1、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) 氨基酸（向学生介绍、位）：羧酸分子里的氢原子被氨基取代的生成物。(3) 氨基酸是构成蛋白质的基石。板书 2、氨基酸的结构：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
2、甘氨酸 氨基丙酸 丙氨酸 氨基苯丙酸 苯丙氨酸 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。展示讲述 氨基
3、酸 多肽 蛋白质，蛋白质的结构和性质下节课再学习。成肽反应讲 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（NHCO）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
4、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氨基酸，其通式可写为。2性质(1)物理性质溶剂水强酸或强碱乙醇、乙醚溶解性大多数能溶能溶难溶(2)化学性质3常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸 丙氨酸氨基丙酸谷氨酸2氨基1,5戊二酸苯丙氨酸氨基苯丙酸三、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
5、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
6、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
7、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
8、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D1 mol青霉氨基酸与足量的金属钠反应生成0.5 mol H22. 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，则下列说法不正确的是()A半胱氨酸属于氨基酸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D溶液加热时可放出一种碱性气体
9、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(H2NCH2COOH)，丙氨酸()，苯丙氨酸()，谷氨酸()，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数目分别是()A10,4,3 B10,3,4C9,4,3 D9,3,44. 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
10、：ROH(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】C2. 【解析】由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基
11、在羧基邻位碳原子上，所以属于氨基酸；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出氨气。【答案】C3. 【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20911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8/24个。苯丙氨酸分
12、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】C4. 【解析】生物体内的蛋白质的基本组成单位是各种氨基酸，其氨基酸的通式为；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】B5. 【解析】化合物A中存在NHCO原子团，其酸性催化水解应在NHCO之间发生，其中NH转变成NH2，CO转变成COOH，前者得到氨基酸，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) H2OC6H5COOH(2)(3)C31H38O116. 【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】
