2019-2020年高中化學《第四章 生命中的基礎有機化學物質(zhì) 第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸 新人教版選修5.doc

2019-2020年高中化學第四章 生命中的基礎有機化學物質(zhì) 第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸 新人教版選修5一、教學目標1、知識與技能：（1）了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學性質(zhì)；（2）了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（鹽析、變性、水解、顏色反應等）。（3）認識蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)與人體健康的關(guān)系，體會化學學科在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。2、過程與方法：通過學生實驗完成蛋白質(zhì)性質(zhì)知識的形成，強化“蛋白質(zhì)是生命的基礎，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命”的認識。學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對所得信息進行加工。3、情感態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)內(nèi)容的學習，使學生了解蛋白質(zhì)、酶等重要物質(zhì)的重要性，并在此基礎上，加強唯物主義教育。通過介紹我國科學家首先合成有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素等事例，喚起學生的民族自豪感，激發(fā)學生對生命科學的研究和探索的強烈興趣。二、教學的重點和難點1、教學重點：氨基酸、蛋白質(zhì)的性質(zhì)。2、教學難點：蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、肽鍵的形成。三、教學過程導入同學們，你們知道世界上第一頭克隆羊叫什么名字嗎？對，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你們看多利長得多漂亮、健壯。它是應用克隆技術(shù)的成果。由中國“兩院”院士在1998年評出的十大科技進展。其中的第三位：我國轉(zhuǎn)基因羊研究獲重大突破；第七位：我國的人類基因組研究獲重大進展；第九位：我國研制成功基因重組人胰島素。在十大科技進展中與蛋白質(zhì)、生物工程有關(guān)的占有三項，由此可見該領(lǐng)域的研究是何等的活躍。今天我們就一起來學習有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的知識。板書第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸問-氨基酸是構(gòu)建蛋白質(zhì)的基石，首先來學習氨基酸。你們都聽說過氨基酸嗎？有哪些？講 有賴氨酸餅干、“紅?！憋嬃现幸埠匈嚢彼?。板書一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、氨基酸的概念：2、賴氨酸的結(jié)構(gòu)簡式： NH2叫氨基。可以看成NH3失一個H后得到的，是個堿性基。3、定義：羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。講蛋白質(zhì)最終都水解得到-氨基酸。指出離羧基最近的碳原子上的氫原子叫氫原子，次近的碳原子上的氫原子叫氫原子。羧酸分子里的氫原子被氨基取代的生成物叫-氨基酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是-氨基酸。投影甘氨酸（-氨基乙酸）的結(jié)構(gòu)簡式為：投影試寫出下面氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式：（1）丙氨酸（-氨基丙酸）（2）苯丙氨酸（-氨基-苯基丙酸）講天然氨基酸均為無色晶體，熔點較高。在200-300時熔化而分解。它們能溶于強酸或強堿溶液中，除少數(shù)外一般都能溶于水，而難溶于乙醇、乙醚。問看以上氨基酸的結(jié)構(gòu)式中都有哪些官能團？講官能團決定有機物的性質(zhì)。氨基酸結(jié)構(gòu)中均含有COOH和NH2，應具有什么性質(zhì)？投影幾種常見的氨基酸 觀察、思考，得出氨基酸的性質(zhì) COOH和NH2既有酸性又有堿性。板書4、氨基酸的兩性（1）既能與酸反應又能與堿反應與堿反應，如：投影板書2、成肽反應講 兩個氨基酸彼此之間脫一分子水得到的產(chǎn)物叫二肽。許多氨基酸分子彼此脫水生成的化合物叫多肽。肽鍵(-CO-NH-)是一種酰胺鍵。如：板書肽鍵：羧基和氨基脫水縮合形成的，連接兩個氨基酸分子的化學結(jié)構(gòu)（NHCO）稱為肽鍵。二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物（由三個或三個以上氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物稱為多肽）。投影講氨基酸在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應。成肽反應是分子間脫水反應，屬于取代反應。講一般多肽與蛋白質(zhì)在分子量上有區(qū)別。當分子量小于10000時是多肽；當分子量大于10000時是蛋白質(zhì)。板書二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)講蛋白質(zhì)在希臘文Proteios的意思是“第一”，即蛋白質(zhì)是生命的基石。存在：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁及毛、發(fā)、蹄、角等，或存在于植物的種子里。組成：蛋白質(zhì)分子中含有C、O、H、N、S等元素。講 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)總結(jié)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指：蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎上，多肽鏈進一步折疊卷曲形成復雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)投影講請同學們回憶膠體性質(zhì)的本質(zhì)特征是什么？膠體的分類？