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高中生物蛋白质和DNA技术第1节蛋白质的提取和分离教案中图版

第一节蛋白质的提取和分离

一、蛋白质分离提纯技术

常用的蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。其中电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。

二、电泳技术分离蛋白质的原理

1．蛋白质中含有游离的氨基和羧基，是两性电解质，在一定pH条件下带有电荷。

2．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。

3．蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快；电荷数相同时，分子量越小，移动越快。

三、结果分析

不同蛋白质的混合溶液经过同一电场电泳后，会在凝胶上形成不同的带纹，每种带纹可能就是一种蛋白质。

四、“血清蛋白的提取和分离”活动程序

1．点样：取新制血清5微升、质量浓度为0.4克/毫升的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂等体积混匀后，用微量加样器吸取5 μL样品加到电泳样品槽的胶面上。

2．电泳。

3．染色：用质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液对凝胶进行染色。

4．脱色：用体积分数为7%的醋酸溶液对凝胶板进行浸泡漂洗，至底色脱净。

5．制干胶板：将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3 h～4 h后，放在两层透气的玻璃纸中间自然干燥。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中

问题1

问题2

问题3

问题4

一、蛋白质分离提纯的方法

1．蛋白质分离的基本过程

破碎细胞―→抽提(粗制品)―→纯化蛋白质

2．破碎细胞的方法

在分离与纯化蛋白质之前，必须采用适当的方法使蛋白质呈溶解状态释放出来：通常先将生物组织进行机械破碎，再根据细胞的特点，选择不同的破碎细胞方法(常用的有研磨法、超声波法、酶解法)。

3．抽提

细胞破碎后，各种蛋白质被释放出来，再根据蛋白质的不同性质，选择不同的溶剂进行抽提。

4．纯化

(1)原理：纯化主要是指根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度大小、所带电荷的多少、吸附性质等方面存在的差异进行的。

(2)方法：①透析法——分子大小

②离心沉淀法——分子大小、密度大小

③电泳——所带电荷多少

二、“血清蛋白质的分离”实验中应注意的问题

1．由于制备凝胶的丙烯酰胺和双丙烯酰胺具有很强的神经毒性，并且容易被皮肤吸收，因此操作必须在通风橱内或通风处进行。

2.将电泳凝胶片放在考马斯亮蓝R250染色液中染色30 min后，多次更换脱色液至背景清晰。脱色后，可将凝胶浸于保存液中，长期封装在塑料袋内使其不会降低染色强度。为保存永久性记录，可对凝胶进行拍照，或将凝胶干燥成胶片。

电泳的原理及应用

如图为某些氨基酸在pH为6时进行电泳的结果，请回答：

蛋白质分离技术

蛋白质分离纯化的条件蛋白质是一类结构复杂的生物大分子，在细胞和抽提液中蛋白质的性状也不尽相同，离开天然环境，蛋白质分子变得极不稳定，因此从正常生物材料中提取各种蛋白质均需要特定的条件。 (一)缓冲液缓冲液可以抗衡蛋白质溶液中pH值的改变，选择合适的缓冲液对于维持一定pH 值下蛋白质的稳定及保证实验的重复性十分重要。各种缓冲液原则上都可用于蛋白质的分离纯化，但具体选择何种缓冲液要视分离纯化的目的物性质及所采用的纯化技术而定，例如缓冲液中的无机成分(磷酸盐、硼酸盐、碳酸盐等)可以与酶或底物反应,从而影响酶的活性；大多数动物细胞在37℃生理状态下的pH值是7.0-7.5之间，因此应选择相应的缓冲液；对凝胶过滤方法，大多数缓冲液均可适用；离子交换层析中的阴离子交换层析，阳离子缓冲液首选Tris缓冲液，阳离子交换层析，阴离子缓冲液首选磷酸缓冲液。在选择缓冲液时，最好对pka相近的一些缓冲液进行比较试验，以避免有的缓冲液与所研究的蛋白质之间发生不良的相互作用，影响蛋白质的分析分离。 (二)盐、金属离子和整合剂大多数蛋白质如球蛋白，在稀盐溶液中才能溶解，因此应采用含盐(氯化纳)缓冲液。通常用0.1-0.2mol/L NaCI或KCl来模拟生理状态下的离子强度。某些金属离子特别是二价金属如Ca2+、Mg2++等往往是酶的组成部分，失去金属离子其活性会大大下降,如果这些确是我们所需要保护的，则应避免其与缓冲液中的成分形成复合物。但有些蛋白质含疏基,而这些疏基是活性所必须的，为减少金属离子对活性的影响，可以在缓冲液中加入特异金属离子的螯合剂(Chelate)除去这些金属离子，如Zn2+的螯合剂为邻二氮杂菲；Ca2+的螯合剂为乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸(EGTA)；重金属及其它金属离子为乙二胺四乙酸(EDTA)。

