高中化学《选修5第二章第四节氨基酸和蛋白质》优质课教学设计、教案

氨基酸与蛋白质教学设计

本节目标

1.了解氨基酸的结构特点和主要化学性质。

2.了解二肽、多肽的概念。

3.了解蛋白质的结构和性质及酶的催化作用特点。

自主预习

一、氨基酸的结构和性质

1．氨基酸

(1)氨基酸概念：氨基酸是取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。

官能团为氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。

(2)天然蛋

白质水解后

均可得到

α 氨基酸，

即分子中氨

基和羧基连

在同一个碳

原子上，其

通式可表示

为常见α氨基酸有甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等，写出其结构简式：

甘氨酸：；

缬氨酸：；

苯丙氨酸：。

(3)氨基酸的解离形式

氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一种两性化合物，通常以两性离子形式存在。溶液的pH 不同，氨基酸分子可以发生不同的解离。

(OH－可以与—COOH 反应，可以与—NH 反应；H＋可以与—NH2 反应，也可以与—COO－反应) 依据上述知识，写出下列反应方程式：

a.与盐酸的反应：

b.与氢氧化钠反应：

2．多肽

(1)由一个α氨基酸分子的羧

， 基和另一个 α氨基酸分子的氨基脱去一分子水形成的酰胺键称为肽键，生成的化合物称为肽。例如

。

(2) 酰胺键的结构式为可简写为 ，又称

为 ，是一种官能团。

(3) 由 个氨基酸分子

脱去 3 个水分子形成的

是四肽，它含有 个肽

键。三肽以上均可称为

。

二、蛋白质的结

构和性质

1．蛋白质

(1) 是构成蛋白质的物质基础。

(2) 核心官能团是 ，相对分子质量在 以上，有的高达数千万。

(3) 形成原理：不同的 α氨基酸通过分子间脱水缩合形成肽键连接而成的高分子化合物；因此每种蛋白质都有唯一而确切的 α氨基酸的序列。

(4) 性质： 、两性、灼烧等。

(5) 生理功能：每种蛋白质都有一定的生理活性，且结构与生理功能是高度统一的。

2．酶

(1) 含义：酶是具有 活性，对许多 化学和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的 。

(2) 催化的特点：①需要比较温和的条件；在接近体温和 环境中，酶才能够发挥较好的催化作用。

②具有高度的专一性：某一种酶仅对某种物质的 反应起 作用。

③效率非常高：酶的催化效率是普通催化剂的 倍。

课堂探究一：氨基酸的性质

问题 1．有一多肽的结构如下：

该化合物属于几肽？有几个氨基和几个羧基？构成该化合物的氨基酸有几种？

问题2：甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下可发生反应生成链状二肽，能够生成二肽的种数是多少？

问题3：氨基酸分子可以通过肽键结合成二肽、三肽……，分析两分子氨基酸是否可以生成环状物质？以丙氨酸为例，请写出相关反应。

例1 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

D．与NaOH 溶液加热时可放出一种碱性气体

课堂探究二：蛋白质的性质

问题1．如何鉴别蛋白质？

问题2．医用酒精、84 消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？

问题3．在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等？

问题4.请区分盐析、变性、渗析。

例2 瑞典皇家科学院宣布，包括美籍华裔科学家钱永健在内的3 名科学家获得2008 年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(Green Fluoresent Protein 的英文名称的缩写)，下列对GFP 的结构和性质预测错误的是( )

A．GFP 可以溶于水，且其水溶液可以通过滤纸

B．为了防止GFP 变质，可以培养在福尔马林溶液

中

C．GFP 在一定条件下会发生水解，且水解产物一定只有α氨基酸

D．灼烧GFP 会产生烧焦羽毛的气味

本节强化训练

1．四种化合物：① NaHCO3、② Al(OH)3、③(NH4)2S、④ H2N—CH2—COOH，其中跟盐酸和NaOH 溶液都反应的是( )

A．只有②④ B．只有①②

C．只有①②③D．①②③④

2．下列说法不正确的是( )

A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应

B．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4己二烯和甲苯

C．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5 的水解产物是CH3CO18OH 和C2H5OH

D．天然蛋白质水解最终可以得到α－氨基酸

3. (1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有和。

(2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是，说明蛋白质中含有

元素。

(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3 溶液的方法除Cl－，这样操作错误的是

。

除去Cl－的方法是。

(4)浓HNO3 溅到皮肤上，使皮肤呈色，这是由于浓HNO3 和蛋白质发生了反应的缘故。

(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行，这是因为

。

(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是

，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液体少许，向其中加入1 mL ，加热至沸腾，溶液中生成，说明蛋白质存在。

作业：

1、学案

2、同步练习册