1、 中职生物化学教案篇一:生物化学第二章教案 第二章 蛋白质与核酸的化学 第一节 蛋白质的分子组成 导入 【事例引用】 学生日常行为规范第一条就是爱祖国。我们今天就来关心关心一下国家大事。 不知道大家还记不记得2008年?这个对来说印象非常深刻的一年,也是一个多事之秋。 有没有人知道在这一年里我国都有哪些大事件呢? 2月份肆虐南方的雪灾,3月份的西藏暴力事件,4月份的奥运火炬传递受阻,5月份的汶川地震,9月份三鹿奶粉事件。 这些事件已经过去两年了,有的也开始慢慢地淡出人们的话题,但是有的阴影还留在人们心中。有阴影的最明显的就是一个奶粉问题,前阵子新闻上被炒得沸沸扬扬的“圣元奶粉”,虽然检查出来说
2、没什么事,但也从另一个侧面反映出了08年三鹿奶粉事件给我们留下的阴影。 如果你们关注民生或者新闻,对“三聚氰胺”这个名称应该不陌生。那些受苦受难的婴儿饮用奶粉后之所以出现不良反应,不道德的罪魁祸首就是这个叫“三聚氰胺”的东西。 【提问】1、三聚氰胺怎么可以冒充蛋白质呢?而不是用葡萄糖,或者脂肪呢? 2、那些不法奸商把三聚氰胺给混在里面,怎么盈利呢? 要解决这个问题,我们就要懂一点有关蛋白质的一些知识。 新授课 【陈述】物质是由分子组成的,分子又是由元素组成的。 回忆葡萄糖的分子式C6H12O6,蛋白质主要组成元素比葡萄糖多了一种N元素,即蛋白质组成元素里一定含有C、H、O、N。有的可能还有S、
3、Fe、Cu、Mn等微量元素。 【提问】为什么我刚才说凡是蛋白质就一定含有以上四种元素呢? 【学生回答】?(引导学生用分子式回答,用甲烷的结构式导出氨基酸的结构通式) (氨基、羧基、氢、R基、碳原子) (蛋白质的基本组成单位氨基酸,所以通式是氨基酸通式) 【陈述答】R基不同,组成的氨基酸种类也不用,就跟一个数学公式一样,要知道一种氨基酸的分子式,我们只要把R改成别人提供给我们的分子式就可以了。 活动一、通式应用,深入学习 【通式应用】先由教师举例,如R基为CH3时,氨基酸的分子式。 (提出8种人体必需氨基酸) 组成人体蛋白质的20种氨基酸中,必需氨基酸体内需要而自身不能合成,必需从外界食物中摄取
4、的。 【健康小常识】 1、苯丙氨酸改善记忆及提高思维敏捷度。 2、蛋氨酸帮助分解脂肪,能预防脂肪肝,心血管疾病和肾脏疾病的发生。 3、赖氨酸增强免疫能力,改善发育迟缓,防止蛀牙,促进骨骼生长。 4、亮氨酸 促进睡眠,降低对疼痛的敏感性,缓和焦躁及紧张情绪,减轻因酒精而引起生化反应失调的症状并有助于控制酒精中毒。 食物来源鱼类、肉类、牛奶、豆制品、奶酪、啤酒酵母、蛋、面包、花生、瓜子、杏仁等,所以不能挑食! 记忆口诀笨蛋来宿舍,晾一晾鞋 笨(苯丙氨酸),蛋(蛋氨酸),来(赖氨酸),宿(苏氨酸),舍(色氨酸),晾(亮氨酸)一凉(异亮氨酸),鞋(缬氨酸) 活动二、解决疑惑,加深印象 【提问】1、三聚
5、氰胺怎么可以冒充蛋白质呢?而不是用葡萄糖,或者脂肪呢? 【讲述】检验产品中含有多少蛋白质,我们一般用测量它的氮含量为主,三聚氰胺C3H6N6 含有N,蛋白质中也含有N。葡萄糖或脂肪组成元素只有C、H、O。 【提问】那些不法奸商把三聚氰胺给混在里面,怎么盈利呢? 生物组织中的N元素绝大部分存在于蛋白质分子中,只要检测出样品中的含氮量,就可以计算出样品中蛋白质的含量。 【计算】让学生分别计算三聚氰胺C3H6N6 的含氮量(66.7%),八种氨基酸的含氮量(R基为H,18.67%最大,平均16%) 课本上有含氮量转化成蛋白质含量的公式,我们就不转化了。 【总结】奶粉蛋白质含量要达到一定的标准才能算健