生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案

第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH

高中生物蛋白质教学设计

《蛋白质》教学设计永城市高级中学生物组孟晓一、设计思路 1、本节是第二章的重点内容，与遗传部分联系很多。 2、由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，而细胞的分子组成又是微观内容，比较抽象，所以在教学时应注意联系学生的生活经验，利用图解加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，提高思维能力，形成相应的观点。宜采用“提出问题—获取信息—解决问题”的教学模式。 3、利用“科学史话”“科学前沿”的内容拓展学生的视野，激发学生学习的兴趣，其中既有科学方法，又有科学发展的曲折历程，更有科学精神和爱国主义情感的渗透，对学生也是一种情感教育。二、教学目标【知识目标】 1．了解蛋白质的功能。 2．了解蛋白质是一种高分子化合物，它的元素组成。了解蛋白质的基本组成单位—氨基酸的种类和结构特点。理解蛋白质的结构（氨基酸连接成多肽的方式及其不同的空间结构）。 3．理解蛋白质结构和功能的相互关系。 4．掌握生物组织中的蛋白质检测方法【情感态度与价值观】 1. 认同蛋白质是生命活动的主要承担者，树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观点 2. 通过阅读“科学史话”与“科学前沿”，知道了我国在蛋白质研究方面的两项重大科研成果，培养了学生爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。【能力目标】 1．通过理解蛋白质分子结构的层次性及多样性，培养学生化繁为简的学习能力，空间想象能力。通过学习蛋白质结构的组成，进而加深对多糖、核酸等生物大分子的理解。 2．通过联系数学、化学等知识来理解蛋白质的分子结构及其多样性，培养学生跨学科综合分析问题的能力。 3．通过“生物组织的中蛋白质检测”，锻炼学生的动手能力。三、重点和难点重点：氨基酸的结构特点、结构通式以及多肽的形成；蛋白质结构多样性和功能多样性；生物组织中的蛋白质检测。难点：理解蛋白质的基本组成单位—氨基酸，以及其连接成蛋白质的方式；理解蛋白质结构与功能相适应的特点；掌握生物组织中的蛋白质检测方法。解决方法：在实验环境下，以小组合作学习为主。在个别化学习的基础上，进行讨论交流，并辅以练习法、辅导法、展示法等，帮助学生进行意义建构。四、教学方法探究式学习法合作学习五、课前准备多媒体实验室，学生分组，分析材料，实验材料

高中生物教案【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定

高中生物教案【实验一】生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定一、教学目的初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。二、教学建议教材中本实验安排为验证性实验，有条件的学校可以改为探索性实验，安排在讲课之前，或与讲课同步进行。本实验难度并不大，但内容较多，实验时间较长，因此，必须作周密安排，才能按时完成。实验中应注意以下几点。 1.增设教师演示实验。上课之前，教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时，逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上，将3个实验的正确结果分别展示在讲台上，并作扼要的介绍，以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。 2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中，当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时，另一个学生可以用酒精灯将水煮开，以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中，一个学生制作临时装片时，另一个学生则可以调试显微镜。另外，在完成前两个实验时，一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜，另一个学生则可以进行后一个实验的操作。 3.关于鉴定还原糖的实验，在加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部

不要接触烧杯底部，同时试管口不要朝向实验者，以免试管内溶液沸腾时冲出试管，造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾，可以上提试管夹，使试管底部离开大烧杯中的开水。 4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时，在鉴定之前，可以留出一部分样液，以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比，这样可以增强说服力。 5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。三、参考资料还原糖的鉴定原理生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基），因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基，因此叫做非还原性糖，不具有还原性。本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否公务员之家，全国公务员共同天地，而不能鉴定非还原性糖。斐林试剂由质量浓度为0.1g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g／mL的硫酸铜溶液配制而成，二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下： CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH＋Cu2O↓＋2H2O

高一生物蛋白质计算总结

人体细胞中的核酸有两种：DNA和RNA DNA碱基：A、T、C、G，五碳糖：脱氧核糖 RNA碱基：A、U、C、G，五碳糖：核糖所以碱基有5种：A、T、C、G、U 五碳糖有两种：核糖、脱氧核糖核苷酸有8种：腺嘌呤核糖核苷酸（A）、鸟嘌呤核糖核苷酸（G）、胞嘧啶核糖核苷酸（C)、尿嘧啶核糖核苷酸（U）、腺嘌呤脱氧核糖核苷酸（A）、鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸（G）、胞嘧啶脱氧核糖核苷酸（C)、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸（T）在R基上无N元素存在的情况下，N原子的数目与氨基酸的数目相等。 .肽链中氨基酸数目、肽键数目和肽链数目之间的关系：若有n个氨基酸分子缩合成m 条肽链，则可形成(n-m)个肽键，脱去(n-m)个水分子，至少有－NH2和－COOH各m个。游离氨基或羧基数＝肽链条数＋R基中含有的氨基或羧基数例1.谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5O2）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为( ) A.C3H3NS B. C3H5NS C. C3H7O2NS D. C3H3O2NS 解析: 谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此，这3个氨基酸分子式之和应等于谷胱甘肽分子式再加上2个水分子，即C10H17O6N3S+2H2O=C10H21O8N3S 。故C10H21O8N3S - C5H9NO4 -C2H5NO2 =C3H7O2NS(半胱氨酸)。参考答案：C 点拨：掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。二、有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算例2. 人体内的抗体IgG是一种重要的免疫球蛋白，由4条肽链构成，共有m个氨基酸，则该蛋白质分子有肽键数( ) A.m 个B. (m+1)个 C.(m-2)个 D.(m-4)个参考答案：D 点拨：m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)

