(高三生物核心素养教案) 蛋白质和核酸
- 格式:docx
- 大小:1.38 MB
- 文档页数:12
第3讲蛋白质和核酸一、考纲要求:蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。
核酸的结构和功能(Ⅱ)。
实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布。
二、教学目标: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.概述蛋白质的结构和功能。
3.掌握和蛋白质相关的计算方法。
4.简述核酸的种类、结构和功能。
5.学会观察DNA、RNA在细胞中的分布。
三、教学重、难点:1.教学重点:氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
蛋白质的结构和功能。
核酸的结构和功能。
糖类、脂质的种类和作用。
2.教学难点氨基酸形成蛋白质的过程。
蛋白质的结构多样性的原因。
蛋白质的相关计算题。
核酸的结构和功能观察DNA、RNA在细胞中的分布四、课时安排:3课时五、教学过程:考点一蛋白质的结构、功能及相关计算(一)知识梳理:1.组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记“8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程①过程a :脱水缩合,物质b :二肽,结构c :肽键。
②H 2O 中H 来源于氨基和羧基;O 来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质 小贴士 蛋白质的盐析、变性和水解(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
3.蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧①种类不同②数目成百上千③排列顺序千变万化(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
4.蛋白质的功能(连线)拓展:下图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析:(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S ,S 元素在b 中存在于哪部分?提示存在于b的R基中。
教学设计对于课堂导入环节:温故知新导入,回顾细胞里面的元素和化合物,大量元素,微量元素,基本元素,最重要的元素。
细胞的化合物,有机化合物,无机化合物,分别包括什么,引出蛋白质,核酸。
对于课程讲授环节:因为是复习课,先请学生到黑板上写出氨基酸的结构通式,氨基,羧基的写法,其他同学在练习本上写。
然后,利用课件,讲授氨基酸的相关知识,包含的元素,结构通式,结构特点,组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
氨基酸的种类。
重点讲解脱水缩合过程。
脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水的过程。
同时,引出蛋白质计算的相关公式。
(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
②蛋白质相对分子质量=氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
②游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的氨基或羧基数=各氨基酸中氨基或羧基的总数-肽键数。
(3)蛋白质中各原子数的计算①碳原子数=氨基酸数×2+R 基上的碳原子数。
②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数×2。
③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=肽键数+2×肽链数+R 基上的氧原子数。
④氮原子数=肽链数+肽键数+R 基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。
(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n 个氨基酸分别形成1 条肽链或m 条肽链:请学生回答出蛋白质结构多样性的原因,组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。
蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,具有催化、运输、运动、结构、免疫、调节等许多功能。
《蛋白质和核酸》教案第一课时一、教学目标(一)知识与技能1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
2.了解蛋白质的形成。
(二)过程与方法1.通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。
2.培养学生通过观察实验现象,进行分析、推理,得出结论的思维能力。
(三)情感态度与价值观通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶。
二、教学重难点重点:氨基酸的性质。
难点:氨基酸的结构特点;蛋白质的形成。
三、教学过程【思考与交流】你知道蛋白质在生物界中广泛存在于什么地方吗?【学生思考、回答】自然界中的蛋白质:动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角等含有较多蛋白质,植物的各种器官,尤其是种子含蛋白质最多(例如麦粒中含18%),酶、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶中也含有蛋白质。