6、康的奶粉,比如配方中100g奶粉要含多少18g蛋白质,正常的氨基酸用量比如要Xg,如果用一部分三聚氰胺取代氨基酸来合成假的蛋白质,N含量那么高,只要少许三聚氰胺就能使奶粉蛋白质含量达标。偏偏三聚氰胺价格比真的蛋白质便宜,这就是问题的原因。 教学反馈 1、蛋白质必有的四种元素? 2、蛋白质的基本组成单位? 3、氨基酸的结构通式? 4、八种人体必需氨基酸? 任务布置 蛋白质在我们的生活中/身体里非常常见,那么,生活中哪些东西的制作用到了蛋白质呢?或者身体里哪些地方有蛋白质?它们的功能又是什么呢?带着这个问题,预习下节课内容。 板书设计 2.1 蛋白质的分子组成 1、组成元素 C、H、O、N (S、
7、Fe、Cu、Mn) 2、基本组成单位 氨基酸 3、八种必需氨基酸 笨蛋来宿舍,晾一晾鞋 2.2 蛋白质的结构和功能 导入 【谈话法导入】 “没有水就没有生命”这句话流传了好久了,可见水有多重要。其实蛋白质也很重要,地位仅次于水,因为没有蛋白质真的很难有生命。 蛋白质几乎无处不在,在我们身上,也在我们周围。请学生举例说明。 1、吃东西(食物)、不小心把衣服弄脏了(加酶洗衣粉) 2、构成和修复身体各种组织细胞的材料人的神经、肌肉、内脏、血液、骨骼等,甚至包括体外的头皮、指甲都含有蛋白质,这些组织细胞每天都在不断地更新。因此,人体必须每天摄入一定量的蛋白质,作为构成和修复组织的材料。 3、构成酶催化
8、、激素和抗体调节代谢、参与免疫 4、遗传信息的传递和表达中心法则 新授课 活动一、游戏演示,加深理解 【陈述】蛋白质的组成元素也就C、H、O、N,顶多加个S,或者Fe、Mn、Cu等微量元素,怎么会有这么多的功能呢,其实这和它的结构分不开。 通过上节课的学习,我们知道蛋白质是由氨基酸组成的,我们还知道蛋白质属于大分子有机物,分子量上万甚至更多,这么大的分子量,一个氨基酸往往不太现实,所以一般一种蛋白质由许多氨基酸组成。 【提问】那些氨基酸是怎么组成蛋白质的呢? 脱水缩合的概念 【公式讲解】先由教师进行公式讲解,回忆氨基酸结构通式、氨基、羟基,随后请学生上台参与游戏。 【游戏】比如我是一个氨基酸,
9、她是一个氨基酸,他是另一个氨基酸,我们要组成蛋白质,怎么组? 道具:若干张白纸,纸上写明COOH和NH2,几人充当氨基酸,2人充当连接人,要求把氨基酸连接起来。 请若干位学生上台演示,学生的头代表H,脚代表R基,左右手臂分别代表羟基和羧基,真人演示氨基酸脱水缩合的过程。 (回忆氨基酸结构通式、氨基、羟基、肽键、2个人牵手二肽,3个人牵手三肽, 小于10是寡肽,大于10是多肽) 生物活性肽,一语带过。 【讲述】由于蛋白质属于大分子有机物,所以一般都有许多氨基酸组成,组成蛋白质的这些氨基酸,要么种类、要么数量不同,要么排列顺序不同,而且每种蛋白质的空间结构也各不相同,这就是蛋白质之所以能发挥不同功
10、能的物质结构基础。 【提问】根据蛋白质结构的不同层次,我们可以把蛋白质结构分为哪四种结构? 【回答】一、二、三、四级结构。 【过渡】从基本的一级结构开始研究,看看蛋白质到底是怎么样一个结构,以至于它有如此强大的功能。一级结构其实很简单,一句话蛋白质多肽链中“氨基酸的排列顺序”。 借助第6页中“人胰岛素的一级结构”图,阐明:氨基酸跟氨基酸之间靠肽键相连,横线代表肽键。也就是说,肽键是蛋白质一级结构中的主要化学键。 【举例】链上的某个氨基酸若发生异常,如被换成另一种氨基酸,问题可能就来了。 1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧和肌肉疼痛,经过检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种特