生物化学名词解释——蛋白质

简单蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质结合蛋白质：由AAs和其他非蛋白质化合物所组成球状蛋白质：多肽链能够折叠，使分子外形成为球状的蛋白质。纤维状蛋白质：能够聚集为纤维状或细丝状的蛋白质。主要起结构蛋白的作用，其多肽链沿一个方向伸展或卷曲，其结构主要通过多肽链之间的氢键维持。单体蛋白质：仅含有AAs 寡聚蛋白质：由两个以上、十个以下亚基或单体通过非共价连接缔合而成的蛋白质。等电点：蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH，此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。氨基酸残基：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。它是一个分子的一部分，而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢，羧基上缺了一个羟基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。一个完整的氨基酸包括一个羧基（—COOH)，一个氨基(—NH2)，一个H，一个R基。缺少一个部分都算是氨基酸残基,并没有包括肽键的。钛键：氨基和羧基脱去一分子水形成的化学键。钛键平面：肽键所在的酰胺基成为的刚性平面。由于肽键具有部分双键性质，使得肽基的六个原子共处一个平面，称为肽平面。同源蛋白质：在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。（结构和功能类似的蛋白质。）蛋白质一级结构：蛋白质多肽链的氨基酸通过肽键连接形成的线性序列。蛋白质二级结构：指多肽链借助H键折叠盘绕成沿一维方向具有周期性结构的构象。构象：分子的三维结构即分子中的所有原子在空间的位置总和。构型：分子中的原子在空间的相对取向。 α-螺旋：它是蛋白质当中最为常见、最丰富的二级结构。多肽主链沿中心轴盘绕成右手或左手螺旋；每个螺旋周期有3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，螺旋直径0.5nm；氨基酸残基侧链伸向外侧；同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键，并且与螺旋轴保持大致上的平行。此外，肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部氢键，也能与水分子形成外部氢键。 β-折叠：常见的蛋白质的二级结构之一。呈片状,肽链主链取锯齿状折叠构象；肽链走向可能是平行的，也可能是反平行的。两条或多条肽链之间侧向聚集在一起，相邻多肽链羰基氧和酰胺氢之间形成氢键，氢键与肽链的长轴几乎呈直角；侧链R基交替分布于片层平面两侧。 β-转角：它大多分布在球状蛋白质分子表面，以改变肽链。它是一个发夹式转折，其特点是在于多肽链中第n个残基的一CO基与第n+3个残基的-NH基形成氢键。因此，一个多肽链的走向可以得到很好的扭转。因此，β-转角在球状蛋白质中是重要的二级结构，起到连接其他二级结构的作用。超二级结构：蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，以充当三级结构的构件。结构域：对于较大的蛋白质分子（或亚基），多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种独立的折叠单位称为结构域。蛋白质三级结构：指多肽链在二级结构的基础上借助各种次级键进一步盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状构象。蛋白质四级结构：具三级结构的球状蛋白质以非共价键缔合在一起，形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。其中每个球状蛋白质称为亚基。疏水相互作用：非极性的基团在极性溶液中相互靠近的相互作用。别构蛋白质：是指除了具有结合底物的活性部位，还具有结合调节物别构部位的蛋白质。别构蛋白的活性部位和别构部位可以分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位与调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。

高一生物蛋白质教案

第2章组成细胞的分子第2 节生命活动的主要承担者——蛋白质一、学习目标：（一）知识目标： 1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程 2．概述蛋白质的结构和功能（二）能力、情感目标： 1. 培养学生分析、处理信息的能力 2. 认同蛋白质是生命活动的主要承担者二、本节教学重难点重点：（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程；（2）蛋白质的结构和功能难点：（1）氨基酸形成蛋白质的过程；（2）蛋白质的结构多样性的原因三、教法及教学程序在教学方法的选择方面，我主要采用了阅读法、观察法、分析法、谈话法和讨论法，多举生活事例，使课堂气氛能更加活跃。这样也可将抽象的问题具体化，复杂的问题形象化，充分发挥学生的主观能动性，促使学生积极参与思维，基本上体现了素质教育的主导思想。激发学生的求知欲。在指导学生学习方面，侧重于让学生通过阅读自学、分组讨论等方式，培养他们的自学能力和参与意识，实现由学会到会学过程的转变。四、板书设计：（简洁明了，适于学生记忆巩固知识。）组成元素化学结构结构特点脱水缩合空间结构氨基酸蛋白质结构通式蛋白质的多样性种类蛋白质的功能

