- 1 - 第三节 蛋白质和核酸
学习目标
核心素养
1.了解氨基酸的组成和结构,知道氨基酸的两性。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
4.认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系。 1.从微观官能团的角度理解氨基酸、蛋白质性质和核酸的性质,形成结构决定性质的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。(宏观辨识与微观探析)
2.从蛋白质的性质出发,具有较强的问题意识,设计实验方案,并能对实验进行评价和优化。(科学探究与创新意识)
3.认识蛋白质和核酸在生命科学发展中的重要应用,感受化学对社会发展的重大贡献。(科学态度与社会责任)
一、氨基酸的结构与性质
1.概念和结构:
(1)概念:羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
(2)结构:α-氨基酸的结构简式为,官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
(3)常见的氨基酸。
俗名 结构简式 系统命名
甘氨酸 α-氨基乙酸
丙氨酸 α-氨基丙酸
谷氨酸 2-氨基 -1,5-戊二酸
苯丙氨酸 α-氨基苯丙酸
2.氨基酸的性质: - 2 - (1)物理性质。
颜色状态
熔点
溶解性
水 强酸或强碱 乙醇、乙醚
无色晶体 较高 大多数能溶 能溶 难溶
(2)化学性质。
①两性。
氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基,是两性化合物,因而能与酸、碱反应生成盐。
a.α氨基酸与盐酸的反应:
。
b.α氨基酸与氢氧化钠的反应:
。
②成肽反应。
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物的反应,称为成肽反应。例如,
氨基酸二肽或多肽蛋白质。
【微思考】既能与酸反应,又能与碱反应的物质有哪些?
专题5 生命活动的物质基础
第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸
课前预习
情景导入
1.蛋白质的水解产物是氨基酸，天然蛋白质的水解产物都是α-氨基酸。
鸡蛋白溶液、大豆蛋白溶液中，加入浓的Na2SO4溶液时会有沉淀析出，再继续加入蒸馏水后，沉淀又溶解，又构成蛋白质溶液。但加入甲醛或加热时，也能析出沉淀，再继续加入蒸馏水后，沉淀不能继续溶解。这些都是蛋白质的特性。
酶是一类具有催化作用的蛋白质，在人类的生命中起着举足轻重的作用，是天然的最有效的生物催化剂。在生命活动中，新陈代谢以及与遗传信息传递和表达有关的所有化学变化都是在酶的催化作用下进行的。
2.核酸有两种类型即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，基因全部由核酸组成，基因控制着生物从诞生到死亡的全部代谢过程，基因指导着蛋白质、酶、激素及一切生理活性物质的合成、分解，控制着生物体的生长、发育、繁殖、复制，同时自身也处于不断地代谢中。基因的代谢实际上就是核酸的代谢，核酸的代谢决定了整个生命过程的兴衰。人类基因组拥有大约32亿对碱基，不同人的基因组中碱基对序列的99.9%都是一样的，只有不到千分之一的序列有所不同。
知识预览
一、氨基酸
1.蛋白质是构成生命的基础物质，它是由多种不同的________构成的，而核酸对蛋白质的生物合成又起着决定的作用。因此，研究这些基本的生命物质的结构和性质，有助于揭示生命现象的本质。
2.蛋白质是由氨基酸构成的，迄今人类在自然界已发现数百种________，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约有________，并且绝大多数是________，除甘氨酸外，α-氨基酸都是________，构成天然蛋白质的α-氨基酸都是________。
3.由于氨基酸的系统命名通常比较烦琐，实际使用较多的是其俗名。在表示多肽和蛋白质结构时，普便使用的是氨基酸的缩写，通常情况下，氨基酸的英文缩写取其英文名称前三个字母，中文缩写则将其俗名中的“氨酸”省略。如甘氨酸的英文缩写为________，中文缩写为“甘”；亮氨酸的英文缩写为________，中文缩写为________。
蛋白质和核酸
年级 高二 科目 化学 主备教师 日期
课题 4-3 蛋白质和核酸 课时 4课时
参与人员
1、确定本周课程教学内容
内容和进度：第三节 蛋白质及单元复习
第一课时：氨基酸（第一课时）
第二课时：蛋白质（第二课时）学生分组实验：蛋白质的变性、颜色反应、蛋白质的鉴别及核酸；
第三课时：《蛋白质习题讲评》
第四课时：第四章复习
2、教学目标：
了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；
通过学生动手实验培养操作技能与观察能力，使之正确进行实验分析，从而加深对概念的理解，并抽象形成规律性认识。 培养学生通过观察实验现象，进行分析、推理，得出结论的思维能力
教学重点：氨基酸和蛋白质的性质
教学难点：氨基酸的性质
3、资料准备：
选修5《有机化学基础》教材、《步步高》、实验药品、仪器、视频
4、新课授课方式（含疑难点的突破）：
引言部分就蛋白质在生物界里的广泛存在作了简单的介绍，强化了蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命的重要结论。本节有四部分内容，第一部分介绍的是组成蛋白质的基本结构──氨基酸的结构与性质，应注重强调氨基酸是多官能团化合物的特点。第二部分应借助模型、图片、多媒体等手段，帮助学生了解蛋白质的结构，通过学生分组实验，体会蛋白质的性质。要多联系生活、生产和社会，渗透相关学科的知识，让学生真正了解蛋白质重要而广泛的用途，以体现化学教育的经济价值、社会价值和人文价值。第三、四部分对酶、核酸进行了常识性的介绍，不必讲的过深，应考虑到学生知识水平及接受能力。通过人工合成结晶牛胰岛素的重大成果，唤起学生的民族自豪感，激发学生对生命科学的研究和探索的强烈兴趣。在课时分配上，建议“氨基酸的结构与性质、蛋白质的结构与性质”“酶、核酸，蛋白质分组实验及教学评价反馈”各1课时。
第 1 页 4.3 蛋白质和核酸
4.3.1 氨基酸的结构与性质
[教学目标]
1.认识常见的氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸。
2.知道氨基酸的两性、成肽反应；认识人工合成多肽的意义。
[重点] 氨基酸的性质
[难点] 氨基酸的结构特点
一、知识回顾
1．蛋白质是重要的营养物质
它由不同 按不同的排列顺序互相结合而构成的高分子化合物。因此可以说氨基酸是蛋白质的基石。蛋白质分子里含有未缩合的 和氨基(—NH2)。
2．迄今人类在自然界已发现数百种氨基酸，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约有 种，并且绝大多数是 ，举出几种常见的氨基酸：
二、新课导入
探究点一 氨基酸的结构
1．写出下列氨基酸的结构简式
甘氨酸： ；丙氨酸： ；
苯丙氨酸： ；
谷氨酸： 。
(1)氨基酸分子中含有的官能团是 和 ，属于取代羧酸。
(2)从结构上看，氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的H被 取代的产物。
2．天然氨基酸均为 ，结构简式可表示为 。下列氨基酸的系统名称是：甘氨酸 ；丙氨酸 ；苯丙氨酸 ；谷氨酸 。
[归纳总结]
(1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸。
(2)氨基酸分子中共有的官能团是—NH2和—COOH。
[当堂检测]
1．某期刊封面上有如图所示的一个分子的球棍模型图，图中“棍”代表单键或双键或三键，第 2 页 不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种( )
A．卤代羧酸 B．酯 C．氨基酸 D．醇钠
2．分子式为C4H9O2N属于氨基酸的同分异构体数目为( )
