第三节 生命的基础——蛋白质
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第一章关注营养平衡第三节生命的基础----蛋白质(一)教学目标:1、了解氨基酸、蛋白质的结构和性质特点了解肽键及多肽;了解蛋白质的组成。
2、通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。
3、培养学生的辩证唯物主义的观点。
4、通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;通过钟南山院士事迹、结晶牛胰岛素的成功合成激发学生爱国主义思想感情,民族自豪感。
教学重点:氨基酸、蛋白质的结构和性质特点。
教学难点:氨基酸、蛋白质的性质。
教学过程:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。
蛋白质是构成人体的物质基础,蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
今天我们来学习生命的基础----蛋白质。
第三节生命的基础----蛋白质含有丰富蛋白质的食品:资料卡片蛋白质是一类非常复杂的化合物,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。
例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。
因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
我们学习蛋白质组成和结构。
一、蛋白质组成和结构蛋白质的复杂结构:1、氨基酸组成了蛋白质蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。
下面是几种氨基酸的例子:氨基酸特点,写出氨基酸的通式。
氨基酸分子中既有氨基(-NH2),又有羧基(-COOH),因此它既能跟酸反应,又能跟碱反应,具有两性。
通式:有氨基(-NH2),又有羧基(-COOH),因此它既能跟酸反应,又能跟碱反应,具有两性。
现在从动植物体内蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有几百种。
但是,构成主要蛋白质的氨基酸只有20多种。
什么是两性物质,推测氨基酸的性质有那些?既与酸反应又与碱反应,还能互相反应(从结构上去分析)2、多肽肽: 一分子氨基酸中的羧基和另一分子氨基酸中的氨基之间脱去一个水分子, 经缩合反应而生成的产物.肽键: -CO-NH-请完成下列化学方程式,指出生成物是什么,并标出肽键。
《生命的基础——蛋白质》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《生命的基础——蛋白质》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“蛋白质”是高中生物必修 1《分子与细胞》第 2 章第 2 节的内容。
在教材中,蛋白质这一内容处于承上启下的位置。
一方面,学生在学习了细胞中的元素和化合物、细胞中的糖类和脂质等知识后,对于构成生物体的有机化合物有了一定的认识;另一方面,蛋白质作为生命活动的主要承担者,对于后续学习细胞的结构和功能、细胞的代谢等内容具有重要的铺垫作用。
教材首先介绍了蛋白质的基本组成单位——氨基酸,然后阐述了氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,多肽链经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,最后说明了蛋白质结构多样性的原因以及蛋白质的功能。
教材内容编排由浅入深,符合学生的认知规律。
二、学情分析学生在初中阶段已经初步了解了有关蛋白质的一些知识,如食物中的蛋白质、蛋白质的消化等。
但对于蛋白质的化学组成、结构和功能等方面的认识还比较模糊。
在能力方面,高中学生已经具备了一定的观察能力、分析能力和逻辑思维能力,但对于抽象的生物学概念和微观的分子结构理解起来可能会有一定的困难。
三、教学目标1、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。
2、能力目标(1)通过观察氨基酸的结构通式,培养学生的观察能力和分析能力。
(2)通过模型构建,培养学生的动手能力和空间想象能力。
3、情感态度与价值观目标(1)认同蛋白质是生命活动的主要承担者,关注蛋白质研究的新进展。
(2)培养学生探索生命奥秘的兴趣和勇于创新的精神。
四、教学重难点1、教学重点(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。
2、教学难点(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)蛋白质结构多样性的原因。
第三节生命的基础——蛋白质教学目标1、了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
2、认识蛋白质、酶与生命的关系,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
