蛋 白 質

蛋  白  質

教學目的

1.掌握蛋白質的結構和性質，了解蛋白質的用途，并初步了解酶的特性及其用途。

2.培養學生通過觀察實驗現象，進行分析、推理，得出結論的思維能力。

3.讓學生初步了解蛋白質是生命最基本的物質基礎，樹立辯證唯物主義思想。

教學過程 

一、蛋白質

師；蛋白質廣泛存在于生物體內，是組成細胞的基礎物質。請列舉生物體內哪些器官含蛋白質較多？

生：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛發、蹄、角等含蛋白質較多。

生：植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質最多（例如麥粒中含18％）。

師：由此可見，生命是蛋白質存在的一種方式。這種跟生命現象密切相關的蛋白質，它的組成是怎樣的呢？讓我們先通過實驗分析。

【實驗】 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：由上述實驗現象能得出哪些結論？（經議論后回答。）

生：根據可燃且有焦臭味，說明棉布和毛料除含有碳、氫、氧元素外，還含有其它元素。

師：蛋白質里含有氮元素，還普遍含有硫元素。

蛋白質的相對分子質量很大，是天然有機高分子化合物，它的分子量可達幾萬、幾十萬乃至上千萬。例如，核蛋白的分子量就超過兩千萬。我們在生物課上已經知道，如此龐大的高分子化合物，也是由基本結構單元構成的，即氨基酸。蛋白質水解的最終產物是α一氨基酸。請列舉生物課中已熟悉的幾種簡單的氨基酸。

〔評注：利用學生已學過的生物學知識，不僅簡捷自然，也有利于化學學科與其它相關學科的聯系，開闊學生視野。〕

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α-碳原子加以說明。）

師：請根據氨基酸分子的結構特點推論它的主要化學性質。

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，又能跟堿反應，具有兩性。

師；現在從動植物體內蛋白質水解產物中分離出來的氨基酸有幾百種。但是，構成主要蛋白質的氨基酸只有20多種。

【練習】請完成下列化學方程式，指出生成物是什么，并標出肽鍵。這個反應跟學過的哪類反應類似？

這個反應跟酯化反應類似。兩個氨基酸脫去1分子水，縮合成二肽。n個氨基酸脫去n－1個水分子，縮會成多肽。

師；2O多種氨基酸跟蛋白質的關系，好像字母跟單詞的關系，它們可以形成無數種蛋白質。不同的蛋白質，組成的氨基酸種類和排列順序各不相同，所以蛋白質的結構是很復雜的。研究蛋白質的合成和結構，從而進一步探索生命的本質，是科學研究的重要課題。1965年我國科學家在世界上第一次人工合成有生命活力的蛋白質——結晶牛胰島素。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。

蛋白質是α-氨基酸縮聚的產物。蛋白質分子中還存在殘留的氨基和羧基，因此跟氨基酸相似，蛋白質也具有兩性。此外，蛋白質還有一些重要性質，我們一起通過下面的實驗來認識。

【實驗】1.用聚集的小手電筒觀察雞蛋白溶液的丁達爾現象。

【思考】蛋白質溶液屬于哪種分散系？為什么？

2.鹽析（邊實驗、邊觀察。）

【思考】（1）什么叫鹽析？它的特點是什么？

（2）鹽析有哪些應用？

（經實驗、閱讀后回答。）

生：蛋白質在濃無機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。

3.變性

【思考】1.什么叫蛋白質變性？這個過程的特點是什么？除實驗涉及之外，還有哪些因素能引起蛋白質變性？

2.蛋白質變性有哪些應用？

（1）醫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，應該怎樣急救？

（3）為什么注射針劑前要用衛生酒精對皮膚消毒？

（4）為什么40％的甲醛溶液（俗稱福爾馬林）可用作制生物標本的常用藥劑？

（經思考、議論后回答。）

由蛋白質變性引起的蛋白質凝結是不可逆的。

師：蛋白質變性凝結后喪失可溶性，還失去生理活性。

生：（1）醫療上高溫消毒殺菌，就是利用加熱使蛋白質凝固，

從而使細菌死亡。

（2）誤服重金屬鹽，可以服用大量牛乳、蛋清或豆漿，以吸收重金屬鹽解毒，免使人體蛋白質變性中毒。

（3）用衛生酒精擦洗皮膚，能使皮膚表面附著的細菌（體內的蛋白質）凝固變性而死亡，達到消毒殺菌，避免感染的目的。

（4）甲醛使蛋白質凝固變性，使標本透明而不渾濁，說明甲醛溶液能長期保存標本，不影響展示效果。

4.顏色反應

【實驗】可從課本任選一二。

師：蛋白質可以跟許多試劑發生顏色反應。這種反應能用于蛋白質的檢驗。

蛋白質的應用（指導學生閱讀教材后自行歸納）。

（1）重要的營養物質——生命的物質基礎

（2）工業上的應用

①紡織工業——蠶絲、羊毛

②皮革工業——動物毛皮經鞣制后作原料

③感光材料工業——動物膠（白明膠）是制感光材料的片基

④塑料工業——制酪素塑料

〔評注：在教學中應十分重視聯系實際，以便學生更好地理解和運用化學知識。此處結合生活和生產知識得當，不僅提高了學生學習化學的興趣，同時進行了“學以致用”的教育。〕

二、酶簡介

【實驗】

【投影】酶是有生物活性（生物催化作用）的蛋白質。它有高效專一的催化活性。

【練習】1.下式表示某蛋白質分子結構的一部分，用箭頭和（A）、（B）、（C）、（D）標出分子中不同的化學鍵。當蛋白質水解時，斷裂的鍵是（    ）。

答案：（C）

2.含有下列結構片斷的多肽，在胃里水解時不可能產生的氨基酸是（    ）。

（C）H2N—CH2COOH         （D）

答案：（D）

【布置作業 】

A、B兩種有機化合物，分子式都是C9H11O2N。

（l）A是天然蛋白質的水解產物，經光譜測定顯示，分子中不存在甲基（—CH3）。

（2）B是分子式為C9H12的芳香烴經硝化后的唯一產物（硝基連在芳環上）。

①寫出A、B的結構簡式。

②通過本題的分析討論，就有機化合物的結構異構方面，你能作出什么推論？試列舉l～2個實例。

（2）碳數相同而結構相似（或含一個苯環）的一元氨基酸和一元硝基化合物互為同分異構體。除本題A、B外，實例還有乙氨酸（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。

教學說明

選學（課本中的小體字）部分，可根據學生的接受能力靈活處理。

專家評注

課堂教學是整個教學活動的中心環節，是使學生主動地獲得知識、技能和發展能力的關鍵陣地。本節課重視發揮課堂教學的效能，教學內容組織得比較系統和嚴密；重視聯系實際，并適當進行多種教與學的活動；重視傳授知識與培養能力的結合，有利于提高學生的學習能力。

（《名師授課錄·高中化學》1997年第1版、上海教育出版社）

[1]