loading人教版选修5高二年级第四章生命中的基础有机化学物质
第三节蛋白质和核酸第一课时教学设计3
【教学目标】
1.掌握氨基酸的性质和肽的形成。 2.掌握氨基酸是多官能团化合物 【教学过程】
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) α—氨基酸（向学生介绍α、β位）：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物。 (3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。
[板书] 2、氨基酸的结构：α—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 α—氨基丙酸 丙氨酸 α—氨基苯丙酸 苯丙氨酸 α—氨基戊二酸 谷氨酸
[板书] 4、氨基酸的性质：
(1)与酸反应：
(2)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] (3)成肽反应：
[微观模拟]播放肽键形成的flash动画。
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
[微观模拟]播放多肽形成的flash动画。
[展示]成肽反应
[讲述] 氨基酸 → 多肽 → 蛋白质，蛋白质的结构和性质下节课再学习。
[讲]两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。许多氨基酸分子彼此脱水生成的化合物叫多肽。肽键(-CO-NH-)是一种酰胺键。如：
[板书]肽键：羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基酸分子的化学结构（—NH—CO—）称为肽键。
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物（由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为多肽）。
［讲］氨基酸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，叫做成肽反应。成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。
二、氨基酸的结构与性质小结
1.组成和结构
氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代后的产物，因此氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸，其通式可写为
。
2．性质 (1)物理性质 溶剂 溶解性 (2)化学性质 水 大多数能溶 强酸或强碱 能溶 乙醇、乙醚 难溶
3．常见的氨基酸 俗名 甘氨酸 丙氨酸 结构简式 H2N—CH2COOH 系统命名 氨基乙酸 α-氨基丙酸 谷氨酸 苯丙氨酸 2-氨基-1,5-戊二酸 α-氨基苯丙酸
三、氨基酸的功效与作用
氨基酸我们都很熟悉，它是构建生物机体的众多生物活性分子之一，还是构建人体细胞、修复人体组织的基础材料。氨基酸的作用比较多，平时我们关注的比较少，因此忽略了它。那么你对氨基酸的副作用了解多少呢？目前，科学家们已经发现天然的氨基酸有300种，其中基本氨基酸有二十个品种，比较常见的氨基酸有苏氨酸、赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸，人体不能够自己制造的氨基酸，我们称为必须氨基酸，因此，需要由食物来提供。下面就随着小编一起来了解氨基酸的作用吧
1.氨基酸是构成蛋白质的基本单位，赋予了蛋白质特定的分子结构形态，使蛋白质子具有生化活性。蛋白质它是生物体内最重要的活性分子之一，包括催化代谢的酶。氨基酸中所含有的谷氨酸，它是我们人体中重要的一种营养成分，而且还有治疗肝病、精神病和神经系统疾病的功效，对治疗精神分裂症、肝病、神经衰弱均有非常好的效果。
2.氨基酸的作用有很多，它能够将我们人体内有毒物质排出体外，有效的减轻辐射、污染对人体所造成的伤害。排除机体在剧烈的运动以后体内的代谢产物，从而具有促进精神、机体、肌肉等多方面的快速恢复，因此对提高机体机能有很好的帮助。
3.氨基酸适合缺乏蛋白质和体弱的病人服用。每一种药物都有一定的服用量，如果过量服用就会引起各种不良的反应。根据相关专家指出，氨基酸如果过量服用会发肥胖症、提高糖尿病的发病率等。因此，大家在服用的时候一定要根据实际情况而定或者咨询相关医生。 四、氨基酸是从哪里来的
机体内氨基酸来历首要有两有些，一有些经食物蛋白质消化吸收而进入体内被分化成氨基酸，另一有些则是体内安排蛋白质分化发生的氨基酸。这两有些氨基酸一同，参加蛋白质组成和代谢，保持安排更新及成长、发育。打氨基酸能弥补能量吗? 人体所需的能量来历于三大物质，即碳水化合物、脂肪和蛋白质三大养分素，其间能量的2/3要靠碳水化合物来供给，蛋白质由于有更重要的效果，所以机体只需它供给约1/10的能量。若是用蛋白质供给首要的能量，就比如把红木当柴烧，而不是做家私，既不合理又不经济。
从食物中取得所需求的各种养分物质，是咱们身体的基本功用。只需机体消化吸收功用正常，经过正常膳食不光能够满意机体对氨基酸的需求，一起也能满意机体的能量需求。盲目输氨基酸，能够会超越机体对氨基酸的用量，机体用不了那么多，就得代谢掉，那么在代谢进程中还会发生有害物质，加剧肾脏担负，有损安康。
五、检测题
1.青霉素是医学上一种常用的抗生素，在体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，其结构简式如图所示(分子中的—SH与—OH具有类似性质)。下列关于青霉氨基酸的推断合理的是()
A．青霉氨基酸分子中所有碳原子均在同一直线上 B．青霉氨基酸只有酸性，没有碱性 C．青霉氨基酸分子间能形成多肽
