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第4节蛋白质是生命活动的主要承担者教材内容的地位、作用与意义对细胞结构和功能的了解,应建立在了解细胞的物质组成的基础之上。
本节关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容,是学习本书其他章节的基础,也是学习高中生物课程其他模块的基础生命观念：能说明氨基酸的结构特点,理解氨基酸如何构成蛋白质,知道蛋白质的各种作用。
科学思维：分析蛋白质具有多样性的原因。
科学探究：尝试探究氨基酸组成的多肽链的种类社会责任：认同蛋白质是生命活动的主要承担者教学重点：氨基酸的结构特点以及氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链、蛋白质的过程。
教学难点：蛋白质的结构和功能,蛋白质的结构多样性的原因。
导入：用常见的含有蛋白质较多的食物图片引入,引起学生兴趣。
大豆、瘦肉、蛋、奶都含有较多的蛋白质。
蛋白质是有机物中含量最多的物质,也是已知结构最复杂,功能最多样的分子,细胞核的遗传信息也都需要表达成蛋白质才能起作用。
所以蛋白质是生命活动的主要承担者。
那蛋白质有哪些具体的功能呢？这些功能在人体中都可以体现,大家需要记住以上功能和对应的例子。
我们平常食物中会摄入大量的蛋白质,但是这些蛋白质并没有直接成为我们自身的成分,而是以氨基酸的形式被吸收后,重新构建蛋白质的。
那么接下来我们来了解一下氨基酸。
氨基酸结构通式为由一个氨基,一个羧基,一个H与一个R（侧链）基团连在同一个碳原子上组成。
此处由于学生还没有学习有机化学,需要独立讲解CHON可形成的共价键数目,便于学生完成氨基酸的书写。
同时,由于氨基酸是有空间结构的,通过甲烷的结构进行类比说明,让学生明确只要一个氨基,一个羧基,一个H与一个R（侧链）基团4个结构齐全就可以组成一个氨基酸,没有特别的顺序要求。
氨基酸通过不同的侧链进行区分,每种氨基酸都有自己特定的侧链基团。
作为组成人体蛋白质的氨基酸共有21种,其中又分为必需氨基酸8种与非必需氨基酸13种两大类。
必需氨基酸只能从食物中获取,一旦摄入不足会影响身体健康,所以大家不应挑食偏食。
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者[学习目标] 1.概述蛋白质的主要功能。
2.说明氨基酸的结构特点及其种类。
3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。
4.阐明蛋白质结构及其多样性。
一、蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸1．蛋白质的功能(1)蛋白质是生命活动的主要承担者。
(2)2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸(1)氨基酸的种类组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为非必需氨基酸。
巧记8种必需氨基酸(2)氨基酸的元素组成及结构特点①组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸还含有S等元素，S可作为区分蛋白质与其他有机物的特征元素。
②氨基酸的结构特点a．每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
b．每种氨基酸分子中都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。
各种氨基酸的区别在于R基的不同。
③氨基酸的结构通式：。
特别提醒(1)类比推理法理解氨基酸的结构①类比：把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。
②图示(如图)(2)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判断正误(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能()(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸()答案(1)×(2)√(3)×(4)×氨基酸的结构观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是。
高中生物新教材“蛋白质是生命活动的主要承担者”解读1问题探讨这一节用不拆线缝合为问题情境，该实例与生活联系紧密，能激发学生的学习兴趣。
为什么动物胶原蛋白制作的手术缝合线可被人体吸收呢？从教师用书提供的参考答案看，这个问题设置对学生而言难度偏大，学生要清楚缝合用胶原蛋白线在人体内先分解成小分子然后被吸收（我个人认为学生能回答到这个程度就可以了）。
人体胞外基质的主要成分是胶原蛋白，胞外基质中含有催化胶原蛋白分解的酶（在人体内，一方面细胞合成并分泌胶原蛋白进入胞外基质，另一方面胞外基质中的酶也催化胶原蛋白的水解，从而保证胞外基质中胶原蛋白含量的相对稳定），该酶也能够催化和人胶原蛋白类似的动物胶原蛋白水解。
这样学生才能理解为什么教师用书的参考答案是：组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
2蛋白质的功能与现行教材相比，新教材选择先讲蛋白质的功能，然后再讲蛋白质的结构。
相对于抽象的蛋白质结构来说，蛋白质功能可以通过具体的实例展示给学生去看去体会，这样的实例更加形象、具体。
因此，新教材此处的处理逻辑是先易后难，符合学生认知规律。
通过图示展示蛋白质多种多样的功能，让学生在归纳的基础上真正理解“蛋白质是生命活动的主要承担者”。
学生的兴趣也会随之转移到为什么蛋白质具有这么多样的功能，很自然地就过渡到蛋白质的结构。
由于现行教材中示意蛋白质功能的图曾在网上被热议，新教材换用了一幅新图，用运动中的健康少年代替了现行教材的健美女郎，这种修改更符合国人的传统审美。
另外所举例子都仅仅围绕着少年男孩，也能让例子看起来不那么散乱。
3蛋白质的基本组成单位3.1归纳概括出氨基酸的结构新教材保留了现行教材的思考与讨论，让学生通过对四种组成蛋白质的氨基酸的结构进行比较，然后求同归纳，抽象得出组成蛋白质的氨基酸的结构通式。
这样的思维活动让学生自行完成，能让学生对组成蛋白质的氨基酸的理解更为深刻。
3.2α-氨基酸高中生物教学中强调的是组成蛋白质的氨基酸，从化学上讲属于α-氨基酸（氨基和羧基连接在同一个碳原子上），当然化学上也有β-氨基酸（氨基和羧基连接到相邻的两个碳原子上）、γ-氨基酸（氨基和羧基比β-氨基酸再多隔一个碳原子）等等。
高中生物新教材必修一教学案《2.4蛋白质是生命活动的主要承担者》一、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.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
二、教学重点和难点1.教学重点( 1 )蛋白质的功能和结构。
(2)氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2.教学难点( 1 )氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质的结构和功能多样性的原因。
