《生命的基础蛋白质》教案9新人教版选修1.docx

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《生命的基础蛋白质》教案9新人教版选修1

第四节蛋白质（第一课时）

[教学目标]1.使学生掌握几种α-氨基酸的结构和名称,掌握氨基酸由于羧基和氨基的存在而具有两性的性质

2.使学生了解肽键的初步知识和多个氨基酸去水缩合而形成多肽的知识

[教学重点]α-氨基酸的结构和性质

[教学难点]α-氨基酸的结构和性质

[教学类型]新授课

[教学方法]启发引导和实验演示

[教学内容]

引入：

不同的烃的衍生物是由其结构具有特征官能团而确定的,因此就有其特征的化学性质和物理性质.如果醛或酮分子烃基上的氢被多个羟基所取代后的生成物为单糖,那么羧酸的烃基上的氢原子被氨基取代后生成的一类有机物便叫做氨基酸.因此,作为氨基酸这一类烃的衍生物,其分子内有氨基和羧基官能团,其化学性质也就有了这两种官能团的一些特性.下面我们先从常见的几种简单氨基酸开始对氨基酸作一个全面地了解.

板书：

一.氨基酸:

设问：

什么叫氨基酸？

板书：

1、概念：

羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。

2、氨基酸的组成：

讲解：

羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。

蛋白质水解后的产物就是氨基酸。

（强调：

天然蛋白质水解后生成的氨基酸都是α－氨基酸）。

结构通式可表示为：

讲解：

与羧基相连的碳原子叫α碳原子，与α碳原子相连的碳原子叫β碳原子。

羧酸分子里的α碳原子上的氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。

板书：

3、常见α-氨基酸:

练习：

你能写出下面氨基酸的结构简式：

⑴α-氨基乙酸（甘氨酸）⑵α-氨基丙酸（丙氨酸）⑶

甘氨酸（氨基乙酸）CH2－COOH丙氨酸CH3－CH－COOH

NH2NH2

谷氨酸（α-氨基戊二酸）HOOC－（CH）2－CH－COOH

NH2

板书：

甘氨酸（氨基乙酸）H2N-CH2-COOH

丙氨酸（α-氨基丙酸）CH3-CH（NH2）-COOH

苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸）

谷氨酸（α-氨基戊二酸）

蛋白质的结构多样性

4、蛋白质结构复杂的原因是：

蛋白质的种类多样性

氨基酸种类不同

氨基酸数目不同

氨基酸序列不同

5、物理性质:

晶体,熔点:

200-300℃,可溶于水,不溶于乙醚.

板书：

5、化学性质:

两性：

氨基酸分子中存在羧基和羟基双官能团：

氨基—NH2碱性羧基—COOH酸性。

（1）既有酸性,又有碱性（从结构上去分析）

A．与HCl反应（－NH2）：

R－CH－COOH＋HClR－CH－COOH

NH2NH3Cl氨基酸盐酸盐

B．与NaOH反应（－COOH）：

R－CH－COOH＋NaOHR－CH－COONa＋H2O

NH2NH2

（2）：

缩合反应:

形成肽

一个氨基酸分子中的氨基与另一个氨基酸分子中的羧基，消去一个水分子，经缩合反应而生成的产物叫肽。

如两分子氨基酸可缩合成二肽：

二.多肽

肽:

一分子氨基酸中的羧基和另一分子氨基酸中的氨基之间脱去一个水分子,经缩合反应而生成的产物.

肽键:

-CO-NH-

举例说明二肽的形成:

说明氨基酸排列方式的多样性决定了蛋白质的多样性,从而决定生物界动植物的多样性,但蛋白质的多样性是受基因和外界环境等方面多种因素的影响,但是由于环境的恶劣变化远远超过了生物本身的遗传和变异,在这个地球上的生物正在大量地减少,因此,我们应该保护环境,保护动植物,保护生物的多样性.

