2.4.3 氨基酸和蛋白质 教学设计-鲁科版选择性必修3

第二章能团与有机化学反应 烃的衍生物第二章能团与有机化学反应 烃的衍生物第三节羧酸氨基酸和蛋白质第3课时氨基酸和蛋白质在以往的中学化学教材中很少讨论取代羧酸，但取代羧酸在生产、生活中有着极为广泛的应用。例如氨基酸是有氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸，他是合成多肽、蛋白质的基石；另外，生活中常见的乳酸、柠檬酸等都是取代羧酸。因此本节以氨基酸为代表初步介绍了取代羧酸的性质，同时又以氨基酸为核心介绍了蛋白质的构成及性质，本节内容以化学必修教材内容为基础，从化学本质上揭示氨基酸是怎样构成蛋白质的，以及蛋白质为什么会具有复杂多样的生理活性。通过这部分的学习，学生可以感受化学与人类的生命活动息息相关，化学工作者为生命科学的发展做出了巨大贡献。宏观辨识与微观探析：能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化，认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异，发展的化学学科核心素养。科学态度与社会责任：认识蛋白质是生命活动的物质基础，是人体必需的营养物质，但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康，要合理安排饮食，注意营养搭配。感受化学与人类的生命活动息息相关，化学工作者为生命科学的发展做出了巨大贡献。氨基酸和蛋白质结构和性质课件素材、学案【知识回顾】根据学案回顾有关羧酸衍生物的概念、酯类的性质等知识。【投影】【板书】二.氨基酸和蛋白质【联想质疑】蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者。多肽也是一种在生命过程中有着重要作用的物质。蛋白质和多肽都由氨基酸组成。蛋白质和多肽有什么区别？它们与氨基酸有什么关系？究竟是什么样的结构决定着蛋白质具有丰富的生理功能？【投影】【板书】1.氨基酸【自主阅读】阅读教材P97,了解氨基酸的结构和性质【讲述】氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。官能团为氨基和羧基，分子中氨基和羧基都连在同一个碳原子上的氨基酸为α-氨基酸。【投影】【讲述】常见的α-氨基酸又甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸【投影】【讲述】人体内组成蛋白质的常见氨基酸有20种，其中有8种是人体不能合成的，称为必需氨基酸，肉、蛋、鱼、奶、豆类食物是人体必需氨基酸的主要来源。【质疑】根据氨基酸的官能团推测氨基酸可能具有的性质。【讲述】氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2。氨基酸既能与酸反应生成盐，又能跟碱反应生成盐。【投影】【练习】根据氨基酸的解离示意图，写出甘氨酸分别和盐酸和氢氧化溶液反应的化学方程式。【投影】【展示】【自主阅读】阅读教材P98,了解有关肽键、多肽的含义。【板书】2.多肽【讲述】一个α氨基酸分子的羧基与另一个α氨基酸分子的氨基脱去一分子水所形成的酰胺键称为肽键，所生成的化合物称为肽。【投影】【讲述】由两个氨基酸分子脱水缩合形成的是二肽，由三个氨基酸分子脱水缩合形成的是三肽，以此类推。二肽及以上均可称为多肽。【练习】写出甘氨酸与丙氨酸生成二肽的反应方程式。【思考】（1）下图多肽链属于肽，形成该化合物的氨基酸有种，含有肽键的数目是。（2）甘氨酸与丙氨酸最多能形成几种二肽，写出其可能的结构简式。（3）由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。【总结】由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。【自主阅读】阅读教材P98—99,了解有关蛋白质、酶的结构和特性。【板书】3.蛋白质【讲述】蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素，属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。蛋白质由α氨基酸分子按一定的顺序以肽键连接起来的生物大分子，官能团为肽键。α－氨基酸是构成蛋白质的结构单元，其分子的排列顺序决定了蛋白质的功能。【提问】什么是蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构、四级结构？【投影】【讲述】α－氨基酸分子脱水缩合形成的多肽是按一定顺序排列的链状结构，这种顺序就是蛋白质的基本结构，也称蛋白质的一级结构。【投影】【讲述】在一条多肽链中，不相邻的碳氧双键和氮氢键之间可以形成氢键，使多肽链具有规则的结构，这就构成了蛋白质的二级结构，主要有α-螺旋和β-折叠两种形式。【投影】【讲述】在蛋白质二级结构的基础上，同一条多肽链中的氨基酸残基之间可以形成氢键、二硫键（-S—S-）等，使二级结构再按照一定的形状卷曲，这就是蛋白质的三级结构，它是一种三维的空间结构状态。【投影】【讲述】由几条相同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的均一四级结构，由几条不同的多肽链组成的空间结构状态称为蛋白质的非均一四级结构。它们是蛋白质分子具有一定生物学功能的高级结构。【投影】【回顾思考】回顾必修内容，思考总结蛋白质的主要性质由哪些？【投影】【讲述】酶是一种高效的生物催化剂，大多数酶属于蛋白质。酶催化的主要特点是：（1）需要比较温和的条件；（2）具有高度的专一性；（3）效率非常高。【讲述】探索生命的奥秘自古以来就是人类的梦想。蛋白质作为生命存在的形式，一直是生命科学研究的焦点，我国科学家在此研究领域中作出了巨大贡献。请大家阅