蘇教版高一生物《細胞中的生物大分子》教案

　　第 3 課時蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

　　一、教學目標

　　(一)知識與技能

　　1 .說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

　　2 .概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

　　(二)過程與方法

　　1 .通過閱讀思考，引導學生歸納出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

　　2 .引導學生分析氨基酸縮合成膚的化學過程示意圖，易于學生對蛋白質(zhì)相關(guān)知識的理解。

　　(三)情感態(tài)度與價值觀

　　認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進展。

　　二、重點、難點

　　蛋白質(zhì)分子的組成和功能。蛋白質(zhì)分子的組成和功能。

　　三、教學過程

　　【 導入新課 】

　　教師利用多媒體顯示劣質(zhì)嬰幼兒奶粉導致“大頭兒”的圖片資料，指出劣質(zhì)嬰幼兒奶粉對嬰幼兒健康的危害及其原因。師：哪些常見食品中富含蛋白質(zhì)?生：大豆制品如豆?jié){、豆腐等;奶制品如牛奶、奶粉、酸奶等，還有肉、蛋、魚等等。師：如何鑒定市場上銷售的一些食品如奶粉是否含有蛋白質(zhì)呢?

　　【 推進新課 】

　　(一)鑒定蛋白質(zhì)師：鑒定蛋白質(zhì)的原理是在雙縮脈試劑中的 NaOH 溶液形成的堿性條件下，蛋白質(zhì)分子中的膚鍵與 Cu 岌入產(chǎn)生紫色的顏色反應。根據(jù)這種顏色反應，可以鑒定生物組織中蛋白質(zhì)的存在。教師活動：將學生按 4 人一組，分成若干小組，分別鑒定雞卵清蛋白、牛奶、豆?jié){、市售嬰兒食用奶粉。

　　【 方法引導 】

　　1 .利用多媒體演示利用大豆制備大豆組織研磨液的過程。

　　2 .教師演示制備雞卵清蛋白稀釋液的方法：取一個雞蛋，用鑷子在一端敲碎一小塊蛋殼，用吸管從蛋殼的碎孔處吸取 0 . 5 mL 蛋白液滴人燒杯中。向小燒杯中加入 5 mL 水，攪拌均勻，加以稀釋。并指出制備稀釋液的原因：蛋白液稀釋不夠，與雙縮脈試劑發(fā)生反應后會粘固在試管的內(nèi)壁上，使反應不易徹底，并且試管也不易刷洗干凈。

　　學生實驗： ( l )取 2 支潔凈試管編號 A 、 B 備用。 ( 2 )分別配制 0 . 19 / mL 的 NaOH 溶液和 0 . 019 / mL 的 Cu - 以 〕 溶液，在試劑瓶上標明試劑名稱備用。 ( 3 )根據(jù)自己選擇的鑒定材料制備相應的稀釋液，各取 3 mL 加人 A 、 B 試管中。 ( 4 )向 A 試管中加人 2 mL NaOH 溶液，輕輕振蕩試管，搖勻。觀察試管中顏色變化。 ( 5 )再向 A 試管中加人 3 一 4 滴 Cu 岌).溶液，輕輕振蕩試管，搖勻。觀察試管中顏色變化。

　　學生討論交流： ( l )你鑒定得到的現(xiàn)象是什么? ( 2 )為什么要設置 B 組實驗? ( 3 )雙縮脈試劑與斐林試劑都由 NaOH 和 Cu3 玉組成，兩者有什么不同?

　　教師適當提示：從溶液濃度、原理和使用方法等幾方面進行比較。 ( 1 )紫色的顏色反應。 ( 2 )作為對照作用。 ( 3 )不同點主要有以下幾方面： ① 溶液濃度不同斐林試劑由質(zhì)量濃度為 0 . 19 / mL 的 Na0H 溶液和質(zhì)量濃度為 0 . 059 / mL 的 CuS ( )溶液配制而成，雙縮脈試劑的成分是質(zhì)量濃度為 0 . 19 / mL 的 Na0H 溶液與質(zhì)量濃度為 0 . 019 / mL 的 CuS ( )溶液。 ② 使用原理不同斐林試劑實質(zhì)是新配制的一定濃度的 Cu ( OH ) ：溶液，在加熱條件下，與葡萄糖(可溶性還原糖)能夠生成磚紅色的 C 吸 0 沉淀，而葡萄搪本身氧化成有萄糖酸：雙縮服試荊實質(zhì)是在堿性環(huán)境下的 C 了十與雙縮服作用，形成縈色的絡合物。 ③ 使用方法不同使用斐林試劑時，先把 NaoH 溶液和 Cu3 頭溶液混合，立即使用。雙縮脈試劑使用時，先加 NaOH 溶液，然后加人 CuS 氏溶液。

　　師：蛋白質(zhì)是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，那么人體內(nèi)各種蛋白質(zhì)是不是從食物中直接獲得的呢?生：食物中蛋白質(zhì)要經(jīng)過消化分解成氨基酸，這些氨基酸吸收進人細胞后再重新合成蛋白質(zhì)，人體的蛋白質(zhì)與食物中的蛋白質(zhì)是不一樣的。

　　師：組成蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?