教学重点难点1、蛋白质的组成和结构2、蛋白质的性质教学用具:多媒体、相关实验用品[板书] 生命的基础——蛋白质[引入] 提问式引入1、根据你目前所知道的知识,那些食物属于蛋白质食品?2、人体的那些部位是由蛋白质组成的?3、讲解资料卡片——蛋白质的主要功能和作用提问:1、棉花和毛发烧焦了那个有焦臭味?棉花主要由什么物质组成?这种物质是由哪几种元素组成?2、阅读教材,试说明毛发烧焦有焦臭味的原因?这节课我们学习蛋白质的结构和性质。
[板书]一、蛋白质的组成和结构:[板书]1.组成:蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物。
由C、H、O、N、S等元素组成。
[提问]蛋白质的基本组成单位是什么?[学生回答]:氨基酸。
本节课授课路线:氨基酸→多肽→蛋白质[板书]2.氨基酸请同学们观察甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸并得出氨基酸的通式HR-C-COOH3、多肽:氨基酸组成了蛋白质[板书]H2N-CH2-CO OH + H-NH-CH2-COOH → H2N-CH2H2O请同学们完成教材中的任意氨基酸形成肽的化学方程式得出化学方程式书写口诀:酸脱羟基氨脱氢,然后往一起拼[展示]一级结构二级结构三级结构四级结构二、蛋白质的性质1、物理性质:2、化学性质:通过后面实验得出结论[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。
[实验探究]蛋白质的其他性质通过分组实验探究。
实验一:蛋白质的灼烧:分别点燃一小段棉线和纯毛线,观察现象并闻气味。
第三节 生命的基础—蛋白质 练习1. 天然皮革属于 ( )A .纤维素制品B .脂肪类物质C .橡胶制品D .蛋白质2. 现有一份有机分子的的样品,经科研人员研究发现:该有机分子相对分子质量较小,能溶于水,含有碳、氢、氧、氮等元素。
根据分析,这份样品很可能是 ( )A. 脂肪酸B. 氨基酸C. 葡萄糖D. 核糖3.蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下变成氨基酸的反应属于 ( )A. 消去反应B. 聚合反应C. 水解反应D. 酯化反应4. 下列关于蛋白质在人体中的新陈代谢的认识不正确的是 ( )A. 人体中共有二十几种氨基酸,它们不能都由人体自身合成B. 动植物蛋白质混合摄入,更能增强蛋白质的营养作用C. 谷类中的蛋白质含量较少,不可能是人体所需蛋白质的主要来源D. 人体内蛋白质在新陈代谢过程中不断分解,最后生成尿素,排出体外5. 市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解而除去。
下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是 ( )①棉织品 ②毛织品 ③晴纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品A. ①②③B. ②④C. ③④⑤D. ③⑤⑥6. 蛋白质水解得到________,进一步水解,最后得到____________。
一个蛋白质分子可以含有一条或多条肽链,肽链中有很多肽键,一个肽键中的氧原子与另一个肽键中氨基的氢原子通过________连接,形成类似于_____________的结构,最后形成具有三维空间结构的蛋白质分子。
7. 蛋白质分子结构的多样性,决定了蛋白质分子具有多种重要功能。
如淀粉酶、胃蛋白酶在消化中的________功能,胰岛素可以对糖类物质的代谢具有________功能,免疫球蛋白在人体中的_________功能等。
8. 蛋白质是生物体的重要组成物质。
有多种蛋白质的参加,才使生物得以存在和延续。
蛋白质由多种氨基酸结合而成的,氮是各种氨基酸的必备元素。
人教版选修1化学与生活《生命的基础—蛋白质》评课稿一、课程背景和意义《生命的基础—蛋白质》是人教版选修1化学与生活中的一篇重要内容。
本课程主要介绍了蛋白质的基本概念、结构特点以及在生物体内的重要作用。
通过学习这门课程,学生可以深入了解蛋白质在生命体内的重要地位,培养学生的科学素养和生命科学的基础知识,提高学生的实际应用能力。
二、内容梳理1. 蛋白质的定义与分类在课程开始的部分,老师首先对蛋白质进行了定义,并介绍了蛋白质的分类方式。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子有机化合物,可以根据不同的结构特点和功能进行分类。
通过了解蛋白质的分类,学生可以知道蛋白质的多样性和复杂性。
2. 蛋白质的结构特点接下来,课程重点介绍了蛋白质的结构特点。
蛋白质的结构包括四级结构:一级结构是指蛋白质的氨基酸序列,二级结构是指蛋白质中氢键形成的α螺旋和β折叠结构,三级结构是指蛋白质的空间结构由氢键、离子键、范德华力等相互作用形成,四级结构是指蛋白质由多个多肽链相互组合而成。
通过学习蛋白质的结构特点,学生可以认识到蛋白质结构与功能的密切关系。
3. 蛋白质的生物学功能在本节课的后半部分,课程着重介绍了蛋白质在生物体内的重要功能。
