高中生物《蛋白质和核酸》教学设计 新人教版选修5

1、蛋白质和核酸课题蛋白质和核酸总课时2班级（类型）学习目标1.氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；2.了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。3.认识蛋白质、酶、核酸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。重、难点重点：氨基酸、蛋白质的性质。难点：蛋白质的组成和结构、肽键的形成。学习环节和内容学生活动教师反思课的引入蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，是生命活动的主要物质基础。在生物学上讲过，构成细胞的化合物有水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质和核酸，其中蛋白质占细胞干重的50以上，是细胞中各结构的重要成分，那么人和动物体的哪些物质是由

2、蛋白质构成的呢？学生回答 头发、指甲、肌肉小组活动引入氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，要认识蛋白质，必须首先认识组成蛋白质的基本结构单位氨基酸。引入新课板书一、氨基酸的结构与性质板书 1、氨基酸概念：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物.讲述 注意：(1) 氨基：氨气分子(NH3)去掉一个氢原子后的部分。氨基的电子式：(2) 氨基酸（向学生介绍、位）：羧酸分子里的氢原子被氨基取代的生成物。(3) 氨基酸是构成蛋白质的基石。板书 2、氨基酸的结构：氨基酸通式既含有氨基(NH2)又含有羧基(COOH)。板书 3、几种常见的氨基酸：展示 名称 俗称 结构简式氨基乙酸 甘氨酸 氨基丙酸 丙氨

3、酸 氨基苯丙酸 苯丙氨酸 氨基戊二酸 谷氨酸 板书 4、氨基酸的性质：(1)物理性质:天然的氨基酸均为无色晶体,熔点较高,在200-300熔化时分解.它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。(2)化学性质：氨基酸的两性与酸反应： 与碱反应：指出结论：氨基酸具有两性。思考在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？学生回答Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。板书 成肽反应：二个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），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，

4、称为成肽反应。二肽 氨基酸 氨基酸 二肽类比酯化反应，加深对这两类物质相关性质的认识。板书 肽键 思考将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？写出有关反应方程式。答案四种板书 多肽多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。观察实验填写学案相关内容。【过渡】学习了氨基酸的有关性质，而氨基酸 多肽 蛋白质，下面我们学习蛋白质的结构和性质。板书二、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

5、?学生回答氨基酸。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 学生相互讨论、交流板书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。实验内容实验现象结论、解释蛋白质的灼

6、烧：分别点燃一小段棉线和纯毛线，观察现象并闻气味。蛋白质的盐析：在试管里加入12ml鸡蛋清的水溶液，然后分别加入少量饱和（NH4）2SO4、Na2SO4溶液，观察现象。 把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里，观察现象。蛋白质的变性：（1）在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液，加热，观察现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中，观察现象。（2）在试管里加入3ml鸡蛋清溶液，分别加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸铅溶液2滴，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。（3）在试管里加入2ml鸡蛋清溶液和2ml甲醛溶液，观察现象。将少量沉淀放入水中，观察现象。蛋白质的颜色反应：在试管里

7、加入少量鸡蛋清溶液，然后滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象。食物中蛋白质的检验：取5g豆腐，放入烧杯中，加入10ml水，用玻璃棒搅拌，使豆腐捣碎呈糊状，用纱布过滤得豆腐滤渣。在试管中加入豆腐滤渣，滴入少量浓硝酸，加热，观察现象。(3)盐析概念：向蛋白质溶液中加入盐溶液如Na2SO4、(NH4)2SO4、MgSO4等达到一定浓度时，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象。结果：盐析只改变了蛋白质的溶解度而没有改变它们的生理活性，是一个可逆的过程。应用：常用于分离提纯蛋白质。(4)变性概念：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。影响因素物理因素加热、加压、搅

8、拌、振荡、紫外线照射、X射线等化学因素强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛、苯酚、三氯乙酸等结果：变性会引起蛋白质结构上的改变，是不可逆过程。(5)颜色反应分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色。一般天然蛋白质都含有苯环，常用此性质来鉴别蛋白质。(6)蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，也可以用此性质鉴别蛋白质。 指出蛋白质具有盐析、变性、颜色变化等性质，你能运用这些知识解决生活中相关的问题吗？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