六、教学评价与反思《生物课程标准》指出：“教师应积极开发和利用各种课程资源，改变仅仅依靠教科书开展生物教学的传统教学。”根据建构主义学习理论，本节课的教学在一开始就为学生的学习创设一个全新的教学情境，将学生的生活经验融入到课堂教学中，并开展讨论交流的教学方法，改变了传统的讲述方法，将理论知识学习与生活实践紧密相连，有利于激发学生的学习积极性，促进学生的自主学习、自主探究能力的培养，同时也较好落实科学—技术—社会（STS）的教育。在新知识讲授过程中采用比较归纳、自主探究的教学，活跃了课堂教学中学生的学习气氛，充分发挥学生的主体参与学习意识，有利于激发学生的学习热情，培养学生的自主学习能力和自主探究能力。在结合信息技术与学科整合的基础上充分发挥媒体优势，增强直观性，分解了难点的内容，加深对知识的理解。在本节课的教学中始终围绕以学生为主体，创设主体性教学情境，为学生的学习提供一个情境—协作—会话的学习环境，更好地促使学生的自主学习能力的发展，培养学生的观察、比较、归纳推理、协作探究以及交流讨论等综合能力。

(完整版)高中生物中“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计

高中生物中“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计 091301230 林守云09生科2 课题：生命活动的主要承担者——蛋白质一、教学内容分析：蛋白质的结构是本节教学的重点和难点，也是本章的难点，可通过食品包装袋上的营养成分表，认识蛋白质的重要性及作用，并激发学生探究蛋白质结构的兴趣。教材地位：《分子与细胞》第2章“组成细胞的分子”第2节——生命活动的主要承担者（蛋白质）知识地位：该内容以第2章第一节“细胞中的元素和化合物”中蛋白质是细胞中主要的有机物为基础，学习该内容利于“细胞膜的结构”和“物质的跨膜运输”等知识点的学习。课程标准的要求：概述蛋白质的结构和功能。二：教学目标知识与技能：1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。 2.阐述蛋白质的结构和功能。 3.会解释蛋白质结构多样性的原因。过程与方法：1.跨学科知识运用的能力。 2.收集资料、分析资料的能力。情感态度与价值观：1.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 2.关注蛋白质研究的新进展。 3.了解更多蛋白质的功能。三、教学重点、难点重点：1.氨基酸的通式 2.蛋白质的结构及其多样性 3.蛋白质的功能难点：1.肽键数及脱水数的计算

四、教学策略学情分析：学生对于氨基酸和蛋白质的化学知识还很缺乏，在进行讲解时应当注意与生活实际相结合，利用图表和挂图等直观教学模具，增加学生的感性认识。引导学生主动地获取知识，提高形象思维能力。教法：关于蛋白质的结构利用分层教学的方法，按照氨基酸──二肽──多肽──蛋白质的层次来认识，由易到难，层层递进。在讲解氨基酸的结构时，用几个氨基酸让学生找出共同点，启发学生的观察力。氨基酸脱水缩合形成多肽时，讲清脱水缩合、肽键、二肽和多肽的概念。形成的肽键数、脱水数可以用球棍模型，画图的方式让学生理解，使记忆更加形象。讲述蛋白质的结构多样性时要指出其原因及与氨基酸的种类和数目的关系，从而体现出蛋白质的功能与结构相适应的生物学观点。学法：先是观察法和讨论法得出氨基酸通式，同学们合作探究肽键数的计算公式，并用学练合作法对学习的内容进行巩固。五、教学资源的准备 ppt幻灯片、食品包装袋六、教学计划采用互动式教学和教师讲授的模式，用2课时完成。先以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论，共同总结，然后教师讲授本节难点。第一课时：第一阶段，教师介绍氨基酸及其通式。第二阶段，教师讲解蛋白质的结构及其多样性。小结复习本节内容。第二课时：第一阶段，复习上节内容，讲解蛋白质功能；第二阶段，复习两节全部内容，做课后习题。七、教学流程

蛋白质的分离方法

蛋白质的分离方法蛋白质的分离方法有哪些？他们各依据蛋白质的什么性质或特点？蛋白质的分离纯化方法分子大小透析和超过滤：透析指利用蛋白质分子不能通过半透膜而与小分子分离；超滤是利用压力或离心力使小分子溶质通过半透膜而蛋白质被截留在膜上而分离。密度梯度离心：蛋白质颗粒在具有密度梯度的介质中离心时，质量和密度大的颗粒比质量和密度小的颗粒沉降得快，且每种蛋白质颗粒沉降到与其自身密度相等的介质密度梯度时，即停止不前，最后各种蛋白质在离心管中被分离成不同的区带。凝胶过滤：即分子排阻层析。凝胶颗粒内部为多孔的网状结构。大分子最先流出层析柱。溶解度等电点沉淀和pH控制盐溶和盐析：中性盐在低浓度时可增加蛋白质的溶解度，即盐溶。原因是蛋白质分子吸附盐类离子后，带电层使蛋白质分子彼此排斥，而与水分子相互作用加强；当离子强度增大到足够高时，此时与蛋白质疏水基团接触的自由水被移去以溶剂化盐离子，导致蛋白质疏水基团暴露，使蛋白质因疏水作用凝聚沉淀。有机溶剂分级分离法：一是降低介质的介电常数，二是与蛋白质争夺水化水。