总结:一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关。
【思考与交流】你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?【学生思考、回答】蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸;氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,所以要了解蛋白质的话,首先要认识氨基酸。
【板书】第三节蛋白质和核酸一、氨基酸的结构与性质1.氨基酸的概念:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。
2.氨基酸的结构:含有氨基和羧基两种官能团,天然氨基酸都是α-氨基酸,其通式为R H C COOH NH 2。
—NH 2叫氨基。
可以看成NH 3失一个H 后得到的,是个碱性基。
【讲解】天然蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。
离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子,次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。
羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
【投影】试写出下面氨基酸的结构简式:(1)(2)丙氨酸(α-氨基丙酸) 苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)【讲解】天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高。
第三周教案(上课时间:8.30-9.4)第1、2课时:生命活动的主要承担者——蛋白质一、教学目标1.趋势分析:高考对蛋白质的考查可能集中在氨基酸脱水缩合及蛋白质的相关计算两个方面。
2.备考指南:(1)用列表比较的方法掌握组成细胞的化合物的元素组成、种类、结构特点、功能。
(2)蛋白质的结构和功能是考试的焦点,复习时要从氨基酸的结构特点分析,理清形成蛋白质分子的过程中有关细节。
二、教学重难点1、氨基酸的结构特点分析2、理清形成蛋白质分子的过程三、教学过程(一)回忆旧知,导入新课学生自主完成:氨基酸的结构通式(二)考点复习考点一氨基酸及其脱水缩合1.蛋白质的基本单位——氨基酸(1)写出图中a、c结构名称:a.氨基;c.羧基。
(2)通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:。
(3)不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是b、d(用字母代号表示)。
教师着重强调:(1)氨基酸结构通式。
氨基酸中有个碳,伸出四手向外连,下面连着氢原子,上面顶着R基团,左手拽的是氨基,右手还把羧基牵。
(2)八种必需氨基酸。
一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。
2.二肽的形成(1)过程①的名称:脱水缩合,其场所是核糖体。
(2)物质②的名称:二肽。
(3)结构③的名称:肽键,其结构简式为:—NH—CO—(或—CO—NH—)。
(4)H2O中H的来源:一个来自氨基,一个来自羧基。
(5)多个氨基酸发生该反应,产物名称为多肽。
判一判(1)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。
(2014江苏,T2C)()(2)组成蛋白质的氨基酸分子有20种,有些氨基酸是人体细胞不能合成的。
()(3)氨基酸脱水缩合产生水,水中的H来自氨基和羧基。
()(4)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键,导致氨基酸分解为氨基和碳链化合物。
(2012上海,T6D)()(5)组成蛋白质的氨基酸分子都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。
高中化学4.3蛋白质和核酸教案新人教版选修5第三节蛋白质与核酸一、教学内容1、课标中得内容《有机化学基础》主题3 糖类、氨基酸与蛋白质,第 2点:能说出氨基酸得组成、结构特点与主要化学性质,查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康得关系、第3点:了解蛋白质得组成、结构与性质,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等得意义,体会化学科学在生命科学发展中所起得重要作用。
活动与探究建议②实验:酶得催化作用、③阅读与讨论:蛋白质结构得复杂性、?④实验:蛋白质得性质。
2、教材中得内容蛋白质就是生命得基础,就是一类非常重要得含氮生物高分子化合物,它水解得最终产物就是氨基酸。
这节内容从蛋白质在生物界得广泛存在引入,教材先介绍氨基酸得结构与性质,在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质得四级结构,然后重点讨论了蛋白质得水解、盐析、变性、颜色反应等性质。
教材最后对酶与核酸作了介绍、本节教学应注重学生动手实验及与对生活现象得解释,通过这节知识得学习使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命"。
氨基酸得教学,应抓住氨基酸就是多官能团化合物,在教学中应用迁移、替代、延伸得方法来突破难点、蛋白质得性质就是本节得重点,可考虑用边讲边学生实验得方法进行,并注意结合生活中得一些事例来加深学生对蛋白质性质得理解、酶与核酸就是现代生物工程研究得一个重要内容,它得作用与意义越来越为人们所认识,越来越被人们所重视,可以结合我国在这一领域所取得得成就对学生进行生动得爱国主义教育。
