蛋 白 質(zhì)

蛋  白  質(zhì)

教學(xué)目的

1．掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解蛋白質(zhì)的用途，并初步了解酶的特性及其用途。

2．培養(yǎng)學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，進行分析、推理，得出結(jié)論的思維能力。

3．讓學(xué)生初步了解蛋白質(zhì)是生命最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)，樹立辯證唯物主義思想。

教學(xué)過程

一、蛋白質(zhì)

師；蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。請列舉生物體內(nèi)哪些器官含蛋白質(zhì)較多？

生：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛發(fā)、蹄、角等含蛋白質(zhì)較多。

生：植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質(zhì)最多（例如麥粒中含18％）。

師：由此可見，生命是蛋白質(zhì)存在的一種方式。這種跟生命現(xiàn)象密切相關(guān)的蛋白質(zhì)，它的組成是怎樣的呢？讓我們先通過實驗分析。

【實驗】 1．分別抽取兩根棉布條和毛料纖維，放在火焰上灼燒、聞味。

師：由上述實驗現(xiàn)象能得出哪些結(jié)論？（經(jīng)議論后回答。）

生：根據(jù)可燃且有焦臭味，說明棉布和毛料除含有碳、氫、氧元素外，還含有其它元素。

師：蛋白質(zhì)里含有氮元素，還普遍含有硫元素。

蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，是天然有機高分子化合物，它的分子量可達幾萬、幾十萬乃至上千萬。例如，核蛋白的分子量就超過兩千萬。我們在生物課上已經(jīng)知道，如此龐大的高分子化合物，也是由基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，即氨基酸。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α一氨基酸。請列舉生物課中已熟悉的幾種簡單的氨基酸。

〔評注：利用學(xué)生已學(xué)過的生物學(xué)知識，不僅簡捷自然，也有利于化學(xué)學(xué)科與其它相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，開闊學(xué)生視野�！�

生；甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。

（通過投影介紹幾種重要的α-氨基酸，并對α-碳原子加以說明。）

師：請根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)特點推論它的主要化學(xué)性質(zhì)。

生：氨基酸分子中既有氨基（一NH2），又有羧基（－COOH），因此它既能跟酸反應(yīng)，又能跟堿反應(yīng)，具有兩性。

師；現(xiàn)在從動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中分離出來的氨基酸有幾百種。但是，構(gòu)成主要蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種。

【練習(xí)】請完成下列化學(xué)方程式，指出生成物是什么，并標(biāo)出肽鍵。這個反應(yīng)跟學(xué)過的哪類反應(yīng)類似？

這個反應(yīng)跟酯化反應(yīng)類似。兩個氨基酸脫去1分子水，縮合成二肽。n個氨基酸脫去n－1個水分子，縮會成多肽。

師；2O多種氨基酸跟蛋白質(zhì)的關(guān)系，好像字母跟單詞的關(guān)系，它們可以形成無數(shù)種蛋白質(zhì)。不同的蛋白質(zhì)，組成的氨基酸種類和排列順序各不相同，所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。研究蛋白質(zhì)的合成和結(jié)構(gòu)，從而進一步探索生命的本質(zhì)，是科學(xué)研究的重要課題。1965年我國科學(xué)家在世界上第一次人工合成有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。1971年又合成豬胰島素，在人類揭開生命奧秘的偉大歷程中作出了重要的貢獻。

蛋白質(zhì)是α-氨基酸縮聚的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)分子中還存在殘留的氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白質(zhì)也具有兩性。此外，蛋白質(zhì)還有一些重要性質(zhì)，我們一起通過下面的實驗來認識。

