化学【优选资源】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1

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1

【教学目标】

1.了解蛋白质的组成和结构。

2.掌握蛋白质的性质（盐析、变性、颜色反应等）。

【教学过程】

一、蛋白质的结构分析

1959年佩鲁茨和肯德鲁对血红蛋白和肌血蛋白进行结构分析，解决了三维空间结构，获1962年化学奖。

1962年，鲍林发现了蛋白质的基本结构，克里克、沃森在X射线衍射资料的基础上，提出了DNA三维结构的模型。获1962年生理或医学奖。50年代后豪普特曼和卡尔勒建立了应用X 射线分析的以直接法测定晶体结构的纯数学理论，在晶体研究中具有划时代的意义，特别在研究大分子生物物质如激素、抗生素、蛋白质及新型药物分子结构方面趣了重要作用。他们因此获1985年化学奖。

二、蛋白质的组成和结构：

板书]1．蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化合物。

提问]蛋白质的基本组成单位是什么?

学生回答]（据上节课知识）氨基酸。

讲述] 氨基酸→多肽→蛋白质

提问]组成蛋白质的元素有哪些?

阅读]指导学生阅读课本P88“资料卡片”。

板书]2．组成：由C、H、O、N、S等元素组成。

板书]3．蛋白质的结构

展示]一级结构二级结构三级结构四级结构

板书]4．蛋白质的性质

（1）蛋白质的两性

指出]形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且，侧链中也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一样也是两性分子，既能与酸又能与碱反应。

（2）蛋白质的水解

指出]

类比]酯的水解，加深对这两类物质性质的认识。

实验内容实验现象结论、解释

蛋白质的灼烧：

关的问题吗？

思考]1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？

2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？

3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？

4、盐析与变性有什么区别？

讲述]（学生回答后）与学生一道得出问题的答案。

板书]5、蛋白质的用途

讲述]…动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质—酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。…

板书] 主要用途：组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。

三、第一次人工合成牛胰岛素

图为我国科研人员第一次人工合成出的蛋白质──晶体胰岛素(放大)。

人和动物胰脏内有一种岛形细胞，分泌出的激素叫胰岛素，具有降低血糖和调节体内糖类代谢的功能。胰岛素是蛋白质的一种，蛋白质是生物体内不可缺少的物质，生命活动主要通过蛋白质来体现。1965年9月 17日，中国在世界上首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素。

人工合成胰岛素，首先要把氨基酸按照一定的顺序连结起来，组成A链、B链，然后再把A、 B两条链连在一起。这是一项复杂而艰巨的工作。

1958年12月中国科学院上海分院组成一支强有力的科研队伍，联合攻关。中科院上海有机化学研究所和北京大学化学系负责合成A链，中科院生物化学研究所负责合成B链。经历六百多次失败、经过近二百步合成，世界上首批用人工方法合成的牛胰岛素晶体，在新中国生物化学家手中诞生了。国家科委先后两次组织著名科学家进行科学鉴定，证明人工合成牛胰岛素具有与天然牛胰岛素相同的生物活力和结晶形状。

人工牛胰岛素的合成，标志着人类在认识生命，探索生命奥秘的征途中，迈出了关键性的一步，其意义与影响是巨大的。

四、蛋白质结构种类

蛋白质分子是由氨基酸首尾相连缩合而成的共价多肽链，但是天然蛋白质分子并不是走向随机的松散多肽链。每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或称三维结构，这种三维结构通常被称为蛋白质的构象，即蛋白质的结构。

蛋白质的分子结构可划分为四级，以描述其不同的方面：

一级结构：组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列。

二级结构：依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构，主要为α螺旋和β折叠。

三级结构：通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构。

四级结构：用于描述由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子。

除了这些结构层次，蛋白质可以在多个类似结构中转换，以行使其生物学功能。对于功能性的结构变化，这些三级或四级结构通常用化学构象进行描述，而相应的结构转换就被称为构象变化。

五、检测题

1. 诺贝尔化学奖曾授予以色列的Aaron Ciechanover和Avram Hershko以及美国的Irwin Rose三名科学家。三人因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得该奖项。下列有关蛋白质的说法正确的是()

A．人工方法不能合成具有生命活力的蛋白质

B．蛋白质的变性是可逆过程

C．蛋白质的盐析是可逆过程

D．分离蛋白质和氯化钠的混合液常采用过滤的方法

2. 欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的主要性质，应加入( )

A．18.4 mol/L硫酸溶液B．饱和硫酸钠溶液

C．1.0 mol/L硫酸铜溶液D．福尔马林溶液

3. 下列说法中正确的是( )

A．用饱和的Na

2SO

4

溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质

B．淀粉和纤维素的组成都可用(C

6H

10

O

5

)n表示，它们互为同分异构体

C．医疗上的血液透析利用了胶体的性质，而土壤保肥与胶体的性质无关

D．食用植物油的主要成分是高级饱和脂肪酸甘油酯，是人体的营养物质

4. 下列说法中不正确的是( )

A．组成蛋白质的氨基酸几乎都是α­氨基酸

B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质

C．DNA是生物体遗传信息的载体、蛋白质合成的模板

D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成5. 下列关于蛋白质的说法不正确的是( )

A．蛋白质是由多种α­氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物

B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性

C．浓的Na

2SO

4

溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解

D．鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法

6.某蛋白质含氮量为15%，若从食物摄取的蛋白质经过人体的新陈代谢后，完全变成尿素排出体外，若排出的尿素为25g时，则应从食物中摄取的蛋白质是几克？

7. A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N．