2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容教材：人教版高中生物必修1

章節(jié)：2.4蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（第1課時(shí)）

內(nèi)容：蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，蛋白質(zhì)的功能分類(lèi)及其在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用，蛋白質(zhì)的合成過(guò)程——氨基酸的脫水縮合和轉(zhuǎn)錄與翻譯。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)探究的興趣，提高學(xué)生的觀察、分析、歸納能力。通過(guò)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生理解生物體的多樣性和統(tǒng)一性，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維和生命觀念。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)研究對(duì)人類(lèi)健康和生命科學(xué)的重要性。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高一新生，他們?cè)诔踔须A段已經(jīng)接觸過(guò)生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)生命現(xiàn)象有一定的了解。然而，由于高中生物學(xué)內(nèi)容的深度和廣度較初中有所增加，學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)這一復(fù)雜生物大分子的認(rèn)識(shí)可能較為模糊。以下是針對(duì)學(xué)生層次、知識(shí)、能力、素質(zhì)和行為習(xí)慣的學(xué)情分析：

1.學(xué)生層次：高一新生普遍對(duì)生物學(xué)充滿(mǎn)好奇，但基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度參差不齊。部分學(xué)生可能對(duì)初中生物學(xué)知識(shí)掌握較好，能夠較快適應(yīng)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)；而部分學(xué)生則可能對(duì)生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠扎實(shí)，需要更多的時(shí)間去理解和吸收新知識(shí)。

2.知識(shí)方面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞、遺傳等基礎(chǔ)知識(shí)，但對(duì)于蛋白質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及功能分類(lèi)等較為深入的內(nèi)容了解有限。這為高中階段的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。

3.能力方面：學(xué)生的觀察、分析、歸納能力在初中階段有所培養(yǎng)，但面對(duì)蛋白質(zhì)這一復(fù)雜生物大分子，學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力以及實(shí)驗(yàn)操作能力可能存在不足。

4.素質(zhì)方面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，但面對(duì)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神有待進(jìn)一步提高。

5.行為習(xí)慣：部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在依賴(lài)教師講解、缺乏主動(dòng)思考的現(xiàn)象；同時(shí)，部分學(xué)生可能存在拖延、注意力不集中等問(wèn)題，影響學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有人教版高中生物必修1教材，以便學(xué)生能夠跟隨教材內(nèi)容學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能相關(guān)的圖片、圖表和視頻，幫助學(xué)生直觀理解蛋白質(zhì)的性質(zhì)和作用。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備顯微鏡、載玻片、蓋玻片等實(shí)驗(yàn)器材，用于觀察蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的分布。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)功能時(shí)進(jìn)行小組討論；同時(shí)，確保實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)干凈整潔，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和功能分類(lèi)。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，如“蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是如何形成的？”和“蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)有哪些具體功能？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。例如，通過(guò)查看學(xué)生提交的預(yù)習(xí)筆記或問(wèn)題，了解預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和功能分類(lèi)。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。例如，學(xué)生可能會(huì)思考蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)形成的原因和過(guò)程。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示蛋白質(zhì)在生物體中的重要作用的圖片或視頻，引出蛋白質(zhì)這一課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，以及蛋白質(zhì)的功能分類(lèi)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。例如，通過(guò)講解酶的作用，說(shuō)明蛋白質(zhì)在催化反應(yīng)中的重要性。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，討論蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，分享自己的理解和發(fā)現(xiàn)。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，掌握蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的作用。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，布置設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：提供與蛋白質(zhì)相關(guān)的書(shū)籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。例如，推薦學(xué)生觀看有關(guān)蛋白質(zhì)折疊的科普視頻。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的知識(shí)和技能。

通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.蛋白質(zhì)的化學(xué)組成

-氨基酸：蛋白質(zhì)的基本組成單位，含有氨基酸殘基。

-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），以及一個(gè)側(cè)鏈（R基）。

-氨基酸的種類(lèi)：根據(jù)側(cè)鏈的不同，氨基酸分為20種，每種氨基酸的側(cè)鏈具有不同的化學(xué)性質(zhì)。

2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

-一級(jí)結(jié)構(gòu)：氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的線性序列。

-二級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子內(nèi)局部區(qū)域的規(guī)則折疊，如α-螺旋和β-折疊。

-三級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子內(nèi)全局區(qū)域的復(fù)雜折疊，形成特定的三維結(jié)構(gòu)。

-四級(jí)結(jié)構(gòu)：由多個(gè)蛋白質(zhì)亞基組成的復(fù)合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

3.蛋白質(zhì)的功能

-結(jié)構(gòu)蛋白：構(gòu)成細(xì)胞和生物體的支架，如膠原蛋白、彈性蛋白等。

-酶：催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，具有高度的特異性和效率。

-運(yùn)輸?shù)鞍祝涸诩?xì)胞膜上負(fù)責(zé)物質(zhì)的運(yùn)輸，如血紅蛋白、載體蛋白等。

-受體蛋白：識(shí)別和結(jié)合生物分子，如激素受體、細(xì)胞因子受體等。

-調(diào)節(jié)蛋白：調(diào)控細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)，如轉(zhuǎn)錄因子、激酶等。

