蛋白质的理化性质
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一、教学内容分析:
第三节 蛋白质理化性质
本节课是这一章里最重要的一节课,在本模块中,学生将通过实例学习蛋白质的理
化性质,体会在解决实际的问题中如何更好应用这些理论知识。 二、学生学习情况分析:
我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法,忽略了知识的发生发展过
程,无形增加了学生的负担,泯灭了很多学生学习的兴趣。
蛋白质与氨基酸一样具有两性解离的性质,因而也具有特定的等电点(pI)。
点
☆同样,当溶液 pH=pI 时,蛋白质所带正、负电荷相等;当溶液 pH>pI 时,
蛋白质带净负电荷;当溶液 pH<pI 时,蛋白质带净正电荷。
(二)蛋白质的胶体性质:
蛋白质分子的颗粒直径已达 1~100nm,处于胶体颗粒的范围。因此,蛋白质
思考:电泳法分离蛋白质机理 ?
动画演示:氨基酸两性解离及等电点
教学
教学内容
教师活动
学生活动
程序
导 入 新 电泳法分离蛋白质机理 [讲解]醋膜电泳法将血浆蛋白 倾听
课
质分成 5 条带
蛋白质为什么带电荷?
思考
学 习 新 蛋白质的两性解离和等 [讲解]
聆听、理解、记忆
知 识 电点
1.两性基团(羧基和氨基)。
学 习 新 蛋白质的胶 [讲解]蛋白质的胶体性质。
知 识 体性质
1.提问:分散系可分为几种,分类标准是什
(二)
么?
回忆及回答。
2.维持蛋白质亲水胶体的两个因素。
表面电荷 水化膜
倾听、理解
3.蛋白质不能透过半透膜。
水化
+ + + 膜酸
+
+碱
++
带正电荷的蛋白质
在等电点的蛋白质
碱
--
-
-
酸
- --
-
带负电荷的蛋白质
阅读教材。 讨论、总结。 回答问题,讨论。
倾听、理解。
应用举例:
临床医学上,变性因素常被应用来消毒及灭菌。
此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。
热力灭菌法、紫外线消毒、环氧乙烷气体灭菌、臭氧、液体化学消毒
【设计意图】帮助学生巩固变性的本质特征,引导学生从定义出发理解原因、结果、本质。
重点强调、
蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出的现象称为沉淀(precipitation)。
变性后的蛋白质由于疏水基团的暴露而易于沉淀,但沉淀的蛋白质不一定都
是变性后的蛋白质。
加热使蛋白质变性并凝聚成块状称为凝固(coagulation)。
因此,凝固的蛋白质一定发生变性。
(一)盐析与有机溶剂沉淀:
☆1. 盐析:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使 蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析(salt precipitation)。
布置作业
1.名词:蛋白质的变性 等电点 2.某蛋白质的等电点 pI=5.0,电泳缓冲溶液 pH=7.4,问蛋白质带何种电荷?电泳时向那个电 极移动? 2.维持蛋白质溶液稳定的两个因素是什么? 3.沉淀蛋白质的方法和条件? 4.蛋白质变性的实质及应用? 七、教学反思
虽然强调了学生的探究能力的培养,但不意味着每个知识点都需要人为创设情景加以探 究,现实的教学由于受教学时数限制,总是希望课堂教学效率高些,否一定要创设情景让学 生探究?
pH=pI,pH>pI 时蛋白质的带电
情况。
分析、判断、发言
2.总结带电情况如何判断
3.[ 示 例 ] 血 清 蛋 白 醋 膜 电 泳 时
蛋白质的带电情况。
【设计意图】:学生已经具有丰富的生活经验和一定的科学知识,因此选择感兴趣的、与
源自文库
其生活实际密切相关的素材,此情景设计应该有助于学生对知识的发生发展的理解。使学生 完成了知识和能力的迁移。不仅理解了两性解离和等电点,也理解了临床应用之间的关系。这 样的处理,化难为易,化抽象为具体。 2、蛋白质的胶体性质 思考:血液透析的机理?