二、教学对象分析1、知识技能方面:在必修2教材中,有“基本营养物质"一节,已经简单介绍了蛋白质得性质,学生已经学习羧基得有关性质,在生物课中已学习酶与核酸得知识,本节教学可在这些学生已有知识得基础上展开、2、学习方法方面:学生已具备一定得实验探究能力及应用所学知识对身边生活问题进行解释得能力、三、设计思想本节得教学设计总得思想就是从身边事从学生已有知识引入,然后引导学生在探询相关问题得答案中学习新知识。
高中第二节蛋白质和核酸学案教案Last revised by LE LE in 2021班级姓名学号课题第二节细胞中的生物大分子蛋白质和核酸教学目标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.概述蛋白质的化学结构和空间结构及其特性。
3.认同蛋白质是生命活动的体现者。
4.领悟蛋白质的各种生理功能与结构的关系,理解结构与功能相适应的观点。
5.说出核酸的种类,简述核酸的结构和功能。
教学重点和难点教学重点(1)氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能。
(3)核酸的结构和功能。
教学难点(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构多样性的原因。
(3)观察DNA和RNA在细胞中的分布课堂导学三. 蛋白质的结构和功能1、食物中蛋白质必须经过_________,成为各种____________,才能被人体吸收和利用。
2..氨基酸及其种类(1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有______种。
其结构特点:每种氨基酸至少都含有一个氨基(__________)和一个__________ (-COOH),并都有一个氨基和_______ 连在同一个碳原子上。
各种氨基酸之间的区别在于_______的不同。
(2)氨基酸的种类:人体内有_____种氨基酸是人体细胞不能合成的、必须从环境中直接获取的,叫必需氨基酸,另外12种人体细胞能够合成的氨基酸叫____________。
3、氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的________和另一个氨基酸分子的_____相连接,同时脱去一分子____,这种结合方式叫___________。
它们之间连接的化学键叫________,化学式表示为_________________________。
4..蛋白质的结构及其多样性5、蛋白质分子结构多样性的原因是:氨基酸的______不同,________成百上千,____________ 千变万化,多肽链的____________千差万别。
《高中生物细胞中的蛋白质和核酸》教案教学目标1.知识与技能:o理解蛋白质和核酸的基本结构和功能。
o掌握蛋白质和核酸在细胞中的重要作用。
o能够识别并区分不同类型的蛋白质和核酸。
2.过程与方法:o通过实验操作和观察,培养学生的实验能力和科学探究精神。
o通过小组讨论和案例分析,培养学生的合作学习和问题解决能力。
3.情感态度与价值观:o激发学生对蛋白质和核酸等生物大分子的兴趣。
o培养学生的实验安全意识和对科学实验的尊重。
教学重难点•重点:蛋白质和核酸的结构与功能,它们在细胞中的作用。
•难点:蛋白质的结构多样性和功能的复杂性,核酸的遗传信息存储和表达过程。
教学准备•细胞结构模型、蛋白质和核酸的结构模型。
•多媒体课件,包含蛋白质和核酸的结构示意图、动画演示等。
•实验材料:o蛋白质电泳实验材料(如蛋白质样品、电泳缓冲液、凝胶电泳设备等)。
o DNA提取实验材料(如植物叶片、洗涤液、乙醇、离心管等)。
o安全防护用品(如实验服、手套、护目镜等)。
教学过程一、导入新课•通过展示细胞结构模型,引导学生回顾细胞的基本组成,并引出本节课的主题——蛋白质和核酸。
二、新课讲解1.蛋白质的结构与功能o介绍氨基酸的基本结构和性质,解释肽键的形成和蛋白质的多肽链结构。
o介绍蛋白质的一级、二级、三级和四级结构,并通过模型展示不同结构层次的特点。
o阐述蛋白质在细胞中的多种功能,如酶、结构蛋白、运输蛋白等。
2.核酸的结构与功能o介绍核苷酸的组成和连接方式,解释DNA和RNA的结构差异。
o通过图示和动画演示,介绍DNA的双螺旋结构和RNA的链状结构。
o阐述核酸在遗传信息存储、复制和表达过程中的作用,包括DNA的复制、转录和翻译等。
三、实验操作1.蛋白质电泳实验o学生分组进行蛋白质电泳实验,观察不同蛋白质在电场作用下的迁移速度和位置。
o通过实验结果分析,理解蛋白质大小和电荷对迁移的影响,进而理解蛋白质的电泳分离原理。
2.DNA提取实验o学生使用植物叶片等材料进行DNA提取实验,通过洗涤、离心等步骤分离并提取DNA。
蛋白质和核酸课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.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;2.概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子;3.细胞的组成元素以碳链为骨架形成复杂的生物大分子蛋白质的结构和功能2023:江苏T3、海南T2、湖北T2、浙江6月T1;2022:湖南T1、浙江1月T8、辽宁T9A;2021:湖南T5、辽宁T1、重庆T3、海南T13;2020:全国ⅠT1C、全国ⅢT5D;2019:海南T1AB1.生命观念——结构与功能观:从结构与功能相适应的角度解释蛋白质、核酸的结构与功能相适应。
2.科学思维——归纳与概括:辨析蛋白质与核酸之间的区别与联系核酸的组成、结构和功能2022:广东T7;2021:江苏T1;2020:北京T2;2019:江苏T1、海南T1CD生物大分子以碳链为基本骨架2023:全国乙T1;2021:全国甲T1;2020:天津T2、江苏T2命题分析预测1.高考对本部分的考查主要在蛋白质、核酸的结构和功能,以及二者之间的联系等方面,常以选择题形式呈现,或以非选择题的形式与基因的转录和翻译等知识点相联系进行综合考查。
