2019-2020年高中生物组成生物体的化合物教案(I)人教版必修1.doc

2019-2020年高中生物组成生物体的化合物教案(I)人教版必修1(一)明确目标1.蛋白质元素组成(C:理解)。2.蛋白质基本组成单位-氨基酸(C:理解)。(1)种类；(2)结构特点3.蛋白质的结构(C:理解)。4.蛋白质功能(C:理解)。5.核酸的元素组成(C:理解)。6.核酸的结构(C:理解)。7.核酸的种类和分布(C:理解)。8.解核酸的主要功能(C:理解)。(二)重点、难点的学习与目标达成过程引言:无论是从含量还是从功能上看，蛋白质都是组成原生质的重要成分，它们是构成细胞的基本物质。五、蛋白质(1)化学元素组成(2)相对分子质量学生活动：指导阅读教材P15有关内容。要求：(1)蛋白质的元素组成；(2)蛋白质的相对分子质量；显示检测题：1.用含有放射性N的肥料给生长着的植株施肥，在植株中首先能探测到含有放射性N的物质是( )A.葡萄糖 B.蛋白质 C.脂肪 D.淀粉学生回答：略。解析：葡萄糖、脂肪、淀粉三种有机物主要是由C、H、O三种元素组成的，不含有N。只有蛋白质含有N，因此，植株首先能操测到放射性N的物质是蛋白质。答B。讲述：蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成，比糖类和脂类多了一种N。很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素，有的也含微量的Fe、Cu、Mg、I、Zn等元素。例如，乳汁中酪蛋白含磷，血红蛋白含Fe，叶绿蛋白含Mg 等。蛋白质的相对分子质量很大，几千到100万以上。例如，牛胰岛素的相对分子质量是5700，人的血红蛋白的相对分子质量是64500。所以，蛋白质是一种高分子化合物，是一种生物大分子，它是由许多小分子组成的，它的基本组成单位是氨基酸。(3)基本组成单位-氨基酸讲述：组成蛋白质的氨基酸大约是20种。不同的氨基酸分子，化学结构不一样，但是，既然都是氨基酸分子，它们就有共同的结构特点，可以用一个通式来表示。显示：学生活动：识别氨基酸结构通式。要求:识别氨基酸的氨基和羧基。弄清碳原子与氨基和羧基的关系。弄清R的含义。讲述:氨基酸分子的结构通式表明，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，注意这句话中“至少”二字的含义。并且都有一个氨基和个羧基连接在同个碳原子上。R表示基团，不同的氨基酸分子，R基不同。例如，甘氨酸的R基是一个氢原子，丙氨酸的R基是一个甲基(-CH3)。显示检测题:以下4种物质中，能构成蛋白质的物质是( )A.NH2-CH2-CH2-COOH B.CH3-NH-CH2-COOH 学生回答:略。解析：按氨基酸分子的结构特点，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。A、C都有一个氨基和一个羧基，但不是连在同一个碳原子上。B有羧基、没有氨基。D既有羧基、也有氨基,且连在同一个碳原子上，选D。(4)分子结构化学结构讲解:蛋白质的结构是非常复杂的，它是由许多氨基酸分于相互连接而成的。氨基酸的结合方式是：一个氨基酸分子的羧基(-COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时失一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。显示脱水缩合过程图。连接两个氨基酸分子的那个键(-NH-CO-)叫做肽键。所形成的化合物叫做肽。由两个氨基酸分子缩合而形成的化合物叫做二肽。由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽健的化合物叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。显示检测题：根据下图所示化合物的结构，分析回答下列问题:(1)该化合物中示 ，示 。(2)该化合物由 个氨基酸失去 个水分于而形成，这种反应叫 。(3)该化合物中的氨基酸种类不同是由 决定的，其编号是 。(4)该化合物称为 ，含 个肽健，编号是 。学生回答：略。答案:(1)氨基、羧基。(2)4、3、脱水结合。(3)R基、 (4)四肽、3、扩展:学生活动:大家动脑想一想，肽链形成过程中相关的氨基酸数、肽链数、水分子数之间有什么关系?根据前面所叙氨基酸脱水缩合的过程，学生一般会答氨基酸数减去1就是肽链数或失去的水分子数。提示:一条肽链是这样计算，二条肽链，三条肽链，k条肽链形成的蛋白质分子呢?显示检测题:1.牛胰岛素有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，牛胰岛素分子中含有多少个肽键?提示:两条肽链分别计算。结果:20+29=49小结:蛋白质分子中，氨基酸分子数n、肽链数k、水分子数x或肽键数y之间的关系是:x=y=(n-k)。空间结构讲述:个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，肽链通过一定的化学键互相连接在一起。这些肽链不呈直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构。银幕显示某种胰岛素空间结构示意图。银幕显示检测题:2.当温度太高的话，淀粉酶会失去活性，这是由于高温破坏了酶的( )A.氨基酸 D.肽键 C. 肽链 D.空间结构学生回答：略。解析:淀粉酶是一种蛋白质。在没有蛋白水解酶的情况下，只是高强，不会破坏肽链和肽键，只会破坏空间结构(除肽键以外的其它化学键的部分断裂)。选D。小结：蛋白质分子结构的多样性。学生活动：在教材P16勾画形成蛋白质分子多样性的原因。