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师：上课! 生：老师好! 师：同学们好!请坐。(声音洪亮，充满激情) 罗曼.罗兰说过：生活中不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛。同学们，你发现生活中的美了吗? [投影图2-7] 同学们!图片中孔雀的羽毛漂亮吗? 生：漂亮! 师：在你发现美的同时，你有没有想过孔雀的羽毛为什么会如此漂亮?你发现其中蕴含的生物学知识了吗? 生活中不是缺少知识，而是缺少发现知识的眼睛。 (展示课件)正如我们平时吃的食物(肉、蛋、奶)里含有丰富的蛋白质一样，头发的主要成分也是蛋白质。或许同学们会问，头发中的蛋白质与光滑柔亮的发质之间有什么关系?蛋白质起什么重要作用呢?(设下悬念) 师：下面我们就围绕蛋白质展开讨论，首先我们来一起探讨蛋白质的结构是怎样的? 请同学们仔细观察这种洗发水的说明书。(展示课件)找出这种洗发水中添加的物质是什么? 生：维他命、氨基酸等。 师：说明书中提及了添加活性氨基酸能渗入头发内层，重组内部结构。氨基酸与头发的主要成分──蛋白质之间有什么必然的联系吗?我们应该怎样描述? 生：氨基酸能形成蛋白质。 师：氨基酸是怎样形成蛋白质的呢? 让我们先对氨基酸的结构有了具体的认识后，再去探讨这一过程! 请同学们观察甘氨酸的结构简式，(展示课件)甘氨酸由几种原子组成?它们分别是什么? 生：由四种原子组成，它们分别是C、H、O、N。 师：(表扬，进一步发问)这四种原子是如何连接在一起的? 生：小的横线 师：(趁机进一步表述，使其更准确)这些小的横线实际上是连接两个原子的共价键。 (发问)与碳原子相连的是哪些结构呢? 生：-NH2,-COOH,-H (预测，只能说出各原子组合，而不能正确说出基团的名称) 师：(加以补充，同时展示课件标明名称) 氨基(-NH2),羧基(-COOH)，氢基(-H) (展示丙氨酸结构简式) 谁来告诉我此结构式中哪个是氨基?那个是羧基?它与甘氨酸的不同之处在哪? 生：(踊跃回答)C原子左边的结构为氨基，右边的结构为羧基，不同在于C原子下侧连接的基团不同。 师：(连续再出示缬氨酸、亮氨酸的结构式) 根据对以上四种氨基酸的结构的观察，你能用同一个结构简式来表示出这四种氨基酸么? 请写在练习本上。(学生书写过程中，教师到讲台下巡视书写内容，找出有代表性的写法。如右图。1分钟后，拿学生写的表达式用投影仪展示) 这位同学写的式子能表示这四种氨基酸吗? 生：可以。 师：(展示天冬氨酸)能表示吗? 生：可以。 师：(展示赖氨酸)能表示吗? 生：可以。 师：我们把这个能表示所有组成蛋白质的氨基酸表达式称为氨基酸分子的结构通式。 (继续讲述)依据这位同学写的结构通式与课本上的结构通式作对比，你能找出其中的不同之处吗? (以小组为单位派一代表发言) 生：①氨基、羧基写法不同;②与碳原子相连的基团用A表示;③A与H原子位置互换。 师：(进一步总结强调)(展示教材中的结构通式) 同学们能否尝试用语言准确描述氨基酸的结构有什么特点? 生：①与碳原子相连的有氨基和羧基，并有一个氢原子与其相连。 师：(补充)R基上能否有-NH2、-COOH?如果有，应该如何描述? 生：每种氨基酸分子至少都含有一个-NH2和一个-COOH(这个碳原子还连有一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示)。 师：(展示) 是否符合通式?有没有同学对这一描述加以补充。 生：(进一步总结)并且都有一个-NH2和一个-COOH连在同一个碳原子上。 师：下面我们动一动手，利用手中的材料，做一个氨基酸结构通式模型，看哪个小组做的又快又好?(2分钟) (介绍小球代表的原子，至于铁棍、弹簧棍不必提) 生：(举手)最快一组 师：(等待其他小组)。请最快小组派一个代表介绍最快的原因? 为什么用弹簧棍代表 —C=O 的两个共价键? 生： ①小组合作：1个做氨基、1个做羧基、一人做R基、一人做-H与第5个人的C相连。 ②已介绍过 —C=O 的共价键与其他的共价键不同。 师：评价学生 ①团队合作精神(像F1赛车的服务队);②听课认真，能把握住问题的中心。 我们进一步观察：所有的原子是否在同一平面上? 生：不是 师：强调这一特点 (二)师：我们已经讲过氨基酸的R基不同决定了氨基酸种类的不同，生物体中组成蛋白质的氨基酸种类约有20种，但是由氨基酸构成的蛋白质却多种多样的，那么，氨基酸如何形成多种多样且分子量如此巨大的蛋白质呢?(启发语气) 生：蛋白质是由一个一个的氨基酸连接而成的。 