2.预计2025年高考仍会延续这种考查模式,或以实验,或结合情境信息,将其结构、功能与其他知识相结合进行跨章节综合考查考点1蛋白质的结构和功能学生用书P0151.蛋白质的功能2.蛋白质的结构(1)组成蛋白质的氨基酸(2)蛋白质的形成及其多样性①二肽的形成②蛋白质的结构层次一级结构 二级结构 三级结构 四级结构氨基酸序列(氨基酸种类、数目、排列顺序) 在特定区域通过氢键等进行有规律地盘曲或折叠 借助氢键、离子键、二硫键等进行盘绕、折叠,形成较复杂结构 具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链通过某些化学键相互组合,形成非常复杂的空间结构③蛋白质种类多样性的原因提醒一条肽链含有的游离氨基(或羧基)至少是1个,位于肽链的一端,其余的位于R基上。
高中化学蛋白质和核酸教案主题:蛋白质和核酸教学目标:1.了解蛋白质和核酸的基本结构和功能;2.掌握蛋白质和核酸的化学性质;3.了解蛋白质和核酸在生物体内的重要作用。
教学重点:1.蛋白质的组成、结构和功能;2.核酸的组成、结构和功能;3.蛋白质和核酸的化学性质。
教学内容:一、蛋白质1. 蛋白质的组成:氨基酸是蛋白质的组成单位,18种氨基酸构成了蛋白质。
2. 蛋白质的结构:主要由氨基基团、羧基团和侧链组成,具有四级结构:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
3. 蛋白质的功能:酶、激素、抗体、血红蛋白等都是蛋白质的功能。
二、核酸1. 核酸的组成:由糖、磷酸和碱基组成,碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
2. 核酸的结构:DNA和RNA是生物体内两种重要的核酸,都具有双螺旋结构。
3. 核酸的功能:DNA存储遗传信息,RNA参与蛋白质合成。
三、蛋白质和核酸的化学性质1. 蛋白质的水解:氨基酸在强酸或酶的作用下会发生水解反应。
2. 核酸的水解:核酸在酶的催化下会发生水解反应,形成核苷酸。
教学方法:1. 理论讲解结合实例分析;2. 组织学生进行小组讨论,共同解决问题;3. 实验操作,观察蛋白质和核酸的化学性质。
教学评价:1. 课堂互动问答;2. 学生小组展示;3. 实验操作数据分析。
教学反思:1. 讲解是否详细清晰;2. 学生理解及掌握程度;3. 实验操作是否达到预期效果。
教学延伸:1. 探讨蛋白质和核酸的应用领域;2. 深入了解蛋白质和核酸的新研究进展;3. 拓展学生科学素养,引导学生关注生命科学领域。
(以上为蛋白质和核酸的化学教案范本,可根据具体情况进行适当调整)。
第3讲蛋白质和核酸[新高考复习目标]1.生命观念:基于蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,形成生命的物质观;认识蛋白质、核酸等物质在细胞中的功能是由其组成和结构决定的,形成结构与功能观。
2.科学思维:通过模型构建等形式,运用对比或归纳等科学思维方法,阐明蛋白质、核酸的结构和功能。
3.科学探究:通过观察DNA、RNA在细胞中的分布实验,分析实验结果,得出结论。
(老课标要求)授课提示:对应学生用书第13页考点一蛋白质的结构、功能及相关计算1.组成蛋白质的氨基酸2.蛋白质的形成过程(1)二肽的形成过程①过程a:脱水缩合,物质b:二肽,结构c:肽键。
②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。
(2)蛋白质的形成过程3.蛋白质结构与功能的多样性1.教材必修1 P21“与生活的联系”:评价蛋白质营养价值的依据是什么?提示:必需氨基酸的种类与含量。
2.教材必修1 P23“知识链接”:说出遗传信息决定蛋白质中氨基酸排列顺序的两个重要步骤。
提示:转录和翻译。
3.教材必修1 P24~25“科学史话”:中国摘取人工合成蛋白质桂冠关键实验思路是什么?提示:先把天然胰岛素的两条链拆开,摸索将两条链合在一起的方法。
然后再分别合成两条链,最后将两条人工链合在一起。
1.蛋白质中的氮主要存在于氨基中。
(×)2.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。
(×)3.脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽。
(×)4.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子。
(√)5.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。
(×)6.将蛋白质在酶的作用下彻底水解后,用双缩脲试剂检测仍可出现紫色。
(√)1.图解蛋白质脱水缩合的过程(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基和羧基在R基上。
(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
節蛋白質和核酸一、教學內容1、課標中的內容《有機化學基礎》主題3 糖類、氨基酸和蛋白質,第 2點:能說出氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質,查閱資料瞭解氨基酸、蛋白質與人體健康的關係。
第3點:瞭解蛋白質的組成、結構和性質,認識人工合成多肽、蛋白質、核酸等的意義,體會化學科學在生命科學發展中所起的重要作用。
活動與探究建議②實驗:酶的催化作用。
③閱讀與討論:蛋白質結構的複雜性。
④實驗:蛋白質的性質。
2、教材中的內容蛋白質是生命的基礎,是一類非常重要的含氮生物高分子化合物,它水解的最終產物是氨基酸。
這節內容從蛋白質在生物界的廣泛存在引入,教材先介紹氨基酸的結構與性質,在此基礎上結合插圖常識性地介紹了蛋白質的四級結構,然後重點討論了蛋白質的水解、鹽析、變性、顏色反應等性質。
教材最後對酶和核酸作了介紹。
本節教學應注重學生動手實驗及與對生活現象的解釋,通過這節知識的學習使學生真正體會到“沒有蛋白質就沒有生命”。
氨基酸的教學,應抓住氨基酸是多官能團化合物,在教學中應用遷移、替代、延伸的方法來突破難點。
蛋白質的性質是本節的重點,可考慮用邊講邊學生實驗的方法進行,並注意結合生活中的一些事例來加深學生對蛋白質性質的理解。