是膠粒的大小。即10-9md10-7m講蛋白質(zhì)分子的直徑很大。一般10-9md10-7m的為分子膠體。如：雞蛋白溶液。所以蛋白質(zhì)溶液應具有膠體性質(zhì)。板書二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的兩性：蛋白質(zhì)是由氨基酸縮聚而成，但其分子中仍有多余的羧基與氨基，所以會使蛋白質(zhì)具有酸、堿性。2、水解：同多肽。 投影講這里我們需要注意的是，不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸， 但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成-氨基酸指導實驗4-2 1取20mL雞蛋白溶液放入試管；2然后再向試管中加入飽和Na2SO4，若現(xiàn)象不明顯可滴入少量CH3COOH。投影講向蛋白質(zhì)溶液中加（NH4）2SO4、Na2SO4等鹽溶液時，會使蛋白質(zhì)從溶液沉淀出來，繼續(xù)滴加時沉淀溶解，此現(xiàn)象叫蛋白質(zhì)的鹽析。鹽析是可逆的。板書 3蛋白質(zhì)的鹽析可逆的物理變化：向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機鹽溶液后，可使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出。講采用多次鹽析的方法可以分離或提純蛋白質(zhì) 指導實驗4-3 按下列方案進行實驗，并與鹽析現(xiàn)象比較，思考操作1現(xiàn)象1解釋操作2現(xiàn)象2解釋加入雞蛋清溶液3 mL加熱加入蒸餾水加入2 滴1%醋酸鉛溶液加入蒸餾水講蛋白質(zhì)均凝結(jié)，然后向四只試管中分別加入清水?，F(xiàn)象是凝結(jié)的蛋白質(zhì)不再溶解。設問從本實驗中可觀察到什么現(xiàn)象？從而得出什么結(jié)論？講蛋白質(zhì)的這種改變叫蛋白質(zhì)的變性。還有哪些因素可使蛋白質(zhì)變性？請同學們閱讀課本第89頁。板書4蛋白質(zhì)的變性：在某些物理因素或化學因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象。講通過實驗得出在蛋白質(zhì)溶液中加入重金屬鹽、醛或加熱均會使蛋白質(zhì)凝結(jié)成沉淀。此過程不可逆。投影講世界上在化學科學上有成就的不光是洋人。最早曾被國際公認的蛋白質(zhì)變性學說是1931年我國學者吳憲提出的。思考與交流思考下列問題并交流(1) 在臨床上解救誤服Cu2、Pb2、Hg2等重金屬鹽中毒時，要求病人立即服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){。為什么？(2)醫(yī)院一般使用酒精、蒸煮、高壓和紫外線等方法進行消毒殺菌。為什么？(3)松花蛋的腌制原理是什么？講會讓病人喝牛奶或吃雞蛋；熱消毒、酒精消毒。講目前生命科學工作者積極展開如何防治衰老保持青春活力，也就是防止蛋白質(zhì)變性過程的研究。各種各樣的化妝品，防衰老保健品應運而生，如大寶SOD蜜等。 指導實驗4-4 用試管取2mL 雞蛋白溶液；滴加幾滴濃硝酸，微熱。觀察并記錄現(xiàn)象。投影板書5蛋白質(zhì)的顏色反應講蛋白質(zhì)的顏色反應是檢驗蛋白質(zhì)的方法之一，反應的實質(zhì)就是硝酸作用于含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)使它變成黃色的硝基化合物。顏色反應是檢驗蛋白質(zhì)的方法之一。一般蛋白質(zhì)中含有苯環(huán)。問日常生活中鑒別毛織物和棉織物的方法是什么？演示實驗分別灼燒羊毛線、棉線投影實驗現(xiàn)象：羊毛線燃燒時燃燒不快，火焰小，離火即熄滅，燃燒有蛋白質(zhì)臭味，灰燼呈卷曲狀為黑褐色結(jié)晶，用手指可碾成粉末。棉線燃燒無氣味，燒后成灰。講灼燒蛋白質(zhì)會產(chǎn)生燒焦的羽毛味講生物體、植物無時無刻都在進行著化學反應，并且這些反應在生物體存在下進行，而且會隨著環(huán)境、身體情況而隨時自動、精確的改變。板書三、酶講酶是一類由細胞產(chǎn)生的，對生物體內(nèi)的化學反應具有催化作用的蛋白質(zhì)。講酶具有如下特點投影（1）條件溫和，不需加熱。（2）具有高度的專一性。（3）具有高效催化作用。 板書四、核酸指導閱讀提綱了解核酸、酶在生物體中的作用；投影講核酸一類含磷的生物高分子化合物，相對分子量可達十幾萬至幾百萬。核酸在生物體的生長、繁殖、遺傳、 變異等生命現(xiàn)象中起著決定性的作用。核酸具有酸性，可分為投影（1）脫氧核糖核酸（DNA）：生物遺傳信息的載體；還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細胞的分裂和制造新的細胞。（2）核糖核酸（RNA）：根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。小結(jié)學生歸納總結(jié)后打出投影。投影 四、板書設計第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸一、氨基酸(amino acid)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、 氨基酸的概念：2、賴氨酸的結(jié)構(gòu)簡式： NH2叫氨基?？梢钥闯蒒H3失一個H后得到的，是個堿性基。3、定義：羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。4、氨基酸的兩性（1）既能與酸反應又能與堿反應與堿反應，(2) 成肽反應肽鍵(peptide bond)：羧基和氨基脫水縮合形成的，連接兩個氨基酸分子的化學結(jié)構(gòu)（NHCO）稱為肽鍵。二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物（由三個或三個以上氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物稱為多肽）。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的兩性：蛋白質(zhì)是由氨基酸縮聚而成，但其分子中仍有多余的羧基與氨基，所以會使蛋白質(zhì)具有酸、堿性。2、水解：同多肽。3蛋白質(zhì)的鹽析可逆的物理變化：向蛋白質(zhì)溶液中加入某些濃的無機鹽溶液后，可使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出。4蛋白質(zhì)的變性：在某些物理因素或化學因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象。5蛋白質(zhì)的顏色反應三、酶 四、核酸五、教學反思