问题:

请同学们写出甘氨酸和谷氨酸缩合生成二肽的反应方程式?

三.缩聚反应生成高分子化合物

氨基酸的缩合反应规律

1.两分子氨基酸缩水成二肽_

2.分子间或分子内缩合成环

3.同种氨基酸缩聚成高分子化合物

一定条件下

[NH-（CH2）6NH-CO-（CH2）4CO]n+2nH2O

（4）二胺与二酸缩聚成高分子化合物

nNH2-（CH2）6-NH2+nHOOC（CH2）4COOH

介绍尼龙66

[练习]:

1.能发生银镜反应,化学式为CH2O的有机物结构简式:

写三种

2.用淀粉为原料合成乙二醇

3.有10种有机物:

苯甲苯乙烯乙酸乙醇乙酸乙酯苯酚苯甲酸葡萄糖蔗糖

（1）能银镜反应:

（2）与氢氧化钠反应:

（3）使FeCl3显紫色

（4）与浓硫酸反应生成烯（5）酸性高锰酸钾褪色（6）与溴水反应（7）酯化反应

[课题]第四节蛋白质（第二课时）

[教学目标]1·使学生了解蛋白质的组成、性质和用途。

2·通过对蛋白质性质的学习，使学生了解一些生活常识。

[教学重点]蛋白质的性质

[教学难点]蛋白质的性质

[教学类型]新授课

[教学方法]讲解、实验、归纳

[教学内容]

导入：

前面几节课我们学习了油脂、葡萄糖、淀粉这些人类生命活动过程中所需营养物质的有关知识。

今天我们将接着来研究在人类生命活动过程中的不可缺少的，而且一切重要的生命现象和生理机能都离不开的物质？

板书：

二、蛋白质

引入：

在生物课上讲过，构成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质和核酸，其中蛋白质占细胞干重的50%以上，是细胞中各结构的重要成分，那么人和动物体的哪些物质是由蛋白质构成的呢？

学生回答：

头发、指甲、肌肉、胰岛素、酶、血红蛋白、病毒、细菌……

板书：

一、蛋白质的存在

讲述：

生物体内，如：

肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发、植物的器官（如小麦种子）

蛋白质在希腊文中的意思是“第一”，蛋白质是组成细胞的基础物质，广泛存在于动物的肌肉、皮肤、血液、毛、发、蹄、角等中、植物的种子中，以及酶、某些激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体等。

连细菌和病毒都是蛋白质，可见蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命．在人体中，蛋白质约占人体除水分外剩余质量的一半，是一种对健康至关重要的营养物质，它可以调节水与电解质平衡，是抗体生成所必须的物质，还是提供人体活动所需能量的物质之一，蛋白质是生命的基础、生命的存在形式。

设问：

蛋白质是生命的基础，那么，你知道蛋白质是由那些元素所组成的？

回答：

蛋白质是一类非常复杂的化合物，其分子中含有C、H、O、N、S等元素。

讲述：

蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。

酸、碱或酶

蛋白质在酸、碱、酶的作用下能发生水解，水解得到最终产物为α-氨基酸。

而氨基酸通过缩聚反应能够形成高分子化合物蛋白质。

蛋白质+水α—氨基酸

人体摄入的蛋白质在酶的催化下水解的最终产物是各种α-氨基酸；各种α-氨基酸在人体内重新合成所需的各种蛋白质，由此可见α-氨基酸是构建天然的高分子化合物——蛋白质的基石。