酶和核酸是現代生物工程研究的一個重要內容,它的作用和意義越來越為人們所認識,越來越被人們所重視,可以結合我國在這一領域所取得的成就對學生進行生動的愛國主義教育。
二、教學對象分析1、知識技能方面:在必修2教材中,有“基本營養物質”一節,已經簡單介紹了蛋白質的性質,學生已經學習羧基的有關性質,在生物課中已學習酶和核酸的知識,本節教學可在這些學生已有知識的基礎上展開。
2、學習方法方面:學生已具備一定的實驗探究能力及應用所學知識對身邊生活問題進行解釋的能力。
三、設計思想本節的教學設計總的思想是從身邊事從學生已有知識引入,然後引導學生在探詢相關問題的答案中學習新知識。
具體來講就是將酶與核酸的知識先通過回憶、閱讀的方式講授,然後提出課本P90相類似的問題引入對氨基酸和蛋白質的學習,蛋白質的性質的學習通過學生動手實驗來進行,以學生為主體,培養學生的實驗探究能力和動手操作能力。
蛋白质和核酸一、教材分析:本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。
同时, 在必修2教材中, 有“基本营养物质”一节, 已经简单介绍了蛋白质的性质。
蛋白质在日常生活中是常见的物质。
所以学生对蛋白质是既感到熟悉又感到神奇物质。
这一节的教学要充分利用这一点, 让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知识, 做到乐学和主动学习。
二、二、教学目标:1. 知识目标(1)了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征。
(2)了解蛋白质的结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
(3)了解蛋白质的用途。
(4)了解酶的作用和用途。
(5)了解核酸的作用。
2. 能力和方法目标通过蛋白质的学习, 提高对“蛋白质是生命的基础”的认识。
调动学习化学的积极性。
3. 情感和价值观目标通过本节内容的学习, 使学生在了解蛋白质、酶等重要物质的重要性的基础上, 加强唯物主义教育。
通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例, 激发学生对生命科学的研究和探索的兴趣。
三、教学重点难点:重点: 蛋白质的性质。
难点: 氨基酸的性质和肽的形成四、学情分析:教材中, 主要突出蛋白质的性质, 还有是氨基酸的性质和成肽反应。
本节先从学生已经了解过的蛋白质的性质入手, 必修2讲蛋白质的性质时, 简单介绍了灼烧蛋白质的现象和蛋白质的颜色反应, 先让学生回忆总结, 引入蛋白质的变性, 盐析, 水解。
再着重介绍蛋白质水解的产物——氨基酸, 羧基的性质学生已熟悉, 氨基的性质是新知识, 但氨的性质也是较熟悉的。
利用学生已学内容, 让学生充分思考探索氨基酸的性质。
同时还复习相关知识。
然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。
以问题为桥梁, 通过引导学生提出问题-分析问题-实验-解决问题这一模式进行螺旋教学, 以突破教学重点, 并调动学生探究的积极性。
五、教学方法: 对比、分类、归纳、总结等方法。
六、教学过程设计重要贡献。
第四章第3 节蛋白质和核酸(第一课时)教学目标(设计)1.知识与技能(1)能说出氨基酸的结构和性质;(2)了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
(3)认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
2.过程与方法通过学生实验完成蛋白质性质知识的形成,强化“蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命”的认识。
学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。
3.情感态度与价值观通过本节内容的学习,使学生了解蛋白质、酶等重要物质的重要性,并在此基础上,加强唯物主义教育。
通过介绍我国2014 年抗ft埃博拉病毒中国援非医疗队等事例,唤起学生的民族自豪感,激发学生对科学的研究和探索的强烈兴趣。
教学重点:氨基酸、蛋白质的的结构特点和性质。
教学难点:蛋白质的组成。
教学方法(策略)(设计)问题情景→实验探究→得出结论→联系实际→练习巩固。
教学媒体(设计)1.实验教学用品:学生实验用品2.多媒体课件(图片展示,感动中国短视频)教学过程[课的引入展示“埃博拉病毒”图片]2014 年,“埃博拉病毒”,严重危及到非洲人民的生存与健康,人们闻之色变。
经研究埃博拉病毒,有着自己的核酸和蛋白质。
为了更好的消灭埃博拉病毒,我们需要研究蛋白质的性质。
大家都知道——蛋白质的基本结构是什么?氨基酸。
[学生回答] 氨基酸。
[板书]一、氨基酸[展示]几种重要氨基酸甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸[提问]观察氨基酸都含有什么官能团?[学生回答]羧基和氨基。
[提问]通过官能团预测氨基酸具有什么样的性质?[学生回答]酸性和碱性[引导]羧基具有酸性,氨基具有碱性。
所以蛋白质既可以和酸反应又可以和碱反应,我们以甘氨酸为例。
分别书写氨基酸与氢氧化钠溶液和盐酸溶液的化学方程式,哪位同学给大家展示一下?[学生板演]NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COONa +H2ONH2CH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3Cl[评价学生板演][总结演书]1、两性[引导]那么氨基酸是如何形成蛋白质的呢?通过脱水缩合——形成蛋白质。
第三节蛋白质和核酸一、设计思想本节的教学设计总的思想是从身边事从学生已有知识引入,然后引导学生在探询相关问题的答案中学习新知识。
蛋白质是生命的基础,是一类非常重要的含氮生物高分子化合物,它水解的最终产物是氨基酸。
