苏教版高一生物《细胞中的生物大分子》教案(2)

苏教版高一生物《细胞中的生物大分子》教案

　　第 3 课时蛋白质的结构和功能

　　一、教学目标

　　(一)知识与技能

　　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。

　　(二)过程与方法

　　1 .通过阅读思考，引导学生归纳出氨基酸的结构通式。

　　2 .引导学生分析氨基酸缩合成肤的化学过程示意图，易于学生对蛋白质相关知识的理解。

　　(三)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。

　　二、重点、难点

　　蛋白质分子的组成和功能。蛋白质分子的组成和功能。

　　三、教学过程

　　【 导入新课 】

　　教师利用多媒体显示劣质婴幼儿奶粉导致“大头儿”的图片资料，指出劣质婴幼儿奶粉对婴幼儿健康的危害及其原因。师：哪些常见食品中富含蛋白质?生：大豆制品如豆浆、豆腐等;奶制品如牛奶、奶粉、酸奶等，还有肉、蛋、鱼等等。师：如何鉴定市场上销售的一些食品如奶粉是否含有蛋白质呢?

　　【 推进新课 】

　　(一)鉴定蛋白质师：鉴定蛋白质的原理是在双缩脉试剂中的 NaOH 溶液形成的碱性条件下，蛋白质分子中的肤键与 Cu 岌入产生紫色的颜色反应。根据这种颜色反应，可以鉴定生物组织中蛋白质的存在。教师活动：将学生按 4 人一组，分成若干小组，分别鉴定鸡卵清蛋白、牛奶、豆浆、市售婴儿食用奶粉。

　　【 方法引导 】

　　1 .利用多媒体演示利用大豆制备大豆组织研磨液的过程。

　　2 .教师演示制备鸡卵清蛋白稀释液的方法：取一个鸡蛋，用镊子在一端敲碎一小块蛋壳，用吸管从蛋壳的碎孔处吸取 0 . 5 mL 蛋白液滴人烧杯中。向小烧杯中加入 5 mL 水，搅拌均匀，加以稀释。并指出制备稀释液的原因：蛋白液稀释不够，与双缩脉试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上，使反应不易彻底，并且试管也不易刷洗干净。

　　学生实验： ( l )取 2 支洁净试管编号 A 、 B 备用。 ( 2 )分别配制 0 . 19 / mL 的 NaOH 溶液和 0 . 019 / mL 的 Cu - 以 〕 溶液，在试剂瓶上标明试剂名称备用。 ( 3 )根据自己选择的鉴定材料制备相应的稀释液，各取 3 mL 加人 A 、 B 试管中。 ( 4 )向 A 试管中加人 2 mL NaOH 溶液，轻轻振荡试管，摇匀。观察试管中颜色变化。 ( 5 )再向 A 试管中加人 3 一 4 滴 Cu 岌).溶液，轻轻振荡试管，摇匀。观察试管中颜色变化。

　　学生讨论交流： ( l )你鉴定得到的现象是什么? ( 2 )为什么要设置 B 组实验? ( 3 )双缩脉试剂与斐林试剂都由 NaOH 和 Cu3 玉组成，两者有什么不同?

　　教师适当提示：从溶液浓度、原理和使用方法等几方面进行比较。 ( 1 )紫色的颜色反应。 ( 2 )作为对照作用。 ( 3 )不同点主要有以下几方面： ① 溶液浓度不同斐林试剂由质量浓度为 0 . 19 / mL 的 Na0H 溶液和质量浓度为 0 . 059 / mL 的 CuS ( )溶液配制而成，双缩脉试剂的成分是质量浓度为 0 . 19 / mL 的 Na0H 溶液与质量浓度为 0 . 019 / mL 的 CuS ( )溶液。 ② 使用原理不同斐林试剂实质是新配制的一定浓度的 Cu ( OH ) ：溶液，在加热条件下，与葡萄糖(可溶性还原糖)能够生成砖红色的 C 吸 0 沉淀，而葡萄搪本身氧化成有萄糖酸：双缩服试荆实质是在碱性环境下的 C 了十与双缩服作用，形成萦色的络合物。 ③ 使用方法不同使用斐林试剂时，先把 NaoH 溶液和 Cu3 头溶液混合，立即使用。双缩脉试剂使用时，先加 NaOH 溶液，然后加人 CuS 氏溶液。

　　师：蛋白质是人体必需的营养物质，那么人体内各种蛋白质是不是从食物中直接获得的呢?生：食物中蛋白质要经过消化分解成氨基酸，这些氨基酸吸收进人细胞后再重新合成蛋白质，人体的蛋白质与食物中的蛋白质是不一样的。

　　师：组成蛋白质的基本组成单位是什么?

