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1、2022年高二生物 組成生物體的化合物(第2課時)教案
(第二課時)
蛋白質(zhì)
講述:蛋白質(zhì)是構(gòu)成原生質(zhì)的最重要的物質(zhì)之一,它在細(xì)胞中的含量只比水少,大約占細(xì)胞干重的50%以上,從蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成上看,它主要是由C、H、0、N4種元素組成的,很多重要的蛋白質(zhì)還含有P、S兩種元素。此外,有些蛋白質(zhì)還含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大,下面可以通過比較得到證明。
投影:計(jì)算下面幾種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量:
H2O(水)、H2SO4(硫酸)、
C3032H4816O872N280S8Fe4(血紅蛋白)
?。▽W(xué)生通過計(jì)算對比,得出
2、蛋白質(zhì)是高分子化合物的結(jié)論。)
(掛圖:顯示胰島素結(jié)構(gòu)模型圖,幫助學(xué)生理解什么是高分子化合物。)
講述:通過胰島素這種蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu),同學(xué)們可以看出,蛋白質(zhì)分子這種高分子化合物的結(jié)構(gòu)確實(shí)是相當(dāng)復(fù)雜,它是由很多氨基酸組成的,所以氨基酸就是組成蛋白質(zhì)的基本單位。那么氨基酸的結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢?下面請同學(xué)們寫出一個甲烷的結(jié)構(gòu)式。
?。ㄒ晃粚W(xué)生在黑板上寫出甲烷結(jié)構(gòu)簡式:)
H?????
|
??? H—C—H
?????? |
?????? H
講述:用一個氨基、一個羧基、一個R基分別取代甲烷中(的三個H,就組成蛋白質(zhì)分子的基本單位氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:
3、
H
|
R—C—COOH
|
NH2
?。ㄍ队埃簬追N氨基酸的結(jié)構(gòu)式。)
H ?????????
|
H—C—COOH
|
NH2
CH3
?? |
H—C—COOH
?? |
??? NH2
SH—CH2
?。?
? H—C—COOH
|
NH2
? 甘氨酸 丙氨酸 半胱氨酸
提問:請同學(xué)們觀察這幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式,它們在結(jié)構(gòu)上有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)?
(回答:共同點(diǎn):每種氨基酸分子至少
4、都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個竣基連在同一個C上;不同點(diǎn):R基不同。)
講述:蛋白質(zhì)分子做為一種高分子化合物,往往是由很多個氨基酸構(gòu)成的,那些氨基酸之間是如何連接在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的呢?
是通過一種叫做脫水縮合的化學(xué)反應(yīng)來完成連接的。
(教師以板圖形式講解兩個氨基酸之間的脫水縮合反應(yīng)。并請同學(xué)注意肽鍵是如何形成的,以及把形成的產(chǎn)物叫做二肽的原因。)
?。ń處熢僖酝瑯拥姆椒?,演示三肽化合物的形成。)
?。ㄓ蓪W(xué)生寫出由四個氨基酸通過脫水縮合形成的四肽化合物結(jié)構(gòu)式,并注明生成的水分子數(shù)和形成肽鍵的數(shù)目。學(xué)生到黑板上演示,如有錯誤予以糾正)
?。⊕靾D:
5、胰島素的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖。以此引出多肽、肽鏈的概念,引導(dǎo)學(xué)生觀察肽鏈及肽鏈所形成的空間結(jié)構(gòu)。)
講述:許多的氨基酸通過肽鏈相互連接成多肽鏈,多肽鏈盤曲折疊構(gòu)成了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)。
脫水縮合
師生共同歸納出:氨基酸———→肽鏈(一條或多條)
盤曲折疊
———→蛋白質(zhì)。
教學(xué)過程
提問:既然蛋白質(zhì)都是按照上述方式構(gòu)成的,那么,為什么會有那么多種類的蛋白質(zhì)呢?