提问：

那么蛋白质的基本组成单元是什么？

学生回答：

氨基酸．

提问：

那么氨基酸是一类什么样的化合物？

在结构上有何特点？

根据其结构特点，决定它应该有哪些化学性质呢？

回答：

氨基酸分子结构中含有两种官能团，即氨基和羧基，因此氨基酸既有碱性，又有酸性．

提问：

那么氨基酸分子间是如何结合成蛋白质的呢？

学生回答：

脱水缩合．

提问：

氨基酸分子间脱水后形成的新的化学键叫什么？

学生回答：

肽键．

提问：

蛋白质的相对分子质量约为多少？

学生回答：

几千到一百万以上．

讲解：

蛋白质也像淀粉、纤维素一样，具有很大的相对分子质量，因此，也属于天然高分子化合物．由以上分析，我们可以总结出蛋白质的概念．

学生回答：

3．蛋白质是由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物．

板书：

二、蛋白质的组成：

1．蛋白质：

是由不同的氨基酸经过缩聚后而形成的高分子化合物。

2．组成元素：

由碳、氢、氧、少量氮、硫等元素组成的。

C、H、O、N、S、P

3．几种重要的蛋白质：

甘氨酸（氨基乙酸）CH2－COOH丙氨酸CH3－CH－COOH

NH2NH2

谷氨酸HOOC－（CH）2－CH－COOH

NH2

注：

①．天然蛋白质水解产物都是α－氨基酸

②．α－氨基酸通式：

R－CH－COOH

NH2

过渡：

蛋白质是组成细胞的基础物质，生物的一切生命活动都与蛋白质有关，因此，研究蛋白质的组成和性质是相当重要的。

下面我们来做几个实验，看一看蛋白质有哪些性质？

板书：

二、蛋白质的性质

实验：

在盛有鸡蛋白的试管中加入饱和（NH4）2SO4溶液．

设问：

大家看到了什么现象？

回答：

有沉淀生成．

讲述：

这种现象叫盐析．

板书：

1．盐析

提问：

我们上节课也提到过盐析，就是肥皂的制备过程，谁能

描述一下肥皂的盐析过程？

回答：

在油脂水解生成的高级脂肪酸钠和甘油的混合物中，

加入NaCl，高级脂肪酸钠就会析出．

提问：

析出的硬脂酸钠能不能再溶于水？

回答：

能．

设疑：

那么蛋白质发生盐析后，加水是不是也能溶解呢？

下面我们试验一下．

实验：

把析出蛋白质的试管中少量带有沉淀的液体倒入盛蒸馏水的试管中．

提问：

由这个实验，说明盐析有什么特点？

回答：

具有可逆性．

板书：

①特征：

可逆、

提问：

那么在肥皂和蛋白质的盐析过程中有没有新物质生成呢？

回答：

没有．

提问：

这说明盐析是什么变化？

回答：

物理变化．

板书：

物理变化

设问：

如果蛋白质中混有NaCl，如何使蛋白质与NaCl分离？

回答：

用盐析的方法．

讲解：

对．利用盐析的方法可分离和提纯蛋白质，这是盐析的主要用途．

板书：

②用途：

分离、提纯蛋白质

过渡：

那么，是不是所有的无机盐溶液都能使蛋白质发生盐析呢？

下面我们用醋酸铅溶液试验一下．

讲解：

由此实验我们可以看出，并非所有的无机盐都能使蛋白质发生盐析，当加入醋酸铅等重金属盐时，就会使蛋白质失去可溶性，同时也失去了生理活性，这种现象叫变性．

板书：

2．变性

练习：

同学们讨论以下问题．

1．重金属盐（如铜盐、铅盐、汞盐）为什么有毒？

2．误服重金属盐，如何解毒？

学生讨论后回答：

1．因为重金属盐能引起蛋白质的变性，因此重金属盐有毒．

2．误服重金属盐后，可服用大量牛奶、蛋清、豆浆等高蛋白的物质，以减少重金属盐对人体蛋白的作用．

设疑：

那么，是不是只有遇到重金属盐才能发生蛋白质的变性呢？

下面我们再做一个实验．

实验：

讲解：

由此实验可以看出，加热也可引起蛋白质的变性．其实，能使蛋白质发生变性的方法很多．大家知道细菌是蛋白质，那么医院都常用哪些方法杀菌、消毒呢？

回答；酒精、高温蒸煮、苯酚、紫外线……

讲解；杀菌消毒就是使细菌的蛋白质发生变性，可见使蛋白质发生变性的方法是很多的，下面我们总结一下常见的蛋白质发生变性的方法．

板书：

蛋白质溶液

变性凝结

讲述：