(5)主要功能讲解:蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子具有重要的功能:有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，例如细胞膜蛋白质，是构成细胞膜的主要蛋白质。有些蛋白质有催化作用，如参与生物体各种生命活动的酶蛋白。有些蛋白质有运输作用，如红细胞中的血红蛋白能输送氧和二氧化碳。有些蛋白质有调节作用，如胰岛素和生长激素都是蛋白质，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。有些蛋白质有免疫作用，如动物和人体内的抗体能消除外来抗原对身体生理功能的干扰，所有的抗体都是蛋白质(抗原不一定是蛋白质)。小结：总之蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要体现者。六、核酸讲述:前面我们已经学习过了五类化合物，它们有的构成细胞，有的为生命活动提供能量，有的调节各项生命活动。那么，生物的遗传和变异是由什么物质决定的呢?就是我们现在要讲到的另一种大分子物质-核酸。(1)核酸的组成元素讲解:核酸的组成元素是:C、H、0、N、P五种。学生活动:将组成糖类、脂类、蛋白质和校酸四类物质的化学元素列表。要求:正确写出四种化合物的组成元素。比较四种化合物的共同元素和不同元素。显示检测题：1.蛋白质和核酸共有的元素是( )A.C、H、0 B.C、H、O、N C.C、H、O、N、P D.C、H、O、N、P、S2.生化分析某有机分子样品，得知该物质含:C、H、0、N、P等基本元素，这种物质最可能是( )A.淀粉 B.脂肪 C.核酸 D.蛋白质学生回答：略。解析:1.蛋白质和核酸都含有C、H、O、N四种元素，A不能选。有的蛋白质虽然含有P元素，但大部分蛋白质不含有，所以C、D不能选，应选B。2.淀粉、脂肪都不含N、P元素，A、B不能选。有的蛋白质虽然含有P元素，但大部分蛋白质不含有，是蛋白质的可能性不大，而所有的核酸都含有P元素，所以选C。(2)核酸的基本组成单位-核苷酸提问:蛋白质是高分子化合物，构成蛋白物分子的基本单位是什么?大约有多少种?学生回答:氨基酸；20种。讲解:核酸和蛋白质分子一样也是高分子化合物。相对分子质量大约是几十万至几百万，这种大分子化合物也同蛋白质分子一样是由许多小分子组成的。它们的基本组成单位是核苷酸。银幕显示:核苷酸分子结构图。讲解:这图说明了一个核苷酸分子由三部分组成:它包含一分子碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的长链。(3)核酸的种类和分布银幕显示：核苷酸分于结构图。讲解：作为生命活动的主要体现者，蛋白质分子的结构具有多样性。作为遗传物质，核酸分于是否也具有多样性呢?回答是肯定的。由于核酸中所含五碳糖的种类不同，可以将核酸分为两大类：含有脱氧核的为脱氧核糖核酸，简称为DNA；含有核糖的为核糖核酸，简称为RNA。这两类核酸又由于其他结构的不同，又分为许多种，这个以后将要讲到。DNA主要存在于细胞核内。它是染色体的主要成分，与蛋白质构成了染色体(染色质)，此外，在线粒体和叶绿体中，也含有DNA。RNA主要存在于细胞质中。显示检测题:含有脱氧核糖的高分于化合物是( )A.核苷酸 B. 核糖核酸 C. 核苷 D.脱氧核糖核酸学生回答：略。解析：核苷酸、核苷都是小分子化合物，核糖核酸不含脱氧核糖，脱氧核糖核酸含脱氧核糖，选D。(4)核酸的功能讲解：核酸是遗传信息的载体，是一切生物的遗传物质。不同的生物体，所具有的DNA和RNA的序列是不同的，也就说，携带的遗传信息不一样。它们对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。银幕显示检测题：下列哪项不是核酸的功能( )A.体现出生物体的性状 B.决定生物体的性状C.可以导致生物体性状的改变 D.控制蛋白质的生物合成学生回答:略。解析:核酸通过控制蛋白质的生物合成来决定生物体的性状。当核酸的结构发生改变，其控制合成的蛋白质结构也就发生改变，也就导致生物体性状的改变。但它不能体现生物体的性状，生物体性状的主要体现者是蛋白质，选A。(三)总结、扩展以上介绍了组成生物体的六类化合物的一些重要的生理功能，但不是它们的全部功能，例如水还有调控生命活动的功能，生物体内水的含量的多少以及水的存在状态的改变都影响着新陈代谢的进行。一般情况下，代谢活跃时，生物体内的含水量在70%以上；含水量降低，则生命活动不活跃或进人体眠。当自由水比例增加时，生物体的代谢活跃，生 长迅速；而当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。总之，六类化合物有着许多的生理功能，但是，任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按一定方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。(四)作业布置1.教材复习题：二、1、2、3；三、1、2。2.蛋白质分子与多肽的主要区别在于蛋白质（ ）A.分子量大 B.肽链的条数多 C.空间结构更复杂 D.氨基酸数目多3.牛胰岛素是由51个氨基酸分子组成的蛋白质，含有两条肽链。如果氨基酸的平均分子量为120，那么，这种蛋白质的分子量为( )A.120 B.51 C.6120 D.52384.上题中当进行缩合反应失去的水分子数和形成的肽键数分别为( )A.51和51 B.50和49 C.49和49 D.49和50板书设计含量:占细胞干重50%以上5.蛋白质组成元素:C、H、O、N，有的含Fe、Mg等。组成单位氨基酸种类结构通式；结构特点结构多肽化合物具一定空间结构功能结构物质调节生命活动6.核酸组成元素:C、H、O、N、P组成单位:核苷酸分类DNA:主要存在于细胞核中RNA:主要存在于细胞质中功能:是绝大多数生物的遗传物质