三、素养要求1、生命观念：运用结构和功能观，说明蛋白质的结构和功能的多样性2、科学思维：用归纳法分析氨基酸的结构特点，用模型说明蛋白质的结构和功能之间的关系。
3、社会责任：关注蛋白质的均衡摄入，为家人的健康饮食提供合理的方案。
四、教学方法问题导学，情境教学，思维探究，多媒体PPT、显微镜操作显示五、教学过程一问题探讨从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。
手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
讨论1．为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？2．这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收？这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示？学生：教师：1、在人体内有一种叫蛋白水解酶，可以消化蛋白质，分解成小分子，从而被人体消化吸收。
2、蛋白质要被分解成氨基酸分子才可以被吸收。
二、蛋白质的功能看图思考：组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
蛋白质是生命活动的主要承担者。
1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。
如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2、催化作用：细胞内的化学反应离不开酶的催化。
绝大多数酶都是蛋白质。
（上图所示为胃蛋白质酶结晶）3、运输作用：有些蛋白质具有运输载体的功能。
如血红蛋白、载体蛋白。
4、调节生命活动：有些蛋白质起信息传递的作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、生长激素。
5、识别作用：细胞膜的外表有一层糖蛋白，与细胞的识别作用有密切关系。
糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间，或细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
《蛋白质是生命活动的主要承担者》教学设计一、教材分析《蛋白质是生命活动的主要承担者》是新人教版高中生物必修一《分子与细胞》第二章第四节的教学内容，在新课标的内容标准中，对本节内容的学习要求是“概述蛋白质的结构和功能”，且蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性，属于理解水平。
新教材先介绍蛋白质的功能，再处理蛋白质的结构，从宏观到微观，从形象到抽象，符合学生的认知规律，也易于形成“生物体的结构和功能相适应”的生命观念。
科学史话和科学前沿分别介绍了相关领域的重大成果，让学生在了解与蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增加民族自信心和自豪感。
二、学情分析通过前面《细胞中的元素和化合物》的学习，学生对组成细胞中的有机化合物具有一定的了解，通过预习及导学案的学习，对氨基酸的种类及结构通式也具有一定的了解，这为本节课的学习奠定一定的基础知识，但由于学生缺乏化学键、脱水缩合等有机化学知识，这给学生的学习带来一定的困难。
所以，在教学过程中要联系学生的生活经验，利用构建模型和小游戏加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，提高学生的观察、思考与获取信息的能力、形成结构与功能相适应的观点。
三、教学目标1.知识目标：（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）学会鉴定蛋白质。
2.能力目标：（1）培养和发展学生的识图能力，归纳分析的能力，让学生通过观察、对比几种氨基酸的分子结构式，试着写出氨基酸的结构通式并概括结构特点。
（2）认同蛋白质是生命活动的主要承担者，了解蛋白质研究的新进展。
3.情感、态度和价值观目标：联系生活实际，学会鉴定蛋白质，积极开展研究性学习，关注发展史和科技前沿，如结晶牛胰岛素合成的研究过程、国际人类蛋白质组计划、三聚氰胺问题等，拓展自己的学习视野，培养学生爱国主义精神，增加民族自信心和自豪感。
(新教材）统编人教版高中生物必修1第二章第4节《蛋白质是生命
活动的主要承担者》优质说课稿
今天我说课的内容是部编人教版（新教材）高中生物必修1第二章第4节《蛋白质是生命活动的主要承担者》。
第二章属于模块1“分子与细胞”的内容。
研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。
阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
通过第二章学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。
有助于学生科学自然观的形成；有助于从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任4个方面培养学生生物学科核心素养。
本章共有五节，本课是第四节，主要讲述蛋白质是生命活动的主要承担者，本节选取了细胞生物学方面最基本的知识，是学习其他章节的基础，也承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中生物课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“ 1.1.6 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。
”
二、说教材。
本课是人教版高中生物必修1第二章《组成细胞的分子》第四节内容。
“蛋白质是生命活动的主要承担者”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞组成知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，先通过例子介绍了蛋白质的多种功能及
其原因。
接着阐述了蛋白质的基本组成单位——氨基酸，重点阐述了氨基酸的结构。
最后讲述了蛋白质的结构及其多样性。
通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
三、说教学目标和核心素养。
（一）教学目标
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者.认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
（二）核心素养
【生命观念】通过探究蛋白质的多种功能及其原因的知识，学生应该在较好地理解细胞学概念的基础上形成生命观念，认同生物结构与功能相统一；能够用生命观念认识生命现象，形成科学的自然观和世界观，并以此指导探究生命活动规律，解决实际问题。
【科学思维】通过用比较、归纳等方法，探究组成细胞的蛋白质和氨基酸知识，学生在学习过程中逐步发展基于生物学事实和证据运用归纳与概括等方法的科学思维，探讨、阐释生命现象及规律。