变性这一性质，除了可用于杀菌消毒以外，在生活中还有很广泛的用途，如鸡蛋由生变熟的过程、女士烫发的过程、用福尔马林浸泡标本都与蛋白质的变性有关．

讲述：

少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠）能促进蛋白质的溶解，但如果向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液，反而会使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这个过程叫盐析，这样析出的蛋白质在继续加水时仍能溶解，并不影响原来蛋白质的生理活性，可见盐析是可逆的。

但在紫外线照射、加热或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐（如铜盐、铅盐、汞盐等）的情况下，蛋白质会发生性质上的改变而聚沉，这种聚沉是不可逆的，这个过程叫变性。

过渡：

那么蛋白质遇到浓硝酸会不会变性呢？

回答：

会．

教师：

下面我们通过实验验证．

实验：

在3mL鸡蛋白溶液中加入几滴浓硝酸，将凝结后的蛋白质分成两份，其中一份加水．

设问：

看到了什么现象？

回答：

蛋白质变性凝结．

讲解；酸或碱也能引起蛋白质的变性．

板书：

酸、碱

设问：

若给加浓HNO3变性后的蛋白质加热，会不会有别的变化呢？

实验：

将另一份凝结后的蛋白质微热．

回答：

变成了黄色．

讲解：

这种现象叫蛋白质的颜色反应．

板书：

3．颜色反应

讲解：

颜色反应是蛋白质所特有的性质，因此可用于检验或鉴别蛋白质．蛋白质还有一种特殊性质，那就是在灼烧时的特殊气味．我们知道，我们的头发是蛋白质，谁愿意拔下几根烧一烧，闻一闻这种特殊气味呢？

学生实验：

烧头发．

设问：

在生活中炒鸡蛋炒糊了，或把动物的皮毛放在火中灼烧，是不是会闻到同样的气味呢？

回答：

是．

讲解：

这也是蛋白质所特有的性质．

板书：

4．灼烧时有烧焦羽毛的气味．

小结：

　　四、蛋白质的性质

A．是氨基酸相互结合成的高分子化合物

B．溶于水的蛋白质溶液为胶体：

有的可溶于水，有的难溶

1．两性：

－COOH，－NH2

浓无机盐溶液

2．盐析

（1）定义：

某些蛋白质溶液蛋白质凝聚析出。

加H2O

注：

①．盐析是一个可逆过程，物理变化：

蛋白质溶液蛋白质↓

②．不影响原来蛋白质的性质。

（2）应用：

分离、提纯蛋白质。

紫外线、X射线、强酸、强碱

3．变性：

定义：

蛋白质溶液变性凝结

3.颜色反应注：

①．变性是不可逆过程，蛋白质丧失可溶性和生理活性。

②．杀菌

③条件：

①加热②紫外线、X射线③加酸、加碱、加重金属盐

④一些有机物：

如乙醇、甲醛、苯甲酸等。

4．显色反应：

带有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄

某些蛋白质（含苯环）＋浓硝酸黄色

应用：

检验蛋白质的存在。

5．灼烧

蛋白质产生烧焦羽毛的气味。

应用：

检验蛋白质的存在。

（区别真丝和人造丝）

【点评】蛋白质的性质是教学重点，其盐析、变性、颜色反应所涉及的仪器、操作都比较简单，而实验现象又适宜在近处仔细观察，因此建议采用边讲学生边实验的教学方式进行。

课堂讨论：

（1）为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？

（2）为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？

（3）为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？

[课题]第四节蛋白质（第三课时）

[教学目标]1·使学生了解蛋白质的性质和用途。

2·通过对蛋白质性质的学习，使学生了解一些生活常识。

[教学重点]蛋白质的性质

[教学难点]蛋白质的性质

[教学类型]新授课

[教学方法]讲解、实验、归纳

[教学内容]

