基,氨基脱去的部分是氢。
这样两个氢一个氧,恰好形成了水分子!
紫色部分的羧基和氨基,脱去水后,连在了一起,形成了绿色的部分,绿色的部分就不是羧基和氨基了,我们把它称为肽键!
写作(板书),肽键是CN键,同样的不能把短线去掉!
两个氨基酸参加脱去水后,正是通过肽键这个结构连接在了一起,这个的产物称为二肽。
以此类推,三分子氨基酸参加,产物叫三肽,四分子氨基酸参加,产物叫四肽!
教师提问:
教师总结:
三肽或三肽以上的和称为多肽,三肽、四肽、五肽都是多肽!
多肽是长链状的,又可以称为肽链!
如果把肽链比喻成糖葫芦,氨基酸就山楂,两个山楂之间的棍子就是肽键!
二肽、三肽、四肽、五肽可以简写化成(教师板书)
大家可以看到
2个氨基酸氨基酸形成一条肽链的时候,几个肽键?
脱去几分子水?
3个氨基酸呢形成形成一条肽链的时候?
形成几个肽键?
脱去几分子水?
2
4个氨基酸形成一条肽链的时候呢?
形成几个肽键?
脱去几分子水?
3
我们发现:
a形成一条肽链
肽键数目=脱水数=氨基酸数-1
b氨基酸现成多条肽链
肽键数目=脱水数=氨基酸数-肽链数
合并:
肽键数=脱水数目=氨基酸数-肽链数
教师提问:
关于氨基酸的脱水缩合,是会出很多计算题的!
为什么呢?
因为有规律呀!
(接下来同学们看到22页左边的问号部分!
学生回答:
分别代表了左边氨基酸的羧基,和右边氨基酸的氨基。
学生回答:
虚线方框部分,
学生回答:
三肽
学生回答:
四肽
学生上来填表!
蛋白质多样性的原因
a.氨基酸种类多样性
b.氨基酸数目多样性
c.氨基酸形成肽链时,氨基酸的排列顺序多样性
d.肽链的盘曲、折叠方式以及其形成的空间结构具有多样性
这四个多样性造成了蛋白质具有多样性
蛋白质的功能
在本章首节我们提到了蛋白质的拉丁文意思是首要的物质。
蛋白质到底有什么重要的功能呢?
1.生物体的结构成分。
2.新陈代谢的催化剂──酶。
3、运输的功能。
4、对生命活动起调节作用
5、参与机体防御机能
除了课本上的例子,大家还能做出补充吗?
6、作为受体,起接受和传递信息的作用
例如,接受各种激素的受体蛋白,接受外界刺激的感觉蛋白(如味蕾上的味觉蛋白)
7、运动的功能
例如,肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白,是肌肉收缩系统的必要成分,它们伴随着肌原纤维的收缩而产生运动。
细菌的鞭毛或纤毛蛋白也能产生类似的活动。
近年来发现,在非肌肉的运动系统中也普遍存在着运动蛋白。
8、调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达。
(如阻遏蛋白等。
)
总结:
(1)——结构蛋白
构成细胞和生物体结构的重要物质
(2)——功能蛋白
催化、运输、调节、免疫
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
蛋白质合成过程中有关计算
1.氨基酸数,肽链数,肽键数和失去水分子数的关系
肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数
(1)至少含有的游离氨基或羧基=肽链数
(2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数.
3.蛋白质中含有N,O原子数的计算
(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子数总数
(2)O原子数=肽键数+2х肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数
蛋白质相对分子质量=氨基酸数目х氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数х18
5.DNA的碱基数:
mRNA碱基数:
氨基酸数=6:
3:
1
板书设计
第2章第2节生命活动的主要承担着——蛋白质
蛋白质:
肉类、蛋类、奶制品、豆制品
一、氨基酸及其种类
1、元素组成:
2、氨基酸的结构通式
3、氨基酸的结构特点以及性质
a至少一个氨基,至少一个羧基,同一个碳原子
b两性
4、氨基酸的种类
a必需氨基酸(能)
b非必需氨基酸(不能)
二、蛋白质的结构及其多样性
1、方式:
脱水缩合
板书:
(反应式)
a原料:
氨基酸(二个、三个、四个```)
b反应部位:
羧基、氨基
c特殊结构:
肽键(一个、两个、三个)
d产物:
水(一个、两个、三个)+二肽或多肽(三肽、四肽)
2、蛋白质多样性的原因
a氨基酸种类多样性
b氨基酸数目多样性
c氨基酸形成肽链时,排列顺序多种多样
d肽链盘曲、折叠,形成的空间结构多样性
导师
意见
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