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13生命的基础蛋白质
授课班级
课题
§1.3生命的基础——蛋白质
所需学时
2
授课日期
教学目的
知识与技能
了解氨基酸、蛋白质的结构和性质特点了解肽键及多肽;了解蛋白质的组成。
初步掌握蛋白质的重要性质和检验方法;了解蛋白质的用途。
过程与方法
1、通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。
2、培养学生的辩证唯物主义的观点。
情感态度
与价值观
通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;通过钟南山院士事迹、结晶牛胰岛素的成功合成激发学生爱国主义思想感情,民族自豪感。
重点
蛋白质、氨基酸的结构和性质特点,蛋白质在生命活动中的重要作用,人体必需的氨基酸
难点
氨基酸的结构、蛋白质的性质
教学方法
自主——合作——探究
教学手段
观察和科学抽象的方法。
教学过程
【导入】2003年,作为中国抗击非典型肺炎的领军人物,在SARS(中国大陆地区民间通称为“非典型肺炎”)猖獗的非常时期,钟南山不但始终在医疗最前线救死扶伤,还积极奔赴各疫区指导开展医疗工作,倡导与国际卫生组织之间的密切合作,因功勋卓著,荣获全国“五一”劳动奖章,同时被广东省荣记特等功,被广州市授予“抗非英雄”称号。
【投影】
【讲述】钟南山的五干精神:
首先要肯干,永不满足。
自己在华师附中读初二时,一位语文老师对他说过一句话,影响了自己一生:
“人不仅生活在现实中,也要生活在理想中。
”他认为,一个人最重要的是要有执著的追求;其次是能干;第三是善干,既要有凝聚力,调动发展的积极性;第四是恒干,就是体力,钟南山强调,大家一定要注意身体,这点非常重要,一个人的健康最重要,健康回不了头,没了健康什么都没了。
据他介绍,根据监测指标,全国青少年身高在增加、营养在提高,但肺活量比往年明显下降,中学校长应密切关注这点;第五是敢干,抗挫力,永不言败。
“我一生也受过很多挫折,已经刀枪不入了。
”钟南山笑称。
关于养生:
钟南山针对“四十岁前拿命博钱,四十岁后花钱买命”这一不健康生活方式发出提醒:
工作做不好可再努力,身体却就像是空心玻璃球一样,一旦碎了就不能再恢复了。
【讲解】SARS病毒可致病。
其实蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。
蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
今天我们来学习生命的基础----蛋白质。
【投影】
【板书】§1.3生命的基础——蛋白质
【阅读】资料卡片P13
蛋白质的主要功能和作用:
1、调节功能:
如胰岛素调节糖的代谢;具体如下:
胰岛素促进组织、细胞对葡萄糖的摄取和利用,加速葡萄糖合成为糖原,贮存于肝和肌肉中,并抑制糖异生,促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮存于脂肪组织,导致血糖水平下降。
胰岛素缺乏时,血糖浓度升高,如超过肾糖阈,尿中将出现糖,引起糖尿病。
2、催化功能:
如淀粉酶、胃蛋白酶的催化作用
3、运输功能:
如血红蛋白输送氧;血清蛋白运输脂肪酸、激素和药物等。
4、传递功能:
如叶绿体传递能量——光合作用
5、运动功能:
如肌肉的运动
6、免疫功能:
如免疫球蛋白;具体如下:
是一种注射液。
人免疫球蛋白功效:
主要用于预防麻疹和传染性肝炎。
若与抗生素合并使用,可提高对某些严重细菌和病毒感染的疗效。
7、保护功能:
如指甲、头发、蹄角等。
8、致病作用:
如病毒蛋白可治病。
9、毒害作用:
如毒蛋白等。
具体如下:
库贾氏症是一种毒蛋白引起的罕见致命性脑部疾病。
多发生在中年,症状是逐渐痴呆,发音困难,肌肉消耗,和各种不自主性动作,例如肌肉阵挛等。
克鲁病类似典型的帕金森疾病,但不限于老人,初发病时因为小脑受侵袭的关系,四肢不由自主的抖动,然后逐渐神经退化,最后时会失去吞咽能力,活活饿死或渴死。
以及英国狂牛病等。
[过渡]蛋白质是一类非常复杂的化合物,我们学习蛋白质组成和结构。
1、蛋白质的组成和结构
[投影]含有丰富蛋白质的食品:
【学案】蛋白质中含有碳、氢、氧、氮及少量的硫,有的还含有微量磷、铁、锌、钼等元素。
蛋白质的相对分子质量很大,通常从几万到几千万。
例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。
因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
【板书】1、蛋白质组成元素:
碳、氢、氧、氮、硫(少量)
天然高分子化合物
【讲解】蛋白质的结构非常复杂,如图所示
【板书】2、氨基酸组成了蛋白质
[讲解]下面是几种氨基酸的例子:
[分析]氨基酸特点,写出氨基酸的通式。
[板书]通式:
【学案】蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。
所以说氨基酸是蛋白质的基石。
氨基酸的通式
。
氨基酸分子中既有氨基(-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。
[质疑]什么是两性物质,推测氨基酸的性质有那些?