(投影:血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)圖。)
?。▽W(xué)生對血紅蛋白和胰島素的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析。)
?。ɑ卮穑阂?yàn)榻M成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量不同,并且每種蛋白質(zhì)折疊而成的空間結(jié)構(gòu)不同。
6、)
提問:如果組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目相同,每種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也相同,那么,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)就完全一樣了嗎?
講述:下面我們做一個游戲,我這里有S、O、P、T四個英文字母,請大家組成幾個單詞。
?。蹖W(xué)生可組出以下幾個單詞:
stop(停止)、spot(點(diǎn))、 post(郵政)、 pots(壺)。J
講述:大家看到,四個字母按照不同順序排列,組成了不同意義的單詞,那么組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目很多,如果排列順序不同,會不會形成不同種類的蛋白質(zhì)?(學(xué)生表示同意。)
小結(jié):蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因:
?。?)組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目不相同;
(2
7、)組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同;
?。?)每種蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)均不相同。
提問:根據(jù)生物學(xué)中結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的原理,蛋白質(zhì)有多種結(jié)構(gòu),必然會有多種功能,請大家回憶初中生物學(xué)中涉及了蛋白質(zhì)分子的哪些功能?
[學(xué)生經(jīng)過討論可舉出如抗體、酶、激素(胰島素)作用的例子,教師加以歸納,總結(jié)出蛋白質(zhì)的多種功能,即功能的多樣性?!?
?。ń處熃榻B我國在人工合成蛋白質(zhì)上取得的成就,如1965年,我國科學(xué)家在世界上首次合成牛胰島素為揭開生命奧秘所做的貢獻(xiàn)等。)
核酸
講述:核酸是另一類高分子物質(zhì),和蛋白質(zhì)分子一樣,也有自己的基本組成單位,而且具有重要功能。下面請同學(xué)們閱讀
8、教材中核酸一部分的內(nèi)容,然后回答以下問題。
?。ㄍ队埃?
?。?)基本元素組成 。
?。?)基本組成單位是 ,分別由 、 和 三種成分組成。
?。?)核酸包括 、 兩種,分別簡稱為 、 。
?。?)核酸是一切生物體的 ,對于生物體的 和 有極其重要的作用。)
小結(jié):原生質(zhì)中的各種成分只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來,才能協(xié)調(diào)地、有秩序地執(zhí)行各自的功能,表現(xiàn)出生物體的生命現(xiàn)象。
復(fù)習(xí)鞏固(投影):
1.磷脂、血紅蛋白、 DNA、淀粉
9、共同具有的化學(xué)元素是
(?。?
A C、H、0、N; B C、H、0、N、P、S
C C、H、0、P、N; D C、H、0。
2:據(jù)下列結(jié)構(gòu)式,回答問題:
CH3 ??????? H ? ? H
?。????????? | ????????|
H2N—C—CO—NH—C—CO—NH—C—COOH
?。 。 ?|
H CH2 ? CH2
?。 ?|
CO COOH
?。?
NH2
(1)該化合物中有 種氨
10、基酸。
(2)該化合物中有 個肽鍵。
(3)該化合物是由 個氨基酸失去 分子水而形成的,這樣的反應(yīng)叫做 。
(4)該化合物叫做 。
答案:1.D? 2.(1)3、(2)2、(3)3、2、脫水縮合(4)三肽。
(三)蛋白質(zhì)
1.元素組成:C、H、0、N(少量含P、S)。
2.相對分子質(zhì)量:高分子化合物。
3.基本組成單位:氨基酸。
4.脫水縮合:
5.分子結(jié)構(gòu):
脫水縮合
氨基酸———→肽鏈(一條或多條)
盤曲折疊
———→蛋白質(zhì)。
6.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性:
7.蛋白質(zhì)功能的
多樣性:
(四)核酸
?。ㄒ唬〤、H、0、N是組成生物體的基本化學(xué)元素
?。ǘ┓N類主要有20多種
?。ㄈ┓诸?
1.大量元素:C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2.微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
二、組成生物體的化學(xué)元素的重要作用
(一)組成原生質(zhì)的成分
(二)組成多種化合物
(三)影響生物體的生命活動
三、生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性