第四章生物大分子

第二節(jié)蛋白質(zhì)

第1課時氨基酸

本節(jié)引言部分就蛋白質(zhì)在生物界里的廣泛存在作了簡單的介紹，強化了蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，

沒有蛋白質(zhì)就沒有生命的重要結(jié)論。本節(jié)有三部分內(nèi)容，第一部分介紹的是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)

氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，應(yīng)注重強調(diào)氨基酸是多官能團化合物的特點。第二部分應(yīng)借助模型、圖片、

多媒體等手段，幫助學(xué)生了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，通過學(xué)生分組實驗，體會蛋白質(zhì)的性質(zhì)。要多聯(lián)系生

活、生產(chǎn)和社會，滲透相關(guān)學(xué)科的知識，讓學(xué)生真正了解蛋白質(zhì)重要而廣泛的用途，以體現(xiàn)化學(xué)教

育的經(jīng)濟價值、社會價值和人文價值。第三部分對酶進行了常識性的介紹，不必講的過深，應(yīng)考慮

到學(xué)生知識水平及接受能力。通過人工合成結(jié)晶牛胰島素的重大成果，喚起學(xué)生的民族自豪感，激

發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的研究和探索的強烈興趣。

課程目標(biāo)學(xué)科素養(yǎng)

1.知道氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學(xué)a.宏觀辨識與與微觀探析：知道氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)

性質(zhì)，了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)特點和主要化學(xué)性質(zhì)，了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健

系?？档年P(guān)系。

b.科學(xué)探究與證據(jù)推理：認(rèn)識氨基酸、蛋白質(zhì)的組成

與結(jié)構(gòu)特點，理解二者的主要化學(xué)性質(zhì)，知道氨基酸

與蛋白質(zhì)的關(guān)系。

教學(xué)重點：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點與主要性質(zhì)

教學(xué)難點：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點與主要性質(zhì)

講義教具

【新課導(dǎo)入】

2019年12月以來，新冠肺炎疫情大流行，截止目前為止，受疫情死亡人數(shù)高達28萬。病毒一般是

由核心(核酸)和衣殼(蛋白或脂蛋白)。從最簡單的病毒、細(xì)菌等微生物直至人類，生物體內(nèi)的絕大多

數(shù)生命過程都與蛋白質(zhì)密切相關(guān)，可以說沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)

單位，要認(rèn)識蛋白質(zhì)，必須首先認(rèn)識氨基酸。

任務(wù)一：認(rèn)識氨基酸

1.氨基酸的定義

【講解】

羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代得到的化合物稱為氨基酸。氨基酸分子中含有氨基和羧基，屬

于取代羧酸。

2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

【講解】

①α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式可表示為。其官能團為—COOH和—NH2。

②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α-氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，具有對映異構(gòu)體。

3.常見的氨基酸

【講解】

俗名結(jié)構(gòu)簡式系統(tǒng)命名

甘氨酸氨基乙酸

丙氨酸2-氨基丙酸

谷氨酸2-氨基戊二酸

苯丙氨酸2-氨基-3苯基丙酸

半胱氨酸2-氨基-3-巰基丙酸

4.氨基酸的物理性質(zhì)

【講解】

天然氨基酸均為無色晶體，熔點較高，多在200~300℃熔化時分解。一般能溶于水，而難溶于乙醇、

乙醚等有機溶劑。

[學(xué)生活動1]

根據(jù)以上氨基酸結(jié)構(gòu)簡式中所含的官能團，推測氨基酸可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？

【講解】

5.氨基酸的化學(xué)性質(zhì)

(1)兩性

氨基酸分子中含有酸性基團—COOH和堿性基團—NH2，因此氨基酸是兩性化合物，能與酸、堿反

應(yīng)生成鹽。

①與鹽酸的反應(yīng)：

。

②與氫氧化鈉反應(yīng)：

。

(2)成肽反應(yīng)

①成肽反應(yīng)：兩個氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定條件下，通過氨基與羧基間縮合脫去水，

形成含有肽鍵的化合物，

②氨基酸分子縮聚成高分子化合物

微點撥：

縮合

①兩分子氨基酸――→二肽―→三肽―→四肽―→…―→多肽(肽鍵)。

②二肽：由兩個氨基酸分子縮合后形成的含有肽鍵的化合物。

③多肽：二肽繼續(xù)與其他氨基酸分子縮合可生成長鏈的多肽。多肽常成鏈狀,也叫肽鏈;一般把相對分

子質(zhì)量在10000以上,并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽稱為蛋白質(zhì)。

④肽鏈通過盤曲、折疊，相互結(jié)合形成蛋白質(zhì)。

[學(xué)生活動2]

1.根據(jù)成肽反應(yīng)的成鍵和斷鍵規(guī)律寫出甘氨酸與丙氨酸反應(yīng)可能生成的4種二肽的結(jié)構(gòu)，學(xué)會辨

識肽鍵，認(rèn)識成肽反應(yīng)過程中斷鍵和成鍵的規(guī)律。

2.寫出苯丙氨酸與甘氨酸發(fā)生成肽反應(yīng)生成多肽的化學(xué)方程式

任務(wù)二：知識建構(gòu)