【科学探究】通过学习本课知识，学生在探究过程中，逐步增强对自
然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力；在探究中，乐于并善于团队合作，勇于创新。
【社会责任】通过学习本课，学生能以形成造福人类的态度和价值观，积极运用细胞学的知识和方法，关注人类健康、生存议题，参与讨论并作出理性解释；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活问题。
四、说教学重难点。
1.教学重点
（1）蛋白质的功能和结构。
（2）氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2.教学难点
（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能多样性的原因。
五、说学情。
学生已经学习了细胞中的元素和化合物知识，本节要在这些知识的基础上进一步加深学习细胞的组成知识。
在教学过程中考虑新旧知识的相互衔接，注意充分发挥理论知识对细胞知识的指导作用。
学习相关内容时应用理论知识加以解释，应用的过程也是进一步加深理解这些理论的过程。
通过介绍一些生活中的应用，进一步加深学生对这些知识的理解。
六、说教学方法：启发式、自主探究式、问题诱导法
七、说教学准备：图表、课件等。
八、说教学过程。
我的教学过程分为以下几个环节：
环节一：导入新课。
1.师出示《手术缝合线》图片，提出问题，生探讨：
从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。
手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。
讨论：①为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?②这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?
2.今天我们就来探究这些问题。
环节二：讲授新课。
（一）蛋白质的功能
1.生阅读教材第一部分内容，思考探究问题：
①蛋白质的功能有哪些？
②怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者?
③为什么蛋白质有多种功能？
为什么细胞中蛋白质的种类如此多样?
2.生小组内交流分享。
3.师出示图片讲解归纳：
①组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。
从化学角度看，蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。
细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。
蛋白质是生命活动的主要承
担者。
②许多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。
有些蛋白质能够调节机体的生命活动。
细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。
有些蛋白质具有运输功能。
有些蛋白质有免疫功能，人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。
可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
③蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。
人体内有数万种不同的蛋白质。
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
过渡：为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多样的功能?这与它的组成和结构有关吗?
1.生阅读教材第二部分相关内容，观察下列几种氨基酸的结构（见教材），思考探究问题：①这些氨基酸的结构具有什么共同特点?
②“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？
2.生小组内交流分享。
3.师结合图片讲解：
①其他氨基酸与以上4种氨基酸结构相似，即每种氨基酸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。
这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链
基团，这个侧链基团用R表示。
各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
②组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。
③尽管氨基酸的种类有限，但却构成了种类繁多、功能多样的蛋白质。
（三）蛋白质的结构及其多样性
1.探究一：蛋白质的结构
（1）生阅读教材，思考讨论问题：
①什么是脱水缩合？
②什么是肽键？什么是二肽？什么是多肽？
③从上述讨论中，你受到什么启示？
（2）生小组内分享。
（3）师结合“氨基酸脱水缩合示意图”指导性讲解。
①蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸分子首先通过互相结合的方式进行连接: 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。
连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽。
由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。
多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
②由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键相互结合在一起。
这些肽链不呈直线，
也不在同-一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。
2.探究二：氨基酸怎样构成蛋白质
（1）生阅读“由氨基酸形成血红蛋白的示意图”，思考讨论问题：
①从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?
②进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?
③如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种多样的原因。
（2）生小组内交流分享。
（3）师结合图讲解：
①在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
②每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
（四）练习巩固。
环节三：全课总结。
九、说板书设计。
第四节蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能：蛋白质是生命活动的主要承担者氨基酸：组成蛋白质的基本单位结构特点
蛋白质的结构：多样性。
