2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第二章 組成細(xì)胞的分子 第4節(jié) 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（1）教學(xué)實(shí)錄 新人教版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第二章組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（1）教學(xué)實(shí)錄新人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（1）”為主題，通過引入蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，讓學(xué)生理解蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的重要性。結(jié)合教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)一系列實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析蛋白質(zhì)的多樣性和功能，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究蛋白質(zhì)功能，提高觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等技能。提升學(xué)生生物科學(xué)思維能力，理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能相關(guān)性，運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解釋生物現(xiàn)象。強(qiáng)化生命觀念，認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的重要性，培養(yǎng)科學(xué)精神，形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①理解蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)及其功能多樣性；

②掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，能運(yùn)用這一關(guān)系解釋不同蛋白質(zhì)的功能；

③能夠識(shí)別和描述蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的幾種主要功能，如催化、運(yùn)輸、信號(hào)傳遞等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系時(shí)，理解蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)功能的影響；

②在實(shí)際情境中，將蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能結(jié)合起來進(jìn)行分析，解釋蛋白質(zhì)如何參與復(fù)雜的生命過程；

③面對(duì)多種蛋白質(zhì)功能的實(shí)例，學(xué)生能區(qū)分不同蛋白質(zhì)的特定功能和它們?cè)诩?xì)胞中的協(xié)同作用。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合實(shí)例加深理解；

2.討論法：引導(dǎo)學(xué)生圍繞蛋白質(zhì)的功能多樣性進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力；

3.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)觀察蛋白質(zhì)在不同條件下的功能變化，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合。

教學(xué)手段：

1.多媒體課件：展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖、功能動(dòng)畫等，直觀展示蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化；

2.教學(xué)軟件：利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件模擬蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力；

3.實(shí)物模型：展示蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)模型，幫助學(xué)生形象理解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示一系列細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖片，提問學(xué)生：“你們知道這些結(jié)構(gòu)在細(xì)胞中都扮演著什么角色嗎？”

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的作用，激發(fā)學(xué)生的好奇心。

講授新課（20分鐘）

1.蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)（5分鐘）

-講解蛋白質(zhì)的氨基酸組成和肽鏈的形成。

-展示蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)圖，講解氨基酸序列對(duì)蛋白質(zhì)功能的影響。

2.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（5分鐘）

-介紹蛋白質(zhì)的二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

-通過動(dòng)畫展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成過程，強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)對(duì)其功能的重要性。

3.蛋白質(zhì)的功能（5分鐘）

-講解蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的主要功能，如催化、運(yùn)輸、信號(hào)傳遞等。

-結(jié)合實(shí)例分析不同蛋白質(zhì)功能的差異。

4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（5分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生思考蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)其功能的影響。

-通過案例分析，讓學(xué)生理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化如何導(dǎo)致功能改變。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：分發(fā)練習(xí)題，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，鞏固對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的理解。

2.小組討論：分組討論蛋白質(zhì)在不同生物過程中的作用，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。

課堂提問（5分鐘）

1.提問1：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)其功能有何影響？

2.提問2：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)如何影響其功能？

3.提問3：舉例說明蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的幾種主要功能。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.邀請(qǐng)學(xué)生分享他們對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的理解。

2.針對(duì)學(xué)生的回答，給予點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充，強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)體系。

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的重要性。

2.拓展：討論蛋白質(zhì)工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)說明：

-導(dǎo)入環(huán)節(jié)通過創(chuàng)設(shè)情境和提問激發(fā)學(xué)生的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

-講授新課環(huán)節(jié)按照教學(xué)內(nèi)容逐步展開，結(jié)合實(shí)例和動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解抽象概念。

-鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)通過練習(xí)和討論，鞏固學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握。

-課堂提問環(huán)節(jié)促進(jìn)學(xué)生思考和總結(jié)，提高學(xué)生的思維能力。

-師生互動(dòng)環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，增強(qiáng)課堂氛圍。

-總結(jié)與拓展環(huán)節(jié)幫助學(xué)生建立知識(shí)體系，并激發(fā)學(xué)生對(duì)未來學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果：

1.知識(shí)掌握：

學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述蛋白質(zhì)的氨基酸組成和肽鏈的形成過程。

學(xué)生理解并能夠解釋蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

學(xué)生能夠識(shí)別和描述蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的幾種主要功能，如催化、運(yùn)輸、信號(hào)傳遞等。