师：我们先来学习两个氨基酸分子如何连接在一起的吧?出示课件，提醒学生仔细的观察，同时引导学生思考。2分钟后，任选8个小组中的2个代表到讲台前演示这一过程。 生：(两人演示)1号小组代表手持模型，折下羧基上的-OH，2号小组代表手持模型折下氨基上的一个H，将两个模型连接在一起。 师：(趁机提问)氨基酸分子相互结合的方式是怎样的? 生：(主动回答)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H2O(同时两小组代表演示出H2O分子的形成过程) 师：(总结)氨基酸分子相互结合的方式我们称之为脱水缩合(课件演示，让两代表回原位，老师将连接而成的模型拿在手中，举高)。 问：连接两个氨基酸分子的化学建是什么呢?(提示学生思考)。 生：肽键 师：在模型上找出它的位置，并写在纸上。 生：学生积极回答，并展示书写内容( ) 师：(手持模型)由这两个氨基酸分子缩合而成的化合物，我们称为什么? 生：二肽 师：课件标出，展示氨基酸形成蛋白质的示意图，第一步，趁机进一步表述。如果再让5号小组的代表将其模型与我手中的二肽连接形成的化合物称它什么? 生：三肽(展示第二步) 师：以此类推，由许多个氨基酸分子缩合而成的化合物，我们称它为什么? 生：多肽(展示第三步) 师：多肽通常呈这样一条很长很长的链状结构，我们称它为什么? 生：肽链(课件标出) 师：(手势演示肽链的盘曲折叠)肽链能盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质(展示第四步) 生：(加以认同) 师：有些蛋白质是由一条肽链盘曲折叠形成的，如肌红蛋白(课件展示)。有些蛋白质是由两条肽链盘曲折叠形成的，如牛胰岛素(课件展示)。有些蛋白质是由四条肽链盘曲折叠形成的，如血红蛋白(课件展示)。两条或两条以上肽链形成蛋白质时还需要一定的化学键互相连接。 总结：氨基酸分子就是这样一步一步“历尽千辛万苦”形成了具有复杂空间结构的蛋白质的。 学习了氨基酸形成蛋白质的过程，同学们有没有想过，我们也来合成一种蛋白质，合成什么样的蛋白质对人类更有用呢?(启发语气) 早在20世纪初，人们就发现胰岛素能治疗糖尿病，但是胰岛素在牛、羊等动物体内含量很少，很难通过提取来大量制备，因此，人们梦想着有一天能用人工方法来合成胰岛素。可喜的是，2023年9月17日，我国的龚岳亭、邹承鲁、纽经义等经过艰苦的工作，第一个人工合成的蛋白质──结晶牛胰岛素。为此还荣幸成为诺贝尔奖提名成果，遗憾的是因为提报的研究小组超过了3人而与诺贝尔奖擦肩而过。同学们，我国在生命科学的若干领域走在了世界前列，只要你们努力学习生物学知识，潜心研究蛋白质的奥秘，也许会成为中国诺贝尔奖第一人。 下面我们也来了解一下有关结晶牛胰岛素的知识。根据我们课前搜集的有关人工合成蛋白质的材料，请同学们讨论交流后自由发言，谈谈你对牛胰岛素及其合成过程了解的情况。 师：展示课件讨论内容:体验科技之路。 1.如果你是科研小组的成员之一,在承接这一科研项目之前你需要具备有关牛胰岛素的那些知识? 2.确定你的合成方案? 3.合成之后,还需要做哪些工作? 4.你从中得到哪些启示? 生:根据资料回答 师:展示课件,分析实验结果。 做任何一项科研项目,成功之后要总结经验,失败之后我们也应该及时分析原因,吸取教训,假设我们在合成两条多肽链时,出现以下几种情况 (课件展示)。 ① 未严格按照组成牛胰岛素的17种氨基酸合成。 ② 未严格按照组成牛胰岛素的51个氨基酸合成 ③ 未严格正确的排列顺序进行合成 。 这会出现什么样的后果呢? 生:不能合成牛胰岛素。 师:合成肽链之后如果没有按照严格的连接方式﹑折叠方式进行,同样也不能合成牛胰岛素。 根据以上讨论,请同学总结出决定蛋白质种类多样性的原因有哪些? 生:(举手回答) 师：好了，蛋白质的种类多种多样，就为蛋白质执行多种多样的功能奠定了基础，蛋白质有哪些主要功能呢?请同学们交流后回答。 生：回答(依据课本知识) 师：(展示课件)总结出蛋白质的五大主要功能。除了这五大功能，蛋白质的功能还有许多许多，请同学们利用课后时间搜集有关的资料。 现在，我们已经知道了羽毛、肌肉、头发、蛛丝的成分主要是蛋白质，这些蛋白质是构成生物体结构的重要物质，这是生命活动的具体体现;细胞内的化学反应离不开酶的催化，这也是生命活动的具体体现;血红蛋白具有运输氧气的功能，这还是生命活动的具体体现;胰岛素起信息传递作用，调节机体的生命活动，这又是生命活动的具体体现;抗体具有免疫功能，可以帮助人体抵御抗原的侵害，这都是生命活动的具体体现。 总之，蛋白质是生命活动的主要体现者。(结课) | 
