第三节 蛋白质和核酸

普通高中课程标准实验教科书—化学选修第五册[人教版]

第四章生命中的基础有机物质

第三节蛋白质和核酸

教学目的

1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。

2.了解蛋白质的组成、结构和性质，理解人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中作用。

教学重点：蛋白质和氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。

教学难点：蛋白质的化学组成，相对分子质量，基本组成单位，分子结构，主要功能。

探究建议：

1、实验：酶的催化作用。

2、阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。

3、实验：蛋白质的性质。

课时划分：两课时

教学过程：

第一课时

[导入]同学们，你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你们看多利长得多漂亮、健壮。它是应用克隆技术的成果。

由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位：我国的人类基因组研究获重大进展；第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。

在十大科技进展中与蛋白质、生物工程相关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。

今天我们就一起来学习相关蛋白质和核酸的知识。

[板书]第三节蛋白质和核酸

[问题]α-氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗？有哪些？

[回答] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。

[板书[一、氨基酸的结构与性质

1．氨基酸的概念

[讲解]赖氨酸的结构简式：

—NH2叫氨基。能够看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基。

[定义[羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。

[讲解[蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。

例如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：

[练习]试写出下面氨基酸的结构简式：

（1）丙氨酸（α-氨基丙酸）（2）苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸）

[设问[看以上氨基酸的结构式中都有哪些官能团？

官能团决定有机物的性质。氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2，应具有什么性质？

[观察、思考，得出氨基酸的性质] -COOH和-NH2既有酸性又有碱性。

[板书]1、氨基酸的两性

（1）既能与酸反应又能与碱反应与碱反应，如：

2、成肽反应

[讲解] 两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。很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）。

[填一填]两个氨基酸分子（能够相同也能够不同）在存有下加热，通过一分子的和另一分子的脱去，缩合形成含有的化合物，称为成肽反应。

[练习]1．书写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式。

2．书写出氨基乙酸与α-氨基丙酸脱水而成二肽的方程式。

[讲述]一般多肽与蛋白质在分子量上有区别。当分子量小于10000时是多肽；当分子量大于10000时是蛋白质。

[板书]三、蛋白质的结构与性质

[讲述]蛋白质在希腊文Proteios的意思是“第一”，即蛋白质是生命的基石。

存有：动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存有于植物的种子里。

组成：蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。

[讲解] 蛋白质的结构

[总结]蛋白质的一级结构是指： （,一

级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构）。

蛋白质的二级结构是指： （蛋白质的二

级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构）。

蛋白质的三级结构是指： （蛋白质的三

级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构）。

[小结]略。

[作业]P 941、2、3

[课堂练习]

1. 正常人的血红蛋白由两条α链（各有141个氨基酸）和两条β链（各有146个氨基

酸）构成，问在血红蛋白中有多少个肽键

A. 140

B. 145

C. 574

D. 570

2. 蛋白质中的氨基酸分子相互间常见的结合方式称为_______，连接两个氨基酸分子的

肽键可表示为

A. 缩合 —CO —NH —

B. 缩水 —CO —NH —

C. 缩合 —CO —CHH —

D. 缩水 —COO —NH —

3. 20种氨基酸的平均分子量为128，由80个氨基酸构成的蛋白质，其分子量约为

A. 10240

B. 10112

C. 8818

D. 8800

4. 血红蛋白分子中含574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分

子数和形成的肽键的数目分别是

A. 573和573

B. 573和570

C. 570和573

D. 570和570

5. 某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有—NH 2和—COOH 的数目至少为

A. 110、110

B. 109、109

C. 9、9

D. 1、1

6. 氨基酸的通式是________。甲、乙两个氨基酸缩合时，一个氨基酸的________和另

一个氨基酸的________相连，失去的一分子水中的氧来自________，氢来自________，形成的化学键叫________。100个氨基酸形成的肽链，有________个肽键。

7. 根据下列图表，回答问题。

（1）该图中，A 为________，B 为________，C 为________。

（2）该图示为________肽化合物，有________个肽键。

（3）该化合物由________个氨基酸分子失去________分子水而成，这种反应叫______。

（4）图中R 、R'、R''表示氨基酸种类不同，是因为R 基的________不同。

8、牛奶中的蛋白质实行下列实验：取30mL 鲜牛奶，用盖尔达法分解蛋白质 浓42SO H (NH 4)2SO 4 浓NaOH 溶液 NH 3）用0.5mol/LH 2SO 4溶液50mL 吸收氨后， 水蒸气蒸馏

剩余的酸用1mol/L 的NaOH 溶液中和，此时需要NaOH 溶液38mL 。

(1)30mL 鲜牛奶中共含有多少g 氮？

(2)如果蛋白质中含氮16%（质量分数），计算牛奶中蛋白质的质量分数（牛奶密度为