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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)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(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。請(qǐng)列舉生物體內(nèi)哪些器官含蛋白質(zhì)較多？
生：動(dòng)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(shí)驗(yàn)分析。
【實(shí)驗(yàn)】 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(shí)驗(yàn)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(duì)分子質(zhì)量很大，是天然有機(jī)高分子化合物，它的分子量可達(dá)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?cè)谏镎n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(qǐng)列舉生物課中已熟悉的幾種簡(jiǎn)單的氨基酸。
〔評(píng)注：利用學(xué)生已學(xué)過的生物學(xué)知識(shí)，不僅簡(jiǎn)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(duì)α-碳原子加以說明。）
師：請(qǐng)根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(dòng)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(qǐng)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(gè)反應(yīng)跟學(xué)過的哪類反應(yīng)類似？
這個(gè)反應(yīng)跟酯化反應(yīng)類似。兩個(gè)氨基酸脫去1分子水，縮合成二肽。n個(gè)氨基酸脫去n－1個(gè)水分子，縮會(huì)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(jìn)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(guó)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(xiàn)。
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(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)。
【實(shí)驗(yàn)】1．用聚集的小手電筒觀察雞蛋白溶液的丁達(dá)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(shí)驗(yàn)、邊觀察。）
【思考】（1）什么叫鹽析？它的特點(diǎn)是什么？
（2）鹽析有哪些應(yīng)用？
（經(jīng)實(shí)驗(yàn)、閱讀后回答。）
生：蛋白質(zhì)在濃無機(jī)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(gè)過程的特點(diǎn)是什么？除實(shí)驗(yàn)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(duì)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(xì)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(xì)菌（體內(nèi)的蛋白質(zhì)）凝固變性而死亡，達(dá)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(zhǎng)期保存標(biāo)本，不影響展示效果。
4．顏色反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)】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(yàn)。
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(yíng)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)——?jiǎng)游锩そ?jīng)鞣制后作原料
③感光材料工業(yè)——?jiǎng)游锬z（白明膠）是制感光材料的片基
④塑料工業(yè)——制酪素塑料
〔評(píng)注：在教學(xué)中應(yīng)十分重視聯(lián)系實(shí)際，以便學(xué)生更好地理解和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。此處結(jié)合生活和生產(chǎn)知識(shí)得當(dāng)，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時(shí)進(jìn)行了“學(xué)以致用”的教育。〕
二、酶簡(jiǎn)介
【實(shí)驗(yàn)】
【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(shí)，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(shí)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(jī)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(cè)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(jiǎn)式。
②通過本題的分析討論，就有機(jī)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(gè)實(shí)例。
（2）碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)相似（或含一個(gè)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(shí)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(píng)注
課堂教學(xué)是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)，是使學(xué)生主動(dòng)地獲得知識(shí)、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(yán)密；重視聯(lián)系實(shí)際，并適當(dāng)進(jìn)行多種教與學(xué)的活動(dòng)；重視傳授知識(shí)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）
[1]
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