9、制成）来消灭病虫害？4、盐析与变性有什么区别？观察实验，填写学案相关内容。设问化学反应往往需一定条件才能很好地完成，人体内的反应如何很快完成？学生回答酶的作用。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。阅读课本、结合生物课中学过的相关知识总结酶的特点。板书1酶的性质.讲述（1）具有蛋白质的性质。（2）具有催化作用。（3）具有高效的催化作用。板书3酶作催化剂的特点：讲述（1）催化效率高（比一般催化剂高1071013倍）；（2）具有高度的专一性；（3）反应条件温和、不需要加热。引入1981年，我国科学工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸板书四、核酸阅读

10、请阅读课本P92“核酸”讲述核酸是一类含磷的生物高分子化合物DNA（脱氧核糖核酸）遗传基因，转录副本，将遗传信息传到子代。是蛋白质合成的模板。RNA（脱氧核糖核酸）决定蛋白质的生物合成（合成蛋白质的工厂）思考、讨论。学生回答。【课堂检测】 1关于CHCH3NH2COOH的酸碱性，下列说法正确的是()A既有酸性，也有碱性B只有酸性C只有碱性D既没有酸性也没有碱性【解析】NH2显碱性，COOH显酸性。【答案】A2(2013长沙高二质检)有关天然产物水解的叙述不正确的是()A油脂水解可得到丙三醇B可用碘检验淀粉水解是否完全C蛋白质水解的最终产物均为氨基酸D纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同 【解

11、析】纤维素与淀粉水解时，最终产物均为葡萄糖。【答案】D3要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，应向其中加入()A饱和Na2SO4溶液B浓NaOH溶液C饱和CaSO4溶液 D浓BaCl2溶液【解析】蛋白质发生盐析的条件是加入浓的轻金属盐，A项合格，C项因CaSO4微溶，B、D两项因使蛋白质变性。【答案】A4酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶又是生物制造出来的催化剂，因而能在许多有机反应中发挥作用。在下图表示温度t与反应速度v的关系曲线中，有酶参加的是()【解析】酶作为生物催化剂，在适宜的温度下其催化性能很高，但如果温度过高就会失去生理活性，其催化性能降低甚至丧失，综合分析只有D曲

12、线符合。【答案】D5生活中常常碰到涉及化学知识的某些问题，下列叙述正确的是() 人的皮肤在强紫外线的照射下将会失去生理活性用甲醛溶液浸泡海产品保鲜 变质的油脂有难闻的特殊气味，是由于油脂发生了水解反应 棉花和木材的主要成分都是纤维素，禽类羽毛和蜘蛛丝的主要成分都是蛋白质 蜂蚁叮咬人的皮肤时将分泌物甲酸注入人体，此时可在患处涂抹小苏打或稀氨水A BC D全部【解析】甲醛有毒，不能用于浸泡食用品(海产品)；变质的油脂有难闻的特殊气味，是由于油脂发生了氧化反应。【答案】A6(2013韶关高二检测)近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸

13、附、凝聚、杀菌的新型高效的多功能水处理剂。高铁酸钾在水处理过程中涉及到的过程正确的有()蛋白质的变性 蛋白质的盐析胶体聚沉 盐类水解焰色反应 氧化还原反应A BC D【解析】高铁酸钾具有强氧化性，可以使蛋白质变性，正确；属于电解质，可以使胶体聚沉，正确；高铁酸钾被还原后生成的三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附作用，可以净水，正确。【答案】B7用一种化学试剂鉴别NaAlO2溶液、硅酸钠溶液、鸡蛋白溶液、纯碱溶液、蔗糖溶液五种无色溶液，该试剂是()ANaOH溶液 B稀盐酸C浓硝酸 D食盐水【解析】NaAlO2、Na2SiO3、Na2CO3三种无机盐均能与硝酸反应，并表现出各不相同的现象；蔗糖溶

