資源簡(jiǎn)介

學(xué)習(xí)任務(wù)單
課程基本信息
學(xué)科 高中化學(xué) 年級(jí) 高二 學(xué)期 春季
課題 蛋白質(zhì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 通過(guò)從分子水平上認(rèn)識(shí)氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進(jìn)一步深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”學(xué)科認(rèn)知模型。 2. 能辨識(shí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的肽鍵，能說(shuō)明蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能分析氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系，從微觀(guān)和宏觀(guān)相結(jié)合的視角認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。 3. 認(rèn)識(shí)人工合成多肽和蛋白質(zhì)的意義，體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)發(fā)展中所起的重要作用。
課前學(xué)習(xí)任務(wù)
1.閱讀教材，了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
2.閱讀教材，了解蛋白質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)。 3.查閱資料，了解蛋白質(zhì)對(duì)人類(lèi)的意義。
課上學(xué)習(xí)任務(wù)
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】氨基酸 （一）了解氨基酸的定義和存在：氨基酸是羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代所得到的化合物。自然界中存在的氨基酸有幾百種，但組成生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸一般只有20種。其中有8種氨基酸在人體內(nèi)不能合成，必須通過(guò)食物供給，這些氨基酸稱(chēng)為必需氨基酸。因此，為了人體的健康，應(yīng)注意合理膳食、科學(xué)營(yíng)養(yǎng)，保證人體必需氨基酸的攝取。 （二）掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)：組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是α-氨基酸，即氨基連接在與羧基相鄰的α-位的碳原子上。從氨基酸的結(jié)構(gòu)上可以看出氨基酸有兩種官能團(tuán)：氨基和羧基。α-氨基酸中，當(dāng)R原子團(tuán)不是H時(shí)，也就是除了甘氨酸以外，一般均含有連接四個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子，具有對(duì)映異構(gòu)。 （三）了解常見(jiàn)的氨基酸：甘氨酸、苯氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸。味精的簡(jiǎn)單介紹。 （四）掌握氨基酸的物理性質(zhì)：天然的氨基酸均為無(wú)色晶體,熔點(diǎn)較高,在200℃-300℃時(shí)熔化分解。 一般都能溶于水,而難溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。 （五）學(xué)習(xí)氨基酸的化學(xué)性質(zhì)：羧基顯酸性，氨基顯堿性，所以氨基酸具有兩性。既能與氫氧化鈉反應(yīng)生成甘氨酸鈉和水，表現(xiàn)出酸性，又能與氯化氫反應(yīng)，表現(xiàn)出堿性，氨基酸與氯化氫的反應(yīng)與氨氣和鹽酸的反應(yīng)相似。氨基酸還能發(fā)生成肽反應(yīng)，一個(gè)氨基酸分子中的羧基可以跟另一個(gè)氨基酸分子中的氨基反應(yīng)，按羧基脫羥基、氨基脫氫的反應(yīng)原理，脫去一個(gè)水分子而形成酰胺基，即肽鍵，此反應(yīng)稱(chēng)為成肽反應(yīng)。
【學(xué)習(xí)任務(wù)二】蛋白質(zhì) （一）了解蛋白質(zhì)的組成：蛋白質(zhì)主要由碳?xì)溲醯虻仍亟M成，有些蛋白質(zhì)還含有磷鐵鋅銅等元素。人體含有的蛋白質(zhì)種類(lèi)超過(guò)10萬(wàn)種。蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過(guò)肽鍵等相互連接形成的一類(lèi)生物大分子，是一般細(xì)胞中含量最多的有機(jī)分子，約占細(xì)胞干重的一半以上。 （二）了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不僅取決于多肽鏈的氨基酸種類(lèi)、數(shù)目及排列順序，還與其特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。蛋白質(zhì)分子中氨基酸單體的排列順序稱(chēng)為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，它是蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對(duì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能起著決定性作用。肽鍵中的氧原子與氫原子之間存在氫鍵，會(huì)使肽鏈盤(pán)繞或折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)，形成蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還會(huì)進(jìn)一步盤(pán)曲折疊，形成更復(fù)雜的三級(jí)結(jié)構(gòu)。多個(gè)具有特定三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵相互作用（如氫鍵等）排列組裝，形成蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。 （三）掌握蛋白質(zhì)的性質(zhì)： 1.水解：在酸、堿或酶的作用下，逐步水解成相對(duì)分子質(zhì)量較小的多肽，最終水解得到氨基酸。 2.鹽析：在蛋白質(zhì)溶液中加入濃的輕金屬鹽，會(huì)看到蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚，產(chǎn)生白色沉淀，再加入水，蛋白質(zhì)重新溶解。這是因?yàn)樯倭康妮p金屬鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。但當(dāng)這些鹽在蛋白質(zhì)溶液中達(dá)到一定濃度時(shí)，反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出，這種作用稱(chēng)為鹽析。鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程,屬于物理變化,不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)，利用多次的鹽析和溶解，可分離提純蛋白質(zhì)。 3.變性：蛋白質(zhì)溶液加熱或者加入醋酸鉛溶液，會(huì)看到蛋白質(zhì)凝結(jié)，產(chǎn)生白色沉淀，再加入水，蛋白質(zhì)不再溶解，這是因?yàn)樵谀承┪锢砘蚧瘜W(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱(chēng)為蛋白質(zhì)的變性。變性后的蛋白質(zhì)在水中不能重新溶解，同時(shí)也會(huì)失去原有的生理活性，發(fā)生了不可逆的變化。在日常生活中，有時(shí)需要利用蛋白質(zhì)變性，例如食物加熱后，其中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，更有利于人體消化吸收。乙醇、苯酚和碘等作為消毒防腐藥，可以使微生物的蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致其死亡，達(dá)到消毒的目的。 4.顯色反應(yīng)：蛋白質(zhì)溶液中加入濃硝酸，加熱會(huì)產(chǎn)生黃色沉淀，這屬于蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)。蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)可用于鑒別蛋白質(zhì)的存在。 【學(xué)習(xí)任務(wù)三】酶 （一）了解酶的定義：酶是一類(lèi)由細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。在酶的作用下，生物才能進(jìn)行新陳代謝，完成 呼吸、運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)。 （二）掌握酶的催化特點(diǎn)： 1.條件溫和，不需要加熱； 2.高效性； 3.高度的專(zhuān)一性。 （三）了解酶的應(yīng)用：酶已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，如蛋白酶用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)，淀粉酶用于食品發(fā)酵、紡織等工業(yè)，有的酶還可用于疾病的診斷。

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