蛋白质化学教案

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教学目的

1.掌握蛋白质的结构和性质，了解蛋白质的用途，并初步了解酶的特性及其用途。

2.培养学生通过观察实验现象，进行分析、推理，得出结论的思维能力。

3.让学生初步了解蛋白质是生命最基本的物质基础，树立辩证唯物主义思想。

教学过程

一、蛋白质

师;蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。请列举生物体内哪些器官含蛋白质较多?

生：动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发、蹄、角等含蛋白质较多。

生：植物的各种器官，尤其是种子含蛋白质最多(例如麦粒中含18%)。

师：由此可见，生命是蛋白质存在的一种方式。这种跟生命现象密切相关的蛋白质，它的组成是怎样的呢?让我们先通过实验分析。

【实验】1.分别抽取两根棉布条和毛料纤维，放在火焰上灼烧、闻味。

师：由上述实验现象能得出哪些结论?(经议论后回答。)

生：根据可燃且有焦臭味，说明棉布和毛料除含有碳、氢、氧元素外，还含有其它元素。

师：蛋白质里含有氮元素，还普遍含有硫元素。

蛋白质的相对分子质量很大，是天然有机高分子化合物，它的分子量可达几万、几十万乃至上千万。例如，核蛋白的分子量就超过两千万。我们在生物课上已经知道，如此庞大的高分子化合物，也是由基本结构单元构成的，即氨基酸。蛋白质水解的最终产物是α一氨基酸。请列举生物课中已熟悉的几种简单的氨基酸。

〔评注：利用学生已学过的生物学知识，不仅简捷自然，也有利于化学学科与其它相关学科的联系，开阔学生视野。〕

生;甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。

(通过投影介绍几种重要的α-氨基酸，并对α-碳原子加以说明。)

师：请根据氨基酸分子的结构特点推论它的主要化学性质。

生：氨基酸分子中既有氨基(一NH2)，又有羧基(-COOH)，因此它既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。

师;现在从动植物体内蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有几百种。但是，构成主要蛋白质的氨基酸只有20多种。

【练习】请完成下列化学方程式，指出生成物是什么，并标出肽键。这个反应跟学过的哪类反应类似?

这个反应跟酯化反应类似。两个氨基酸脱去1分子水，缩合成二肽。n个氨基酸脱去n-1个水分子，缩会成多肽。

师;2O多种氨基酸跟蛋白质的关系，好像字母跟单词的关系，它们可以形成无数种蛋白质。不同的蛋白质，组成的氨基酸种类和排列顺序各不相同，所以蛋白质的结构是很复杂的。研究蛋白质的合成和结构，从而进一步探索生命的本质，是科学研究的重要课题。1965年我国科学家在世界上第一次人工合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。1971年又合成猪胰岛素，在人类揭开生命奥秘的伟大历程中作出了重要的贡献。

蛋白质是α-氨基酸缩聚的产物。蛋白质分子中还存在残留的氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白质也具有两性。此外，蛋白质还有一些重要性质，我们一起通过下面的实验来认识。

【实验】1.用聚集的小手电筒观察鸡蛋白溶液的丁达尔现象。

【思考】蛋白质溶液属于哪种分散系?为什么?

2.盐析(边实验、边观察。)

【思考】(1)什么叫盐析?它的特点是什么?

(2)盐析有哪些应用?

(经实验、阅读后回答。)

生：蛋白质在浓无机盐溶液中因胶体凝聚而析出，叫做盐析。

盐析是可逆的，表示如下：

师：采用多次盐析法，可以分离和提纯蛋白质。

3.变性

【思考】1.什么叫蛋白质变性?这个过程的特点是什么?除实验涉及之外，还有哪些因素能引起蛋白质变性?

2.蛋白质变性有哪些应用?

(1)医疗上高温消毒杀菌的原理是什么?

(2)有人误服重金属盐，如铅盐、铜盐、汞盐等，应该怎样急救?

(3)为什么注射针剂前要用卫生酒精对皮肤消毒?

(4)为什么40%的甲醛溶液(俗称福尔马林)可用作制生物标本的常用药剂?

(经思考、议论后回答。)

由蛋白质变性引起的蛋白质凝结是不可逆的。教案二：蛋白质公式05src="file:///C:\DOCUME~1\epfwy\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image005.jpg">

师：蛋白质变性凝结后丧失可溶性，还失去生理活性。

生：(1)医疗上高温消毒杀菌，就是利用加热使蛋白质凝固，

从而使细菌死亡。

(2)误服重金属盐，可以服用大量牛乳、蛋清或豆浆，以吸收重金属盐解毒，免使人体蛋白质变性中毒。

(3)用卫生酒精擦洗皮肤，能使皮肤表面附着的细菌(体内的蛋白质)凝固变性而死亡，达到消毒杀菌，避免感染的目的。

(4)甲醛使蛋白质凝固变性，使标本透明而不浑浊，说明甲醛溶液能长期保存标本，不影响展示效果。

4.颜色反应

【实验】可从课本任选一二。

师：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。这种反应能用于蛋白质的检验。

蛋白质的应用(指导学生阅读教材后自行归纳)。

(1)重要的营养物质——生命的物质基础

(2)工业上的应用

①纺织工业——蚕丝、羊毛

②皮革工业——动物毛皮经鞣制后作原料

③感光材料工业——动物胶(白明胶)是制感光材料的片基

④塑料工业——制酪素塑料

〔评注：在教学中应十分重视联系实际，以便学生更好地理解和运用化学知识。此处结合生活和生产知识得当，不仅提高了学生学习化学的兴趣，同时进行了“学以致用”的教育。〕

二、酶简介

【实验】

【投影】酶是有生物活性(生物催化作用)的蛋白质。它有高效专一的催化活性。

【练习】1.下式表示某蛋白质分子结构的一部分，用箭头和(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的化学键。当蛋白质水解时，断裂的键是()。

答案：(C)

2.含有下列结构片断的多肽，在胃里水解时不可能产生的氨基酸是()。

(C)H2N—CH2COOH(D)

答案：(D)

【布置作业】

A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N。

(l)A是天然蛋白质的水解产物，经光谱测定显示，分子中不存在甲基(—CH3)。

(2)B是分子式为C9H12的芳香烃经硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上)。

①写出A、B的结构简式。

②通过本题的分析讨论，就有机化合物的结构异构方面，你能作出什么推论?试列举l～2个实例。

(2)碳数相同而结构相似(或含一个苯环)的一元氨基酸和一元硝基化合物互为同分异构体。除本题A、B外，实例还有乙氨酸(CH2NH2——COOH)和硝基乙烷(CH3CH2NO2)。它们的分子式都是C2H5O2N。丙氨酸(CH3CHNH2——COOH)和硝基丙烷CH3CH2CH2NO2或(CH3)2CHNO2，它们的分子式都是C3H7O2N。

教学说

选学(课本中的小体字)部分，可根据学生的接受能力灵活处理。

专家评注

课堂教学是整个教学活动的中心环节，是使学生主动地获得知识、技能和发展能力的关键阵地。本节课重视发挥课堂教学的效能，教学内容组织得比较系统和严密;重视联系实际，并适当进行多种教与学的活动;重视传授知识与培养能力的结合，有利于提高学生的学习能力。