过渡：

以上四种性质，是蛋白质所共有的性质．不同的蛋白质又有其各自的特殊性，下面我们想一想生物上学过的酶有哪些特性？

板书：

三、酶

提问：

唾液淀粉酶只能消化淀粉，胃蛋白酶只能消化蛋白质．这是酶的什么性质的体现？

回答：

专一性．

板书：

特性：

①专一性

提问：

在生物上，还做过过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率比较实验，这个实验说明酶有什么特性？

回答：

酶具有高效性．

板书：

②高效性

教师：

酶催化效率的高低主要决定于哪些条件？

回答；温度、酸度．

讲解：

酶催化最适宜的温度为30℃～50℃，说明酶的催化反应条件温和，这是酶的又一特性．

板书：

③条件温和，不需加热．

小结：

酶：

是一类特殊的蛋白质，有催化作用

催化特点：

1·条件温和，不需加热

2·具有高度的专一性

3·具有高效催化作用

过渡：

蛋白质有这些重要的性质，那么除了食用以外，蛋白质还有哪些主要用途呢？

下面请同学们阅读课本P202，蛋白质的用途．

板书：

四、蛋白质的用途．

讲述：

1．蛋白质是组成生物的基础物质，是人类的主要食品、人类必需的营养物质。

2．蛋白质在体内的代谢：

蛋白质在酶的作用下，水解生成氨基酸。

3．工业应用

（1）．纺织工业：

动物的毛、蚕丝——重要的纺织原料。

（2）．动物的皮可以加工成皮革、皮草。

（3）．动物的骨、皮和蹄——熬制动物胶（如白明胶），用来制造照相胶卷和感光纸。

4．各种生物酶、激素、血红蛋白、细菌、病菌、抗体等均是蛋白质。

5．牛奶中的蛋白质。

（1）酪素食品。

（2）牛奶中蛋白质跟甲醛合成酪素塑料，用于制纽扣、梳子。

小结：

我们这节课主要讲了蛋白质的组成和性质，以及特殊的蛋白质——酶的性质，下面请根据本节的内容讨论以下问题：

1．夏天沾有汗渍的衣服为什么不宜用热水洗涤？

2．如何证明一块布料是真丝还是人造丝？

3．我们做实验时，有时手上皮肤出现黄色斑痕，你能解释可能是接触了什么药品吗？

答案：

1．汗中有少量蛋白质，遇热会变性凝结，再继续氧化而变黄．

2．蚕丝是蛋白质，而人造丝是粘胶纤维，可用灼烧时气味的不同加以鉴别．

3．可能是接触了浓硝酸．因为皮肤是蛋白质，遇到浓HNO3会发生颜色反应而变黄．

板书设计

第四节蛋白质

板书：

一.氨基酸:

板书：

1、概念：

羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。

2、氨基酸的组成：

3、常见α-氨基酸:

甘氨酸（氨基乙酸）CH2－COOH丙氨酸CH3－CH－COOH

NH2NH2

谷氨酸HOOC－（CH）2－CH－COOH

NH2

注：

①．天然蛋白质水解产物都是α－氨基酸

②．α－氨基酸通式：

R－CH－COOH

NH2

4、物理性质:

晶体,熔点:

200-300℃,可溶于水,不溶于乙醚.