温度沉淀：温度对溶解度有影响，低温稳定，高温不稳定。在0~40℃，大部分的球状蛋白质溶解度随温度升高而增加。电荷电泳（净电荷、分子大小、形状）：区带电泳、聚丙烯酰氨凝胶电泳（PAGE）、毛细管电泳离子交换层析等电聚焦：外加电场时，蛋白质混合物在具有pH梯度的介质中移向并聚焦（停留）在等于其等电点的pH处，形成区带。层析聚焦：层析柱中建立连续的pH梯度，蛋白质样品由柱上端随缓冲液的展开而聚焦在各自的等电点pH处，形成区段。吸附：吸附层析，吸附剂（硅石、氧化铝、活性碳）和疏水吸附剂，与待分离分子和杂质分子的吸附与解吸能力不同。特异亲和力：亲和层析其它：如高效液相层析（HPLC）,快速蛋白液相层析（FPLC）

生物化学蛋白质化学

生物化学第一章蛋白质化学第一节蛋白质的重要性 ?蛋白质是机体最丰富的有机分子，占人体重量的16~20%，占干重的45%，肺组织高达80%。 ?蛋白质的生物学功能：生物催化作用、调节作用（激素，基因表达调控作用）、免疫防御与保护作用（细胞因子、补体、抗体）、转运和储存作用（转运蛋白）、结构功能（保护和维持细胞、组织、器官的正常生理形态，细胞骨架）、运动与支撑作用、信息接收传递作用（受体蛋白）、生物膜功能 ?蛋白质组学：蛋白质组指的是基因组编码的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质；蛋白质组学本质上指的是在机体整体水平上系统地研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代等过程的整体而全面的认识。第二节蛋白质的化学组成 ?蛋白质含氮量平均为16%，蛋白质的含量=含氮量x6.25。 ?天然存在的氨基酸约180种，组成蛋白质的氨基酸只有20余种（基本氨基酸）。 ?基本氨基酸的共同特点：①除脯氨酸为α-亚氨基酸外，其他组成蛋白质的基本氨基酸均为α-氨基酸；②除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子为手性碳原子，且天然蛋白质中基本氨基酸皆为L-型；③不同的氨基酸的R链不同，对蛋白质的空间结构和理化性质有重要影响。 ?20种常见氨基酸的名称和结构式（见书P11） ?氨基酸的分类非极性R基氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸；极性不带电R基氨基酸（易溶于水）：甘氨酸、丝氨酸、

氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；带负电的R基氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；带正电的R基氨基酸：赖氨酸、组氨酸、精氨酸。 ?氨基酸的物理性质：①高熔点，200℃以上，以离子状态存在；②一般均溶于水，溶于强酸、强碱；不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂；③氨基酸一般有味；④除甘氨酸外均有旋光性。 ?氨基酸的化学性质：①两性解离与等电点：pH高于等电点带负电，低于等电点带正电。等电点时主要以两性离子存在，极少量以中性分子存在。中性氨基酸的pI在微酸性围，践行氨基酸的pI在碱性围，酸性氨基酸的pI在酸性围。②紫外吸收性质：色氨酸（280nm）、酪氨酸（275nm）和苯丙氨酸（257nm）含有苯环共轭双键系统，具有紫外吸收特性。③茚三酮反应：与大多数α-氨基酸加热反应产生蓝紫色物质，与脯氨酸、羟脯氨酸反应呈黄色，与天冬酰胺反应呈棕色；④α-羧基的反应：与碱、醇、硼氢化锂反应；⑤R基的反应：Million反应（Tyr-红色）、Folin反应（Tyr-蓝色）、坂口反应（Arg-红色）、Pauly反应（His、Tyr-橘红色）、乙醛酸的反应（Trp-紫红色环）。 ?氨基酸的功能：①寡肽、多肽、蛋白质的基本结构单位；②多种生物活性物质的前体； ③作为神经递质或神经营养素；④参与生物体的物质代和能量代。第三节蛋白质的分子结构 ?蛋白质的一级结构包括：①组成蛋白质的多肽链的数目；②多肽链的氨基酸顺序；③多肽链或链间二硫键的数目和位置。 ?体多肽和蛋白质生物合成时，均是从氨基端开始，延长到羧基端终止，因此N末端被定为多肽链的头。 ?蛋白质一级结构的概念：蛋白质是由不同种类、数量和排列顺序的氨基酸，通过肽键而构成的高分子有机含氮化合物。它是蛋白质作用的特异性、空间结构的差异性和生物学

