氨基酸、蛋白质 　　

化学组  石武贤　　

一．学习目标：1.知识目标：⑴了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；　　

⑵了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。　　

⑶认识蛋白质、酶等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用　　

              2.能力目标：⑴学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。　　

                          ⑵培养学生通过观察实验现象，进行分析、推理，得出结论的思维能力　　

              3.情感目标：⑴通过介绍我国科学家在化学领域所作出的一些贡献，唤起学生的民族自豪感，激发学生对在生命科学的研究和探索的强烈兴趣　　

                          ⑵通过学生独立思考，培养学生的求知欲。　　

二、教学重点：氨基酸的两性性质以及蛋白质的化学性质和酶的特性　　

三、教学难点：氨基酸的结构特点以及肽键的形成　　

四、教学过程 　　

【引入 】大家知道我们人体是由那些物质构成的吗？对，有水，蛋白质，脂肪，糖，其中蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。既然蛋白质对我们如此重要，那它到底具有怎样的结构与性质呢，今天我们就来学习一下关于蛋白质的知识　　

【板书】氨基酸 蛋白质　　

【讲述】氨基酸是构建蛋白质的基石，所以我们先来讲一下氨基酸的性质。　　

【板书】一、氨基酸的结构与性质　　

1、氨基酸的定义；　　

【问】你们都听说过氨基酸吗？有哪些？　　

【讲述】 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。下面我们来看一下这些氨基酸，请同学们观察一下它们的结构有什么相同之处？　　

【讲述】不错，它们都至少含有一个氨基和一个羧基，或者可以说是羧酸分子里烃基上一个氢原子被取代。我们一般就把羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。　　

【板书】羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。　　

【讲述】可能有些同学会问是不是要氨基和羧基在同一个C原子上才叫氨基酸呢，其实不是这样的。我之所以列举的这些都在同一个原子上是因为组成蛋白质的氨基酸几乎都是有一个氨基与羧基在同一个C原子上，而其他的就比较少见了。我们一般把离羧基最近的碳原子上的氢原子我们叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。相应的，羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸β，原子被氨基取代的生成物叫β-氨基酸。白质最终都水解得到α-氨基酸。　　

【问】官能团决定有机物的性质。刚才我们也说了氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2，那它应具有什么性质呢？　　

【观察、思考，得出氨基酸的性质】 -COOH和-NH2既有酸性又有碱性。　　

【板书】2、氨基酸的两性　　

（1） 既能与碱反应又能与酸反应　　

【讲述】根据我们以前所学的酸与碱的反应，请同学们做一下这两个题　　

【板书】 ⑵成肽反应　　

【讲述】氨基酸不仅可以与酸或碱反应，两个氨基酸分子彼此之间也会反应。我们把两个氨基酸脱一分子水缩合得到的产物叫二肽。两个或两个以上氨基酸分子彼此脱水缩合生成的化合物叫多肽。连接两个氨基酸分子间的化学结构（-NH-CO-）称为肽键。肽键(-CO-NH-)是一种酰胺键。　　

【板书】二肽　　

肽键：-NH-CO-　　

【展示】　　

【讲述】氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，叫做成肽反应。成肽反应是分子间脱水反应，取代反应。　　

【讲述】一般多肽与蛋白质在分子量上有区别。当分子量小于10000时是多肽；当分子量大于10000时是蛋白质。　　

【板书】二、蛋白质的结构与性质　　

【问】蛋白质在希腊文Proteios的意思是"第一"，即蛋白质是生命的基石。有没有人知道它存在哪些地方呢　　

【讲述】它存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存在于植物的种子里。蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。　　

【板书】1. 蛋白质的结构　　

【展示】　　

【同时讲述】蛋白质总共含有四级结构，它的一级结构是指：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构　　

二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构　　

三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上。具有三级结构的多肽链叫亚基。　　

四级结构：蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局　　

【板书】2. 蛋白质的性质　　

【问】请同学们回忆胶体性质的本质特征是什么？胶体有哪些分类？　　

是胶粒的大小。即10　-9m　＜d＜10　-7m　　　

【讲述】蛋白质分子的直径很大。一般10　-9m　＜d＜10　-7m　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】⑴胶体性质　　

【讲述】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。　　

【板书】⑵蛋白质的两性：　　

【板书】⑶蛋白质水解：同多肽　　

【展示】　　

【讲述】从图中我们可以看出，当蛋白质与水作用时C=O双键于水中的羟基结合形成羧基，N-H键与水中的氢离子结合形成氨基。这里我们需要注意的是，不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸　　

【指导实验】 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。　　

【展示】　　

【讲述】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，继续滴加时沉淀溶解，这种现象叫蛋白质的盐析。盐析是可逆的。　　

【板书】⑷蛋白质的盐析　　

【讲述】采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质　　

【指导实验】 按下列方案进行实验，并与盐析现象比较，思考　　

操作1：加入鸡蛋清溶液3 mL，加热，加入蒸馏水　　

操作2：加入2滴1%醋酸铅溶液，加入蒸馏水　　

【讲述】蛋白质均凝结，然后向两支试管中分别加入清水。现象是凝结的蛋白质不再溶解。　　

【讲述】通过实验可以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。蛋白质的这种改变叫蛋白质的变性。　　

【板书】⑸蛋白质的变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。　　

【讲述】除了上面试验中加重金属盐，加热外还有很多因素影响。我们来总结一下　　

【边板书边讲】   物理因素：加热、加压、搅拌、紫外线照射、超声波等　　

                化学因素：强酸、强碱、重金属三氯乙酸、乙醇、醛、丙酮等　　

【讲述】世界上在化学科学上有成就的不光是西方人。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(1) 在临床上解救误服Cu2+、Pb2+、Hg2+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？　　

【讲述】对，这些都是依据的蛋白质变性的性质。目前生命科学工作者积极展开，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。　　

【指导实验】下面我们再做这样一个实验用试管取2mL 鸡蛋白溶液；滴加几滴浓硝酸，微热。观察并记录现象。　　

【展示】　　

【讲述】从刚才的试验中我们会看到鸡蛋白溶液变黄了，这就是蛋白质的颜色反应　　

【板书】⑹蛋白质的颜色反应　　

【讲述】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。一般蛋白质中都含有苯环。颜色反应是检验蛋白质的方法之一。。　　

【问】蛋白质可以用颜色反应来检验，那同学们知不知道日常生活中鉴别毛织物和棉织物的方法是什么呢？我们再来看一下下面这个实验　　

【演示实验】分别灼烧羊毛线、棉线　　

实验现象：羊毛线燃烧时燃烧不快，火焰小，离火即熄灭，燃烧有蛋白质臭味，灰烬呈卷曲状为黑褐色结晶，用手指可碾成粉末。棉线燃烧无气味，烧后成灰。　　

【讲述】灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味　　

【讲述】生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应，并且这些反应在生物体存在下进行，而且会随着环境、身体情况而随时自动、精确的改变。这些反应的进行离不开一种特殊的蛋白质——酶　　

【板书】三、酶　　

【讲述】酶是一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。　　

酶具有如下特点　　

【板书同时讲述】特点：（1）条件温和，不需加热。　　

（2）专一性。　　

（3）高效性。　　

【总结】这节课就讲到这里，今天我们讲了氨基酸、蛋白质以及酶的结构与性质，请同学们回去后思考一个问题，假如有一个外星球的高智慧生命来到地球做客，你该如何为这位贵宾准备营养丰富的饭食呢？