【實驗】1．用聚集的小手電筒觀察雞蛋白溶液的丁達爾現(xiàn)象。

【思考】蛋白質(zhì)溶液屬于哪種分散系？為什么？

2．鹽析（邊實驗、邊觀察。）

【思考】（1）什么叫鹽析？它的特點是什么？

（2）鹽析有哪些應(yīng)用？

（經(jīng)實驗、閱讀后回答。）

生：蛋白質(zhì)在濃無機鹽溶液中因膠體凝聚而析出，叫做鹽析。

鹽析是可逆的，表示如下：

師：采用多次鹽析法，可以分離和提純蛋白質(zhì)。

3．變性

【思考】1．什么叫蛋白質(zhì)變性？這個過程的特點是什么？除實驗涉及之外，還有哪些因素能引起蛋白質(zhì)變性？

2．蛋白質(zhì)變性有哪些應(yīng)用？

（1）醫(yī)療上高溫消毒殺菌的原理是什么？

（2）有人誤服重金屬鹽，如鉛鹽、銅鹽、汞鹽等，應(yīng)該怎樣急救？

（3）為什么注射針劑前要用衛(wèi)生酒精對皮膚消毒？

（4）為什么40％的甲醛溶液（俗稱福爾馬林）可用作制生物標(biāo)本的常用藥劑？

（經(jīng)思考、議論后回答。）

由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的。

師：蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性，還失去生理活性。

生：（1）醫(yī)療上高溫消毒殺菌，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固，

從而使細菌死亡。

（2）誤服重金屬鹽，可以服用大量牛乳、蛋清或豆?jié){，以吸收重金屬鹽解毒，免使人體蛋白質(zhì)變性中毒。

（3）用衛(wèi)生酒精擦洗皮膚，能使皮膚表面附著的細菌（體內(nèi)的蛋白質(zhì)）凝固變性而死亡，達到消毒殺菌，避免感染的目的。

（4）甲醛使蛋白質(zhì)凝固變性，使標(biāo)本透明而不渾濁，說明甲醛溶液能長期保存標(biāo)本，不影響展示效果。

4．顏色反應(yīng)

【實驗】可從課本任選一二。

師：蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。這種反應(yīng)能用于蛋白質(zhì)的檢驗。

蛋白質(zhì)的應(yīng)用（指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材后自行歸納）。

（1）重要的營養(yǎng)物質(zhì)——生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

（2）工業(yè)上的應(yīng)用

①紡織工業(yè)——蠶絲、羊毛

②皮革工業(yè)——動物毛皮經(jīng)鞣制后作原料

③感光材料工業(yè)——動物膠（白明膠）是制感光材料的片基

④塑料工業(yè)——制酪素塑料

〔評注：在教學(xué)中應(yīng)十分重視聯(lián)系實際，以便學(xué)生更好地理解和運用化學(xué)知識。此處結(jié)合生活和生產(chǎn)知識得當(dāng)，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時進行了“學(xué)以致用”的教育。〕

二、酶簡介

【實驗】

【投影】酶是有生物活性（生物催化作用）的蛋白質(zhì)。它有高效專一的催化活性。

【練習(xí)】1．下式表示某蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，用箭頭和（A）、（B）、（C）、（D）標(biāo)出分子中不同的化學(xué)鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水解時，斷裂的鍵是（    ）。

答案：（C）

2．含有下列結(jié)構(gòu)片斷的多肽，在胃里水解時不可能產(chǎn)生的氨基酸是（    ）。

（C）H2N—CH2COOH         （D）

答案：（D）

【布置作業(yè)】

A、B兩種有機化合物，分子式都是C9H11O2N。

（l）A是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，經(jīng)光譜測定顯示，分子中不存在甲基（—CH3）。

（2）B是分子式為C9H12的芳香烴經(jīng)硝化后的唯一產(chǎn)物（硝基連在芳環(huán)上）。

①寫出A、B的結(jié)構(gòu)簡式。

②通過本題的分析討論，就有機化合物的結(jié)構(gòu)異構(gòu)方面，你能作出什么推論？試列舉l～2個實例。

（2）碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)相似（或含一個苯環(huán)）的一元氨基酸和一元硝基化合物互為同分異構(gòu)體。除本題A、B外，實例還有乙氨酸（CH2NH2——COOH）和硝基乙烷（CH3CH2NO2）。它們的分子式都是C2H5O2N。丙氨酸（CH3CHNH2——COOH）和硝基丙烷CH3CH2CH2NO2或（CH3）2CHNO2，它們的分子式都是C3H7O2N。

教學(xué)說明

選學(xué)（課本中的小體字）部分，可根據(jù)學(xué)生的接受能力靈活處理。

專家評注

課堂教學(xué)是整個教學(xué)活動的中心環(huán)節(jié)，是使學(xué)生主動地獲得知識、技能和發(fā)展能力的關(guān)鍵陣地。本節(jié)課重視發(fā)揮課堂教學(xué)的效能，教學(xué)內(nèi)容組織得比較系統(tǒng)和嚴密；重視聯(lián)系實際，并適當(dāng)進行多種教與學(xué)的活動；重視傳授知識與培養(yǎng)能力的結(jié)合，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

 

（《名師授課錄·高中化學(xué)》1997年第1版、上海教育出版社）

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