4.蛋白質(zhì)的合成

-轉(zhuǎn)錄：DNA上的遺傳信息被轉(zhuǎn)錄成mRNA。

-翻譯：mRNA上的密碼子被tRNA識(shí)別，合成相應(yīng)的氨基酸，形成蛋白質(zhì)。

-氨基酸的活化：氨基酸在翻譯過(guò)程中被活化，以便與tRNA結(jié)合。

-肽鏈的延伸：新合成的肽鏈不斷延伸，形成完整的蛋白質(zhì)。

5.蛋白質(zhì)的修飾

-糖基化：蛋白質(zhì)上添加糖鏈，形成糖蛋白。

-磷酸化：蛋白質(zhì)上添加磷酸基團(tuán)，調(diào)控蛋白質(zhì)的活性。

-羧化：蛋白質(zhì)上添加羧基，參與蛋白質(zhì)的折疊和穩(wěn)定性。

-乙?；旱鞍踪|(zhì)上添加乙?；绊懙鞍踪|(zhì)的定位和活性。

6.蛋白質(zhì)的降解

-蛋白酶：降解蛋白質(zhì)的酶，如三肽酶、蛋白酶體等。

-蛋白質(zhì)降解途徑：蛋白質(zhì)通過(guò)泛素化、蛋白酶體途徑等途徑降解。

-蛋白質(zhì)降解的調(diào)控：細(xì)胞內(nèi)存在多種調(diào)控機(jī)制，如泛素化系統(tǒng)、mTOR信號(hào)通路等。

7.蛋白質(zhì)的研究方法

-蛋白質(zhì)電泳：根據(jù)蛋白質(zhì)的電荷和分子量差異，分離蛋白質(zhì)。

-Westernblot：檢測(cè)蛋白質(zhì)的表達(dá)水平和修飾狀態(tài)。

-X射線晶體學(xué)：解析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。

-核磁共振（NMR）：研究蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和相互作用。

8.蛋白質(zhì)與疾病

-遺傳性疾?。河傻鞍踪|(zhì)功能異常引起的疾病，如囊性纖維化、血友病等。

-腫瘤：蛋白質(zhì)異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

-神經(jīng)退行性疾?。旱鞍踪|(zhì)的異常折疊和聚集與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生有關(guān)。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)某蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的定位。實(shí)驗(yàn)材料包括：細(xì)胞培養(yǎng)皿、熒光標(biāo)記的抗體、熒光顯微鏡等。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將熒光標(biāo)記的抗體與特異性抗體結(jié)合，制備熒光標(biāo)記的抗體。

（2）將細(xì)胞培養(yǎng)皿中的細(xì)胞用特異性抗體進(jìn)行孵育，使抗體與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合。

（3）用熒光顯微鏡觀察細(xì)胞，記錄蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的定位。

2.案例分析題：

某患者患有肌肉萎縮癥，經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其肌肉細(xì)胞中某種蛋白質(zhì)的表達(dá)量顯著降低。請(qǐng)分析這種蛋白質(zhì)可能的功能，并提出可能的疾病機(jī)制。

答案：該蛋白質(zhì)可能是一種結(jié)構(gòu)蛋白，如肌動(dòng)蛋白或肌球蛋白。由于蛋白質(zhì)表達(dá)量降低，可能導(dǎo)致肌肉細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)破壞，進(jìn)而引起肌肉萎縮。

3.綜合應(yīng)用題：

蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有多種功能，請(qǐng)舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)在以下方面的作用：細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸、催化反應(yīng)。

答案：

（1）細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：蛋白質(zhì)如G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用，如胰島素受體。

（2）物質(zhì)運(yùn)輸：蛋白質(zhì)如載體蛋白、通道蛋白在細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)物質(zhì)的運(yùn)輸，如血紅蛋白在氧氣運(yùn)輸中的作用。

（3）催化反應(yīng)：蛋白質(zhì)如酶在生物體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)，如淀粉酶催化淀粉分解。

4.判斷題：

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能密切相關(guān)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致其功能的喪失或異常。

答案：正確。

5.拓展思考題：

請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，討論蛋白質(zhì)研究在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

答案：

（1）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：蛋白質(zhì)研究有助于開(kāi)發(fā)新的藥物和治療方法，如針對(duì)腫瘤、遺傳性疾病等。

（2）生物學(xué)領(lǐng)域：蛋白質(zhì)研究有助于揭示生命現(xiàn)象的奧秘，如蛋白質(zhì)折疊、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。

（3）生物技術(shù)領(lǐng)域：蛋白質(zhì)研究有助于開(kāi)發(fā)新型生物材料和生物制品，如組織工程、生物制藥等。教學(xué)反思今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，這是一節(jié)內(nèi)容豐富、難度適中的生物課。回顧一下，我覺(jué)得有幾個(gè)方面值得反思。

首先，我覺(jué)得課堂氣氛挺活躍的。學(xué)生們對(duì)蛋白質(zhì)這個(gè)話題很感興趣，課堂討論很熱烈。在講解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能時(shí)，我盡量用通俗易懂的語(yǔ)言，結(jié)合生活中的實(shí)例，比如蛋白質(zhì)在人體中的作用，這樣學(xué)生更容易理解。我還注意到，在討論蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)，有些學(xué)生表現(xiàn)出了一定的難度，我及時(shí)調(diào)整了教學(xué)節(jié)奏，通過(guò)小組討論和互動(dòng)，幫助他們逐步理解。

其次，我在課堂活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。比如，在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能不太熟悉，導(dǎo)致在討論中缺乏自信。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我打算在今后的教學(xué)中，提前準(zhǔn)備一些預(yù)習(xí)資料，幫助學(xué)生更好地理解課前內(nèi)容，提高他們的參與度。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。這次實(shí)驗(yàn)是觀察蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的分布，我安排了學(xué)生分組進(jìn)行操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生操作不夠規(guī)范，比如顯微鏡的使用、載玻片的處理等。這說(shuō)明我在實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)上還有待加強(qiáng)。今后，我會(huì)在實(shí)驗(yàn)課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行更詳細(xì)的操作培訓(xùn)，確保他們能夠熟練掌握實(shí)驗(yàn)技能。

此外，我也注意到課堂上的個(gè)別學(xué)生注意力不集