本节课内容从蛋白质在生物界的广泛存在引入,介绍氨基酸的结构特点与性质,抓住氨基酸是多官能团化合物,在教学中应用迁移、替代、延伸的方法来突破难点。
二、教学目标1、掌握氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,2、查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
三、教学的重点和难点氨基酸的结构特点和性质四、教学过程[思考与交流]1、你知道蛋白质在生物界的广泛存在吗?[学生思考、回答]自然界中的蛋白质:动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角等含蛋白质较多,植物的各种器官,尤其是种子含蛋白质最多(例如麦粒中含18%),酶、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶中也含有蛋白质。
总结:一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?[学生思考、回答]蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸;氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,所以要了解蛋白质的话,首先认识氨基酸。
[板书] 一、氨基酸的结构与性质1、定义:从结构上说,氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代的化合物[思考与交流]你认识哪些常见的氨基酸?名称俗称结构简式氨基乙酸甘氨酸 CH2—COOHNH2α—氨基丙酸丙氨酸 CH3—CH—COOHNH2α—氨基—β—苯基丙酸苯丙氨酸—CH2—CH—COOHNH2α—氨基戊二酸谷氨酸 HOOC—CH2—CH2—CH—COOHNH2[讲述] 迄今人类在自然界已发现数百种氨基酸,但是从蛋白质水解得到的氨基酸,最常见的大约有20种。
(参看书本86页“资料卡片”)[提问] 上述氨基酸在结构上的相似之处?不同之处?[回答] 都是α-氨基酸,R-基不相同[板书] 2、α-氨基酸的结构简式可表示为R —CH —COOHNH 2分子结构中含有两种官能团即:氨基和羧基[设疑] 如果把氨基上的氢和羧基上的氧对换的话又是什么物质呢?这物质和氨基酸有什么关系?如:丙氨酸 CH 3—CH —COOH 和CH 3—CH —CH 3NH 2 NO 2 [回答] 同分异构体[小结] 氨基酸和硝基化合物可能是互为同分异构体[讲述、板书] 3、物理性质天然的氨基酸都是 色晶体,熔点较 ,在2000C-3000C 熔化时分解。
《蛋白质和核酸》学历案一、学习目标1、了解蛋白质和核酸的组成元素、基本单位、结构和功能。
2、理解蛋白质的结构多样性和功能多样性的关系。
3、掌握核酸的种类、结构特点以及在生命活动中的重要作用。
4、能够运用所学知识解释与蛋白质和核酸相关的生命现象和实际问题。
二、学习重难点1、重点(1)蛋白质的基本组成单位氨基酸的结构特点。
(2)蛋白质的结构和功能。
(3)核酸的种类、结构和功能。
2、难点(1)蛋白质的结构多样性的原因。
(2)核酸的结构和碱基互补配对原则。
三、知识回顾在学习蛋白质和核酸之前,我们先来回顾一下一些与有机化合物相关的基础知识。
1、有机化合物的概念:含碳元素的化合物,除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数简单化合物。
2、碳是构成有机化合物的基本元素,因为它能形成四个共价键,从而与其他原子形成多种多样的化合物。
四、知识讲解(一)蛋白质1、蛋白质的组成元素主要有 C、H、O、N,有的还含有 S 等元素。
2、蛋白质的基本组成单位——氨基酸(1)氨基酸的结构通式:一个中心碳原子,连接着一个氨基(—NH₂)、一个羧基(—COOH)、一个氢原子(—H)和一个 R 基。
R 基的不同决定了氨基酸的种类。
(2)氨基酸的种类人体中组成蛋白质的氨基酸约有 21 种,分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸是人体不能合成,必须从外界获取的氨基酸;非必需氨基酸是人体能够自身合成的氨基酸。
(3)氨基酸之间的脱水缩合多个氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链。
在脱水缩合过程中,一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一个氨基酸的氨基(—NH₂)脱去一分子水,形成肽键(—CO—NH—)。
3、蛋白质的结构(1)肽链一条或多条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、盘曲形成具有一定空间结构的蛋白质。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸→ 二肽→ 多肽→ 肽链→ 蛋白质4、蛋白质的结构多样性(1)氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
第3讲蛋白质和核酸一、考纲要求:蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。
核酸的结构和功能(Ⅱ)。
实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布。
二、教学目标: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.概述蛋白质的结构和功能。
3.掌握和蛋白质相关的计算方法。
4.简述核酸的种类、结构和功能。
5.学会观察DNA、RNA在细胞中的分布。
三、教学重、难点:1.教学重点:氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
蛋白质的结构和功能。
核酸的结构和功能。
糖类、脂质的种类和作用。
2.教学难点氨基酸形成蛋白质的过程。
蛋白质的结构多样性的原因。
蛋白质的相关计算题。