高中生物《生命活动的主要承担者—蛋白质》优质课教案、教学设计

生命活动的主要承担者——蛋白质的教学设计一、教材分析 “生命活动的主要承担者——蛋白质”是高中生物课程标准人教版必修模块1《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”中第二节内容。本节是在学生已经掌握了细胞中化合物的种类和如何检测生物组织中的蛋白质之后,进行进一步的学习。通过对氨基酸形成蛋白质过程的学习,分析蛋白质多样性的直接原因和根本原因,从而体会生物多样性的原因。结合教材及生活实际分析蛋白质的功能,认同蛋白质是生命活动的主要承担者,为本书其他章的学习及高中生物课程其他模块的学习做铺垫。二、教学目标知识与技能目标（1）说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。（2）阐述蛋白质的结构和功能。过程与方法目标（1）培养学生跨学科分析综合能力。（2）收集资料、分析资料的能力。情感态度价值观目标（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者。（2）关注蛋白质研究的新进展。

（3）讨论蛋白质的重要作用。三、重点和难点重点：氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构和功能。难点：氨基酸形成蛋白质的过程及涉及的相关计算问题。四、教学设计思路教学过程是在“学生为主体，教师为主导”的教学理念的指导下进行的，在教学过程中以学生自主学习、小组合作探究学习为主，提高学生的自主学习能力和合作探究能力。以自学、合学、展学、评学的教学思路进行。让学生能够真正明确脱水缩合的过程中，物质变化的来龙去脉，以便从整体上认识、理解和掌握脱水缩合过程。五、教学过程的实施（一）课前内容的检查，查漏补缺由一位同学带领学生复习关于氨基酸和脱水缩合以及蛋白质结构和功能的有关内容，为本节课内容的学习打下基础。（二）情景导入、展示目标。【教师】根据本节课的学习目标。（多媒体展示，强调重难点）

中图版高中生物选修1 6.1蛋白质的提取和分离_教案设计1

蛋白质的提取和分离【教学目标】 1．知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。 2．能进行血清蛋白的提取和分离。 3．尝试提取和检测牛奶中的酪蛋白。 4．尝试卵清蛋白的分离。【教学重难点】 1．知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。 2．能进行血清蛋白的提取和分离。【教学过程】一、蛋白质分离提纯技术 1．将生物体内的蛋白质提取出来并加以分离，就可以得到高纯度的、甚至是单一种类的蛋白质。 2．蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。其中，电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。二、电泳技术及分离蛋白质的原理 1．电泳现象：带电粒子在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。电泳常用的支持物是聚丙烯酰胺凝胶，由此而来的技术称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。 2．电泳技术分离蛋白质的原理：（1）蛋白质含有游离的氨基和羧基，是两性电解质，在一定pH条件下带有电荷。（2）蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快；电荷数相同时，分子量越小，则移动越快。（3）不同蛋白质的混合溶液，在经过同一个电场电泳后，会在凝胶上形成不同的带纹。每一种带纹可能就是一种蛋白质。将这些带纹一个一个地剪下来，分别予以洗脱，然后对洗脱液中的蛋白质做进一步的分离。如果待测洗脱液不能再分离，则这个带纹中很可能含有一种单纯蛋白质。如果待测洗脱液还能再分离，则这个带纹中含有多种蛋白质，需要作进一步分离，直至提纯。三、血清蛋白的提取和分离 1．新鲜血液在体外凝固后，会析出清亮的淡黄色液体——血清。血清中含有丙种球蛋白、

凝集素等多种蛋白质。 2．过程：（1）点样：取新制血清与蔗糖溶液及溴酚蓝指示剂等体积混匀后，小心加到电泳样品槽的胶面上。（2）电泳。（3）染色：取出凝胶，放入质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液中。染色与固定同时进行，使染色液没过胶板，染色30min。（4）脱色：用体积分数为7%的醋酸溶液浸泡漂洗数次，每隔1~2h更换脱色液，直至底色脱净，背景清晰。（5）制干胶板：将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3~4h，然后放在两层透气玻璃纸中间，自然干燥即可获得血清蛋白的电泳谱带。四、其他蛋白质的提取与分离 1．牛奶中酪蛋白的提取与检测：当pH=4.8时，酪蛋白的溶解度降低，并析出沉淀。用酒精除去酪蛋白沉淀中的脂肪后，即得到纯的酪蛋白。酪蛋白中含有酪氨酸，能与米伦试剂起颜色反应，首先生成白色沉淀，加热后变成红色。 2．卵清蛋白质的分离：选取鸡、鸭、鹅、鹌鹑等动物的新鲜卵清做实验材料。采用电泳法分离卵清蛋白质。自主思考：可否利用蛋白质的提取与分离技术快速诊断早期癌变？提示：可以。只需从早期患者的尿液、血液或细胞裂解液中提取少量蛋白质样品，采用蛋白质指纹图谱技术，就可以更加快速、简便、准确地对细胞癌变做出诊断。探究一：蛋白质的分离原理问题导引：为年老多病的人注射丙种球蛋白，可以在一定程度上增强其身体的抵抗力。在动物体内，丙种球蛋白和许多蛋白质混在一起。要获得纯净的丙种球蛋白，就必须进行提取和分离。你能提供分离蛋白质的思路吗？提示：可根据蛋白质各种特性的差异，如分子的大小、所带电荷的性质和多少等来分离不同种类的蛋白质。名师精讲：蛋白质的分离方法：

