人教版选修5第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸第二课时教学设计2
【教学目标】
1. 通过对实验现象的分析，加深对物质性质的理解，并迁移成规律性知识，以培养学生的逻辑
推导能力和运用化学知识解决实际问题的能力。
2. 通过实验和联系生活实际，进一步激发学生的兴趣和求知欲。 【教学过程】 一、 蛋白质 （生命的物质基础）
蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说，蛋白质约占人体全部质量的18%，最重要的还是其与生命现象有关。1-2]
蛋白质（protein）是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸（Amino acid）按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。 二、蛋白质的结构与性质
讲解]请同学们回忆胶体性质的本质特征是什么？胶体的分类？
-9-回答]是胶粒的大小。即10m＜d＜107m
-9-讲述]蛋白质分子的直径很大。一般10m＜d＜107m的为分子胶体。如：鸡蛋白溶液。所以蛋白质溶液应具有胶体性质。
板书]蛋白质的两性：蛋白质是由氨基酸缩聚而成，但其分子中仍有多余的羧基与氨基，所以会使蛋白质具有酸、碱性。
1、水解：同多肽。 2．蛋白质的盐析
指导实验4-2] 1．取20mL鸡蛋白溶液放入试管；
2．然后再向试管中加入饱和Na2SO4，若现象不明显可滴入少量CH3COOH。
思考得出结论：向蛋白质溶液中加（NH4）2SO4、Na2SO4等盐溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，此现象叫蛋白质的盐析。盐析是可逆的。
3．蛋白质的变性
指导实验4-3] 按下列方案进行实验，并与盐析现象比较，思考 加入鸡蛋清溶液3mL 操作1 加热 加入2 滴1%醋酸铅溶液 现象1 解释 操作2 加入蒸馏水 加入蒸馏水 现象2 解释 报告实验结果；蛋白质均凝结，然后向四只试管中分别加入清水。现象是凝结的蛋白质不再溶解。
设问]从本实验中可观察到什么现象？从而得出什么结论？ 讲解]蛋白质的这种改变叫蛋白质的变性。还有哪些因素可使蛋白质变性？请同学们阅读课本第89页。
阅读总结得出：通过实验得出在蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆。
讲述]世界上在化学科学上有成就的不光是洋人。最早曾被国际公认的蛋白质变性学说是1931年我国学者吴宪提出的。
思考与交流]思考下列问题并交流
2＋2＋2＋
(1) 在临床上解救误服Cu、Pb、Hg等重金属盐中毒时,要求病人立即服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆。为什么？
(2)医院一般使用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌。为什么？ (3)松花蛋的腌制原理是什么？
回答：会让病人喝牛奶或吃鸡蛋；热消毒、酒精消毒……。
目前生命科学工作者积极展开如何防治衰老保持青春活力，也就是防止蛋白质变性过程的研究。各种各样的化妆品，防衰老保健品应运而生，如大宝SOD蜜等。
4．蛋白质的颜色反应
指导实验4-4] 进行如下实验，并填写下表 加入鸡蛋清溶液3mL 操作1 滴入数滴浓硝酸 现象1 解释 操作2 微热 现象2 解释 讲解]蛋白质的颜色反应是检验蛋白质的方法之一，反应的实质就是硝酸作用于含有苯环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合物。
提问日常生活中鉴别毛织物和棉织物的方法是什么？ 小结]学生归纳总结后打出投影。
投影]
蛋白质的主要化学性质：水解、盐析、变性、颜色反应。
三、【板书】蛋白质的结构与性质
蛋白质与人类健康
最近美国CBS电视网制播了一个“我要活下去”的节目。把一群人分成两组，丢到无人荒岛上，与大自然搏斗谋求生存，创造了高收视率并引起广大的回响。对他们来说，抓到了鱼或老鼠是令人雀跃的事，这代表着大家能有更好的体力面对明天……
鱼和老鼠是岛上少数能提供优质蛋白质的食物，也难怪这个节目会引起“习惯”于高度文明的现代人这么大的反思。现代文明的富足生活是人类史上少见的，大家所探讨的都是营养过剩或动物性蛋白摄取过量所造成的问题。其实蛋白质是重要的，它的来源也是珍贵的，蛋白质是形成身体各种器官及组织的原料，也是体内各种荷尔蒙的主要成份，并调节各种生理机能，全身上下没有一个地方不需要蛋白质。蛋白质一公克可以提供4大卡热量，不过相对于其它不可取代的功能，提供热量反而最不经济。