　　生：氨基酸。教师利用投影显示 20 种氨基酸名称。

　　【 课堂小结 】

　　利用多媒体显示丙氨酸、谷氮酸、接氮酸、半脱氨酸四种氨基酸的结构式，启发学生观察四种氮基酸的结构式，比较四种氨基酸的结构式有什么共同特点，有什么不同点?

　　学生讨论归纳：共同点：每个氨基酸至少有一个氨基和一个梭基，至少有一个氨基和一个梭基连接着同一个碳原子，这个碳原子还与一个氢原子相连。不同点：不同氨基酸分子具有不同的 R 基。师：谷氨酸含两个一 C ( X 〕 H ，赖氨酸含两个一 NH ：。学生活动：归纳写出氨基酸的结构通式。

　　师： ( 1 )鉴定蛋白质的原理是什么?(蛋白质与双缩脉试剂发生作用，产生紫色反应) ( 2 )蛋白质的基本组成单位是什么?写出其结构通式。师：氨基酸是小分子物质，它是如何形成生物大分子蛋白质的呢?

　　【 推进新课 】

　　教师活动：利用多媒体动画演示两个氨基酸分子脱水缩合形成二肤的过程，并特别显示肤键(一 NH 一 CO 一)，同时指出：由两个氨基酸分子脱水缩合形成的物质叫二肤。

　　师：形成二肤过程中脱去的一个水分子中 H 原子来自哪儿? 0 原子来自哪儿?

　　生：脱去的水分子中 H 原子来自一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的梭基; O 原子来自一个氨基酸分子的梭基。教师活动：演示 3 个氨基酸脱水缩合形成三肤的过程。

　　师： ( 1 )由三个氨基酸脱水缩合形成的物质叫什么? ( 2 )形成三肤时脱去几分子水?三肤中含有氨基和狡基各几个?

　　生：脱去 2 分子水，形成两个肤键，至少含有 1 个氨基和 1 个狡基。

　　师：若有 n 个氨基酸脱水缩合形成一条肤链，平均每个氨基酸分子的相对分子质量是 a ，则脱去水分子多少?形成几个肤键?形成的肤链中至少含有氨基和竣基各多少个?形成的多肤链的相对分子质量是多少?

　　生：脱去水分子： n 一 1 ;形成肤键： n 一 1 ;肤链中至少含有氨基和梭基各一个;形成多肤链的相对分子质量为 an 一 18 ( n 一 1 )。

　　教师活动：投影显示胰岛素分子的结构图，并说明胰岛素是由 51 个氨基酸脱水缩合形成，含有两条肤链。启发学生思考胰岛素分子合成时形成的肤键数、脱去水分子数和分子中含有的氨基和狡基数?(形成 49 个肤键，脱去水分子 49 个，分子中含有的氨基和狡基数至少各 2 个)

　　师： ( 1 )若一个蛋白质分子中由 n 个氨基酸脱水缩合形成，含有 m 条肤链，氨基酸的平均相对分子质量为 a ，则形成蛋白质过程中脱去水分子是多少?该蛋白质分子中含有肚键多少个?至少含氨基和梭基各是多少?该蛋白质相对分子质量是多少? ( 2 )血红蛋白是人体红细胞中的主要成分，它由 574 个氨基酸形成，共含有 4 条肤链，那么一个血红蛋白分子含肤键多少?至少含有氨基和狡基多少?

　　生： ( l )脱去水分子 n 一 m 个，含肤键 n 一 m 个，至少含有氨基和梭基各 m 个，蛋白质相对分子质量是 na 一 18 ( n 一 m )。 ( 2 )含有 570 个肤键，至少分别含有 4 个氨基和狡基。

　　课件展示：氨基酸数、肤键数、失去水分子数及蛋白质的相对分子质量关系表：

　　师： ( 1 )上表中 1 ? 3 这三种多肤所含氨基酸数相同，为什么其生理功能不相同?(构成这三种多肤的氨基酸种类和排列顺序不同。因此其结构不同，功能也不相同) ( 2 )上表中 3 与 4 , 5 与 6 的功能相似，但具有专一性，主要原因是什么?(组成的氨基酸数目、种类和排列顺序不同，功能也不同)

　　生：(回答略)师：假如有 1 000 个氨基酸形成的具有一条肤链的蛋白质分子，从理论上说可因氨基酸种类、排列顺序的不同而有多少种?这体现了蛋白质分子具有什么特点?

