第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
【教学目标与核心素养】
【教学重难点】
教学重点: 氨基酸的结构特点以及氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链、蛋白质的过程。
教学难点:蛋白质的结构和功能,蛋白质的结构多样性的原因。
【教学过程】
导入
教师:同学们上课了,在上课之前,老师问一下大家,今天早上同学们吃早餐的时候有喝牛奶了么? 学生:有/没有
老师:那同学们有自己买过牛奶么?同学们平时买牛奶或喝牛奶的过程中有没有多那么一点用心,注意到牛奶列表上大量含有那些物质么? 学生:蛋白质
老师:很好,同学们都是很细心的人,牛奶是一类含高蛋白的物质,那么除了牛奶之外,同学们还有没有留意的到生活中哪些物质含有高蛋白的吗? 学生:鸡蛋,豆浆,瘦肉等
老师:同学们回答得很好,我们每天都摄入大量的蛋白质,蛋白质是我们生命活动中一类中要的物质,同学想一下我们摄入的蛋白质能不能被我们人体直接吸收? 学生:能/不能/不知道 新授
老师:蛋白质是大分子物质,需要分解成氨基酸才能被人体吸收利用。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。那么氨基酸又是一种什么物质呢?它有具有什么结构特点呢?
(老师板书:基本组成单位:氨基酸。)
(学生思考,讨论。老师在黑板上画出几种氨基酸的结构) 老师:现在同学们观察黑板上这几个氨基酸有什么特点?
学生:中心都有一个碳原子 ,与碳原子相连的三个共价键都含有相同的基团,但一个共价键所含的基团不同。
老师:同学们都观察的很仔细。结构的中心是碳原子,-NH2称之为氨基,-COOH称之为羧基,-H 为氢原子,那么与另一个键连接的那个不同基团我们用一个-R基来表示。其实不仅这些氨基酸有这个结构特点,其它氨基酸也符合这个结构。所以我们可以用一个通式来表示。下面同学跟老师写这个通式
。通过这个通式同学们可以蛋白质有哪些基本元素么?
学生:C H O N
老师:对,但是有些蛋白质还含有P S,有些含有Fe Zn M n 等微量元素 (老师板书:组成元素:C H O N P S)
老师:同学们在学校或在家里,父母和老师都有要求同学们不要挑食,那同学们知道他们的良苦用心么? 学生:不知道
老师:因为组成蛋白质的氨基酸有20 种,这20 种氨基酸分为必须氨基酸和非必需氨基酸。但是这里的划分并不是根据字面意思来理解的。必须氨基酸是人体不能合成的,需要从外界来获得的,它含有8种,非必需氨基酸是人体可以合成的,它含有12种。所以同学们不要挑食才能获得不同的氨基酸,我们身体的营养才会协调。
(课堂练习:老师在黑板上写几个结构,让同学们识别它们是否为氨基酸) 老师:我们学习了氨基酸的结构,那么它又是怎样合成蛋白质的呢? 学生:不知道
老师:其实它是通过脱水缩合形成蛋白质的,那么什么又是脱水缩合呢,同学们看书然后后告诉我。
学生:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。 (老师板书:脱水缩合)
老师:那么老师以两个氨基酸为例,解释二肽的形成过程 (老师板书
:)
老师从这图中,同学们能看出水的氢原子与氢氧根离子分别来自那个基团么? 学生:氢氧根来自羧基,氢离子来自氨基
老师:同学们回答得非常对。二肽是两个氨基酸脱水缩合而成,那么三肽就是三个氨基酸脱水缩合而成,依次类推,四肽,五肽也同理。很多氨基酸相连就形成链状,我们称之为肽链,同学有没有注意到一条肽链至少有一个氨基和一个羧基。 学生:嗯。
老师:现在我们来梳理一下蛋白质的形成过程,首先由化学元素C,H,O,N,P,S等形成氨基酸,再由氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链经过一定的加工形成蛋白质。我们知道蛋白质是千差万别,那构成蛋白质多样性的原因是什么呢?
(老师板书: 蛋白质多样性形成的原因: 与此同时老师拿一条有20 种不同的珠子形成的绳子代表肽链,折叠成不同的形状) 师生共同归纳:蛋白质多样性的原因 (1) 组成每种蛋白质的氨基酸种类,数目不同 (2) 组成每种蛋白质的氨基酸 排列次序不同 (3) 每种蛋白质分子的空间结构不同
讨论:蛋白质的结构多种多样,在细胞中承担的功能也是多样的,下面同学们看课本图2-7我们一起来了解蛋白质的功能。 (老师板书:蛋白质的功能,学生讨论)
老师:加以归纳,它的作用主要表现为以下几个方面 (1) 有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质(结构蛋白)
(2) 有些蛋白有催化作用(酶) (3) 有些蛋白有调节作用(激素蛋白) (4) 有些蛋白有运输作用(运输蛋白) (5) 有些蛋白有免疫作用(抗体)
总结:今天我们不仅学习了有关蛋白质的基础知识,而且了解了蛋白质的重大作用,所以同学们不要挑食,热爱生活,珍惜生命。氨基酸合成蛋白质是本章的重难点,下面我们通过做一些练习来进一步加深对今天学的知识理解。 作业
1.胰岛素和血红蛋白的基本组成单位分别是( )
A.核苷酸和氨基酸 B.氨基酸和核苷酸 C.氨基酸和氨基酸 D.单糖和核苷酸 答案:C 解析:胰岛素和血红蛋白都是蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,核酸的基本组成单位是核苷酸,多糖的基本组成单位是单糖。 2.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( ) A.绝大多数酶是蛋白质
B.蛋白质是由许多核苷酸分子相互连接而成的 C.有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 D.有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 答案:B
3.一条肽链共有76个肽键,则它所含有的氨基和羧基的数目至少是( ) A.77和77 B.76和76 C.6和6 D.1和1
4.下列关于氨基酸种类的叙述,正确的是( )
A.自然界中的氨基酸约有20种 B.生物体内的氨基酸有20种 C.构成蛋白质的主要氨基酸约有20种 D.构成蛋白质的氨基酸有20种