11、殊的贫血症,他的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。后来,人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。 原因:正常人血红蛋白链上的一个谷氨酸残基变成缬氨酸残基 【总结】总的来说,蛋白质的一级结构虽然各不相同,但差异不大。比一级结构复杂一点的还有二级结构、三级结构、四级结构,这些统称蛋白质的空间结构。 【提问】一级结构是如何形成二级结构的呢? 【回答】折叠、盘曲形成一个三维空间结构。 【记忆】维持蛋白质空间结构稳定的化学键主要有哪些? 【回答】氢键、盐键、疏水键、范德华力等非共价键和二硫键。 【阅读】5分钟浏览蛋白质分子的空间结构 【总结】二级弯曲、折叠,三级进一步折叠、盘曲、四级几条三级结构的盘
12、在一起。 (比喻成一条用珠子穿成的链子,从一级到四级) 【陈述】说了半天蛋白质的结构,有的同学可能会问,功能呢?结构和功能有联系吗?它们的联系在哪? 一句话蛋白质特定的空间结构决定了其特定的生物学功能,结构一旦改变,功能也跟着改变。 例子: 1、加酶洗衣粉的原理 2、蚕丝或羊毛衣服,不能用很烫的水洗,不然高温容易使蛋白质变性,空间结构破坏,衣服也毁了。 3、正常蛋白二级结构中螺旋变成折叠朊病毒篇二:生物化学电子教案 1 2 34 5 篇三:2013生物化学教案 课程名称:生物化学 任课教师:廖祥儒、蔡宇杰 上课班级:生物技术1201 1202 授课时数:56学时 第一章 绪论(1学时) 第一节
13、课: 一、生物化学的涵义及内容 1. 化学的概念(共性和个性) 化学学科的共性都是研究: 1)化学组成 物质的本质,包括:物质的组成、结构和性质; 物质的转化即物质转化的条件和方法。 根据研究的方法和角度不同,可划分成各种不同的化学: 如:无机化学、有机化学、物理化学 我们由此可以引出生物化学的概念。 2)结构与功能:生物分子的结构、功能,结构与功能的内在关系。 3)物质和能量的转化:生物体内大分子、小分子之间的相互转化,以及伴随的能量变化。 4)一切生命现象的新陈代谢,包括:生长、分化、运动、思维等;和自我复制如: 繁殖、遗传等。 3. 生物化学的内容 1)生物体的化学组成 四类基本生物大分
14、子 2)新陈代谢的研究 3)遗传的分子基础和代谢的调节控制 (a)以膜结构和膜功能为基础的细胞结构效应; (b)以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活调节; (c)以酶的合成系统为基础的酶量调节。 二、生物化学的发展简史 1.史前期 2. 18世纪(启蒙期) 3. 19世纪(发展期) 4.20世纪上半叶 5.20世纪下半叶 6.我国生物化学的发展情况 三、本课程在生物科学中的地位及作用 1. 微生物的代谢活动是工业发酵的基础。 2. 菌种是发酵工业的基础 四、如何学好生物化学1.框架式记忆 2.上课前预习 3.上课认真做笔记 4.下课后总结5.结合实验来学习 6.充分利用络 第二章 糖类化学(4学
15、时) 第一节课: 第一节 概述 一、糖的概念及分布 1.糖的分布 2.糖的定义 二、糖类物质的生物学功能 1.作为生物能源 2.作为其他物质如蛋白质、核酸、脂类等生物合成的碳骨架 3.作为生物体的结构物质 4.参与信号识别如糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能 三、糖的种类 分为:单糖、寡糖、多糖和复合糖 1.单糖 2.寡糖 由26个相同或不同的单糖分子缩合而成,也叫低聚糖。 3.多糖 很多个单糖分子脱水缩合的生物大分子,按组成有同多糖和杂多糖之分。 糖和非糖物质共价结合成的。 复合物。如糖脂或脂多糖,糖蛋白或蛋白聚糖。 第二节 单糖 一、单糖的分子结构及构型 1.链式结构