　　生： ( 201 000 种，体现了蛋白质分子的多样性)教师活动：展示胰岛素分子立体结构图，以显示其具有特殊的空间结构，并指出蛋白质具有特定的空间结构，这与其功能有密切关系。

　　生：蛋白质的空间结构能保持不变吗?举例说明。(蛋白质的空间结构会随着环境条件的改变而改变。如煮鸡蛋、烫发等过程中，就是因高温破坏蛋白质空间结构而使蛋白质变性失活)教师引导学生归纳蛋白质分子结构层次表‘因为组成蛋白质的氨基酸的数量、种类、排列顺序的不同，以及蛋白质的肤链数目和空间结构的不同，使蛋白质分子结构具有多样性，不同蛋白质分子结构不同，其具有的功能也不同。蛋白质分子结构与其相应的功能是统一的。

　　学生活动：学生阅读教材第 21 页表 2 一 3 ，举例说明蛋白质具有的功能。学生讨论并回答：肌肉主要是蛋白质。血液红细胞中的血红蛋白具有运输 q 的作用。胰岛素可用来治疗糖尿病。

　　【 课堂小结 】

　　蛋白质的功能： ( ”催化作用.如醉; ( 2 )运输作用，如红细胞中的血红蛋白; ( 3 )收缩运动作用，如肌肉中的蛋白质; ( 4 )有机体结构成分，如组成细胞的蛋白质; ( 5 )免疫作用，如抗体; ( 6 )调控作用，如胰岛素。

　　四、板书设计

　　蛋白质的结构和功能

　　1 .蛋白质鉴定：双缩脉试剂+蛋白质→紫色反应

　　五、教学反思

　　在本节课的教学过程中，教师可提出一些思考题，让学生自主阅读思考，然后组织学生讨论，归纳出多肤的结构特点、肤键数与氨基酸的关系以及蛋白质种类多种多样的原因。教师向学生展示一些蛋白质的分子结构示意图，便可清楚地说明蛋白质的化学组成。课前教师要准备好实验所学器具、试剂和实验材料，并做好预实验，预测学生实验中可能出现的问题。

　　第 4 课时核酸的结构和功能

　　一、教学目标

　　(一)知识与技能

　　1 .说出核酸的种类，简述核酸的结构和功能。

　　2 .说明生物大分子以碳链为骨架。

　　(二)过程与方法

　　1 .通过示意图理解核酸可以分为两大类。

　　2 .将有关知识设置成问题，通过学生的思考加深对知识的理解

　　(三)情感态度与价值观

　　认同生物界在物质组成上的统一性。.

　　二、重点、难点

　　核酸的结构和功能。

　　三、教学过程

　　【 导入新课 】

　　利用多媒体展示某一刑事案件背景，警察从犯罪现场发现了非受害人的一根头发，运用现代生物技术手段 ― DNA 指纹法，很快找到了犯罪嫌疑人，并破获案件。师：人的细胞中含有 DNA ，而每个人的 DNA 都不完全相同，因此，通过分子生物学方法显示出来的人的 I ) NA 模样就会因人而异，人们就可以像指纹那样分辨人与人的不同了，这也就是 DNA 指纹一词的由来。

　　引导学生思考： ( l )为什么利用 DNA 可以提供犯罪嫌疑人的信息? ( 2 ) DNA 鉴定技术还可以在哪些方面应用?师生共同讨论： ( l ) DNA 是人的遗传物质，每个人的 DNA 都有所不同，因此，从犯罪现场发现的头发、血液等，都能提取到 DNA ，从而能提供犯罪嫌疑人的信息。 ( 2 ) DNA 鉴定技术还可应用在亲子鉴定、一些灾难事故中遗体的鉴定等。如在印度洋海啸中我国就派出了 DNA 鉴定专家组支援有关国家的灾后救援工作。

　　【 推进新课 】

　　师：核酸是细胞中的一类重要生物大分子，它可以分为脱氧核糖核酸( DNA )和核糖核酸( RNA )两类。那么核酸是由什么物质组成的呢?化学上常运用降解法研究物质的组成，人们研究发现核酸的降解产物是核昔酸，将核昔酸进一步降解可生成一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸。

　　提问： ( 1 )核酸的基本结构单位是什么? ( 2 )画出组成核酸的基本结构单位的三种小分子物质连接示意图。 ( 3 )组成核酸的基本元素有哪几种?

