1、第一章 生命的物質基礎和結構基礎三星中學 吳協娣一、設計思想：人的思維活動常常在是發現問題、 分析問題、 解決問題的過程中進行的， 問 題是思維的走向， 是實施探索活動的關鍵環節， 在本節課的教學中， 根據教材上 的知識體系及學生的心理狀況， 讓學生主動參與課堂教學， 激發學生的學習興趣， 還可以充分調動學生的學習積極性，以適應教改的基礎。二、教學目標： 1、通過本節課的學習，要使同學們對生物界和非生物界有一個辯證唯物主 義物質觀的認識。2、要求同學們聽懂掌握生物的物質基礎之一，原生質中的蛋白質的結構和 生理功能。三、教學重點、難點： 組成原生質的化學元素 氨基酸的結構四、教具： 氨基酸連成多

2、狀模具，原生質中 C、 H、O、N 板圖 分子結構模具 蛋白質空間結構模具五、教學方法： 講授、討論、直觀等方法六、教學過程： 引出課題，同學們：通過學習，我們已經知道了地球上的生物多種多樣，讓 學生在頭腦中對生物界有了一個初步的印象，我們現在可以得出這樣一個結論， 在生物界里，任何生物不論大到海洋中的鯨， 陸地上的大象， 小到我們由眼看不 見的細菌、病毒，它們都有一個共同的特點，具有生命力，生命是什么呢？生命 是否能看得見、 摸得著呢？多少年來圍繞 “生命” 這個問題唯物主義和唯心主義 一直在進行著爭論，唯心主義者認為：生命是神秘的，是由“上帝”創造的，唯 物主義者認為：生命不是上帝創造的，

3、根本就不存在什么“上帝” ，生命是物質 的，物質是運動的， 生命就是物質運動的一種形式， 組成生命的物質就是原生質， 舉例： 1）人是有生命的，組成我們人體的物質就是原生質。 2）植物體是有生命 的，組成植物體的物質也是原生質，原生質是什么呢？它是細胞內的生命物質， 包括：細胞膜、細胞質、細胞核，這二類物質都是由原生質分化而來的，生命活 動在什么地方進行呢？在細胞內進行， 細胞是生命活動的基本單位， 世界上的一 切生物除了最低等的， 例：病毒以外都有是由細胞組成， 所以細胞是生命的結構基礎，這就是我們這一章要講的內容，引出第一章的內容，板書：第一章 生命的物質基礎和結構基礎 第一節 生命的物質

4、基礎 一、組成原生質的化學元素（板書）生命的物質基礎是原生質， 原生質是什么組成的呢？原生質也是由物質組成 的。我們知道物質由分子組成的， 分子是由原子組成的。 那么組成原生質的化學 元素是什么呢？組成原生質的化學元素有： C、H、O、N、P、S、K 、Na、Ca、 Fe、Mg 等，其中 C、H、O、N 在原生質中占的比例最多（掛板圖）講解 C、H、 0、N的比例組成原生質的各種化學元素在自然界里都能得到的，沒有一種 元素是生命物質所特有的。 這就告訴我們生物和非生物也有一個共性， 這就是它 們都是由物質組成的， 生物就是由無機物質逐漸過渡到有機物， 由有機物形成最 原始的生物， 再由低等生物

5、逐漸進化到高等生物， 以致今天生物界里有二百多萬 種。所以說，生物界和非生物界之間沒有不可逾越的鴻溝。二、組成原生質的化合物（板書） 原生質也是一種物質，組成這種物質的化學元素 C、 H、 0、 N 等，在自然 界里都能找到。但一旦 C、 H、 0、 N 等元素組成了原生質，這原生質就區別于 其它任何一種物質。原生質是一種具有生命的物質，具有特殊的結構。C、 H、0、 N 等元素都是以化合物的方式存在在原生質中的。組成原生質的化合物有哪 些呢？（ 31 書板書二）組成原生質的化合物有： 蛋白質、酸、糖類、脂肪等有機物以及水和無機鹽。 參照P3,圖1講解，原生質中各種成份比例：蛋白質 20%、酸

6、1%、糖類1%、 脂肪 20%、水 75%、無機鹽 1%。強調：蛋白質和酸是組成原生質的主要成份。 蛋白質是什么呢？引出下一內 容。1 、蛋白質（板書）我們平時吃雞蛋， 這里面有蛋白質， 其中的清蛋是最純的一種蛋白質。 之外， 我們吃的青菜里面也有蛋白質， 我們吃的豬肉， 肉就是蛋白質， 所以蛋白質有各 種各樣。那么蛋白質到底是什么物質呢？下面講解蛋白質的大小概念： （1）蛋白 質是一種結構復雜的大分子有機化合物， 它的分子量很大， 我們在無機化學中學 到的 出0分子量18，NaCI分子量58，H2SO4分子量98,但它們要和蛋白質的 分子量一比就顯的小了，蛋白質的分子量可以以幾萬到幾百萬以上

7、。H20 有 3個原子組成，NaCI有2個原子組成，H2SO4的7個原子組成，而蛋白質分子可 以由幾千個甚至到幾十萬個原子組成，即 1 05以上。所以我們可以想象蛋白質是 一個怎樣復雜的大分子有機化合物。（2）然而我們的肉眼卻看不見這么一個大的蛋白質分子。甚至在放大幾十 萬倍的電鏡下也很難看清楚，胰島素是一種比較簡單的蛋白質，直徑 22A （復習 一下A的概念。（-1A=10-8cm）,那么我們為什么說它是一個大分子的有機化合 物呢？這是相對其它小分子而言， 所以我們現在這么一比較就知道：我們在無機 化學中所學過的 H2O, NaCI，H2SO4更小。蛋白質在原生質的有機成份中約占80%，結構

