第三节　生命的基础——蛋白质教学实录与评析

第三节

生命的基础——蛋白质

一、教学目标

1.知识与技能

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

2.过程与方法

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。

3.情感态度和价值观

通过学生实验，使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶；

二、教学重难点

1.教学重点：氨基酸、蛋白质的结构和性质特点。

2.教学难点：氨基酸、蛋白质的性质。

三、教学方法

实验教学

四、教学过程

【新课引入】上世纪，日本实行了一个十年计划，所有中小学生每人每天一杯牛奶，这个计划整整实行了十年之久。为什么要喝牛奶呢？这个计划实行之后，日本的国民体质有了很大的提高。喝牛奶是补充了什么呢？今天我们来学习这一节的内容-------蛋白质。

定性了解：

1.

蛋白质的重要性

2.

蛋白质的组成

重点讲解：

一、蛋白质的水解产物——氨基酸

【设问】

什么叫氨基酸？

【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：

RCHNH2COOH

【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、常见的氨基酸

:

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) 4、蛋白质结构复杂的原因是：

蛋白质的氨基酸种类不同

结构多样蛋白质的种类氨基酸数目不同

性

多样性

氨基酸序列不同

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）：

B．与NaOH反应（－COOH）：

（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：

CH2COOHNH2CH2CONHCH2COOHH2OHNCH2COOH

|NH2H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、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】 1.蛋白质的存在

【讲解】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）

【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。

【讲解】蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。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

酸、碱或酶

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。

【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】 四、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3 mL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．

五、板书设计

第三节

生命的基础——蛋白质

一、氨基酸

1.氨基酸

定义：羧酸中的氢原子被氨基取代后的物质

官能团：-NH2、-COOH

通式：2.二肽

3.多肽

二、蛋白质

物理性质

化学性质：两性

盐析

变性

颜色反应

六、课后作业