　　生： ( 1 )核昔酸( 2 ) (学生板演) ( 3 ) C 、 H 、 O 、 N 、 P教师利用投影显示 DNA 分子的化学组成和 RNA 分子异同表。教师利用投影显示DNA 分子的化学组成和 RNA 分子异同表。

　　师： DNA 分子和 RNA 分子的化学组成有什么相同之处?有哪些主要的不同之处?

　　生：(回答略)师：(总结)相同之处是组成核昔酸的磷酸相同.有三种碱基相同;主要不同之处在于：含有的五碳糖和一个碱基不同， DNA 含有脱氧核糖而 RNA 含有核糖， DNA 含有胸腺喻咬而 RNA 中含有尿嗜陡口

　　学生活动：阅读教材第 22 页事实 l ，讨论如何判断某样品核酸是 DNA 还是 RNA ?

　　生：测定样品核酸中碱基数目，若核酸中腺漂玲与脚腺心陡相等，鸟嘿吟与胞咬碗相等则为 DNA .若不含脚腺心嘴，而含有尿嚓陡则为 RNA 。学生活动：阅读教材第 22 页最后一段。

　　师： ( l ) DNA 与 RNA 在细胞中分布有什么区别? ( 2 )不同生物的遗传物质是否相同? ( 3 )遗传物质有什么功能?生：(回答略)

　　师：(学生回答后总结) ( 1 ) DNA 主要分布在细胞核内， RNA 主要分布在细胞质内。 ( 2 )绝大多数生物的遗传物质是 DNA ，少数病毒只含 RNA , 遗传物质是 RNA 。

　　教师活动：利用多媒体演示淀粉、脂肪、蛋白质、 DNA 分子结构示意图。

　　师： ( l )四种生物大分子的基本组成元素有什么异同点? ( 2 )组成四种生物大分子的基本组成单位是否相同? ( 3 )四种生物大分子在结构上有的呈链状、分支状或环状结构，形成这些结构主要依靠哪种元素?

　　生： ( l )相同点是都有 C 、 H 、 O 三种元素，不同点是蛋白质还含有 N 等元素，核酸还含有 N 、 P 等元素。 ( 2 )基本组成单位不同。 ( 3 )主要依靠 C 原子。

　　师： C 元素是组成生物体的主要元素之一， c 原子含有 6 个质子、 6 个中子和 6 个电子。 C 原子可与多种原子结合，主要与 C 、 H 、 O 、 N 、 S 等结合。 C 与 C 之间结合形成不同长度的碳链，构成了有机物的基本骨架。

　　【 课堂小结 】

　　1 .核酸的结构和功能 ( 1 )核酸的元素组成： C 、 H 、 O 、 N 、 P ( 2 )核酸的基本单位：核昔酸 ( 3 ) DNA 分子的双螺旋结构 ( 4 ) DNA 分子和 RNA 的比较 ( 5 )核酸的功能

　　四、板书设计

　　核酸的结构与功能

　　元素组成： C 、 H 、 0 、 N 、 P

　　基本物质：磷酸、五碳糖、含氮碱基

　　基本单位：核昔酸

　　核酸种类 (1 ) DNA、(2) RNA

　　五、教学反思

　　在本节课的教学过程中，教师可向学生展示核酸种类、结构示意图，帮助学生理解核酸可分为 DNA 和 RNA 两大类，并且它们均由 4 种核昔酸组成。在教学过程中为了达到更好的教学效果，可以把课本中的文字中牵涉到的有关知识设置成问题，提出来让学生思考。学生通过上面的“积极思维”活动，已能基本理解核酸的组成规律，所以这些问题便于学生对知识的理解。学生回答后，教师可以根据这些知识以示意图的形式组织起来呈现给学生，让学生获得有关核酸内容的系统知识。总结学过的生物大分子，通过向学生展示不同碳氢化合物的分子结构示意图，帮助学生理解生物大分子的基本骨架。
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