giáo án liên môn hóa sinh

giáo án liên môn hóa sinh THPT

GIÁO ÁN TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ

PROTEIN

I MỤC TIÊU BÀI HỌC: Hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ, từ đó định

hướng phát triển năng lực

1 Kiến thức:

a) Kiến thức trọng tâm bộ môn Sinh học:

- Phân biệt cấu trúc và chức năng của protein

- Liệt kê ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến protein

- Phát biểu được khái niệm dịch mã, hoàn thiện được sơ đồ phân tử của hiện tượng

di truyền và mô tả diễn biến của quá trình dịch mã

b) Kiến thức tích hợp môn Hóa học

Tích hợp giảng dạy kiến thức bài peptit – protein (sinh học 12)

- Định nghĩa, cấu tạo phân tử, tính chất của peptit

- Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của peptit

2 Kĩ năng:

- Thực hành thí nghiệm, tính cẩn thận tỉ mỉ và tư duy sáng tạo

- Nhận biết protein qua các phản ứng màu

3 Thái độ

Có chế độ dinh dưỡng phù hợp cho bản thân và gia đình

Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học

4 Các năng lực hướng đến qua chuyên đề:

4.1 Năng lực chung:

1 Năng lực tự học Tìm kiếm thông tin và xây dựng một bài báo cáo

dự án “nhân đạo nhờ thịt nhân tạo”

2 Năng lực thu nhận và

xử lí thông tin

+ Nghiên cứu SGK trình bày cấu tạo phân tử, tính chất của peptit

Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học của peptit

+ Quan sát hình, phim, mô hình cơ chế dịch mã hoàn thành phiếu học tập số 1, số 2 và sơ đồ câm hoạt hóa axit amin

3 Năng lực tư duy sáng

tạo

Tìm kiếm thông tin nộp một bài trình diễn trong

dự án “nhân đạo nhờ thịt nhân tạo”

4

Năng lực tự quản lí Quản lí thời gian của nhóm để hoàn thành bản

báo cáo cho dự án dạy học (thông qua kế hoạch của nhóm đã đề ra) và phiếu học tập số 1, 2 và

sơ đồ câm quá trình hoạt hóa axit amin

5 Năng lực hợp tác + Xây dựng năng lực hợp tác giữa các thành

viên trong nhóm để giải quyết nhiệm vụ đã được giao

+ Hợp tác trong thực hiện báo cáo, lắng nghe, phản biện nội dung của nhóm khác trình bày

6

Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông

Bước đầu xây dựng cho học sinh năng lực tìm kiếm thông tin qua internet và sử dụng phần mềm power point Sử dụng công nghệ thông tin

để tìm hiểu về: vai trò của protein, hậu quả của việc thiếu protein, tiêu hóa protein trong ống tiêu hóa của người và giới thiệu thịt nhân tạo

7 Năng lực giao tiếp

Hình thành cho học sinh năng lực sử dụng ngôn ngữ để diễn đạt vấn đề trong buổi báo cáo nội dung chuyên đề

8 Năng lực nghiên cứu

khoa học

+ Tiến hành thí nghiệm cẩn thận, làm việc nghiêm túc thông qua thí nghiệm nhận biết một

số thành phần hóa học của tế bào

+ Mô tả một cách trung thực về kết quả màu sắc của các ống nghiệm

5.2 Năng lực chuyên biệt:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ chuyên ngành sinh học, hóa học để diễn đạt vấn đề như: axit amin, protein, peptit, dịch mã

- Năng lực thí nghiệm thực hành thông qua tiến hành thí nghiệm về phản ứng màu của protein

II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:

- Phương pháp dạy học theo dự án

- Phương pháp Trực quan − vấn đáp – tìm tòi

III PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:

- Bao gồm 6 bài giảng Powerpoit.

+ 1 Bài giảng của giáo viên giới thiệu dự án “NHÂN ĐẠO NHỜ THỊT NHÂN TẠO” + 4 bài báo cáo của 4 nhóm, tương ứng với 4 tiểu chủ đề giáo viên đã phân công

+ 1 Bài giảng của giáo viên để giảng dạy bài mới

+ Phiếu học tập số 1, 2 và 3

- Máy chiếu đa vật thể

- Mô hình cơ chế dịch mã do giáo viên tự tạo: mARN, tARN, axit amin tự do, liên kết peptit.