　　生：氨基酸。教師利用投影顯示 20 種氨基酸名稱。

　　【 課堂小結(jié) 】

　　利用多媒體顯示丙氨酸、谷氮酸、接氮酸、半脫氨酸四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，啟發(fā)學生觀察四種氮基酸的結(jié)構(gòu)式，比較四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式有什么共同特點，有什么不同點?

　　學生討論歸納：共同點：每個氨基酸至少有一個氨基和一個梭基，至少有一個氨基和一個梭基連接著同一個碳原子，這個碳原子還與一個氫原子相連。不同點：不同氨基酸分子具有不同的 R 基。師：谷氨酸含兩個一 C ( X 〕 H ，賴氨酸含兩個一 NH ：。學生活動：歸納寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

　　師： ( 1 )鑒定蛋白質(zhì)的原理是什么?(蛋白質(zhì)與雙縮脈試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應) ( 2 )蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?寫出其結(jié)構(gòu)通式。師：氨基酸是小分子物質(zhì)，它是如何形成生物大分子蛋白質(zhì)的呢?

　　【 推進新課 】

　　教師活動：利用多媒體動畫演示兩個氨基酸分子脫水縮合形成二膚的過程，并特別顯示膚鍵(一 NH 一 CO 一)，同時指出：由兩個氨基酸分子脫水縮合形成的物質(zhì)叫二膚。

　　師：形成二膚過程中脫去的一個水分子中 H 原子來自哪兒? 0 原子來自哪兒?

　　生：脫去的水分子中 H 原子來自一個氨基酸分子的氨基和另一個氨基酸分子的梭基; O 原子來自一個氨基酸分子的梭基。教師活動：演示 3 個氨基酸脫水縮合形成三膚的過程。

　　師： ( 1 )由三個氨基酸脫水縮合形成的物質(zhì)叫什么? ( 2 )形成三膚時脫去幾分子水?三膚中含有氨基和狡基各幾個?

　　生：脫去 2 分子水，形成兩個膚鍵，至少含有 1 個氨基和 1 個狡基。

　　師：若有 n 個氨基酸脫水縮合形成一條膚鏈，平均每個氨基酸分子的相對分子質(zhì)量是 a ，則脫去水分子多少?形成幾個膚鍵?形成的膚鏈中至少含有氨基和竣基各多少個?形成的多膚鏈的相對分子質(zhì)量是多少?

　　生：脫去水分子： n 一 1 ;形成膚鍵： n 一 1 ;膚鏈中至少含有氨基和梭基各一個;形成多膚鏈的相對分子質(zhì)量為 an 一 18 ( n 一 1 )。

　　教師活動：投影顯示胰島素分子的結(jié)構(gòu)圖，并說明胰島素是由 51 個氨基酸脫水縮合形成，含有兩條膚鏈。啟發(fā)學生思考胰島素分子合成時形成的膚鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)和分子中含有的氨基和狡基數(shù)?(形成 49 個膚鍵，脫去水分子 49 個，分子中含有的氨基和狡基數(shù)至少各 2 個)

　　師： ( 1 )若一個蛋白質(zhì)分子中由 n 個氨基酸脫水縮合形成，含有 m 條膚鏈，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為 a ，則形成蛋白質(zhì)過程中脫去水分子是多少?該蛋白質(zhì)分子中含有肚鍵多少個?至少含氨基和梭基各是多少?該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量是多少? ( 2 )血紅蛋白是人體紅細胞中的主要成分，它由 574 個氨基酸形成，共含有 4 條膚鏈，那么一個血紅蛋白分子含膚鍵多少?至少含有氨基和狡基多少?

　　生： ( l )脫去水分子 n 一 m 個，含膚鍵 n 一 m 個，至少含有氨基和梭基各 m 個，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量是 na 一 18 ( n 一 m )。 ( 2 )含有 570 個膚鍵，至少分別含有 4 個氨基和狡基。

　　課件展示：氨基酸數(shù)、膚鍵數(shù)、失去水分子數(shù)及蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量關(guān)系表：

　　師： ( 1 )上表中 1 ? 3 這三種多膚所含氨基酸數(shù)相同，為什么其生理功能不相同?(構(gòu)成這三種多膚的氨基酸種類和排列順序不同。因此其結(jié)構(gòu)不同，功能也不相同) ( 2 )上表中 3 與 4 , 5 與 6 的功能相似，但具有專一性，主要原因是什么?(組成的氨基酸數(shù)目、種類和排列順序不同，功能也不同)

　　生：(回答略)師：假如有 1 000 個氨基酸形成的具有一條膚鏈的蛋白質(zhì)分子，從理論上說可因氨基酸種類、排列順序的不同而有多少種?這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)分子具有什么特點?