【分析】既与酸反应又与碱反应,还能互相反应(从结构上去分析)
[学案]
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,缩合成多肽。
[板书]2、多肽
【投影】甘氨酸和丙氨酸形成肽键
【学案】肽:
一分子中氨基酸中的氨基跟另一分子中的羧基之间消去一个水分子,经缩合反应而生成的产物叫肽.其中的酰胺基结构(-CO-NH-)(写结构简式)叫肽键。
【学案】由两分子氨基酸消去水分子而形成含有一个肽键的化合物是二肽。
由多分子(n个)氨基酸消去水分子而形成含有多个肽键(n-1个)的化合物是多肽。
多肽常呈链状,因此也称肽链。
多肽与蛋白质之间没有严格的界限,一般把相对分子质量小于10000的叫多肽。
【学案】氨基酸与蛋白质之间转化关系:
【讲解】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。
20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。
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。
我国科学家经过六年半的不懈努力,终于在1965年9月17日首次用氨基酸合成了具有生物活性的蛋白质——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。
给糖尿病患者带来了慰藉。
【投影】
【投影】
【讲解】氨基酸是蛋白质的基本结构单元,种类很多,组成蛋白质时种类、数量不同,排列次序差异很大,所以构成的蛋白质结构也很复杂。
【投影】
[引入]蛋白质是氨基酸缩聚的产物。
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。
蛋白质溶液颗粒直径的大小达到胶体直径的大小,其溶液属于胶体;酶是一种具有催化活性的蛋白质。
此外,蛋白质除了水解为氨基酸外还有一些重要性质,我们一起通过下面的实验来认识。
[板书]二、蛋白质的性质
[投影]实验1-2
蛋白质溶液的配制:
在一个鸡蛋的两头各钻一个小孔,竖立,使蛋清流入烧杯中,加50mL水,搅拌,蛋清中的清蛋白溶于水,球蛋白呈絮状析出。
在漏斗上铺3-4层纱布,用水浸湿,将蛋白溶液过滤、洗涤后,稀释至100mL备用。
注意:
盐析实验要求(NH4)2SO4溶液的浓度大,若加入(NH4)2SO4溶液效果不明显,可再加入少量(NH4)2SO4粉末,或滴入几滴稀盐酸。
[质疑]什么叫盐析?
它的特点是什么?
[板书]1.盐析:
蛋白质在浓无机盐溶液中因胶体凝聚而析出,叫做盐析。
【提醒】盐析的特点:
盐析是可逆的,且不影响原来蛋白质的性质,属于物理变化。
[思考]盐析有哪些应用?
【分析】采用多次盐析法,可以分离和提纯蛋白质。
[投影]实验1-3
[板书]2.变性
蛋白质在一定外界条件下,发生不可逆的凝固,凝固后不能在水中溶解,这种变化叫做变性。
[思考与交流]
1、在生物实验中用什么试剂来保存生物标本?
生物实验室常用福尔马林(40%的甲醛溶液)保存生物标本。
2、如果不小心割破了手,在伤口处应涂什么药品?
常用于伤口止血的有创可贴、红药水和碘酒等。
3、医院里有哪些消毒方法?
在医院中,针对不同的污染物采取的消毒方法也不同。
常用的消毒方法有:
75%(体积分数)的酒精消毒、碘酒消毒、高温蒸煮消毒、紫外线照射消毒、强氧化剂浸泡消毒,以及多种方法综合使用等。
4、在农业上用硫酸铜溶液、生石灰和水制成波尔多液,用来防治病虫害。
为什么波尔多液可以防治病虫害?
波尔多液中含有铜盐,铜盐是一种重金属盐,可使蛋白质发生变性,从而杀死各种致病霉菌,防治病虫害。
[投影]实验1—4
[板书]3、颜色反应:
蛋白质遇浓HNO3变黄
[讲解]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。
【设问】在日常生活中还有什么其他方法检验蛋白质呢?
【演示实验】分别灼烧:
羊毛线、棉线现象:
羊毛线燃烧时燃烧不快,火焰小,离火即熄灭,燃烧有蛋白质臭味,灰烬呈卷曲状为黑褐色结晶,用手指可碾成粉末;棉线燃烧无气味,烧后成灰。
[板书]三、人体必需的氨基酸:
人体自身不能合成的,必须由食物获得,称为必需氨基酸。
[投影]以蛋白质代谢为中心将有关知识图解归纳如图(核心内容是氨基酸代谢的三个来源,三个去路)
[阅读]相关内容说出人体必需的8种氨基酸及搭配食物的营养作用。
[投影]表1-2人体必需的氨基酸
[讲]人体必需的8种氨基酸:
口诀:
蛋携来一本亮色书
注:
蛋(蛋氨酸)、携(缬氨酸)、来(赖氨酸)、一(异亮氨酸)、
本(苯丙氨酸)、亮(亮氨酸)、色(色氨酸)、书(苏氨酸)
[阅读]资料卡片——酶,总结酶的特性。
[总结]酶是有生物活性(生物催化作用)的蛋白质。
它具有条件温和、高效、专一的催化活性。
【学生分组实验】蛋白质的性质实验探究清单
试管
编号
往装有蛋白质的试管中添加的试剂或操作
现象
继续往试管滴加入水后的现象
1
(NH4)2SO4
2
Na2SO4
3
(CH3COO)2Pb
4
CuSO4
5
Hg(NO3)2
6
酒精
7
甲醛
8
加热
9
浓HNO3
[书后习题]P18
1、蛋白质的组成中主要含有哪些元素?
