蛋白质

　　蛋  白  质

　　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。

　　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。

　　教学说明

　　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。

　　（《名师授课录·高中化学》1997年第1版、上海教育出版社）

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