　　生： ( 201 000 種，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)分子的多樣性)教師活動：展示胰島素分子立體結(jié)構(gòu)圖，以顯示其具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，并指出蛋白質(zhì)具有特定的空間結(jié)構(gòu)，這與其功能有密切關(guān)系。

　　生：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)能保持不變嗎?舉例說明。(蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)會隨著環(huán)境條件的改變而改變。如煮雞蛋、燙發(fā)等過程中，就是因高溫破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)而使蛋白質(zhì)變性失活)教師引導學生歸納蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)層次表‘因為組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序的不同，以及蛋白質(zhì)的膚鏈數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)的不同，使蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)具有多樣性，不同蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，其具有的功能也不同。蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與其相應的功能是統(tǒng)一的。

　　學生活動：學生閱讀教材第 21 頁表 2 一 3 ，舉例說明蛋白質(zhì)具有的功能。學生討論并回答：肌肉主要是蛋白質(zhì)。血液紅細胞中的血紅蛋白具有運輸 q 的作用。胰島素可用來治療糖尿病。

　　【 課堂小結(jié) 】

　　蛋白質(zhì)的功能： ( ”催化作用.如醉; ( 2 )運輸作用，如紅細胞中的血紅蛋白; ( 3 )收縮運動作用，如肌肉中的蛋白質(zhì); ( 4 )有機體結(jié)構(gòu)成分，如組成細胞的蛋白質(zhì); ( 5 )免疫作用，如抗體; ( 6 )調(diào)控作用，如胰島素。

　　四、板書設計

　　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

　　1 .蛋白質(zhì)鑒定：雙縮脈試劑+蛋白質(zhì)→紫色反應

　　五、教學反思

　　在本節(jié)課的教學過程中，教師可提出一些思考題，讓學生自主閱讀思考，然后組織學生討論，歸納出多膚的結(jié)構(gòu)特點、膚鍵數(shù)與氨基酸的關(guān)系以及蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因。教師向?qū)W生展示一些蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)示意圖，便可清楚地說明蛋白質(zhì)的化學組成。課前教師要準備好實驗所學器具、試劑和實驗材料，并做好預實驗，預測學生實驗中可能出現(xiàn)的問題。

　　第 4 課時核酸的結(jié)構(gòu)和功能

　　一、教學目標

　　(一)知識與技能

　　1 .說出核酸的種類，簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

　　2 .說明生物大分子以碳鏈為骨架。

　　(二)過程與方法

　　1 .通過示意圖理解核酸可以分為兩大類。

　　2 .將有關(guān)知識設置成問題，通過學生的思考加深對知識的理解

　　(三)情感態(tài)度與價值觀

　　認同生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。.

　　二、重點、難點

　　核酸的結(jié)構(gòu)和功能。

　　三、教學過程

　　【 導入新課 】

　　利用多媒體展示某一刑事案件背景，警察從犯罪現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了非受害人的一根頭發(fā)，運用現(xiàn)代生物技術(shù)手段 ― DNA 指紋法，很快找到了犯罪嫌疑人，并破獲案件。師：人的細胞中含有 DNA ，而每個人的 DNA 都不完全相同，因此，通過分子生物學方法顯示出來的人的 I ) NA 模樣就會因人而異，人們就可以像指紋那樣分辨人與人的不同了，這也就是 DNA 指紋一詞的由來。

　　引導學生思考： ( l )為什么利用 DNA 可以提供犯罪嫌疑人的信息? ( 2 ) DNA 鑒定技術(shù)還可以在哪些方面應用?師生共同討論： ( l ) DNA 是人的遺傳物質(zhì)，每個人的 DNA 都有所不同，因此，從犯罪現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的頭發(fā)、血液等，都能提取到 DNA ，從而能提供犯罪嫌疑人的信息。 ( 2 ) DNA 鑒定技術(shù)還可應用在親子鑒定、一些災難事故中遺體的鑒定等。如在印度洋海嘯中我國就派出了 DNA 鑒定專家組支援有關(guān)國家的災后救援工作。

　　【 推進新課 】

　　師：核酸是細胞中的一類重要生物大分子，它可以分為脫氧核糖核酸( DNA )和核糖核酸( RNA )兩類。那么核酸是由什么物質(zhì)組成的呢?化學上常運用降解法研究物質(zhì)的組成，人們研究發(fā)現(xiàn)核酸的降解產(chǎn)物是核昔酸，將核昔酸進一步降解可生成一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸。

　　提問： ( 1 )核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是什么? ( 2 )畫出組成核酸的基本結(jié)構(gòu)單位的三種小分子物質(zhì)連接示意圖。 ( 3 )組成核酸的基本元素有哪幾種?