分离纯化蛋白质的方法及原理

（二）利用溶解度差别影响蛋白质溶解度的外部因素有：1、溶液的pH；2、离子强度；3、介电常数；4、温度。但在同一的特定外部条件下，不同蛋白质具有不同的溶解度。 1、等电点沉淀：原理：蛋白质处于等电点时，其净电荷为零，由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时，他的溶解度达到最低点。在等电点之上或者之下时，蛋白质分子携带同种符号的净电荷而互相排斥，阻止了单个分子聚集成沉淀，因此溶解度较大。不同蛋白质具有不同的等电点，利用蛋白质在等电点时的溶解度最低的原理，可以把蛋白质混合物分开。当pH被调到蛋白质混合物中其中一种蛋白质的等电点时，这种蛋白质大部分和全部被沉淀下来，那些等电点高于或低于该pH的蛋白质则仍留在溶液中。这样沉淀出来的蛋白质保持着天然的构象，能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。 5、盐析与盐溶：原理：低浓度时，中性盐可以增加蛋白质溶解度这种现象称为盐溶.盐溶作用主要是由于蛋白质分子吸附某种盐类离子后，带电层使蛋白质分子彼此排斥，而蛋白质与水分子之间的相互作用却加强，因而溶解度增高。球蛋白溶液在透析过程中往往沉淀析出，这就是因为透析除去了盐类离子，使蛋白质分子之间的相互吸引增加，引起蛋白质分子的凝集并沉淀。当溶液的离子强度增加到一定程度时，蛋白质溶解程度开始下降。当离子强度增加到足够高时，例如饱和或半饱和程度，很多蛋白质可以从水中沉淀出来，这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低，原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质表面的疏水集团接触并掩盖他们的水分子成为下一步最自由的可利用的水分子，因此被移去以溶剂化盐离子，留下暴露出来的疏水基团。蛋白质疏水表面进一步暴露，由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。盐析沉淀的蛋白质保持着他的天然构象，能再溶解。盐析的中性盐以硫酸铵为最佳，在水中的溶解度很高，而溶解度的温度系数较低。 3、有机溶剂分级分离法：与水互溶的有机溶剂（甲醇、乙醇和丙酮等）能使蛋白质在水中的溶解度显著降低。在室温下有机溶剂会引起蛋白质变性，如果预先将有机溶剂冷却到-40°C以下，然后在不断搅拌下逐滴加入有机溶剂，以防局部浓度过高，那么变性可以得到很大程度缓解。蛋白质在有机溶剂中的溶解度也随温度、pH和离子强度而变化。在一定温度、pH和离子强度条件下，引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同，因此控制有机溶剂浓度也可以分

高中生物必修一：《生命活动的主要承担者蛋白质》教学教案

高中生物必修一：《生命活动的主要承担者蛋白质》教学教案高中生物必修一：《生命活动的主要承担者蛋白质》教学教案高中生物必修一《生命活动的主要承担者蛋白质》教案教学内容本节关于组成细胞的重要物质蛋白质的内容，是学习本书其他章节的基础，也是学习高中生物课程其他模块的基础。在学习本节之前，《细胞中的元素与化合物》一节中对“蛋白质”这一概念有一定的阐述，介绍了蛋白质是细胞内最多的有机化合物以及蛋白质的检测方法。从而为进一步学习蛋白质到底是什么，蛋白质有什么功能奠定了一定的基础。本节主要包括三方面的内容：氨基酸的种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能。其中，“氨基酸及其种类”是学习后面两部分的基础。只有对氨基酸的结构特点掌握的基础上，才能进一步学习氨基酸是怎样脱水缩合形成多肽，进而形成蛋白质的，同时能加深对蛋白质结构多样性的理解。教学目标 1.知识目标 “说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程”、“概述蛋白质的结构和功能”。 2.能力目标教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸的共同特点，加深对氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式，是的特点之一，是落实探究性学习课程理念的具体体现。关于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用图文并茂的形式，让学生在获取形

象、丰富的信息内容的同时，培养分析和处理信息的能力。 3.情感、态度、价值观目标考虑到认同生命的物质性对于树立唯物主义观点具有重要意义，而本节内容恰好说明了生命活动的物质基础的重要方面──许多生命活动是靠蛋白质来完成的，因此，在情感态度与价值观方面，就确定了“认同蛋白质是生命活动的主要承担者”。世界上第一个人工合成蛋白质的诞生，是我国科学家在生物学史上创造的奇迹。让学生在了解蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。教学重点 1、氨基酸的分子结构。 2、蛋白质的分子结构方式和多样性。 3、蛋白质的功能。教学难点 1、氨基酸的分子结构通式 2、蛋白质的分子结构教学用具多媒体资料板书设计一、氨基酸及其种类 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位 2.氨基酸的通式H2N—C—C—OH 二、蛋白质结构及其多样性脱水缩合：一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。