學(xué)生理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，能夠運(yùn)用這一知識(shí)解釋不同蛋白質(zhì)的功能差異。

2.能力提升：

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察，提高了實(shí)驗(yàn)操作能力和觀察能力。

學(xué)生在小組討論中鍛煉了溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

學(xué)生通過課堂提問和解答，提升了分析問題和解決問題的能力。

3.思維發(fā)展：

學(xué)生在探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的過程中，培養(yǎng)了邏輯思維和分析思維能力。

學(xué)生在討論和拓展環(huán)節(jié)中，發(fā)展了創(chuàng)新思維和批判性思維能力。

4.價(jià)值觀形成：

學(xué)生認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的重要性，形成對(duì)生物科學(xué)的興趣和好奇心。

學(xué)生在學(xué)習(xí)和理解蛋白質(zhì)功能的過程中，培養(yǎng)了科學(xué)精神和實(shí)事求是的態(tài)度。

學(xué)生了解到蛋白質(zhì)工程在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的價(jià)值。

5.實(shí)用性：

學(xué)生通過學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)知識(shí)，能夠理解日常生活中的一些生物學(xué)現(xiàn)象，如酶的催化作用、藥物的作用機(jī)制等。

學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中，能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題解決，如生物制藥、食品科學(xué)等領(lǐng)域。

6.綜合評(píng)價(jià)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的過程中，不僅掌握了相關(guān)知識(shí)，還提升了多個(gè)方面的能力，包括實(shí)驗(yàn)操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、思維發(fā)展、價(jià)值觀形成等。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出的積極態(tài)度和良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，為今后的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.案例教學(xué)法：在講解蛋白質(zhì)的功能時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例，如藥物設(shè)計(jì)、疾病治療等，讓學(xué)生看到生物學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.跨學(xué)科教學(xué)：將生物學(xué)知識(shí)與化學(xué)、物理學(xué)等其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，讓學(xué)生在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)中，更好地理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生對(duì)抽象概念理解困難：在講解蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)，部分學(xué)生對(duì)三維空間的理解不夠，導(dǎo)致難以把握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能不足：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分學(xué)生由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，影響了實(shí)驗(yàn)的成效。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)單一：目前的評(píng)價(jià)方式主要以筆試為主，未能全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.采用多種教學(xué)方法：針對(duì)抽象概念，可以通過動(dòng)畫、模型等多種形式，幫助學(xué)生直觀理解。同時(shí)，結(jié)合實(shí)例講解，讓學(xué)生在實(shí)際情境中感受蛋白質(zhì)的作用。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的操作指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，提高實(shí)驗(yàn)操作技能。

3.完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系：將評(píng)價(jià)方式多樣化，除了筆試，還可以加入課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論等多種評(píng)價(jià)方式，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。

4.加強(qiáng)師生互動(dòng)：在課堂教學(xué)中，鼓勵(lì)學(xué)生提問、發(fā)言，提高學(xué)生的參與度。同時(shí)，教師要及時(shí)解答學(xué)生的問題，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的困難。

5.注重跨學(xué)科教學(xué)：在講解蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)時(shí)，結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí)，讓學(xué)生在跨學(xué)科的學(xué)習(xí)中，更好地理解生物學(xué)知識(shí)。

6.拓展課程資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于檢測(cè)不同溫度下酶的活性變化。請(qǐng)列出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果和分析方法。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備相同濃度的底物溶液和酶溶液。

b.將酶溶液分別置于不同溫度（如0°C、25°C、50°C、75°C、100°C）的水浴中預(yù)熱5分鐘。

c.在每個(gè)溫度下，加入相同量的底物溶液，立即開始計(jì)時(shí)。

d.定時(shí)取樣，測(cè)定反應(yīng)速率（如通過比色法測(cè)定產(chǎn)物濃度）。

e.記錄不同溫度下的反應(yīng)速率。

預(yù)期結(jié)果：隨著溫度的升高，酶的活性先增加后減少，存在一個(gè)最適溫度。

分析方法：通過比較不同溫度下的反應(yīng)速率，分析酶活性的變化趨勢(shì)。

2.應(yīng)用題：

解釋為什么胃蛋白酶在胃中具有活性，而在小腸中卻失去活性。

答案：胃蛋白酶在胃中具有活性是因?yàn)槲敢旱膒H值適合胃蛋白酶的最適pH值，使得胃蛋白酶能夠穩(wěn)定并發(fā)揮催化作用。而在小腸中，pH值較高，不適合胃蛋白酶的活性，導(dǎo)致其失去活性。

