资源简介

课题 第二章第4节蛋白质是生命活动的主要承担者
课型 新授课
教学内容分析
蛋白质是构成细胞和生物体的重要有机物，是生命活动的主要承担者，在细胞及生物体生命活动中起着至关重要的作用。从知识体系看，本节课是课程标准中“细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子”这一大概念的重要部分。课程标准提出的要求是“阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成”。学好这部分内容对整个高中生物的学习很重要，是后续很多知识学习的基础，如载体蛋白、酶、抗体等。
学习者分析
高一年级的学生在初中阶段已经学习了一些关于蛋白质的知识，对蛋白质是生命活动的物质基础有一定的了解。同时，在日常生活中，学生也接触过各种含有蛋白质的食物，对蛋白质的存在形式有一定的感性认识。学生具备一定的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。在学习过程中，能够通过观察实验现象、分析数据等方式获取知识。此外，学生也具备一定的自主学习能力和合作学习能力，能够在教师的引导下进行探究性学习。
学习目标确定
【学习目标】核心知识“组成生物体的元素和化合物”里有关蛋白质的部分：概述蛋白质的结构和功能，说明氨基酸的结构特点。尝试构建物理模型，并学会肽类物质检测实验原理和方法。【素养目标】生命观念：通过学习蛋白质的组成、结构和功能，学生能够认识到生命是物质的，生命活动是建立在物质基础之上的。理解蛋白质在细胞生命活动中的重要作用，形成结构与功能相适应的生命观念。科学思维：通过类比模型的构建，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，获得或巩固有关概念。科学探究：对生物信息提取、整合、运用的能力——能通过观察、分析、比较等方式处理信息，并得出结论；通过动手操作将活动中的体验与思考迁移到理论知识的学习上。社会责任：通过了解蛋白质与健康的关系，培养学生关注生命健康的意识。引导学生运用所学知识，合理饮食，养成健康的生活方式，增强学生的社会责任感。
学习重点难点
重点：氨基酸的结构特点。蛋白质的功能和结构。难点：氨基酸的结构通式；蛋白质功能多样性的原因。
学习评价设计
采用自主构建思维导图的形式，考查学生对知识的掌握和内化程度。
学习活动设计
（一）导入新课【科学前言】播放新闻视频，2024年诺贝尔化学奖授予大卫·贝克等三位科学家，以表彰他们在蛋白质结构预测和设计方面的卓越贡献。实际上自1838年蛋白质被发现至今，一百多年来，人们对它的研究一直在继续，那么，为什么这么多科学家都要研究蛋白质，蛋白质对于我们的生命活动究竟有多重要，蛋白质又具有怎样的结构和功能呢？带着这样的疑问，开启我们今天的学习之旅。教师引导：蛋白质是生命活动的主要承担者，具有哪些功能呢？设计意图：通过科学前沿信息，激发学生的学习兴趣，引导学生思考蛋白质的重要性，自然地导入新课。新课讲授任务一：阅读 P28-29思考归纳，学生讨论，每小组选派一名学生代表总述。1.组成生物体的常见蛋白质都有哪些？2.这些蛋白质分别起着什么作用？3.蛋白质这么多样的功能与它的组成和结构有关吗？1.蛋白质的功能学生阅读教材P28“蛋白质的功能举例”的图文材料，小组合作归纳蛋白质的不同功能。（1）结构蛋白学生代表归纳总结：蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。①展示细胞和生物体的结构图片，如细胞膜、肌肉、毛发等，指出其中的蛋白质成分。②举例说明结构蛋白的重要性，如胶原蛋白是皮肤、骨骼、肌腱等组织的主要成分，它赋予这些组织弹性和韧性。设计意图：让学生了解蛋白质在细胞和生物体结构中的作用，培养学生的观察能力和分析能力。（2）催化作用学生代表归纳总结：细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶是蛋白质。①展示酶催化化学反应，让学生直观地了解酶的作用。②介绍几种常见的酶，如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等，说明它们在人体消化过程中的作用。设计意图：让学生了解蛋白质在催化化学反应中的作用，培养学生的科学思维能力。（3）运输作用学生代表归纳总结：有些蛋白质具有运输物质的功能。①播放血红蛋白运输氧气，让学生了解血红蛋白的作用。②介绍其他具有运输作用的蛋白质，如细胞膜上的载体蛋白，它能够运输离子、小分子等物质进出细胞。设计意图：让学生了解蛋白质在运输物质中的作用，培养学生的分析归纳能力。（4）信息传递和调节作用学生代表归纳总结：有些蛋白质①讲述胰岛素调节血糖，让学生了解胰岛素的作用。能够传递信息，调节机体的生命活动。②介绍其他具有信息传递和调节作用的蛋白质，如生长激素等。设计意图：让学生了解蛋白质在信息传递和调节生命活动中的作用，培养学生的科学思维能力。（5）免疫作用学生代表归纳总结：抗体是具有免疫功能的蛋白质。①讲述抗体与抗原结合，让学生了解抗体的作用。②介绍其他具有免疫作用的蛋白质，如免疫球蛋白、干扰素等。设计意图：让学生了解蛋白质在免疫中的作用，培养学生的分析归纳能力。强化练：蛋白质的主要功能与实例连线，考查学生记忆效果。过渡语：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的空间结构，结构多样性决定功能多样性，引导学生建立生物学观念：结构与功能观。蛋白质还具有多样性，人体内有数万种不同的蛋白质，那么组成这数万种蛋白质的原料来源于哪里呢？是食物吗？日常会摄入肉蛋奶等高蛋白食物，食物中的蛋白质能直接被消化吸收吗？引导学生思考：我们从食物中摄取的蛋白质如何为我们所用？学生思考回答：蛋白质必需经过分解成氨基酸才能被人体吸收和利用。