生命活动的主要承担者——蛋白质的教学设计一、教材分析“生命活动的主要承担者——蛋白质”是高中生物课程标准人教版必修模块1《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”中第二节内容。
本节是在学生已经掌握了细胞中化合物的种类和如何检测生物组织中的蛋白质之后,进行进一步的学习。
通过对氨基酸形成蛋白质过程的学习,分析蛋白质多样性的直接原因和根本原因,从而体会生物多样性的原因。
结合教材及生活实际分析蛋白质的功能,认同蛋白质是生命活动的主要承担者,为本书其他章的学习及高中生物课程其他模块的学习做铺垫。
二、教学目标知识与技能目标（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）阐述蛋白质的结构和功能。
过程与方法目标（1）培养学生跨学科分析综合能力。
（2）收集资料、分析资料的能力。
情感态度价值观目标（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
（2）关注蛋白质研究的新进展。
（3）讨论蛋白质的重要作用。
三、重点和难点重点：氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构和功能。
难点：氨基酸形成蛋白质的过程及涉及的相关计算问题。
四、教学设计思路教学过程是在“学生为主体，教师为主导”的教学理念的指导下进行的，在教学过程中以学生自主学习、小组合作探究学习为主，提高学生的自主学习能力和合作探究能力。
以自学、合学、展学、评学的教学思路进行。
让学生能够真正明确脱水缩合的过程中，物质变化的来龙去脉，以便从整体上认识、理解和掌握脱水缩合过程。
五、教学过程的实施（一）课前内容的检查，查漏补缺由一位同学带领学生复习关于氨基酸和脱水缩合以及蛋白质结构和功能的有关内容，为本节课内容的学习打下基础。
（二）情景导入、展示目标。
【教师】根据本节课的学习目标。
（多媒体展示，强调重难点）从氨基酸脱水缩合引入，引导学生进行思考。
多媒体展示问题。
（三）自主思考、适当点拨【自主1】肽链中氨基酸数、肽键数和水分子数、及肽链数的关系？学生回答：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数教师引导：1.肽键的数目为什么比氨基酸的数目少一个？2.如果形成的是环肽，它们之间的数量关系又是怎样的？（多媒体展示下图）【自主2】肽链中的游离的氨基或羧基的数目分别是多少？环肽中呢？学生回答：游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R 基中含有的氨基或羧基数环肽：游离氨基或羧基数目＝R 基中含有的氨基或羧基数教师：在学生回答之后点评，进一步肯定答案并再次强调原因，让学生理解脱水缩合过程。
（四）小组合作、深入探究【合作1】根据氨基酸如何计算多肽的分子质量？教师：依然在脱水缩合的基础上，引导学生讨论蛋白质分子量的计算，并说出依据的原理小组回答：由于在反应过程中，质量前后守恒，因此蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18教师继续深入问题：以题目的形式让学生分析蛋白质的形成过程中是否只是去掉了水。
总结：1.计算蛋白质相对分子量(1)无二硫键:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18(2)有二硫键(—S—S—)时:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18-二硫键数目×2。
原因:每形成一个二硫键脱去两个氢。
2.D NA 中碱基排列顺序转录为mRNA 中碱基排列顺序,进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。
其数量关系图解如下:DNA(基因) mRNA 蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6 ∶3(最多) ∶1(最多)【合作2】在脱水缩合形成多肽时,C、N、H、O 原子数目前后有什么变化？教师引导：1.发生变化的是那些？没有发生变化的是哪些？2.具体的数目该如何计算？3.根据各原子的特点，如果通过分子式判断氨基酸数目或种类，最好的是根据哪种元素来判断，理由什么？根据问题的层次，理解各原子在反应前后的变化，以及与氨基酸数目、多肽的关系。
（五）针对训练、夯实巩固目的检测学生本节课的知识掌握情况，让学生通过做题来对所学内容学以致用，进一步提升分析和解题的能力。
附学案：第 4 讲生命活动的主要承担者——蛋白质【学习目标】（1）阐述脱水缩合形成蛋白质的过程。
（2）解决相关计算问题课堂探究案蛋白质形成过程分析题型一：氨基酸数、肽键数与脱去水分子数计算【自主1】肽链中氨基酸数、肽键数和水分子数、及肽链数的关系？【拓展】如果形成的是环肽，氨基酸数、肽键数和水分子数、及肽链数的关系又是怎样？【自主2】肽链中的游离的氨基或羧基的数目分别是多少？环肽中呢？【针对训练】1-1.已知天冬酰胺的R 基为—C2H4ON,现有分子式为C63H103O18N17S2 的多肽链,其中含有2 个天冬酰胺。
