蛋白質(zhì)的性質(zhì)

陳沛文

一、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及用途；

了解蛋白質(zhì)的鹽析、水解、變性、顯色等性質(zhì)；

過(guò)程與方法：

通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)，了解蛋白質(zhì)的性質(zhì)及特征反應(yīng)；

結(jié)合生活實(shí)際，了解蛋白質(zhì)的應(yīng)用及在生命活動(dòng)中的重要作用。

情感態(tài)度價(jià)值觀：

培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力，激發(fā)對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣；

通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造寬松、愉快的教學(xué)氛圍。

二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

難點(diǎn)：變性與鹽析的比較

三、教學(xué)過(guò)程

【講】老師在家做煎雞蛋的時(shí)候發(fā)現(xiàn)雞蛋煎出的效果有兩種，同學(xué)們能告訴我有哪些不一樣嗎？原來(lái)，這是一個(gè)假雞蛋。人造雞蛋的蛋清主要是樹脂、淀粉、凝固劑等成分。而真雞蛋的主要成分是蛋白質(zhì)。那么你能運(yùn)用你們已學(xué)的知識(shí)來(lái)驗(yàn)證蛋白質(zhì)嗎？

【提問(wèn)】我們還可以運(yùn)用什么方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題嗎？學(xué)了蛋白質(zhì)的性質(zhì)你就知道了。

【講】首先請(qǐng)大家閱讀教材第88頁(yè)回答以下問(wèn)題。

1.蛋白質(zhì)的組成元素是什么？

2.蛋白質(zhì)具有怎樣的空間結(jié)構(gòu)？

3.蛋白質(zhì)所含的官能團(tuán)有哪些？

【提問(wèn)】根據(jù)官能團(tuán)，你能推測(cè)出蛋白質(zhì)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)嗎？

【講解】由于蛋白質(zhì)是氨基酸脫水形成肽鏈而來(lái)的，它和氨基酸一樣有游離的氨基和羧基具有兩性。同時(shí)形成的肽鍵，能夠發(fā)生水解反應(yīng)。

【講解】人體中蛋白質(zhì)在酸、堿或酶的催化作用下首先形成了多肽然后再進(jìn)一步水解斷開肽鍵一端接羥基，一端接氫，生成氨基酸。天然的蛋白質(zhì)水解后是天然的氨基酸。

【提問(wèn)】請(qǐng)大家判斷下列結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水中水解產(chǎn)生的氨基酸有幾種？

【講解】蛋白質(zhì)易發(fā)生水解肽鏈中的肽鍵斷裂。一端接羥基一端接氫，形成氨基酸。因此形成的氨基酸就有2種。

【提問(wèn)】氨基酸在人體內(nèi)有一部分用于供能，而另外一部分則組合成新的蛋白質(zhì)，所以我們要通過(guò)食用大量富含蛋白質(zhì)的食物。例如血旺、豆腐等。它們是怎么的來(lái)的呢？在這個(gè)凝結(jié)的過(guò)程中又發(fā)生了哪些反應(yīng)呢？

【講解】我們一起進(jìn)行蛋白質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

【講解】首先本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器有試管、試管夾、酒精燈、膠頭滴管。試劑有：飽和的硫酸銨溶液、1%醋酸鉛溶液、蒸餾水、雞蛋清。

實(shí)驗(yàn)操作是：分別向三支試管中加入2mL的雞蛋清溶液，再分別加入飽和的硫酸銨溶液、1%醋酸鉛溶液、微熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最后再加入蒸餾水再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么不同。

同時(shí)在實(shí)驗(yàn)時(shí)大家要注意以下幾點(diǎn)：

1. 注意試劑用量加入的雞蛋清約是試管的十分之一。

2. 加熱時(shí)只需微熱即可，而且要待熱后的試管冷卻過(guò)后再加入蒸餾水。

3. 試管口不應(yīng)對(duì)著有人的地方。

4. 加入的蒸餾水應(yīng)適量。

【提問(wèn)】為什么加入蒸餾水之后現(xiàn)象會(huì)不一樣呢？

【講解】因?yàn)榈鞍踪|(zhì)中加入某些濃無(wú)機(jī)鹽溶液（如Na2SO4、（NH4）2SO4等），使蛋白質(zhì)的溶解度降低而析出，這種作用叫的鹽析。

【講解】利用這個(gè)現(xiàn)象我們可以用來(lái)提純分離蛋白質(zhì)。

【提問(wèn)】但是在我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)第二步操作加入蒸餾水的時(shí)有的沉淀不會(huì)溶解，為什么呢？

【講解】這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)還能夠發(fā)生變性。

【提問(wèn)】根據(jù)蛋白質(zhì)的這些性質(zhì)，請(qǐng)大家分析以下現(xiàn)象：

1..在臨床上解救重金屬鹽中毒的病人時(shí)，可服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){。為什么？

2..醫(yī)院中一般使用酒精、蒸沸、高壓和紫外線等方法進(jìn)行消毒殺菌。為什么？

3.各式各樣的涼菜出爐了，其中松花皮蛋深受大家喜愛(ài)，那么松花皮蛋的腌制原理是什么呢？

【小結(jié)】變性的因素很多，我們可以將它們分為

物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等。

化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、福爾馬林溶液、三氯乙酸、丙酮、乙醇等。

【講解】變性和鹽析是蛋白質(zhì)的兩個(gè)重要性質(zhì)。到底鹽析和變性有什么區(qū)別呢？

【講解】實(shí)驗(yàn)具有趣味性同時(shí)我們也要注意安全這不，在實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心沾到了濃硝酸，結(jié)果手上的皮膚就發(fā)黃了。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)能夠與濃硝酸發(fā)生顯色反應(yīng)。

【教師實(shí)驗(yàn)】

【講解】利用該反應(yīng)我們可以來(lái)鑒別含苯環(huán)的蛋白質(zhì)。

【講解】上述方法存在局限，我們還可以用灼燒的方法檢驗(yàn)蛋白質(zhì)。

【演示灼燒實(shí)驗(yàn)】

【講解】利用這個(gè)原理和方法我們可以鑒別天然的絲織品和人工合成材料。

【提問(wèn)】學(xué)到這里你能夠鑒別真假雞蛋了嗎？

【講解】蛋白質(zhì)種類和功能非常多，其中就有一類神奇的蛋白質(zhì)：酶。酶的神奇之處就在于它具有催化作用。它的性質(zhì)具有專一性，一種酶只能催化一種反應(yīng)因此哎洗衣粉中加入蛋白酶去除污漬中的蛋白質(zhì)。高效性，酶的催化速率約是化學(xué)催化劑的108倍。最后酶的反應(yīng)條件溫和在常溫下就能反應(yīng)。

【小結(jié)】今天我們學(xué)習(xí)了蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)。蛋白質(zhì)是由C、H、O、N等元素組成的高分子化合物它具有的羧基、氨基、肽鍵等官能團(tuán)，因此它具有兩性，能發(fā)生水解反應(yīng)。而且還能鹽析、變性。我們能夠用濃硝酸的顏色反應(yīng)和灼燒來(lái)檢驗(yàn)蛋白質(zhì)。