师:同学们好,今天咱们一起来学习人教版必修一第二章第四节“蛋白质是生命活动的主要承担者”第一课时。首先,来看课本上的问题探讨。在医院缝针时,常用胶原蛋白作为缝线,大家思考第一个问题:为什么胶原蛋白适合用作缝线呢?
生:(思考、讨论)
师:胶原蛋白制成的缝合线有一定韧性,适合人体使用,还能被人体吸收。那胶原蛋白是什么呢?它是动物体中普遍存在的蛋白质分子,主要存在于动物的皮、骨、跟腱等组织中,是构成细胞和生物体结构的重要物质,被称为结构蛋白。接下来看第二个问题,这种缝合线要水解后才能被机体吸收,你们知道体内什么物质可以水解蛋白质吗?提示一下,人体某些消化腺能分泌催化蛋白质水解的物质。
生:是蛋白酶!
师:对啦,蛋白酶可以催化蛋白质水解。人体的胃腺、胰腺,分别能分泌胃蛋白酶、胰蛋白酶,它们都能起到这个作用。
这里有一种药物叫复方消化酶胶囊,里面包含胃蛋白酶、木瓜酶、淀粉酶、纤维素酶等多种酶。绝大多数酶的化学本质都是蛋白质,由此可见,蛋白质具有催化功能。把问题延伸一下,蛋白质除了这两种功能,还有其他功能吗?来看几个材料。
先看材料一,这是胰岛和胰岛素平面模型。胰岛素是胰岛产生的蛋白质,能调节人体血糖水平,若胰岛素缺乏,人就会患糖尿病。从这个例子能看出胰岛素具有什么功能?
生:调节功能。
师:没错。再看资料二,展示的是血红蛋白,它是高等动物体内负责运输氧气和其他营养物质的蛋白质分子,存在于红细胞中。从这里能看出蛋白质有什么功能?
生:运输功能。
师:非常好。接着看资料三,左图是新冠病毒,为什么注射新冠疫苗就能抵御病毒入侵呢?因为机体能产生抵御外界抗原的抗体,这是浆细胞分泌的蛋白质,能帮助人体抵御病毒或病菌侵袭。这体现了蛋白质的什么功能?
生:免疫功能。
师:对,咱们了解到蛋白质具有多种功能,能构成细胞和生物体结构,还有调节、催化、运输、免疫等功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。那蛋白质为什么有这些功能呢?这些功能与蛋白质的结构和组成有关系吗?
生:有关系。
师:对,蛋白质的功能由它的组成和结构决定。回到问题探讨,看问题三,蛋白质缝合线要被人体吸收,需水解成什么物质才行?
生:小分子的氨基酸。
师:考大家一个问题,狼吃了兔子后,能直接获得多少种兔子的蛋白质?换个说法,蛋白质能直接被吸收吗?
生:不能。
师:所以答案选A选项。咱们知道蛋白质由氨基酸构成,什么是氨基酸?氨基酸有怎样的结构?这里展示4种氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸,请同学们观察它们的结构,找出相同点和不同点,在课本上用不同颜色框出来。(停顿几秒)好,咱们一起来看,这四种氨基酸都有相同结构,都有一个氨基、一个羧基和一个氢原子,且连接在同一个碳原子上。不同结构用黑色框出来了,这个结构叫R基。不同氨基酸分子有相同点也有不同点,由此可以归纳出氨基酸的结构通式。
大家看,每个构成蛋白质的氨基酸,都有一个氨基、一个羧基和一个氢原子连接在同一个碳原子上,不同之处在于R基,也就是侧链基团。这里有三点需要大家注意。分析完氨基酸结构,再看氨基酸的元素组成,从结构图能看出,每个氨基酸都含有碳、氢、氧、氮四种元素,有些氨基酸的R基上可能还含有硫。现在请同学们思考,我列出5种物质,判断它们是不是组成蛋白质的氨基酸。