5、化学性质:

（1）两性：

氨基酸分子中存在羧基和羟基双官能团：

氨基—NH2碱性羧基—COOH酸性。

（2）：

缩合反应:

形成肽

二、蛋白质

（一）蛋白质的组成

1.组成元素：

C、H、O、N、S、P等

2.氨基酸：

3.蛋白质是由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物。

（二）蛋白质的性质

A．是氨基酸相互结合成的高分子化合物

B．溶于水的蛋白质溶液为胶体：

有的可溶于水，有的难溶

1．两性：

－COOH，－NH2

浓无机盐溶液

2．盐析

（1）定义：

某些蛋白质溶液蛋白质凝聚析出。

加H2O

注：

①．特征：

盐析是一个可逆过程，物理变化：

蛋白质溶液蛋白质↓

②．不影响原来蛋白质的性质。

（2）应用：

分离、提纯蛋白质。

紫外线、X射线、强酸、强碱

2.变性

定义：

蛋白质溶液变性凝结

3.显色反应：

带有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色

某些蛋白质（含苯环）＋浓硝酸黄色

注：

①．变性是不可逆过程，蛋白质丧失可溶性和生理活性。

②．杀菌

③条件：

①加热②紫外线、X射线③加酸、加碱、加重金属盐

④一些有机物：

如乙醇、甲醛、苯甲酸等。

应用：

检验蛋白质的存在。

4.灼烧

蛋白质产生烧焦羽毛的气味。

应用：

检验蛋白质的存在。

（区别真丝和人造丝）

三、酶

特性：

①专一性　②高效性　③条件温和，不需加热．

四、蛋白质的用途

[课堂巩固练习题]

1、下列过程中，不可逆的是（）

（A）蛋白质的盐析（B）酯的水解（C）蛋白质白变性（D）氯化铁的水解

2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入（）

（A）甲醛溶液（B）CuSO4溶液（C）饱和Na2SO溶液（D）浓硫酸

3、在抗击“非典”杀灭SARS病毒的战斗中，过氧乙酸

功不可没。

下列关于它们的说法中不正确的是（）

A、SARS病毒是一种蛋白质

B、过氧乙酸可使SARS病毒的蛋白质变性而将其杀灭

C、过氧乙酸是唯一能杀灭SARS病毒的特效杀毒剂

D、过氧乙酸既有氧化性又有酸性

●参考练习

1．关于蛋白质的下列叙述正确的是（　）　答案：

B

A．加热会使蛋白质变性，因此生吃鸡蛋比熟吃好

B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，如再加水，蛋白质又可溶解

C．鸡蛋清加入食盐，会使蛋白质变性

D．天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素

2．下列物质含有氨基和羧基两种官能团的是（　）　　答案：

D

①氨基酸　②淀粉酶　③多肽　④蛋白质

A．①B．①④C．①②④D．①②③④

3．为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，可选用的方法是（　）　　答案：

D

A．滴加浓HNO3B．滴加浓H2SO4C．滴加酒精D．灼烧

4．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（　）

①棉织品　②毛织品　③腈纶织品　④蚕丝织品　⑤涤纶织品　⑥人造棉　　答案：

B

A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤⑥

●综合能力训练题

1．用一种化学试剂鉴别NaAlO2溶液、Na2SiO3溶液、鸡蛋白溶液、纯碱溶液、蔗糖溶液等五种无色溶液，可用________作化学试剂．　　答案：

浓硝酸

2．化合物A是天然蛋白质的最终水解产物，化合物B是一种含有醛基的硝酸酯，A、B两物质的分子式都可用CaHbOcNd（且a＋c＝b，a-c＝d）表示．试回答：

（1）A、B两物质的分子式是________．

（2）光谱测定显示A的分子结构中不存在甲基（—CH3），则A的结构简式是：

________．

（3）光谱测定显示为B的烃基部分不存在支链，则B的结构简式是________．

答案：

（1）C5H9O4N

3．某有机物的相对分子质量为75，元素的质量分数为碳32%、氢6.67%、氮18.79%，其余为氧．

（1）求该有机物的分子式．

（2）该有机物与酸发生酯化反应、与无机酸反应生成盐，写出该有机物的结构简式．

（3）写出该有机物的一种同分异构体．

答案：

（1）C2H5NO2　

（2）

　（3）CH3CH2—NO2