在上述多肽链中最多有肽键( )A.17 个B.16 个C.15 个D.14 个1-2.一条由39 个氨基酸形成的环状多肽,其中有4 个谷氨酸(R 基为—CH2—CH2—COOH),则该多肽A.有38 个肽键B.可能没有游离的氨基C.至少有5 个游离的羧基D.至多有36 种氨基酸1-3.下列有关图中所示多肽的叙述中,正确的是( )A.由5 个氨基酸缩合而成B.有游离的氨基和羧基各1 个C.有4 种不同的侧链基团D.形成过程中失去了3 分子水1-4.（2018 福建三明一中第一次月考，9）二硫键“-S-S-”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键．如图是由280 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是A.该蛋白质至少有280 个氨基B.形成该蛋白质的过程中脱去了277 个水分子C.该蛋白质至少有2 个游离的羧基D.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定【能力提升】一个由40 个氨基酸组成的多肽化合物，有丙氨酸 5 个，现去掉其中的丙氨酸得到4 条长短不等的肽链（如图），下列有关该过程的叙述，错误的是A.肽键数目减少了7 个B.新生的4 条肽链总共至少有4 个氨基C.如果新生的4 条肽链总共有5 个羧基，那么其中必有1 个羧基在—R（侧链基团上D．4 条肽链若重新连接成一条长链需发生三次脱水缩合题型二：蛋白质相对分子量及其原子、基团数目的计算【合作1】根据氨基酸如何计算多肽的分子质量？【针对训练】2-1.下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号) 及部分肽键放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正确的是( )A．该蛋白质中含有两条肽链，49 个肽键B．图2 中含有的R 基是②④⑥⑧C．从图2 可推知该蛋白质至少含有4 个游离的羧基D．该蛋白质分子量比参与缩合的氨基酸总量减少8822-2.(2016 湖北孝感高中期末,4)氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个2 条链的多肽,相对分子质量12 276,合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA 分子中脱氧核苷酸数目(不考虑终止密码子)依次为( )A.144,864B.144,432C.120,720D.120,360题型三：多肽中各原子数的计算题【合作2】在脱水缩合形成多肽时,C、N、H、O 原子数目前后有什么变化？【针对训练】3-1.(2016 江苏盐城月考)分析多肽 E 和多肽 F(均由 1 条肽链组成) 得到以下结果。
(单位:个)请推算这两种多肽中参与缩合的氨基酸的数目最可能是 ()3-2.（2018 ）鸡红细胞中，每个血 红蛋白分子有 4 条肽链，包括两条 α 链和两条 β 链，每条 α 链由 141 个氨基酸组成，每条 β 链为由 146 个氨基酸组成。
回答下列问题：（1） 一个鸡红蛋白分子中肽键的数目是，肽键在（细胞器） 中合成。
Β 链含有半胱氨酸，其分子式为C 3H 7NO 2S ，则其R 基由 （元素符号）元素组成。
组成血红蛋白的重要的微量元素是。
（2） 鸡红蛋白（适合/不适合）做蛋白质的鉴定材料，因为 。
（3） 某蛋白质由 n 个氨基酸组成且仅为一条链，其分子式为CmHpNqOwS2，并且是由下列4 种氨基酸组成的，那么该蛋白质彻底水解后将会得到个乙。
【归纳总结】1.计算蛋白质相对分子量(1)无二硫键:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18(2)有二硫键(—S—S—)时:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18-二硫键数目×2。
原因:每形成一个二硫键脱去两个氢。
2.D NA 中碱基排列顺序转录为mRNA 中碱基排列顺序,进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。
其数量关系图解如下:DNA(基因) mRNA 蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6 ∶3(最多) ∶1(最多)课后巩固案1.对本节内容进行梳理，落实。
2.写出本节还存在的疑惑。
3.书面作业：(2018 北师大实验中学第一次月考，51) 血管紧张素原是血浆中的一种球蛋白。
下图为血管紧张素原在①、②作用位点被酶切后转变为血管紧张素Ⅰ、Ⅱ的示意图，图中氨基酸名称均为略写，如天门冬氨酸略写为“天门冬”。
请回答问题：（1）血管紧张素原在细胞内的合成场所是，血管紧张素Ⅱ分子中有个肽键。
（2）正常情况下，当血压偏低时，血浆中的肾素使血管紧张素原转变为生物活性较低的血管紧张素Ⅰ，血浆中的血管紧张素转换酶再将其转变成血管紧张素Ⅱ。
血浆中的血管紧张素Ⅱ能够强烈地收缩血管，使血压到正常水平。
这种体液调节机制为调节。
（3）降压药“依那普利”为血管紧张素转换酶的抑制剂。
高血压患者服用“依那普利”，是通过抑制的生成，起到降压作用。