《5、羧酸氨基酸和蛋白质》优质课教案设计

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我们把羧酸烃基上的H原子被氨基取代的产物叫做氨基酸，以乙酸为例，取代后的产物叫做甘氨酸。但如果羧酸的碳链更长，氨基应该取代哪个碳原子上的氢原子呢？此时，我们就要对碳原子进行编号，从离羧酸最近的碳原子开始一次编为α、β、γ、δ……氨基取代α-C原子上的H形成的氨基酸我们称之为α-氨基酸，而组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。

α-氨基酸的结构简式可以表示为。

刚刚那张PPT上所展示的就是我们常见的几种α-氨基酸，在教材第80页。

同样遵循我们之前学习的主线，我们先从物理性质学习。

天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高（200-300℃熔化分解）。能溶于强酸或强碱溶液，除少数外一般都能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。

氨基酸为什么能够溶于强酸或强碱溶液中呢？氨基酸又具有哪些性质、能够发生哪些反应呢？我们来看氨基酸的结构简式，氨基酸中含有的-COOH是酸性基团，-NH2是碱性基团。官能团的性质决定化合物的性质，故氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。请一位同学到黑板上书写甘氨酸分别与HCl和NaOH反应的方程式。

不要忘记氨基酸与碱反应的产物中还有水。

请同学们练习书写谷氨酸分别与HCl和NaOH反应的方程式，谷氨酸的结构式还记不记得？

我们再来看氨基酸的结构简式，同一个碳原子上同时连有两个官能团，这样的物质我们之前还学习过一个——乳酸，乳酸可以发生分子内或是分子间的脱水反应，可以形成直链化合物也可形成环状化合物。

请同学们类比乳酸的脱水反应，写出甘氨酸发生反应的方程式（请一位同学到黑板上来写）。

氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的-NH2和另一分子的羧基间脱去一分子的水缩合而成的含肽键的物质的反应我们称之为成肽反应，产物为二肽。

两个氨基酸分子脱去一分子水，生成含一个肽键的二肽。

羧酸和醇可以生成酯，酯可以水解变回羧酸和醇。肽键的性质与酯基相似，两分子氨基酸可以生成二肽，二肽可以水解变回氨基酸。

这个二肽两端有自由的-COOH和-NH2，二肽还可以继续和其他氨基酸分子脱水形成三肽、四肽乃至更长的肽链。

那么n个氨基酸分子脱去（n-1）个水分子形成n肽，其中就含有（n-1）个肽键。

多种氨基酸分子按不同的顺序以肽键结合形成千百万种具有不同理化性质和生理活性的多肽链，其中分子量在10000以上的并具有一定空间结构的多肽称之为蛋白质。

蛋白质中除了含有C、N、O、H元素外，还含有S、P以及一些微量金属元素Fe、Cu、Zn、Mn等。

蛋白质的结构分为四级，其中氨基酸的成肽反应是构成蛋白质的一级结构，请同学们阅读教材第88页，了解蛋白质的四级结构。

请同学们看一下第88页的第二幅图，图中表明蛋白质分子内存在着氢键，蛋白质中有很多电负性强的原子（N和O），形成的氢键对蛋白质的二级结构起稳定作用。

那哪里有蛋白质呢？除了豆制品、奶制品、蛋制品中含有较多蛋白质外，其实动物体的毛发、皮肤、手蹄都含有较多蛋白质。

那蛋白质能够发生什么反应呢？我们说结构决定性质，形成蛋白质的多肽链的两端有自由的-COOH和-NH2，故蛋白质也具有两性。

有一些人体需要的蛋白质无法通过食物补充，但人体内的各种蛋白酶可以使蛋白质水解成各种氨基酸，再在体内合成所需的蛋白质。这就是蛋白质水解的过程。蛋白质的水解其实就是肽键的水解。在酸、碱或酶的作用下，蛋白质先水解成相对分子质量较小的肽类，最终再逐步水解得到各种氨基酸。

除了这两个性质外，蛋白质还有很多的性质，接下来我们通过实验学习蛋白质的性质。

取适量鸡蛋清溶液，加入某种盐溶液，有白色沉淀析出，取少量加入蒸馏水，白色沉淀又溶解了，你们知道老师加入了什么物质么？有同学预习的很到位，老师加入的是饱和(NH4)2SO4溶液。除了(NH4)2SO4能产生这个现象外还有硫酸钠、氯化钠，以及习题集上提到的硫酸镁、硫酸钾等轻金属盐。

少量的盐溶液可以促进蛋白质的溶解，但加入的盐溶液浓度达到一定程度时，蛋白质的溶解度反而降低了而从盐溶液中析出，我们把这种作用称为盐析。