具有亲水溶胶的性质。
☆蛋白质分子表面的水化膜和表面电荷是稳定蛋白质亲水溶胶的两个重要因
素。
(三)蛋白质的变性、沉淀和凝固:
☆在某些物理或化学因素的作用下,蛋白质严格的空间结构被破坏(不包括
肽键的断裂),从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变,称为蛋白质 图片展示
的变性(denaturation)。
三、设计思想
本节课让学生充分感受到知识应用于生活,激发同学们学习的乐趣。努力改变课程实
施过程死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,培养学生学生收集和处
理信息的能力,获得新知识的能力。 四、重点难点突破
以生活为源泉,善于创设情景
五、教学过程设计
(三)蛋白质的理化性质探求过程
1、蛋白质的两性解离和等电点
并在事例情形中体会理论实践结合的思想方法。 4、蛋白质的沉淀
学习新知识 (四)
蛋白质的沉淀
[讲解]蛋白质的沉淀。 1.沉淀方法。 2.沉淀机理。 3.沉淀与变性。
理解,记忆
六、教学内容重点难点提示及板书设计
第三节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的理化性质
☆ —— 重
(一)蛋白质的两性解离与等电点:
点
由于蛋白质分子中氨基酸残基的侧链上存在游离的氨基和游离的羧基,因此 ★ —— 难
常用的中性盐有:硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。 盐析时,溶液的 pH 在蛋白质的等电点处效果最好。 盐析沉淀蛋白质时,通常不会引起蛋白质的变性。 有机溶剂沉淀蛋白质:凡能与水以任意比例混合的有机溶剂,如乙醇、甲醇、 丙酮等,均可用于沉淀蛋白质。 沉淀原理是:① 脱水作用;② 使水的介电常数降低,蛋白质溶解度降低。 重金属盐与生物碱试剂沉淀:
(一)
2.两性解离
酸 性 解 离 : -COOH
-COO- + H+
碱 性 解 离 : -NH2 + H+ -NH3+ 3.等电点
[讨论]兼性离子是否“不带电” 讨论发言
巩 固和 蛋白质的两性解离和等 [探讨]如何判断蛋白质的带电
提高 电点
情况。
观察、分析、讨论
1. 绘 图 解释 蛋 白质 pH<pI,
脱水作
用 ++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质
脱水作 用 碱
不稳定的蛋白质颗粒
脱水作
用
--
酸-
-
-
-- -
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
3、蛋白质的变性和凝固 思考:为什么要把食物煮熟了吃哪?
学习新 知识 (三)
蛋白质的变 性和凝固
[指导]蛋白质变性的概念。 [启发]蛋白质变性的本质。 [提问]蛋白质变性的应用? [举例讲解]蛋白质的凝固: 分析蒸鸡蛋羹中蛋白质的凝固过程
第三节 蛋白质理化性质
本节课是这一章里最重要的一节课,在本模块中,学生将通过实例学习蛋白质的理
化性质,体会在解决实际的问题中如何更好应用这些理论知识。 二、学生学习情况分析:
我们的课堂教学常用“高起点、大容量、快推进”的做法,忽略了知识的发生发展过
程,无形增加了学生的负担,泯灭了很多学生学习的兴趣。
蛋白质与氨基酸一样具有两性解离的性质,因而也具有特定的等电点(pI)。
点
☆同样,当溶液 pH=pI 时,蛋白质所带正、负电荷相等;当溶液 pH>pI 时,
蛋白质带净负电荷;当溶液 pH<pI 时,蛋白质带净正电荷。
(二)蛋白质的胶体性质:
蛋白质分子的颗粒直径已达 1~100nm,处于胶体颗粒的范围。因此,蛋白质
思考:电泳法分离蛋白质机理 ?
动画演示:氨基酸两性解离及等电点
教学
教学内容
教师活动
学生活动
程序
导 入 新 电泳法分离蛋白质机理 [讲解]醋膜电泳法将血浆蛋白 倾听
课
质分成 5 条带
蛋白质为什么带电荷?
思考
学 习 新 蛋白质的两性解离和等 [讲解]
聆听、理解、记忆
知 识 电点
1.两性基团(羧基和氨基)。
学 习 新 蛋白质的胶 [讲解]蛋白质的胶体性质。
知 识 体性质
1.提问:分散系可分为几种,分类标准是什
(二)
么?
