教学设计sect24蛋白质是生

教学目标：

1.通过“组装胶原蛋白”的活动，概述蛋白质的一级结构和空间结构，阐明蛋白质结构多样性的原因。

2.通过胶原蛋白和血红蛋白的结构和功能分析，阐明蛋白质的功能以其完整空间结构为基础，而空间结构与组成它的氨基酸序列密切相关，从分子水平感悟结构与功能的关系。

教学重点：

1.氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链盘曲折叠形成复杂的空间结构。

2.蛋白质的功能以其特定的空间结构为基础。

教学难点：

1.氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链盘曲折叠形成复杂的空间结构。

蛋白质的功能以其特定的空间结构为基础。

教学过程

温故知新

回忆上节课所学知识，列举蛋白质的功能，由结构与功能的关系将研究视角从功能转向结构，回忆氨基酸的结构通式。

教师抛出疑问：氨基酸与胶原蛋白的结构相去甚远，氨基酸如何构成大分子的蛋白质呢？本节课继续探究蛋白质的结构。

蛋白质的结构（二）

1.氨基酸脱水缩合形成肽链

教师借助教具边讲边完成氨基酸脱水缩合的动画演示，并利用化学式讲解相邻氨基酸间，一个氨基酸的氨基脱掉氢原子，一个氨基酸的羧基上脱去羟基，两个氨基酸通过共价键（肽键）相连，形成二肽，同时氢与羟基结合生成水，实现脱水缩合过程。多个氨基酸脱水缩合形成肽链。

学生活动3：用上节课准备好的氨基酸卡片，模拟脱水缩合过程，拼出三肽。借助物理模型抽象概括氨基酸数、肽键数、脱水数间的数学关系。

2.肽链结构的多样性

教师展示自己组装的三肽中的氨基酸序列，学生观察自己手中的三肽序列，枚举3个不同的氨基酸共有6种不同的序列。借助模型，区分肽链的N端与C端，明确以上6种三肽均为不同的三肽。

在教师提供的不同情境中，计算得出：①体内常见的20种氨基酸组成的三肽可能有种；②含有个氨基酸的胶原蛋白分子可能有20种。总结肽链的多样性来源于氨基酸的种类、数目、排列顺序。

3.蛋白质的空间结构

教师继续补充胶原蛋白空间结构相关知识：在胶原蛋白肽链中，不断出现“甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸”三肽循环，其中甘氨酸的氨基与羟脯氨酸的羟基间形成氢键作用，使肽链发生规律的螺旋，形成纤长的纤维状结构。在三条肽链间，通过二硫键形成共价连接，使胶原蛋白在肽链的基础上形成三股螺旋的结构，类比麻绳和棉线，解释胶原蛋白纤长、强韧的特性。

4.蛋白质的多样性

梳理蛋白质结构多样性的成因：肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序多样，盘曲折叠方式多样导致空间结构千变万化。强调肽链中氨基酸序列对蛋白质空间结构的决定性作用。

蛋白质结构与功能的关系

蛋白质结构异常的反例分析：胶原蛋白中甘氨酸被丙氨酸替换后，无法形成三股螺旋的空间结构，导致胶原蛋白功能异常，人体出现凝血障碍。缺乏维生素C导致羟脯氨酸合成受阻，胶原蛋白中氢键难以形成，螺旋状结构无法维持，胶原蛋白功能丧失，个体出现坏血病。血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代，蛋白凝聚呈纤维状，导致红细胞结构异常，出现镰刀型细胞贫血症。

通过胶原蛋白、血红蛋白结构异常引起功能丧失的案例分析，强化蛋白质功能以其特定的空间结构为基础，而蛋白质的空间结构是由肽链中氨基酸的序列决定的。

教师讲解蛋白质的变性相关知识：在某些物理或化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。讲解酒精的消毒杀菌原理，通过分析变性的蛋白质在消化吸收中的优势，分析火的使用、摄入熟食的进化意义。

蛋白质的水解

教师展示上节课的实验，浸入胰蛋白酶中的胶原蛋白手术缝合线的分解情况，缝合线并未分解，造成冲突，提升兴趣。结合真实情境理解在实践中手术缝合线不能太快被分解。展示浸于胰蛋白酶中1周的手术缝合线，观察到一定程度的分解现象。

学生活动4：借助学具，将三肽模型“水解”为“氨基酸”。

教师讲解水解的原理和过程。

对本节课2课时的内容进行梳理和小结：

概念：蛋白质是生命活动的主要承担者；蛋白质的组成单位是氨基酸；20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，形成了结构和功能极其多样的蛋白质。

观点：蛋白质是生物特有的大分子物质，是生命赖以存在的物质之一；蛋白质的功能以其完整的空间结构为基础，空间结构又与组成它的氨基酸序列密切相关。

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