核酸的结构和功能观察DNA、RNA在细胞中的分布四、课时安排:3课时五、教学过程:考点一蛋白质的结构、功能及相关计算(一)知识梳理:1.组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记“8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程①过程a :脱水缩合,物质b :二肽,结构c :肽键。
②H 2O 中H 来源于氨基和羧基;O 来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质 小贴士 蛋白质的盐析、变性和水解(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
3.蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧①种类不同②数目成百上千③排列顺序千变万化(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
4.蛋白质的功能(连线)拓展:下图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析:(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S ,S 元素在b 中存在于哪部分?提示存在于b的R基中。
(2)①过程形成的化学键的分子式是—NH—CO—或—CO—NH—,发生场所是在细胞中的核糖体上。
(3)若该蛋白质是胰岛素,那么②发生的场所是哪里?提示由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。
(4)图中③和④分别是什么过程?有何区别?提示③是变性的过程,蛋白质的空间结构丧失;④是水解的过程,蛋白质中肽键断裂。
命题探究:命题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1.下列四种化合物中,哪种是构成蛋白质的氨基酸( D )A.CH3—CH2—COOHB.R—CH2—NH22.(2018·金陵中学质检)谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是( A )A.5、9、4、1 B.4、8、5、1C.5、8、4、1 D.4、9、4、1命题点二蛋白质分子结构与功能的分析3.(2017·海南,1)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( C )A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构4.(2017·凉山一诊)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列相关叙述错误的是( C ) A.蛋白质是细胞中含量最多的有机物,其种类随生命历程而改变B.蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关C.在细胞不同的生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质D.细胞内蛋白质发生水解时,H2O参与氨基和羧基的形成归纳:蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”命题点三蛋白质的相关计算与分析5.下列关于蛋白质的叙述中,正确的是( B )A.水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂B.由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子,有M条肽链,其中X条是环状肽链,则这个蛋白质分子完全水解共需要(N-M+X)个水分子C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合D.某肽的分子式为C13H16O5N3,则该肽一定是一种三肽6.(2017·哈尔滨三中质检)某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。
下列有关叙述错误的是( C )A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽,则有5种不同的氨基酸序列C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去4分子H2OD.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基7.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有( D )A.9种,9种B.6种,3种C.18种,6种D.27种,6种归纳:1.有关蛋白质结构的计算规律(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽:形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1 n-1n-1na-18(n-1)m n-m n-m na-18(n-m)特别提醒①计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时,要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。
②若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零,再进行相关计算。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数:氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。
在一个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。