缺乏蛋白质，身体对疾病的抵抗力会下降，也会使体内多余的水份无法排出，造成水肿，还会使肌肉失去弹性﹑头发变色﹑生长停滞﹑消化不良﹑血球及荷尔蒙无法制造…最后内脏器官退化衰竭，导致死亡。历史上因为蛋白质营养不良而生病死亡的案例不计其数，即使是现在，从北韩到非洲等第三世界国家，蛋白质缺乏还是很普遍的现象。 蛋白质只是一个总称，是由氨基酸构成，而氨基酸有二十余种，它们就像字母排列一样，不同的的氨基酸排列构成不同的蛋白质。黄豆中的蛋白质和米谷中的蛋白质不同，猪肉中的蛋白质和牛奶中的蛋白质不同，但不管是哪一种蛋白质，吃到肚子里面就会消化成这二十余种氨基酸，这些氨基酸再依需要重新排列，合成所需的蛋白质与酵素。有些氨基酸可以在人体肝脏内由其它的氨基酸转换而成，称为非必需氨基酸，有些氨基酸肝脏没办法自己合成，必需由食物取得，称为必需氨基酸。 因此营养学家在评估蛋白质的品质优劣与否，就是看必需氨基酸的比例是否合乎人体所需要。一般来说，动物性蛋白质的品质比植物性蛋白质来得好，但也有例外，例如鱼翅及动物胶质（如猪脚鸡爪等）就是很差的蛋白质。植物性蛋白质通常是缺了一两样必需氨基酸，而影响蛋白质品质，例如米谷蛋白缺离氨酸（lysine），黄豆蛋白缺甲硫氨酸（methionine）。但如果米饭与黄豆共食（如吃饭配豆腐或煮黄豆饭），彼此所缺的氨基酸就能互补，也就相当于摄取到高品质的蛋白质，这点对吃素的人尤其重要。蛋白质的品质以蛋类及乳品为最好，其次是鱼贝及瘦肉，黄豆蛋白则是植物性蛋白中品质最好的。 四、检测题
1. 蛋白质是人体所必需的营养物质，鱼、肉、蛋、奶等食品中富含蛋白质。进入人体的这些蛋白质并不能直接被人体吸收和利用，而是首先在人体中蛋白酶的作用下转化为各种氨基酸后才能为人体所利用。现有如下几种氨基酸，其中不是由天然蛋白质水解得到的是( )
2. 下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是( )
A．蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，又会溶解 B．蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜 C．误食硫酸钡不会使人中毒
D．浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色是由于浓硝酸和蛋白质发生了颜色反应 3. 要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，应向其中加入( )
A．饱和Na2SO4溶液 B．浓NaOH溶液 C．饱和CaSO4溶液
D．浓BaCl2溶液
4. 近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌的新型高效的多功能水处理剂。高铁酸钾在水处理过程中涉及到的过程正确的有( )
①蛋白质的变性 ②蛋白质的盐析 ③胶体聚沉 ④盐类水解 ⑤焰色反应 ⑥氧化还原反应 A．①②③④ C．②③④⑤
B．①③④⑥ D．②③⑤⑥
5. 某天然蛋白质遇浓HNO3显黄色，水解产物中含有A；A由C、H、O、N元素组成；A能与盐酸或烧碱反应。一定条件下，两分子A发生缩合反应生成B和一个分子水，B的相对分子质量为312。据此推断A和B的结构简式 。
6. 在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质：
(1)加入大量饱和食盐水，现象为______________，此过程叫做________； (2)加入甲醛溶液，现象为________________，此过程称为蛋白质的________； (3)加入浓硝酸并微热，现象为________________，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了________反应的缘故。
参考答案
1. 【解析】天然蛋白质的水解产物为α-氨基酸，即—NH2和—COOH连在同一个碳原子上，据此可知C不符合题意。
【答案】C 2. 【答案】B
3. 【解析】蛋白质发生盐析的条件是加入浓的轻金属盐，A项合格，C项因CaSO4微溶，B、D两项因使蛋白质变性。
【答案】A
4. 【解析】 高铁酸钾具有强氧化性，可以使蛋白质变性，①正确；属于电解质，可以使胶体聚沉，③正确；高铁酸钾被还原后生成的三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附作用，可以净水，④⑥正确。
【答案】B
5. 【解析】选题目的：复习有关蛋白质的相关知识。
思路分析：解答本题首先要对蛋白质的性质有清楚的认识，能够从蛋白质遇HNO3变黄推断出该蛋白质分子结构中含有苯环，继而推断出A的分子结构从而使全题获得突破。
解答：
（1）由水解产物逆推A的相对分子质量。
（2）由题给信息知：A分子中应含有苯环、羧基、氨基。另外天然蛋白质水解成?-氨基酸。
设A的结构简式为
，
则
∴ n?1
即结构简式为：
启示：本题只要对蛋白质的性质有非常清楚地认识，在推导出A的分子量的基础上，确定A终究有哪些基团组成，就可以使全题获解。
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