1.下列有關(guān)氨基酸的說法中錯誤的是

A.結(jié)構(gòu)簡式一般可用如圖表示

B.氨基酸是兩性化合物

C.在酸溶液中主要以陽離子形式存在

D.發(fā)生加聚反應(yīng)可生成蛋白質(zhì)

【答案】D

【解析】略

2.中華傳統(tǒng)文化中蘊含著諸多化學(xué)知識，下列說法正確的是

A.“楊花榆莢無才思”中的“榆莢”主要成分為蛋白質(zhì)

B.“霾塵積聚難見人”，霧和霾是氣溶膠，具有丁達爾效應(yīng)

C.“日照香爐生紫煙”中的紫煙指“碘的升華”

D.“火樹銀花不夜天”指的是金屬單質(zhì)的焰色反應(yīng)，屬于化學(xué)變化

【答案】B

【解析】

榆莢又稱榆錢，主要成分是纖維素，故A錯誤；

B.霧和霾屬于氣溶膠，具有丁達爾效應(yīng)，故B正確；

C.“紫煙”是水氣受到光照后產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象，故C錯誤；

D.“火樹銀花”指的是金屬元素的焰色反應(yīng)，焰色反應(yīng)是原子中電子的躍遷，不屬于化學(xué)性質(zhì)，故

D錯誤；

3.下列說法正確的是

A.牛油與NaOH濃溶液、乙醇混合加熱充分反應(yīng)后的混合液中，加入熱的飽和食鹽水促使固

體物質(zhì)析出

B.銀鏡反應(yīng)、硝基苯的制備和實驗室制備乙烯氣體均采用水浴加熱

C.固態(tài)氨基酸主要以內(nèi)鹽形式存在，熔點較高，易溶于有機溶劑

D.蔗糖、麥芽糖和乳糖的分子式都為，均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

【答案】A

【解析】

A.將牛油和燒堿溶液混合加熱發(fā)生水解生成甘油和高級脂肪酸鈉，充分反應(yīng)后加入熱的飽和食鹽水，

甘油易溶于水，高級脂肪酸鈉的密度較小，在上層析出，從而實現(xiàn)高級脂肪酸鈉和甘油的分離，故

A正確；

B.銀鏡反應(yīng)、硝基苯的制備均采用水浴加熱，但實驗室制備乙烯氣體需要，用水浴加熱無法

達到，故B錯誤；

C.氨基酸分子內(nèi)的氨基與羧基反應(yīng)生成內(nèi)鹽，熔點較高，不易揮發(fā)，溶于水，微溶于熱乙醇，難溶

于有機溶劑，故C錯誤；

D.蔗糖、麥芽糖和乳糖的分子式都為，其中麥芽糖和乳糖為還原性糖，二者能發(fā)生銀鏡反

應(yīng)，而蔗糖不具有還原性，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故D錯誤。

4.糖類、油脂、蛋白質(zhì)是人類基本營養(yǎng)物質(zhì)，關(guān)于糖類、油脂、蛋白質(zhì)的說法正確的是

A.單糖可以發(fā)生水解反應(yīng)

B.油脂皂化是取代反應(yīng)，硬化也是取代反應(yīng)

C.氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)都具有兩性

D.飽和、溶液均可用于蛋白質(zhì)的鹽析

【答案】C

【解析】

A.單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)，故A錯誤；

B.皂化反應(yīng)是油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)，油脂的硬化是油脂和氫氣發(fā)生的加成

反應(yīng)，故B錯誤；

C.氨基酸分子中含有氨基和羧基，既能夠與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)；多肽、蛋

白質(zhì)是由氨基酸形成的，也含有氨基和羧基，故C正確；

D.硫酸銅是重金屬鹽，蛋白質(zhì)遇硫酸銅發(fā)生變性，故D錯誤。

故選：C。

5.郵票被譽為國家名片，新中國化學(xué)題材郵票是我國化學(xué)史不可或缺的重要文獻。下列說法正確

的是

A.郵票甲中的人物是侯德榜，創(chuàng)立了中國人自己的制堿工藝索爾維制堿法

B.郵票乙中的圖是用橡膠生產(chǎn)的機動車輪胎，塑料、橡膠和纖維被稱為三大合成材料

C.郵票丙中的圖是顯微鏡下的結(jié)晶牛胰島素，我國首次合成的結(jié)晶牛胰島素屬于氨基酸

D.郵票丁是紀(jì)念抗擊非典的郵票，冠狀病毒可用紫外線、高溫等殺死

【答案】D

【解析】

A.侯德榜創(chuàng)立了中國人自己的制堿工藝侯氏制堿法，故A錯誤；

B.塑料、合成橡膠和合成纖維被稱為三大合成材料，它們不斷替代金屬成為現(xiàn)代社會使用的重要材

料，故B錯誤；

C.我國科學(xué)家在1965年首次合成了具有生命活力的蛋白質(zhì)--結(jié)晶牛胰島素，結(jié)晶牛胰島素屬于蛋白

質(zhì)，C項錯誤；

D.病毒為蛋白質(zhì)，而紫外線、苯酚溶液、高溫加熱均可以使蛋