16、1)构型 指一个分子由于其不对称C原子上各原子和原子团特有的固定的空间排列,而使该分子所具有的特定的立体化学形式。其改变涉及共价键的破坏,划分以甘油醛为基准。 2)异构体 同分异构体:简称异构体,是具有相同分子式而分子中原子排列不同的化合物。分为结构异构和立体异构两大类。 结构异构体:具有相同分子式,而分子中原子或基团连接的顺序不同的,称为结构异构体。 立体异构体:在分子中原子的结合顺序相同,而原子或原子团在空间的相对位置不同的,称为立体异构。立体异构又分为构象和构型异构,而构型异构还分为顺反异构和旋光异构。 几何异构体:也称顺反异构体。指因在双键两侧的位置不同,而形成的异构体。 旋光异构体:
17、凡能使“平面偏振光”发生旋转的物质,称为旋光活性物质,此现象称为旋光异构现象分子式和结构相同,而旋光作用不同的分子互为旋光异构体。 差向异构体:葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖,仅一个不对称C原子构型有所不同,这种非对映体异构物称为差向异构体(epimers) 对映异构体:互为镜像的两个分子叫对映异构体,如D型葡萄糖和L型葡萄糖。 2. 环状结构(环状半缩醛) 异头物 3. 透视式(Haworth)4. 葡萄糖的构象 第二节课: 二、单糖的理化性质 物理性质 1.旋光性: 一切糖类都有不对称碳原子,都具旋光性 2.甜度: 各种糖的甜度不一,蔗糖的甜度为标准. 3.溶解度 水溶性较好,但不溶于有机
18、溶剂 化学性质 1. 氧化作用(还原性)所有的单糖(醛糖或酮糖)都是还原糖 葡糖 弱氧化剂(如溴水)葡萄糖酸 强氧化剂(稀硝酸) 葡萄糖二酸 专一酶 葡萄糖醛酸 弱氧化剂溴水不能使酮糖氧化(与醛糖不同) 2.强酸脱水在强酸条件下戊糖转变为糠醛,己糖转变为羟甲基糠醛,产物均能与酚类反应生成有色化合物。 3.还原作用 单糖游离的羰基在还原剂作用下易被还原成多羟基醇:如醛糖还原成糖醇。酮糖则被还原成两种具有同分异构的糖醇。4. 形成糖苷 单糖的半缩醛羟基很易与醇及酚的羟基反应,失水形成缩醛式衍生物,统称糖苷。5. 酯化作用 单糖与弱酸作用可形成酯(如磷酸酯)。6. 与苯肼成脎反应 常温下,糖与一分子
19、苯肼缩合成苯腙;加热则与三分子苯肼作用生成糖脎。 7.氨基化 ?单糖分子中的OH基(主要C2、C3)可被NH2取代而产生氨基糖,也称糖胺。 ?自然界的氨基糖多以乙酰氨基糖的形式存在,其中较重要的有N乙酰D葡糖胺(NAG)与N乙酰胞壁酸(NAM)。 三、重要的单糖 ?单糖根据碳原子数多少,分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖 1. 丙糖:D甘油醛、二羟基丙酮 2.丁糖: D赤藓糖、 D赤藓酮糖3.戊糖 戊醛糖:D核糖、D2脱氧核糖、D木糖、L阿拉伯糖 戊酮糖: D核酮糖、D木酮糖 4.己糖 己醛糖:D葡萄糖、D半乳糖、D甘露糖 己酮糖:D果糖、D山梨糖 5.庚糖:景天庚酮糖 四、单糖的分析测定(自习)
20、 第三节课: 第三节 重要的寡糖自然界以游离态存在的低聚糖,主要是二糖三糖一、常见二糖(disaccharide) 1.麦芽糖 葡糖(1, 4)葡糖 2.异麦芽糖 葡糖(1, 6)葡糖 3.龙胆二糖 葡糖(1, 6)葡糖 4.纤维二糖 葡糖(1, 4)葡糖4.蔗糖葡糖( 1,2)果糖5.乳糖半乳糖(1, 4)葡糖6.海藻二糖葡糖(1, 1) 葡糖低聚糖的结构主要包括1)单糖组成,2)糖苷类型:糖苷还是糖苷,3)糖苷键连接的位置 二、常见三糖种类(trisaccharide)1.龙胆糖 葡糖(1, 6)葡糖(1, 2)果糖 2.松三糖 葡糖(1, 2)果糖(3, 1)葡糖3.棉籽糖半乳糖(1,