回忆及回答。
2.维持蛋白质亲水胶体的两个因素。
表面电荷 水化膜
倾听、理解
3.蛋白质不能透过半透膜。
水化
+ + + 膜酸
+
+碱
++
带正电荷的蛋白质
在等电点的蛋白质
碱
--
-
-
酸
- --
-
带负电荷的蛋白质
阅读教材。 讨论、总结。 回答问题,讨论。
倾听、理解。
应用举例:
临床医学上,变性因素常被应用来消毒及灭菌。
此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。
热力灭菌法、紫外线消毒、环氧乙烷气体灭菌、臭氧、液体化学消毒
【设计意图】帮助学生巩固变性的本质特征,引导学生从定义出发理解原因、结果、本质。
重点强调、
蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出的现象称为沉淀(precipitation)。
变性后的蛋白质由于疏水基团的暴露而易于沉淀,但沉淀的蛋白质不一定都
是变性后的蛋白质。
加热使蛋白质变性并凝聚成块状称为凝固(coagulation)。
因此,凝固的蛋白质一定发生变性。
(一)盐析与有机溶剂沉淀:
☆1. 盐析:在蛋白质溶液中加入大量中性盐,以破坏蛋白质的胶体性质,使 蛋白质从溶液中沉淀析出,称为盐析(salt precipitation)。
布置作业
1.名词:蛋白质的变性 等电点 2.某蛋白质的等电点 pI=5.0,电泳缓冲溶液 pH=7.4,问蛋白质带何种电荷?电泳时向那个电 极移动? 2.维持蛋白质溶液稳定的两个因素是什么? 3.沉淀蛋白质的方法和条件? 4.蛋白质变性的实质及应用? 七、教学反思
虽然强调了学生的探究能力的培养,但不意味着每个知识点都需要人为创设情景加以探 究,现实的教学由于受教学时数限制,总是希望课堂教学效率高些,否一定要创设情景让学 生探究?
pH=pI,pH>pI 时蛋白质的带电
情况。
分析、判断、发言
2.总结带电情况如何判断
3.[ 示 例 ] 血 清 蛋 白 醋 膜 电 泳 时
蛋白质的带电情况。
【设计意图】:学生已经具有丰富的生活经验和一定的科学知识,因此选择感兴趣的、与
源自文库
其生活实际密切相关的素材,此情景设计应该有助于学生对知识的发生发展的理解。使学生 完成了知识和能力的迁移。不仅理解了两性解离和等电点,也理解了临床应用之间的关系。这 样的处理,化难为易,化抽象为具体。 2、蛋白质的胶体性质 思考:血液透析的机理?
具有亲水溶胶的性质。
☆蛋白质分子表面的水化膜和表面电荷是稳定蛋白质亲水溶胶的两个重要因
素。
(三)蛋白质的变性、沉淀和凝固:
☆在某些物理或化学因素的作用下,蛋白质严格的空间结构被破坏(不包括
肽键的断裂),从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变,称为蛋白质 图片展示
的变性(denaturation)。
三、设计思想
本节课让学生充分感受到知识应用于生活,激发同学们学习的乐趣。努力改变课程实
施过程死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,培养学生学生收集和处
理信息的能力,获得新知识的能力。 四、重点难点突破
以生活为源泉,善于创设情景
五、教学过程设计
(三)蛋白质的理化性质探求过程
1、蛋白质的两性解离和等电点
并在事例情形中体会理论实践结合的思想方法。 4、蛋白质的沉淀
学习新知识 (四)
蛋白质的沉淀
[讲解]蛋白质的沉淀。 1.沉淀方法。 2.沉淀机理。 3.沉淀与变性。
理解,记忆
六、教学内容重点难点提示及板书设计
第三节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的理化性质
☆ —— 重
(一)蛋白质的两性解离与等电点:
点
由于蛋白质分子中氨基酸残基的侧链上存在游离的氨基和游离的羧基,因此 ★ —— 难
常用的中性盐有:硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等。 盐析时,溶液的 pH 在蛋白质的等电点处效果最好。 盐析沉淀蛋白质时,通常不会引起蛋白质的变性。 有机溶剂沉淀蛋白质:凡能与水以任意比例混合的有机溶剂,如乙醇、甲醇、 丙酮等,均可用于沉淀蛋白质。 沉淀原理是:① 脱水作用;② 使水的介电常数降低,蛋白质溶解度降低。 重金属盐与生物碱试剂沉淀:
(一)
2.两性解离
酸 性 解 离 : -COOH
-COO- + H+
碱 性 解 离 : -NH2 + H+ -NH3+ 3.等电点
[讨论]兼性离子是否“不带电” 讨论发言
巩 固和 蛋白质的两性解离和等 [探讨]如何判断蛋白质的带电
提高 电点
情况。
观察、分析、讨论
1. 绘 图 解释 蛋 白质 pH<pI,
脱水作
用 ++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质
脱水作 用 碱
不稳定的蛋白质颗粒
脱水作
用
--
酸-
-
-
-- -
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
3、蛋白质的变性和凝固 思考:为什么要把食物煮熟了吃哪?
学习新 知识 (三)
蛋白质的变 性和凝固
[指导]蛋白质变性的概念。 [启发]蛋白质变性的本质。 [提问]蛋白质变性的应用? [举例讲解]蛋白质的凝固: 分析蒸鸡蛋羹中蛋白质的凝固过程