蛋白质作为生命体内重要的官能分子,具有多种功能,如构成细胞的结构、酶的催化作用、激素的调节作用等。
通过学习蛋白质的生物学功能,学生可以深入理解蛋白质在维持生命活动中的重要作用。
三、教学方法和策略在课程教学中,老师采用了多种教学方法和策略,以提高学生的学习效果和积极性。
1. 启发式教学法在蛋白质的定义与分类部分,老师运用启发式教学法,通过提出问题的方式激发学生思考,引导学生自主发现、归纳蛋白质的分类方法。
这种教学方法可以培养学生的创新思维能力和学习兴趣。
2. 实验引导法在课程的后半部分,老师采用实验引导法,通过展示与蛋白质相关的实验操作,引导学生观察和思考,帮助学生加深对蛋白质结构和功能的理解。
实验引导法能够培养学生的实际动手能力和实验思维能力。
一、蛋白质是生命的基础蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。
动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。
蛋白质是构成人体的物质基础,它约占人体里除水分外剩余质量的一半。
许多植物(如大豆、花生、小麦、稻谷)的种子里也含有丰富的蛋白质。
一切重要生命现象和生理机能,都与蛋白质密切相关。
如在生物新陈代谢中起催化作用的酶,起调节作用的激素,运输氧气的血红蛋白,以及引起疾病的细菌、病毒,抵抗疾病的抗体等,都是蛋白质。
所以说,蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
二、蛋白质的组成蛋白质是一类非常复杂的化合物,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。
蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万。
例如,烟草斑纹病毒的核蛋白的相对分子质量就超过了两千万。
因此,蛋白质属于天然有机高分子化合物。
蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是氨基酸。
下面是几种氨基酸的例子:因此,我们说氨基酸是蛋白质的基石。
由于氨基酸种类很多,组成蛋白质时氨基酸的数量和排列又各不相同,所以蛋白质的结构十分复杂。
研究蛋白质的结构和合成,进一步探索生命现象,这是生命科学研究中的重要课题。
1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,对蛋白质的研究做出了重要的贡献。
三、蛋白质的性质有的蛋白质能溶于水,如鸡蛋白,有的难溶于水,如丝、毛等。
蛋白质除了能水解为氨基酸外,还具有如下的性质。
1.盐析【实验1】在盛有鸡蛋白溶液的试管里,缓慢加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液,观察沉淀的析出。
然后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里,观察沉淀是否溶解。
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐的溶液〔如(NH4)2SO4、Na2SO4等〕后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫做盐析。
这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质。
因此,盐析是一个可逆的过程。
生命的基础——蛋白质一、蛋白质:由氨基酸通过肽键构成的高分子化合物。
1、组成:蛋白质是天然高分子化合物,是组成细胞的基础物质。
主要含有C 、H 、O 、N 、S2、结构:α—氨基酸经过缩聚反应形成蛋白质。
蛋白质的官能团有:—NH 2、—COOH 、 —CONH —3、物理性质:蛋白质有的能溶于水,有的不溶于水。
盐析:向蛋白质溶液中加轻金属盐(如氯化钠、硫酸铵、硫酸钠)溶液,有沉淀产生。
析出的沉淀还能溶于水,不影响蛋白质的活性。
蛋白质的盐析是可逆的。
轻金属盐的作用是降低蛋白质的溶解度。
利用盐析可以提纯蛋白质。
4、化学性质:①具有两性,既既能和酸反应,又能和碱反应生成盐。
②变性:向蛋白质溶液中加重金属盐(如醋酸铅、硫酸铜)溶液,有沉淀产生。
析出的沉淀 不能溶于水,蛋白质的活性发生改变。
使蛋白质变性的方法有:加热、紫外线、X 光、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯 甲酸。
③颜色反应:蛋白质遇浓硝酸变黄色。
一般是有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。
④灼烧反应:蛋白质灼烧有烧焦羽毛状的气味。
⑤水解反应:蛋白质水解最终产物是α—氨基酸。
5、制法:α—氨基酸经过缩聚反应形成蛋白质。
6、蛋白质的生理功能:组成细胞的基础物质,是生命的基础。
具有调节功能、催化功能、运输功能、传递功能、运动功能、免疫功能、保护功能、致病功能和毒害功能。
进入人体的蛋白质在胃蛋白酶和胰蛋白酶的催化作用下水解生成氨基酸。
一部分氨基酸被人体吸收重新结合成蛋白质,构成和修补人体组织;一部分氨基酸发生氧化反应放出热量。