3.分析題：

分析蛋白質(zhì)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中的作用，并舉例說明。

答案：蛋白質(zhì)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中扮演著重要的角色，如：

a.受體蛋白：作為信號(hào)分子的受體，將信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部。

b.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白：將受體蛋白接收到的信號(hào)傳遞到下游信號(hào)分子。

c.酶蛋白：催化信號(hào)分子的磷酸化或去磷酸化，改變其活性。

舉例：胰島素受體結(jié)合胰島素后，激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，最終導(dǎo)致葡萄糖的攝取增加。

4.綜合題：

結(jié)合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，解釋為什么蛋白質(zhì)工程可以用于設(shè)計(jì)新型藥物。

答案：蛋白質(zhì)工程通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可以影響其功能。在設(shè)計(jì)新型藥物時(shí)，可以利用以下原理：

a.通過改變蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)，增強(qiáng)或抑制其催化活性，用于治療相關(guān)疾病。

b.通過改變蛋白質(zhì)與底物的結(jié)合能力，提高藥物的選擇性和療效。

c.通過改變蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，延長藥物在體內(nèi)的半衰期。

5.創(chuàng)新題：

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于探究蛋白質(zhì)在不同pH值下的穩(wěn)定性變化。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟：

a.準(zhǔn)備相同濃度的蛋白質(zhì)溶液和不同pH值的緩沖溶液。

b.將蛋白質(zhì)溶液分別置于不同pH值的緩沖溶液中，保持一定溫度。

c.定時(shí)取樣，通過SDS分析蛋白質(zhì)的變性程度。

d.記錄不同pH值下的蛋白質(zhì)變性情況。

預(yù)期結(jié)果：蛋白質(zhì)在不同pH值下的穩(wěn)定性不同，存在一個(gè)最適pH值。

分析方法：通過比較不同pH值下的蛋白質(zhì)變性程度，分析蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性變化趨勢(shì)。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材相關(guān)章節(jié)，總結(jié)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)及其功能。

2.完成課后練習(xí)題，包括填空題、選擇題和簡答題，以鞏固對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的理解。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探討溫度對(duì)酶活性的影響，并簡要說明預(yù)期結(jié)果和分析方法。

4.撰寫一篇小論文，探討蛋白質(zhì)工程在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。

5.觀看與蛋白質(zhì)相關(guān)的科普視頻，如蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)工程等，并撰寫觀后感。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行及時(shí)批改，確保作業(yè)質(zhì)量。

2.對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行分類，針對(duì)不同類型的問題給出具體的反饋。

3.對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固的學(xué)生，提供額外的輔導(dǎo)和練習(xí)。

4.對(duì)于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的學(xué)生，評(píng)估其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性和可行性，提出改進(jìn)意見。

5.對(duì)于撰寫論文的學(xué)生，評(píng)價(jià)其邏輯結(jié)構(gòu)、論證方法和語言表達(dá)，指出不足之處并提供修改建議。

6.鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上分享自己的實(shí)驗(yàn)方案和論文，促進(jìn)同學(xué)之間的交流和學(xué)習(xí)。

7.定期組織學(xué)生進(jìn)行作業(yè)討論，讓學(xué)生在討論中互相學(xué)習(xí)，共同提高。

8.對(duì)于作業(yè)中表現(xiàn)突出的學(xué)生，給予表揚(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

9.對(duì)于作業(yè)中存在的問題，及時(shí)與學(xué)生溝通，了解其困難所在，并提供針對(duì)性的幫助。

10.在下一節(jié)課的開始，對(duì)上一節(jié)課的作業(yè)進(jìn)行總結(jié)和回顧，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)

①蛋白質(zhì)由氨基酸組成，通過肽鍵連接形成多肽鏈。

②氨基酸的側(cè)鏈決定了蛋白質(zhì)的多樣性和特異性。

③肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。

2.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

①氨基酸序列的排列方式影響蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（如α-螺旋和β-折疊）。

②二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊形成三級(jí)結(jié)構(gòu)，受氫鍵、疏水作用、