- Các dụng cụ, hóa chất của bài thực hành: Ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, NaOH, CuSO4, HNO3, lòng trắng trứng, đèn cồn.

IV TỔ CHỨC THỰC HIỆN:

Bước 1: Lập kế hoạch dự án và chuyển giao nhiệm vụ tới học sinh

(Thực hiện trên lớp, thời gian: 10 ph)

GV tiến hành chia lớp thành 4 nhóm và chuyển giao dự án, các nhóm tiến hành bốc thăm nhiệm vụ Cụ thể dự án như sau:

DỰ ÁN “NHÂN ĐẠO NHỜ THỊT NHÂN TẠO ”

1 Giới thiệu

Theo ước tính từ Tổ chức Nông lương LHQ (FAO), lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính do gia súc, gia cầm thải ra còn lớn hơn cả lượng khí thải từ tất cả các phương tiện giao thông trên hành tinh này cộng lại Ở những nước có ngành chăn nuôi quy mô lớn, khí thải gây hiệu ứng nhà kính từ ngành này chiếm đến 1/2 lượng khí thải của cả quốc gia

Một trong những nghiên cứu góp phần giảm thiểu áp lực này đó là nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học Hà Lan: Tiến sĩ Mark Post và cộng sự đã tạo ra thịt bò nhân tạo Trong một buổi họp báo ở Luân Đôn nhóm nhà khoa học này đã giới thiệu công trình nghiên cứu của mình.Với vai trò là Tiến sĩ Mark Post và cộng sự hãy thiết kế một bài trình diễn để giới thiệu công trình nghiên cứu của mình tại buổi họp báo

2 Mục tiêu: Thiết kế bài báo cáo về:

Vai trò của protein

Hậu quả của thiếu protein và cho lời khuyên về chế độ dinh dưỡng để vết thương mau lành

Sự tiêu hóa protein trong cơ thể người

Giới thiệu thịt bò nhân tạo

3 Tổ chức lớp: Lớp được chia thành 4 nhóm.

4 Bộ câu hỏi đinh hướng

 Câu hỏi khái quát:

Làm thế nào để cuộc sống ngày càng tốt đẹp?

 Câu hỏi bài học:

Protein và protein nhân tạo có vai trò như thế nào đối với sự sống?

 Câu hỏi nội dung:

Hãy trình bày chức năng của protein Ăn đạm như thế nào để tốt cho sức khỏe? Hậu quả của thiếu protein là gì? Chúng ta nên có một chế độ dinh dưỡng như thế nào để vết thương mau lành?

Protein được tiêu hóa như thế nào trong cơ thể chúng ta?

Thịt bò nhân tạo được tạo ra như thế nào? Chúng ta có nên ăn thịt bò nhân tạo?

5 Tiến hành

 24/08/2015 −29/08/2015: GV giới thiệu dự án và tiến hành cho các nhóm bốc thăm nội dung

 05/09/2015: Hạn chót các nhóm nộp dự án cho GV bằng email (bài trình diễn)

hoặc bằng CD

 07/09/2015 – 12/09/2015: Báo cáo dự án (GV và các nhóm còn lại có vai trò giống các thành viên dự hội thảo)

6 Các sản phẩm nộp cho GV

 Bài trình diễn: là bài trình chiếu, một vở kịch, 1 video hay một sơ đồ tư duy trên

giấy Roki,… để trình bày trong buổi họp báo

Cộng sự 1: Vai trò của protein trong cơ thể

Cộng sự 2: Hậu quả của thiếu protein và lời khuyên về chế độ dinh dưỡng để vết thương mau lành

Cộng sự 3: Sự tiêu hóa protein trong ống tiêu hóa

Tiến sĩ Mark Pork: Giới thiệu thịt bò nhân tạo

7 Trình bày báo cáo:

 Mỗi nhóm chỉ trình bày trong 07 phút, nếu quá thời gian mỗi phút trừ 05 điểm trong tổng số, dư thời gian không được cộng điểm

8 Tài liệu tham khảo

 Sách giáo khoa sinh học 10 Nxb Giáo dục (bài 9)

 Tìm kiếm thông tin từ một số website

 Ghi chú: Khi trích dẫn thông tin, hình ảnh, âm thanh…từ website hay tài liệu tham khảo khác cần ghi rõ nguồn để đảm bảo quyền tác giả

9 Đánh giá

Đánh giá toàn phần

Bài trình diễn Chuyên cần Hoạt động nhóm

Giải thích rõ hơn về mục điểm chuyên cần, hoạt động nhóm.