21、6)葡糖(1, 2)果糖第四节 几种重要的多糖(polysaccharide) 一、均一多糖(同多糖)一) 淀粉 (starch) 1. 结构特点1) 直链淀粉 单体:D吡喃葡萄糖连接键:1,4糖苷键 末端:非还原性末端和还原性末端空间构象:左手螺旋 (每圈含6个葡萄糖残基)2)支链淀粉 单体:D吡喃葡萄糖连接键:主链为1,4糖苷键;分支处为1,6糖苷键 末端:仅主链有一个 还原性末端;其余是非还原性末端 分支间隔: 89个葡萄糖残基 2. 典型性质 1)糊化 2)老化3)碘的呈色反应4)淀粉的水解(常用方法:酸法、双酶法) 二、糖原(glycogen)动物和细菌中能量的一种储存形式 1. 结
22、构特点 与支链淀粉相似,但分支密度较大,主链中平均每隔3个葡萄糖单位即有一个支链。 2. 性质 溶于沸水、遇碘呈红色、无还原性、不能与苯肼成糖脎。 三、纤维素1. 结构特点 2. 性质 四、几丁质(壳多糖)1. 结构特点 (二)不均一多糖(杂多糖) 1. 果胶质果胶酸半乳糖醛酸聚糖(PGA) 果胶甲氧基半乳糖醛酸聚糖(PMGA)2. 半纤维素3. 透明质酸1)结构单位: D葡萄糖醛酸1,3N乙酰氨基葡萄糖 2)连接键:1,4糖苷键 3)分子形状:链形大分子4. 黄原胶 一种细菌胞外多糖 1)结构特点 2)性质 5.细菌多糖 1)肽聚糖 ?结构 ?功能 第五节 多糖的提取、纯化及鉴定(自习) 第
23、三章 蛋白质化学(12学时) 蛋白质存在于所有的生物细胞中,是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。 蛋白质是生命活动的物质基础,它参与了几乎所有的生命活动过程。 第一节课:第一节 概述 一、蛋白质的概念及生物学意义 1.什么是蛋白质 蛋白质(Protein)是由许多不同的氨基酸,按照一定的顺序,通过肽键连接而成的一条或多条肽链构成的生物大分子。 2.蛋白质的生物学意义 1)酶:作为酶的化学本质,温和、快速、专一,任何生命活动之必须,酶的另一化学本质是核酸不过它比蛋白质差远了,种类、速度、数量。 2)免疫系统:防御系统,抗原(进入“体内”的生物大分子和有机体),发炎。 细胞免疫:T细胞本身,分
24、化,脓细胞。 体液免疫:B细胞,释放抗体,导弹,免疫球蛋白(Ig)。 凝血: 3)运动:肌肉的伸张和收缩靠的是肌动蛋白和肌球蛋白互动的结果,原生质环流。 4)物质运输:运输氧的Hb,Mb,NGB。 5)激素:胰岛素。 6)基因表达调节:操纵子学说,阻遏蛋白。 7)生长因子:EGF(表皮生长因子),NGF(神经生长因子),促使细胞分裂。 8)信息接收:激素的受体,糖蛋白,G蛋白。 9)结构成分:胶原蛋白(肌腱、筋),角蛋白(头发、指甲),膜蛋白等。生物体就是蛋白质堆积而成,人的长相也是由蛋白质决定的。 10)贮存物质:N、C来源。 11)精神、意识方面:记忆、痛苦、感情靠的是蛋白质的构象变化,蛋白质的构象分类是目前热门课题。 12)蛋白质是遗传物质?只有不确切的少量证据。如库鲁病毒,怕蛋白酶而不怕核酸酶。 因此: 二、蛋白质的化学组成 1.蛋白质的元素组成 大多数蛋白质含氮量较恒定,平均16 %,即1g氮相当于6.25g蛋白质。 6.25称为蛋白质系数。 样品中蛋白质含量=样品中的含氮量 ? 6.25 2. 蛋白质的分子组成 由50个以上氨基酸残基组成。 3. 蛋白质的其他组分 1)简单蛋白质 全部由氨基酸组成。 2)结合蛋白质 含有氨基酸部分和非氨基酸部分。 非氨基酸部分:糖、脂、核酸、辅因子 三、蛋白质的分类 1. 根据蛋白质的分子形状分类