从而认同氨基酸是组成蛋白质的基本单位。2.蛋白质的基本组成单位 —— 氨基酸任务二：阅读P29--30思考讨论1.氨基酸的结构特点有哪些？学会构建球棍模型。2.部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，那么它们存在什么位置？3.推出氨基酸的结构通式？4.组成人体蛋白质的氨基酸的种类及分类依据？教师讲解：任务二内容给学生安排了课前预习作业，在预习时同学们是否思考过“氨基酸”这一名词与其结构之间的对应关系。氨—氨基，酸—羧基，并引用球棍模型氨气和乙酸理解。（1）氨基酸的结构特点教师讲解：氨基酸是组成蛋白质的基本单位，其结构通式为：①展示几种不同的氨基酸分子结构模型，让学生观察并总结氨基酸的结构特点。②引导学生分析氨基酸的结构通式，指出其中的氨基（—NH2）、羧基（—COOH）、中心碳原子、氢原子（—H）和侧链基团（R）。③强调氨基酸的结构特点：每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 【特别提醒】氨基、羧基、R基的书写 ①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。 ②避免两种错误格式 a.写成NH2、COOH、R。 b.写成NH3、—NH3、HCOOH等。 ③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别过渡语：那么氨基酸结构简式中各基团位置是固定不变的吗？通过构建模型来检验。【学生活动】指令：球棍模型小组构建氨基酸立体结构模型（分别构建甘氨酸、丙氨酸和天冬氨酸），彩泥模型小组构建氨基酸结构简式平面模型。各组同学展示成果，可见各基团位置是可变的，进一步认识氨基酸结构特点，立体空间结构。设计意图：让学生了解氨基酸的结构特点，为后续学习蛋白质的结构奠定基础。通过观察和分析，培养学生的科学思维能力。学以致用：判断几种分子是不是构成蛋白质的氨基酸。（2）氨基酸的种类教师讲解：组成蛋白质的氨基酸约有 21 种，根据人体能否合成，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。①介绍必需氨基酸和非必需氨基酸的概念，说明人体需要从食物中获取必需氨基酸。②列举几种常见的必需氨基酸和非必需氨基酸，如赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等是必需氨基酸，丙氨酸、甘氨酸等是非必需氨基酸。通过口诀帮助学生记忆成人所需的8种必需氨基酸。每一种蛋白质都一定含有21种氨基酸吗？不一定，健康生活，合理膳食。设计意图：让学生了解氨基酸的种类，培养学生的归纳总结能力。课堂小结教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括蛋白质的功能、氨基酸的结构特点、种类和分类。教师强调蛋白质在生命活动中的重要作用，以及结构与功能相适应的生命观念。布置作业：构建思维导图，检验学习成果。设计意图：帮助学生梳理本节课的重点知识，强化对蛋白质的认识，培养学生的生命观念。演示实验引语：展示某种风味饮料，其中含有牛脾肽和核桃肽，老师对成分产生疑问，该如何检测？学生答：用双缩脲试剂检测。因多肽中含肽键，检测原理：双缩脲试剂A液0.1g/mlNaOH溶液制造碱性环境，碱性环境条件下，双缩脲试剂B液0.01g/mlCuSO4中Cu2+与肽键发生反应，生成紫色物质。结果：通过检测形成紫色物质，初步鉴定待测样液中含有肽类物质，那么肽类物质是如何形成的呢？下一课时讲解。设计意图：设有悬念，激发学生学习兴趣度。
板书设计
2.4蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能：催化、结构、运输、免疫、调节二、基本单位——氨基酸（展示彩泥模型）
作业与拓展学习设计
1.完成练习册习题。2.查阅资料，了解蛋白质在疾病诊断和治疗中的应用，并写一篇短文介绍蛋白质与医学的关系。3.设计一个实验，探究温度对蛋白质活性的影响。设计意图：通过练习册习题，巩固学生对本节课知识的掌握，培养学生的自主学习能力和探究能力，引导学生关注生命健康，增强社会责任感。
特色学习资源分析、技术手段应用说明
运用现代教育技术，PPT中插入新闻视频、声音、图像、动画等信息，激发学生学习积极性，事半功倍。注重实践操作，创建学生活动，构建球棍立体模型，并用彩泥模型构建氨基酸结构通式平面模型，学生在实操过程中体会到学习的快乐，获得了成就感。实践出真知，通过演示实验来检测风味饮料中肽类物质，有利于拉近知识与生活的关系。
教学反思与改进
高中生物学课程的核心任务，毫无疑问就是提高学生的生物学学科核心素养。生物学学科核心素养包括:生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。蛋白质的结构和功能的知识，属于学科核心知识(组成生物体的化合物)，在教学过程中应该引起教师的重视，若按常规以讲授法为主的教学方式来进行教学，尽管也能讲得很清楚，但学生对知识的吸收率不高。本课围绕“结构决定功能”这一生物学基本观点展开教学，先介绍了蛋白质的功能，再介绍组成蛋白质的基本单位氨基酸。蛋白质的功能相对简单,先引导学生结合教材内容及搜集资料进行总结,再通过连线方式进行巩固。对于氨基酸的结构特点,教师出示几种氨基酸的结构简式,让学生通过小组合作的方式归纳总结出氨基酸的结构特点,使他们在获得知识的同时体会到合作学习的乐趣。课中还设计了构建氨基酸立体球棍模型和彩泥平面结构模型环节,既加深了学生对氨基酸的结构特点的认识,又培养了学生的动手能力和空间观念。为了更好地达成教学目标,教学中,教师要注重提高模型建构中学生的参与性、课堂教学中生成性教学资源的运用等问题。

展开更多......

收起↑