 Đó là khả năng phối hợp làm việc của các thành viên, phân công khi thực hiện dự án…

 Tác phong báo cáo, khả năng phối hợp báo cáo, phản biện các câu hỏi…

 Có biên bản ghi lại các ý kiến của nhóm khi thảo luận

Đánh giá bài trình diễn

Nội dung

Đầy đủ nội dung yêu cầu và chính xác

Nội dung tương đối đầy đủ

Nội dung chưa đạt yêu cầu

Hình thức

Hình ảnh đẹp, không rườm rà, lôi cuốn người xem

Hình ảnh đẹp tuy nhiên thỉnh thoảng làm người xem rối

về nội dung

Hình ảnh chưa đẹp, rườm rà

10 Thông tin liên hệ

 GV: Lê Thị Mỹ Uyên

 ĐT: 0168.842.3151

 Email: lethimyuyen1651990@gmail.com

Bước 2: Giảng dạy bài mới và thực hiện dự án

(Thời gian thực hiện 2 tiết)

Thời

gian

5

phút

Hoạt động 1: Khởi động

GV giới thiệu sơ đồ cơ chế phân tử của hiện tượng di

truyền

Xuất hiện tình huống cĩ vấn đề: Protein? Protein được tạo ra như thế nào trong cơ thể sống?

30

Phút

Hoạt động 2: Tìm hiểu về cấu trúc protein

+ Nêu cấu tạo của một axit amin

+ Các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết gì?

+ GV: Yêu cầu Hs nghiên cứu SGK, thảo luận, nêu

khái niệm liên kết peptit, khái niệm peptit

GV: Yêu cầu Hs nghiên cứu SGK, thảo luận, nêu

các loại peptit

GV: Nêu cấu tạo phân tử của peptit.

GV: Trình bày cho HS đồng phân của peptit, cách

gọi tên peptit, phân tích ví dụ Yêu cầu Hs áp dụng

cho vài peptit tạo ra từ

Axit aminoetanoic, Axit

2- aminopropanoic, Axit - 2 amino-3-metylbutanoic

GV: Trình bày cho Hs các pư quan trọng của peptit

Yêu cầu Hs nắm bắt các pư, nêu ứng dụng của pư

màu biure

- Gọi HS viết ptpư thuỷ phân

+ GV: Trình bày các cấu trúc của protein

+ HS quan sát hình nêu được 3 thành phần của axit amin

+ Liên kết peptit

HS: Nghiên cứu SGK, thảo

luận, nêu khái niệm liên kết peptit, khái niệm peptit

HS: Nghiên cứu SGK, thảo

luận, nêu các loại peptit

HS: Áp dụng viết CTCT và tên

gọi vài peptit tương ứng

HS: Nêu ứng dụng của pư màu

biure, viết ptpư thuỷ phân

+ HS nghiên cứu SGK trình bày được 4 bậc cấu trúc của protein

Nội dung trọng tâm:

* Protein là đại phân tử hữu cơ cĩ cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân là các axit amin.

CẤU TRÚC CỦA AMINOAXIT, PEPTIT VÀ PROTEIN

1 Axit amin – đơn phân của protein.

Hoạt động nghiên cứu cấu tạo của 1

amino axit

GV: Yêu cầu HS nêu được đặc điểm cấu

trúc của 1 aminoaxit

HS: nêu được cấu trúc chính của các

thành phần tạo nên một amino axit

GV: củng cố

H 2 N – CH – COOH |

R

Cấu tạo của 1 axit amin gồm 3 thành phần:

+ Nhĩm amino(-NH2) + Nhĩm cacboxyl (-COOH) + Gốc R

Cĩ hơn 20 loại axit amin khác nhau, các axit amin

cĩ cấu tạo khác nhau ở gốc R

2 Khái niệm và phân loại peptit

HS: nghiên cứu khái niệm về peptit và

liên kết peptit từ sách giáo khoa

GV: củng cố kiến thức

a

Khái niệm

+ Liên kết của nhóm CO với nhóm NH giữa hai đơn vị  - amino axit được gọi là liên kết peptit + Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc

 - amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit

HS: nghiên cứu phân loại peptit từ sách

giáo khoa

GV: củng cố kiến thức

b Phân loại

Các peptit được chia làm 2 loại + Oligopeptit gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc

 - amino axit và được gọi tương ứng là đipeptit, tripeptit, đecapeptit

+ Polipeptit gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc

 - amino axit Popipeptit là cơ sở tạo nên protein

3 Cấu tạo, đồng phân và danh pháp GV: cho học sinh tìm hiểu cấu tạo của a Cấu tạo

chuỗi peptit.

HS: kết hợp SGK, lắng nghe

GV: củng cố kiến thức

- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc  - amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự nhất định : amino axit đầu N còn nhóm NH2, amino axit đầu C của nhóm COOH

H 2 N–CH –CO–NH–CH–CO–NH–CH–CO– –NH–CH–COOH

R 1 R 2 R 3 R n

đầu N Liên kết peptit đầu C

GV: cho học sinh tìm hiểu cấu tạo

nghiêm ngặt của chuỗi peptit, cách viết

đồng phân và gọi tên

HS: kết hợp SGK, lắng nghe, viết đồng

phân, đọc tên

GV: củng cố kiến thức

b Đồng phân, danh pháp

- Mỗi phân tử peptit gồm một số xác định các gốc  - amino axit liên kết với nhau theo một trật tự nghiêm nghặt Việc thay đổi trật tự đó sẽ dẫn tới các peptit đồng phân

Ví dụ : H2N–CH2 –CO–NH–CH–COOH ; CH3

glyxylalanin H2N–CH–CO–NH– CH2 – COOH CH3

alaninglyxin

- Nếu phân tử peptit chứa n gốc  - amino axit khác nhau thì số đồng phân loại peptit chứa đủ số amino axit sẽ là n!

- Tên của các peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các  - amino axit bắt đầu từ đầu N, rồi kết thúc bằng tên của axit đầu C (được giữ nguyên)

4 Tính chất của pettit và protein

GV: cho học sinh tìm hiểu tính chất vật lí

của peptit và protein (dùng lịng trắng

trứng), làm thí nghiệm biểu diễn phản

ứng của sự đơng tụ

HS: kết hợp SGK, tìm hiểu, quan sát thí

nghiệm

GV: củng cố kiến thức

a Tính chất vật lí

+ Các peptit thường ở thể rắn, có nhiệt độ nóng chảy cao và dễ tan trong nước + Các protein cĩ thể ở dạng lỏng( dễ tan trong nước), dạng rắn (khơng ta trong nước)

+ protein bị đơng tụ do tác dụng của nhiệt

25 Hoạt động 3: Cơ chế dịch mã

GV: cho h

học của peptit và protein (dùng lòng trắng

trứng), làm thí nghiệm biểu diễn phản

ứng màu biure và phản ứng với HNO

HS: kết hợp SGK, tìm hiểu, quan sát thí

nghiệm

GV: củng cố kiến thức

GV: cho học sinh tìm hiểu một số cấu

trúc của protein

HS: nghiên cứu, tìm hiểu thêm từ SGK.

+ GV cho HS quan sát hình + nghiên cứu SGK

Dịch mã là gì?

+ GV cho quan sát hình quá trình dịch mã ở tế bào

nhân sơ và tế bào nhân thực

Quá trình dịch mã diễn ra ở đâu?

GV nhận xét, bổ sung:

Ở tế bào nhân sơ, không có màng nhân, quá trình

phiên mã và dịch mã xảy ra gần như đồng thời và xảy

ra ở tế bào chất

Ở tế bào nhân thực: Có nhân hoàn chỉnh, có màng

nhân Quá trình nhân đôi, phiên mã ở trong nhân

Dịch mã xảy ra ở tế bào chất

+ GV: cung cấp mô hình cơ chế dịch mã ở sinh vật

nhân thực Yêu cầu HS quan sát mô hình + vận dụng

kiến thức đã học hoàn thành PHT số 1 “thành phần

tham gia quá trình dịch mã” (3ph)

Sau 3 phút, GV phóng to kết quả phiếu học tập của

các nhóm, sửa phiếu học tập

GV lưu ý:

+ mARN: Được phiên mã từ mạch gốc của gen

+ Riboxom: gồm 2 tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị bé

+ tARN: Có chứa bộ ba đối mã và mang các axit

amin

GV cho HS quan sát sơ đồ cấu trúc mARN, giảng

giải:

HS quan sát hình, nghiên cứu SGK trả lời

HS quan sát hình trả lời được: Diễn ra ở tế bào chất

HS thảo luận, hoàn thành PHT

Thành phần

Chức năng

mARN Làm khuôn Riboxom Nơi diễn ra quá

trình dịch mã tARN Vận chuyển aa tới

riboxom Axit

amin

Nguyên liệu tổng hợp protein

Trên toàn bộ phân tử mARN từ đầu 5’→ 3’có 2 phần

không dịch mã

Tham gia dịch mã ở vị trí có côđon mở đầu đến trước

vị trí có côđon kết thúc

Kể tên các bộ ba kết thúc.

Nghiên cứu SGK: Kể tên các giai đoạn của dịch mã.

+ GV: Cung cấp mỗi nhóm 1 axit amin và một phân

tử tARN tương ứng + Chiếu hình phân tử tARN Yêu

cầu HS nghiên cứu SGK, thảo luận (3 ph)

Hoàn thành sơ đồ giai đoạn hoạt hóa axit

amin:

Lắp ráp mô hình thể hiện giai đoạn hoạt hóa

axit amin.

Axit amin gắn vào đầu 3’ hay 5’ của phân tử

tARN?

+ Nghiên cứu SGK kể tên các giai đoạn của quá

trình tổng hợp chuỗi polipeptit.

HS Xem đoạn phim giai đoạn mở đầu của dịch mã,

Yêu cầu thảo luận (3ph)

Hoàn thành phiếu học tập số “Các sự kiện

trong giai đoạn mở đầu tổng hợp chuỗi

polipeptit”.

Lắp ráp mô hình thể hiện giai đoạn mở đầu

GV nhận xét, chốt kiến thức

GV lưu ý:

Côđon trên mARN phải tương ứng với anticôđon

Phức hợp mở đầu

Sinh vật nhân thực Sinh vật nhân sơ

HS: 5’UAG3’, 5’UGA3’,5’UAA3’ → GV Quá trình dịch mã gồm 2 giai đoạn: Hoạt hóa axit amin và tổng hợp chuỗi polipeptit

Thảo luận, HS yêu cầu:

Hoàn thành sơ đồ

Lắp ráp mô hình

Axit amin gắn vào đầu 3’ của tARN

HS: 3 giai đoạn : Mở đầu, kéo dài chuỗi polipeptit và kết thúc

HS thảo luận:

Sắp xếp các sự kiện: (3)→ (1)→ (2)

Lắp ráp mô hình

Met – tARN fMet – tARN

+ Xem đoạn phim giai đoạn kéo dài chuỗi polipeptit

Lắp ráp mô hình thể hiên giai đoạn kéo dài

+ Xem đoạn phim giai đoạn kết thúc và Lắp ráp mô

hình thể hiên giai đoạn kết thúc.

GV lưu ý:

 Riboxom dịch chuyển trên mARN theo chiều

5’→3’ theo từng bộ ba

 Trong quá trình dịch mã phân tử mARN

thường không gắn với từng riboxom riêng lẽ

mà đồng thời gắn với một nhóm riboxom gọi là

 Poliriboxom → tăng hiệu suất tổng hợp

+ Đại diện từng nhóm lên lắp ráp

mô hình tương ứng với phức hợp axit amin nhóm nhận được

+ HS trình bày.

Nội dung trọng tâm:

II DỊCH MÃ

1 Khái niệm

Dịch mã là quá trình chuyển từ mã di truyền chứa trong phân tử mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit của phân tử protein

2 Diễn biến quá trình dịch mã

a Hoạt hoá axit amin :

Axit amin + tARN  aa – tARN

b Tổng hợp chuỗi pôlipeptit :

* Mở đầu :

Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu)

và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG)

aamở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó khớp với mã mở đầu trên mARN theo nguyên tắc bổ sung)

Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp với tiểu đơn vị bé tạo thành ribôxôm hoàn chỉnh

* Kéo dài chuỗi pôlipeptit :

Enzim + ATP