人教版高中生物必修一《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计

生命活动的主要承担者——蛋白质一、教学分析 1、教材分析 “生命活动的主要承担者——蛋白质”是高中生物课程标准人教版必修模块1《分子与细胞》第二章“组成细胞的分子”中第二节内容。本节是在学生已经掌握了细胞中化合物的种类和如何检测生物组织中的蛋白质之后，进行进一步的学习。通过对氨基酸形成蛋白质过程的学习，分析蛋白质多样性的直接原因和根本原因，从而体会生物多样性的原因。结合教材及生活实际分析蛋白质的功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者，为本书其他章的学习及高中生物课程其他模块的学习做铺垫。 2、学情分析学生在高一年级已经学习了蛋白质的相关内容，明确了蛋白质的基本单位是氨基酸，了解了氨基酸形成蛋白质的过程，并能回答出蛋白质多样性的原因及蛋白质的功能。但是部分学生对脱水缩合反应的原理理解不到位，导致相关计算问题在进行解答时出现障碍。虽然能举例说明蛋白质的功能，但因掌握不全面，不能从根本上认同蛋白质是生命活动的主要承担者。针对这种现状，本节课重在构建蛋白质形成过程的知识网络，解决相关问题，提升学生的学习能力，以满足学生自身发展的需要。 3、教学条件P P T课件

二、教学目标 1、知识与技能：说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程，概述蛋白质的结构和功能。 2、过程与方法：通过解决蛋白质的相关计算题，提升学生的解题能力。 3、情感态度价值观：认同蛋白质是生命活动的主要承担者。三、教学策略：采用合作学习教学模式，P P T课件辅助教学。完成导学案预习填空，学生对蛋白质的相关内容并进行初步独立复习。课上指导学生阅读教材，设计环环相扣的为题，引领学生构建知识网络，使学生形成清晰的知识网络。先独立完成典型例题，然后小组合作，最后个别展示，提升学生的解题能力，突破难点。四、重点、难点： 1、氨基酸形成蛋白质的过程。 2、蛋白质的相关计算。五、教学设计思路（一）创设情境：上节课已经学习过了蛋白质是细胞干重中含量最高的化合物,本节课来探究蛋白质的合成及其结构与功能，导入复习。

蛋白质的提取与分离

蛋白质提取与制备具体操作方法 1、原料的选择早年为了研究的方便，尽量寻找含某种蛋白质丰富的器官从中提取蛋白质。但至目前经常遇到的多是含量低的器官或组织且量也很小，如下丘脑、松果体、细胞膜或内膜等原材料，因而对提取要求更复杂一些。原料的选择主要依据实验目的定。从工业生产角度考虑，注意选含量高、来源丰富及成本低的原料。尽量要新鲜原料。但有时这几方面不同时具备。含量丰富但来源困难，或含量来源均理想，但分离纯化操作繁琐，反而不如含量略低些易于获得纯品者。一般要注意种属的关系，如鲣的心肌细胞色素C较马的易结晶，马的血红蛋白较牛的易结晶。要事前调查制备的难易情况。若利用蛋白质的活性，对原料的种属应几乎无影响。如利用胰蛋白酶水解蛋白质的活性，用猪或牛胰脏均可。但若研究蛋白质自身的性质及结构时，原料的来源种属必须一定。研究由于病态引起的特殊蛋白质（本斯.琼斯氏蛋白、贫血血红蛋白）时，不但使用种属一定的原料，而且要取自同一个体的原料。可能时尽量用全年均可采到的原料。对动物生理状态间的差异（如饥饿时脂肪和糖类相对减少），采收期及产地等因素也要注意。 2、前处理 a、细胞的破碎材料选定通常要进行处理。要剔除结缔组织及脂肪组织。如不能立即进行实验，则应冷冻保存。除了提取及胞细外成分，对细胞内及多细胞生物组织中的蛋白质的分离提取均须先将细胞破碎，使其充分释放到溶液中。不同生物体或同一生物体不同的组织，其细胞破坏难易不一，使用方法也不完全相同。如动物胰、肝、脑组织一般较柔软，作普通匀浆器磨研即可，肌肉及心组织较韧，需预先绞碎再制成匀桨。 ⑴机械方法主要通过机械切力的作用使组织细胞破坏。常用器械有：①高速组织捣碎机（转速可达 10000rpm，具高速转动的锋利的刀片），宜用于动物内脏组织的破碎；②玻璃匀浆器（用两个磨砂面相互摩擦，将细胞磨碎），适用于少量材料，也可用不锈钢或硬质塑料等，两面间隔只有十分之几毫米，对细胞破碎程度较高速捣碎机高，机械切力对分子破坏较小。小量的也可用乳钵与适当的缓冲剂磨碎提取，也可加氧化铝、石英砂及玻璃粉磨细。但在磨细时局部往往生热导致变性或pH显著变化，尤其用玻璃粉和氧化铝时。磨细剂的吸附也可导致损失。 ⑵物理方法主要通过各种物理因素的作用，使组织细胞破碎的方法。

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