蛋白质的组成中主要含有C、H、O、N、S等元素
2、哪些食物富含蛋白质?
食物中蛋白质的来源主要分植物蛋白和动物蛋白。
鸡、鸭、鱼、肉等富含动物蛋白;谷类、豆类、菌类等富含植物蛋白。
3、蛋白质发生的下列过程中,可逆的是(A)
A、盐析B、变性C、煮熟D、加入浓硫酸
4、蛋白质在人体中有哪些重要作用?
为了满足生理需要,保证身体健康,高中生每天至少需要摄取多少蛋白质?
蛋白质进入人体后,在酶的作用下水解生成氨基酸。
氨基酸被人体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质,构成和修补人体的各种组织。
高中生每天要摄入80-90克蛋白质。
5、有三种液体分别含有蛋白质、淀粉和肥皂,你如何鉴别它们?
各取少量三种溶液,滴加碘水,变蓝的为淀粉溶液;其余两种同时加热,生成沉淀的是蛋白质溶液;剩余的是肥皂溶液。
【知识巩固】
一、填空题:
1、氨基酸的分子中既含有_____,又含有_____,既能和____反应又能和____反应生成盐,是_____化合物,其通式为_______________。
2、一个氨基酸分子中的_____和另一个氨基酸分子中的_____之间消去水分子后生成的产物叫_____,由两个氨基酸分子消去水分子而形成含有一个_____的化合物是_____。
例:
将甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下使它们发生反应,问能形成几种二肽?
并写出化学方程式。
答案:
四种
3、常见的氨基酸:
甘氨酸的结构简式为:
_______________,丙氨酸的结构简式为:
_______________,谷氨酸的结构简式为:
_________________。
人体必需氨基酸指的是______________________________,共有____种。
4、蛋白质的组成元素是_____________,相对分子质量很大,通常从_____到_____,是由______通过_____而构成的__________化合物,因此也具有_____。
蛋白质的基石是________。
5、多肽和蛋白质的区别:
_____________________________________________。
氨基酸、二肽、多肽和蛋白质之间的转化关系:
_____________________________________________。
6、蛋白质的性质:
_______、________、___________、_________。
其中__________可用作蛋白质的检验。
7、酶是一种_________,其催化作用的特点:
___________,____________,__________。
二、选择题:
1、有关蛋白质的叙述不正确的是
A.鸡蛋白溶液中,加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出,加入水后沉淀不溶解
B.蛋白质水解的最后产物是氨基酸
C.蛋白质和浓硝酸作用时呈黄色
D、重金属盐使蛋白质变性,所以吞食“钡餐”会引起中毒
2、下列黄色不属于因为化学反应而产生的现象的是
A.无色试剂瓶中的浓硝酸呈黄色B.久置的KI溶液呈黄色
C.鸡蛋白遇浓硝酸呈黄色D.在普通玻璃导管口点燃纯净氢气时,火焰呈黄色
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
A.滴加浓硝酸B.滴加浓硫酸C.滴加酒精D.灼烧
4、下列情况没有发生蛋白质变性的是
A.用福尔马林浸动物标本B.用蘸有质量分数为75%的酒精棉花球擦皮肤
C.用紫外线光灯照射病房D.蛋白质溶液中加入氯化铵后有白色固体析出
5、下列过程中肯定不可逆的是
A.蛋白质的盐析B.蛋白质的变性C.乙酸乙酯的制备D.工业合成氨
6、1997年,英国的“克隆羊”备受世界关注。
“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶,这些酶能激活普通体细胞,使它像生殖细胞一样发育成个体。
有关酶的叙述中错误的是
A.酶是具有催化作用的蛋白质B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性D.酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用
7、关于蛋白质和氨基酸说法不正确的是
A、蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B、人体中共有二十多种氨基酸,这些都是必需氨基酸
C、蛋白质是有机高分子化合物,而氨基酸不是
D、食物中的蛋白质来源可分为动物性蛋白和植物性蛋白
8、荷尔蒙胰岛素是一种蛋白质,含硫0.32%。
①胰岛素可能的最小相对分子质量是_________。
②它的相对分子质量为80000,每一分子中可能有___个硫原子。
9、有三种液体分别含有蛋白质、淀粉和肥皂,你如何鉴别它们?
答案:
1、AD;2、D;3、AD;4、D;5、B;6、D;7、B;8、①10000;②8;
9、提示:
利用蛋白质和淀粉的特性。
教学后记:
作业布置:
教学反思:
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- 13 生命 基础 蛋白质