　　生： ( 1 )核昔酸( 2 ) (學生板演) ( 3 ) C 、 H 、 O 、 N 、 P教師利用投影顯示 DNA 分子的化學組成和 RNA 分子異同表。教師利用投影顯示DNA 分子的化學組成和 RNA 分子異同表。

　　師： DNA 分子和 RNA 分子的化學組成有什么相同之處?有哪些主要的不同之處?

　　生：(回答略)師：(總結(jié))相同之處是組成核昔酸的磷酸相同.有三種堿基相同;主要不同之處在于：含有的五碳糖和一個堿基不同， DNA 含有脫氧核糖而 RNA 含有核糖， DNA 含有胸腺喻咬而 RNA 中含有尿嗜陡口

　　學生活動：閱讀教材第 22 頁事實 l ，討論如何判斷某樣品核酸是 DNA 還是 RNA ?

　　生：測定樣品核酸中堿基數(shù)目，若核酸中腺漂玲與腳腺心陡相等，鳥嘿吟與胞咬碗相等則為 DNA .若不含腳腺心嘴，而含有尿嚓陡則為 RNA 。學生活動：閱讀教材第 22 頁最后一段。

　　師： ( l ) DNA 與 RNA 在細胞中分布有什么區(qū)別? ( 2 )不同生物的遺傳物質(zhì)是否相同? ( 3 )遺傳物質(zhì)有什么功能?生：(回答略)

　　師：(學生回答后總結(jié)) ( 1 ) DNA 主要分布在細胞核內(nèi)， RNA 主要分布在細胞質(zhì)內(nèi)。 ( 2 )絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA ，少數(shù)病毒只含 RNA , 遺傳物質(zhì)是 RNA 。

　　教師活動：利用多媒體演示淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、 DNA 分子結(jié)構(gòu)示意圖。

　　師： ( l )四種生物大分子的基本組成元素有什么異同點? ( 2 )組成四種生物大分子的基本組成單位是否相同? ( 3 )四種生物大分子在結(jié)構(gòu)上有的呈鏈狀、分支狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，形成這些結(jié)構(gòu)主要依靠哪種元素?

　　生： ( l )相同點是都有 C 、 H 、 O 三種元素，不同點是蛋白質(zhì)還含有 N 等元素，核酸還含有 N 、 P 等元素。 ( 2 )基本組成單位不同。 ( 3 )主要依靠 C 原子。

　　師： C 元素是組成生物體的主要元素之一， c 原子含有 6 個質(zhì)子、 6 個中子和 6 個電子。 C 原子可與多種原子結(jié)合，主要與 C 、 H 、 O 、 N 、 S 等結(jié)合。 C 與 C 之間結(jié)合形成不同長度的碳鏈，構(gòu)成了有機物的基本骨架。

　　【 課堂小結(jié) 】

　　1 .核酸的結(jié)構(gòu)和功能 ( 1 )核酸的元素組成： C 、 H 、 O 、 N 、 P ( 2 )核酸的基本單位：核昔酸 ( 3 ) DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu) ( 4 ) DNA 分子和 RNA 的比較 ( 5 )核酸的功能

　　四、板書設計

　　核酸的結(jié)構(gòu)與功能

　　元素組成： C 、 H 、 0 、 N 、 P

　　基本物質(zhì)：磷酸、五碳糖、含氮堿基

　　基本單位：核昔酸

　　核酸種類 (1 ) DNA、(2) RNA

　　五、教學反思

　　在本節(jié)課的教學過程中，教師可向?qū)W生展示核酸種類、結(jié)構(gòu)示意圖，幫助學生理解核酸可分為 DNA 和 RNA 兩大類，并且它們均由 4 種核昔酸組成。在教學過程中為了達到更好的教學效果，可以把課本中的文字中牽涉到的有關(guān)知識設置成問題，提出來讓學生思考。學生通過上面的“積極思維”活動，已能基本理解核酸的組成規(guī)律，所以這些問題便于學生對知識的理解。學生回答后，教師可以根據(jù)這些知識以示意圖的形式組織起來呈現(xiàn)給學生，讓學生獲得有關(guān)核酸內(nèi)容的系統(tǒng)知識?？偨Y(jié)學過的生物大分子，通過向?qū)W生展示不同碳氫化合物的分子結(jié)構(gòu)示意圖，幫助學生理解生物大分子的基本骨架。
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