8、復雜，種類繁多。組成蛋白質 的主要化學元素C, H , O, N，但也有的蛋白質分子含有S元素，有的還含有P, Fe, Mg等元素，C, H , O, N，首先結合形成一個基本單位一一氨基酸，它是 蛋白質的基本組成單位。那么氨基酸是什么呢？引導以下內容（1）氨基酸：（板書）先以氨基酸的結構來看，此時運用化學元素的球狀模具來講解：C說明它是公，外有4個鍵，故NH3失去H形成一NH2稱作氨基基酸具有堿性CH3COOH,乙酸，俗稱醋酸，具有一COOH，具有酸性將三者連接起來，最后說明：R代表不同的基團，裝有一個氨基酸分子的 結構。R同時在黑板上寫出氨基酸分子的通式，NH2C COOH,說明：氨基酸是

9、H因為它是具有一個氨基的酸所以稱作氨基酸，在一定的條件氨基酸呈堿性，在一定條件下氨基酸呈酸性，故氨基酸是二性化合物。HR代表不同的基團，當 R是H時：NH2 C COOH甘氨酸，最簡單的氨基酸HCH2（因為該氨基酸是甜的故稱作甘氨酸）R代表一CH3 NH2CCOOH 丙氨酸H（因其中含有的酸原子是3個）CH2SHR代表一CH2SH NH2 C COOH 半胱氨酸H（我們人的頭發是蛋白質，其中有許多是半胱氨酸成份）現在我們知道生物體內最常見的氨基酸有二十種。所基酸是怎樣相互連接起來的呢？從氨基酸的結構上來看，它的一端有一個游離的氨基，另一端有一個游離的羧基，當一個氨基酸的羧基的與相鄰的另一個 氨

10、基酸的氨基脫水縮合形成的化合物稱作肽，形成的鍵稱作肽鍵。肽鍵就是一個氨基酸的羧基與相鄰的中一個氨基脫水縮合形成的化學鍵。（板書）打開書本看反應式， 板書二個氨基酸脫水縮合形成的胍鍵的反應式， 標出肽 鍵的部位。二個氨基酸脫水縮合形成的化合物稱：二肽 三個氨基酸脫水縮合形成的化合物稱：三肽 三個以上氨基酸脫水縮合形成的化合物稱：多肽 蛋白質就是多肽化合物。利用氨基酸連接形成多肽的教具更加形象的講述上述概念： 多肽具有鍵狀結構，這個鍵叫做肽健（但這里要指出：二肽、三肽特別是多 肽的合成不是那樣簡單的，還涉及到基團的保護，這要在大學里講）一個蛋白質分子可以含有一條或幾條肽鏈，每條胍鏈都含有許多氨基酸

11、， 1965 年 9 月我國人工合成世界上一個蛋白質牛胰島素，它是一種在人體和 高等動物體內調節血糖代謝的激素，體內缺少了胰島素是由 51 個氨基酸組成， 是一種分子量較小的蛋白質，它有二條肽鏈，一條肽鏈由 21 氨基酸組成，另一 條肽鏈由 30 個氨基酸組成，順便提一下：這種合成是非常復雜和麻煩的。2、蛋白質的結構（板書） 我們開始就提到蛋白質的結構復雜，種類很多，那么蛋白質結構怎樣復雜， 它的種類到底有多少呢？多到什么程度？在回答這個問題之前， 我們先打一個譬 喻：我們日常打電話， 是以 09這十個數字中任意 6個作一個單位， 即6位數， 作為一家用戶的電話號碼，那么想想上海有多少家工廠、

12、學校、商店、醫院、街 道等等，電話號碼是否夠用？完全夠用！可以有 106=1， 000，000，一百萬個電 話號碼，現在我們來看， 存在生物體內的氨基酸有二十種， 生物的種類這么繁多， 形形式式，豐富多彩，這與蛋白質的結構的復雜、多樣性有著非常密切的關系， 正是由于蛋白質結構的復雜、 多樣性， 才使得生物界的面貌豐富多彩， 我們現在 知道，地球上的生物有二百多萬種，在種與種之間，同一種不同個體之間，同一 具個體不同組織器官之間， 其中存在的蛋白質的結構和功能都不相同， 舉例說明：1）我們吃的青菜，具有蛋白質、豬肉、牛肉里面有蛋白質，但是這些蛋白 質和我們人體內的蛋白質是不一樣的， 故這些蛋白質不可能直接成為我們人體自 己的蛋白質， 我們人體自己的蛋白質， 我們人體只能把這些蛋白質消化后， 重新 形成自己的蛋白質， 同樣青菜里的蛋白質、 豬肉里的蛋白質以及牛肉內的蛋白質 不一樣，青菜里含的蛋白質和以上二種動物蛋白質也不一樣。2）就我們人體來講，輸送02血紅蛋白的結構和功能引起肌肉的肌動蛋 白、肌球、蛋白來比較是完全不同的。復習鞏固：這一節課我們主要講了蛋白質，在蛋白質這一節中我們講了：1）組成蛋白質的基本單位是氨基酸2）蛋白