D．1mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5molH2
2.根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，
对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为的是()
A．半胱氨酸属于α-氨基酸 B．半胱氨酸是一种两性化合物
C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
，则下列说法不正确
D．溶液加热时可放出一种碱性气体
3.现有一多肽，其分子式为C55H70O19N10，将其彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸(H2N—CH2COOH)，丙
氨酸()，苯丙氨酸()，谷氨酸
(
数目分别是( )
A．10,4,3 C．9,4,3
)，则该多肽中所含肽键的数目以及水解后得到的谷氨酸和苯丙氨酸的
B．10,3,4 D．9,3,4
4.关于生物体内氨基酸的叙述错误的是()
A．构成蛋白质的氨基酸的结构通式是B．人体内所有氨基酸均可以互相转化 C．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
D．人体内氨基酸分解代谢终产物是CO2、H2O和尿素
5.紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。
A： (C6H5—是苯基)
B：R—OH(R是一个含C、H、O的基团)
(1)A可在无机酸催化下水解，其反应方程式是_____________________________________________；
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在(填希腊字母)________位； (3)写出ROH的分子式：____________。
6.蛋白质是构成生命的基础物质，而氨基酸又是构成蛋白质的基石，最简单的氨基酸的结构简式是____________；该氨基酸形成的二肽的结构简式是________________；将该氨基酸溶于酸性溶液形成的微粒的结构简式是________________；将该氨基酸溶于碱性溶液形成的微粒的结构简式是________________。
参考答案
1. 【解析】分子中含有—NH2，有碱性；除了—COOH外，还有—SH可以与Na反应，所以生成的H2为1 mol。 【答案】C
2. 【解析】由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α-氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应
是氨基与羧基反应的结果：；
因为出氨气。
是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子在加热条件下反应会放
【答案】C
3. 【解析】四种水解产物的1个氨基酸分子中均含有1个氨基，而1个多肽分子中含有10个氮原子，所以10个氨基酸分子脱去9个水分子，形成了9个肽键；如果各氨基酸分子均含有1个—COOH，则十肽分子中含有的氧原子为20－9＝11个，而实际含有19个，多出的这8个氧原子必然是由含有两个羧基的谷氨酸造成的，即1分子多肽水解得到的谷氨酸分子的个数为8/2＝4个。苯丙氨酸分子中含有9个碳原子，而4个谷氨酸中含有20个碳原子，十肽分子中共含有55个碳原子，则剩余三种氨基酸所含有的碳原子数为35个，最多水解产生的苯丙氨酸分子为3个，经过验证可确定1分子多肽水解得到的苯丙氨酸分子为3个。综上所述，答案为C。
【答案】C
4. 【解析】生物体内的蛋白质的基本组成单位是各种α-氨基酸，其α-氨基酸的通式为
；
人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素；两个氨基酸脱水缩合可形成二肽；在人体内能够通过转氨基作用形成的只有12种非必需氨基酸，还有8种必需氨基酸必须从食物中摄取，因此“人体内所有氨基酸均可以相互转化”的说法是错误的。
【答案】 B
5. 【解析】化合物A中存在—NH—CO—原子团，其酸性催化水解应在NH—CO之间发生，其中—NH—转变成—NH2，—CO—转变成—COOH，前者得到β-氨基酸，因而不是构成天然蛋白质的氨基酸，醇B的分子式可由紫杉醇的分子式与酸A的分子式相减，再加上1分子水而得出。
【答案】 (1)
H＋H2O――→
＋
＋C6H5—COOH
(2)α (3)C31H38O11
6. 【解析】最简单的氨基酸是甘氨酸()，分子中含有一个—NH2和一个—COOH，既具有酸性又具
有碱性，可与酸或碱发生中和反应生成对应的盐，也可在分子间发生反应生成二肽、多肽等。
【答案】
不论何时，都要尽可能让思考与反省预见到突发的激情，这于审慎者可轻而易举做到。心烦意乱之时，首先要做的就是意识到这一点。先控制住自己的情绪，下决心不再使之加剧。有了这种高明的防范，就能很快终止怒气。要懂得制怒之法，且止息于当止之时：奔跑时停下来最难；狂怒时保持头脑清醒也一样难。过分激动，不论程度高低，都会影响理智。一旦对发怒有了这种警醒，就不会使你因怒气而失控，也不会使你损害良好的辨别力。谨慎地驾驭情绪，就能很好地控制它。你将是马背上第一个理智的人。智者最没有耐性，因为学识减少了他们的耐心。知识渊博的人很难被取悦。俄庀泰特斯告诉我们，生活最重要的准则在于懂得如何忍受一切。他认为这是智慧的一半真谛。容忍愚蠢需要极大的耐心。就应当独处。
有时最令我们痛苦的人正是我们最依赖的人，
耐心能带来无可估量的内心平静；而内心平静是世间的福祉。不懂得如何容忍他人的人如果还能忍受他自己的话，这帮助我们战胜自我。