14、液遇硝酸无明显现象；鸡蛋白遇浓硝酸显黄色。【答案】C8(2011北京高考)下列说法不正确的是()A麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应B用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4己二烯和甲苯C在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OHD用甘氨酸(CH2COOHNH2)和丙氨酸(CH3CHCOOHNH2)缩合最多可形成4种二肽【解析】麦芽糖及其水解的产物葡萄糖中均含醛基，故都能发生银镜反应。用溴水能鉴别苯酚溶液，2,4己二烯和甲苯，溴水与苯酚溶液产生白色沉淀，溴水与2,4己二烯反应使溴水褪色，溴水与甲苯能萃取，甲苯呈橙色。乙酸乙酯在酸性条件下水解是可逆的，且是酯基中的碳

15、氧单键断裂，故应在乙醇中有18O原子，故C错。甘氨酸与丙氨酸缩合最多可形成4种二肽，甘氨酸与甘氨酸缩合可生成一种二肽，丙氨酸与丙氨酸缩合可生成一种二肽，而甘氨酸与丙氨酸缩合可生成两种二肽。【答案】C9以下各种模型图都由C、H、O、N中的一种或多种元素构成。下列说法正确的是()A图是球棍模型，其化学式为：C3H7O2N，是一种蛋白质B图是比例模型，其化学式为：C9H13NO，该物质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应C图是球棍模型，其化学式为：C9H10O3,1 mol该物质能消耗3 mol氢氧化钠D图是比例模型，其化学式为：C9H13ON，能够发生消去反应【解析】是氨基丙酸，不是蛋白质，A错

16、误；是球棍模型，B错误；是比例模型，分子中含有苯环、羟基和氨基，C错误，D正确。【答案】D10苯丙氨酸(CHNH2C6H5CH2COOH)有多种同分异构体。其中同时符合下列两个条件：有带两个取代基的苯环；有一个硝基直接连接在苯环上的异构体有()A3种B5种C6种 D10种【解析】试按题意写出苯环上连两个取代基：其一为硝基(NO2)，其余全部归为另一取代基，应为C3H7，C3H7有正丙基和异丙基2种，再考虑到两个取代基的位置有“邻、间、对”3种，得异构体6种。【答案】C11在下列物质中：K2SO4、HCHO、MgSO4、Hg(NO3)2、NH4Cl、KOH，能使蛋白质变性的是_，能使蛋白质发生盐

17、析的是_。【解析】Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，都会使蛋白质变性。K2SO4、MgSO4是轻金属盐，NH4Cl是铵盐，不会使蛋白质变性，但可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质发生盐析。【答案】12下面有6种有机物，用提供的试剂分别鉴别，将所用试剂及产生的现象的序号填在各个横线上。(1)_；(2)_；(3)_；(4)_；(5)_；(6)_。有机物试剂现象(1)甲苯(2)苯乙烯(3)苯酚(4)葡萄糖(5)淀粉(6)蛋白质a.溴水b.酸性高锰酸钾溶液c.浓硝酸d.碘水e.三氯化铁溶液f.新制氢氧化铜A.橙色褪去B.紫色褪去C.呈蓝色D.出现红色沉淀E.呈黄色F.呈紫色【解析】甲苯能使酸性KM

18、nO4溶液的紫色褪去，苯乙烯能使溴水的橙色褪去，苯酚与FeCl3溶液反应呈紫色，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热出现红色沉淀，淀粉与碘水作用呈蓝色，蛋白质与浓硝酸作用呈黄色。【答案】(1)b、B(2)a、A(3)e、F(4)f、D(5)d、C(6)c、E13根据下图所示化合物的结构，分析回答下列问题。(1)该化合物中，表示_，表示_。(2)该化合物由_个氨基酸失去_个水分子而形成。(3)该化合物称为_，含_个肽键，编号是_。 【解析】NH2叫氨基，化合物中有n个肽键，就由(n1)个氨基酸失去n个水分子而形成，也叫(n1)肽。【答案】(1)氨基氢原子(2)43(3)四肽314营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，