各种蛋白质不断分解,最后生成尿素,排除体外。
7、蛋白质的用途:必需的营养物质;纺织原料;制造皮革;作胶粘剂;作药材;作酶催化剂。
8、酶催化作用特点:条件温和、不需加热;具有高度的专一性;具有高效的催化性。
二、氨基乙酸与氨基酸1、组成:氨基乙酸的分子式:C 2H 5NO 22、结构:氨基乙酸的结构简式:H 2NCH 2COOH 、官能团:—NH 2、—COOH 几种重要的氨基酸:α—氨基乙酸(甘氨酸):H 2NCH 2COOH 、α—氨基丙酸(丙氨酸): α—氨基苯丙酸(苯丙氨酸):α—氨基—1,4—戊二酸(谷氨酸): α—氨基酸有碳链异构,如 与也有位置异构: 与H 2NCH 2CH 2COOH 还有类别异构,如H 2NCH 2COOH 与CH 3CH 2NO 22 CH 3CHCOOH NH 22CHCOOH2 HOOC(CH 2)2CHCOOH CH 3CH 2CHCOOH 2 CH 3CH 3CCOOH 22 CH 3CHCOOH3、物理性质:氨基乙酸易溶于水。
《生命的基础——蛋白质》作业设计方案一、作业目标1、知识目标让学生了解蛋白质的组成、结构和功能。
掌握蛋白质的性质和特点。
2、能力目标培养学生的观察能力和实验操作能力。
提高学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
3、情感目标激发学生对生物学科的兴趣。
培养学生的科学态度和探索精神。
二、作业内容(一)基础知识巩固1、蛋白质的组成元素有哪些?写出其化学式。
2、简述氨基酸的结构特点,并画出一个常见氨基酸的结构通式。
3、蛋白质的基本结构单位是什么?有多少种?(二)知识拓展与应用1、为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者?举例说明。
2、比较蛋白质、糖类和脂肪在生物体中的作用和功能差异。
(三)实验探究1、设计一个实验,验证蛋白质在不同条件下(如温度、酸碱度)的变性情况,并记录实验现象和结果。
2、进行蛋白质的鉴定实验,描述实验步骤和预期结果。
(四)案例分析1、分析一些疾病(如镰刀型细胞贫血症)与蛋白质结构异常的关系。
2、探讨某些食物中蛋白质的营养价值,并提出合理的饮食建议。
(五)创意表达1、假设你是一个蛋白质分子,写一篇自我介绍,描述你的结构和功能。
2、制作一份关于蛋白质的手抄报,内容包括蛋白质的发现历程、重要作用等。
三、作业形式1、书面作业完成基础知识巩固和知识拓展与应用部分的练习题,要求书写工整、答案准确。
2、实验作业按照实验探究的要求,认真进行实验操作,记录详细的实验过程和结果,并撰写实验报告。
3、实践作业完成案例分析和创意表达部分的任务,可以通过小组合作或个人独立完成的方式进行。
四、作业时间安排1、基础知识巩固和知识拓展与应用部分的书面作业,建议在课堂学习后的当天完成,预计时间为 30 分钟。
2、实验探究作业安排在周末进行,实验操作时间约为 1 小时,实验报告的撰写时间为 30 分钟。
3、案例分析和创意表达部分的实践作业,给学生一周的时间完成,可以选择在课后或者周末进行。
五、作业评价1、评价方式教师评价:对学生的书面作业、实验报告和实践作业进行批改和评价,指出优点和不足之处,并给予相应的分数。
[课堂练习]
1.下列物质中,不能使蛋白质变性的是
A、硫酸铜
B、苯酚
C、乙醇
D、硫酸铵
2.下图表示蛋白质分子的一部分,图中(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是
3、关于氨基酸的叙述中不正确的是
A.氨基酸的组成上只有碳、氢、氮三种元素
B.氨基酸既能和强酸反应又能和强碱反应
C.蛋白质水解得到α-氨基酸
D.氨基酸分子结构中有酸性的羧基和碱性的氨基,但氨基酸溶液不一定是中性的
4.属于物理变化的是
A.麦芽糖和稀硫酸共热 B.蛋白质溶液中加入饱和NaCl溶液有固体析出
C.蛋白质溶液中加入浓NaOH溶液 D.氨基酸加入盐酸
5.重金属盐能使人体中毒,这是由于它使人体内的蛋白质
A.发生了水解作用; B.发生了盐析作用;
C.发生了变性作用; D.发生了分解作用。
6.在热、酸、碱、重金属盐、紫外光线的作用下,蛋白质会发生___。
它是不可逆的,所以用高温和紫外线消毒,就是使细菌的____。
7.脂肪、淀粉、蛋白质被称为人类的三大营养物质,它们的共同性质是都与水发生________反应。
我们从食物中摄取的蛋白质,在胃液中的胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用下________反应,生成________,它被人体吸收后,重新合成人体所需要的各种________,人体内各组织的蛋白质不断分解,最后主要生成________排出体外。
8.缬氨酸是一种中性的α-氨基酸,分子量117,经分析测得含氮12%,每一个缬氨酸分子中碳原子数是氮原子数的5倍,氢原子数是碳原子数的2倍再多一个,已知缬氨酸的碳链上有支链,且氨基与支链在不同碳原子上,写出缬氨酸分子式______,其结构简式为______,井用系统命名法加以命名______。
参考答案:
1、D
2、C
3、C
4、B
5、C
6、变性凝聚菌体蛋白质变性
7、水解;水解;氨基酸;蛋白质;尿素
α-氨基-β-甲基- 丁酸。