在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
其相关数量关系如下:①碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。
②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。
③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。
④氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。
⑤由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
2.利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。
对于氨基酸数目相同的多肽来说,则取决于氨基酸的种类和排列顺序。
可以借助右面的示意图(▭代表要安放的氨基酸的位置),结合数学中“排列组合”的相关知识,推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。
(1)若每种氨基酸数目不限,可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2、3、4号也是如此,即20×20×20×20=204种)。
(2)若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……,即(20×19×18×17)种]。
考点二 核酸的组成、结构与功能知识梳理: 1.核酸的结构层次2.DNA 和RNA 的组成成分比较(1)相同成分:含氮碱基A 、G 、C 和磷酸。
(2)不同成分⎩⎪⎨⎪⎧DNA :脱氧核糖、胸腺嘧啶RNA :核糖、尿嘧啶知识延伸 ATP 、核苷酸、DNA 、RNA 中“A”的辨析3.核酸的功能与分布(1)(2)4.生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸拓展:生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。
其中X、Y代表元素,a、b、c 是组成A、B、C三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示,请分析:(1)A、B、C分别表示DNA、RNA、蛋白质;a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
(2)人体细胞中的n共有5种,d共有8种。
(3)d、e都能水解吗?提示d能水解为m、f和n;e为氨基酸,不能水解。
(4)C具有多样性,从c角度分析原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。
A具有多样性的主要原因是a的排列顺序千变万化。
归纳:1.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA 5种8种DNA病毒DNA病毒DNA 4种4种DNA RNA病毒RNA 4种4种RNA2.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNA RNA元素C、H、O、N、P C、H、O、N等组成单位核苷酸氨基酸形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色) 吡罗红(红色) 双缩脲试剂(紫色)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”3.各种有机物的组成、种类、结构和功能总结命题探究:命题点一核酸组成、结构与功能分析1.(2018·南昌模拟)如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况,下列叙述正确的是( C )A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种C.若ATP断裂两个高能磷酸键,脱去两个磷酸基团,可形成b,则a为核糖D.若a为脱氧核糖,则由b构成的核酸完全水解,得到的化合物最多有8种2.(2017·黄冈模拟)流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的,以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。
那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内,碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是( C )A.8、5、4和8、8、4 B.5、5、4和8、4、4C.5、5、4和4、4、4 D.5、4、4和8、4、8归纳:“三看”法快速确认DNA、RNA命题点二核酸与蛋白质的关系分析3.(2015·海南,11)关于蛋白质的叙述,错误的是( D )A.rRNA能参与蛋白质的生物合成B.DNA和蛋白质是染色体的组成成分C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用4.分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是( D )A.a→甲的过程在HIV的核糖体上完成B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C.a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中命题点三细胞内重要有机物之间关系的分析5.(2017·蚌埠一模)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能,其中C、D、E1、E2为小分子化合物,F、G、H、I、J均为高分子化合物。