高一生物必修1中有关蛋白质教学的几个问题探讨(陕)

第1页共6页高一生物必修1中有关蛋白质教学的几个问题探讨四川省乐山市沐川县沐川中学（614500）胡克能在完成必修1《生命活动的主要承担者——蛋白质》一节的教学后，学生提出了许多问题，值得深思。这些问题，说明了学生是认真探究了的，不过，教师此时还要再指点提高才能让学生们弄明白。我将这些问题按顺序逐一探讨。1蛋白质的结构问题学生刚从初中上高中，初次接触有机物，感到无所适从。因此要遵循从简单到复杂的顺序。1.1讲清氨基酸的结构通式1.1.1组成元素：C、H、O、N,有的含有S。1.1.2结构通式：1.1.3分子式：C2H4O2N－R第2页共6页1.1.4氨基：—NH2，也可以是；羧基：，也可以是。1.1.5肽键：—CO—NH—,也可以是。1.2由氨基酸形成蛋白质1.2.1让学生读教材P21的图2－4《由氨基酸形成蛋白质的示意图》，理解：1.2.2先以两个氨基酸形成二肽的为例阐明脱水缩合的过程，如教材P22所示，再推广到三肽、多肽的情况。2对多肽结构的认识问题根据下列化合物的结构式分析完成下列问题：2.1该结构式中表示氨基的是（填序号），表示羧基的是（填序号）；共有个氨基，个羧基。2.2该化合物的氨基酸种类不同，是由决定的，其编—COOHCOOHNHH氨基酸二肽三肽多肽一条肽链盘曲折叠形成蛋白质几条肽链盘曲折叠形成蛋白质CONH第3页共6页号是。2.3该化合物称为，含个肽键，编号是。解析：本题为识图作答题，主要考查有关蛋白质分子结构的基础知识。氨基：—NH2羧基：—COOH肽键：。氨基酸种类不同是由R基团决定的。蛋白质是由氨基酸脱水缩合而成的，由肽键连接。由几个氨基酸氨基酸脱水而成的多肽就称作几肽。本题答案是：1.①⑦222.R基团②④⑧⑨3.四3③⑤⑥点评：学生能很容易地从氨基酸的结构通式中识别氨基和羧基，但是从氨基酸的结构通式的知识迁移到多肽中，部分学生感到困难。对于多肽中的氨基或者羧基，学生往往只能找到肽链两端的，存在于R基团中的，初次常会出错。学生很容易误认为含有几个肽键就是几肽。3有关多肽的计算问题3.1氨基和羧基数目的计算例．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有氨基和羧基的数目依次分别为A．2和2B．12和10C．1和1D．11和9解析：根据氨基酸的结构通式可知，800个氨基酸分子的R基中CONH第4页共6页的氨基有10个，羧基有8个。每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加上R基上的氨基和羧基，即：氨基总数为2+10=12个，羧基总数为2+8=10个。答案选B。点评：本题让学生感到困惑的是共有800个氨基酸，其中氨基总数却为810个，羧基总数为808个，百思不得其解。这其中的原因是，学生还不明白R基团上的氨基和羧基不参与肽键的生成。教师一定要强调生成肽键的氨基和羧基的具体位置以及肽链两端的氨基和羧基和羧基的情况，以便使学生弄清楚知识。3.2脱水（肽键）数目的计算3.2.1教材P24第3题：胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是：A．48个B．49个C．50个D．51个解析：第一种解法，从A、B两条肽链单独解出肽键数再求和。A链的肽键数目=氨基酸数目-1=21-1=20个；B链的肽键数目=氨基酸数目-1=30-1=29个。所以总数是20+29=49个。答案选B。第二种解法：根据公式计算。肽键数目=脱水数目=氨基酸总数-肽链条数。形成胰岛素的氨基酸总数是21+30=51个，由A、B两条肽链构成。所以肽键数目=51-2=49个。答案选B。3.2.2多个氨基酸分子缩合成含2条肽链的蛋白质时，相对分子第5页共6页质量减少了900，由此可推知此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是：A．52、52B．50、50C．52、50D．50、49解析：肽键数目=脱水数目=氨基酸总数-肽链条数，设此蛋白质分子所含的氨基酸数为n个，则肽键数为（n-2）个。氨基酸分子脱水缩合蛋白质时，相对分子质量减少，事实上是脱去了水分子，所以建立等式：18（n-2）=900，解得n=52，n-2=50,。答案：C。点评：善于思考的学生很容易明白由两个氨基酸形成二肽的脱水数和产生的肽键数，也很容易地得出由多个氨基酸形成多肽的脱水数和产生的肽键数，但是，他们及其容易地默许了形成的蛋白质都是由一条肽链构成的意识，却遗忘了蛋白质有多条肽链的情况。这是学生常犯的错误，在教学中提醒学生要多加细心。3.3相对分子质量的计算3.3.1由n个氨基酸分子形成含有m条肽链的蛋白质分子，已知这些氨基酸分子的平均相对分子质量是a，那么这个蛋白质分子的相对分子质量是。解析：脱水缩合可以简单写成下面的式子：由化学反应的质量守恒可知，形成的蛋白质分子的相对分子质量等于反应前的n个氨基酸分子的总相对分子质量【na】减去脱水缩合n个氨基酸分子脱水缩合蛋白质分子+水分子第6页共6页生成的水分子的总相对分子质量【18（n-m）】，所以答案是na-18（n-m）。3.3.2若某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质的过程中脱去水的相对分子质量为1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有条。解析：本题是上一题的逆过程。设蛋白质分子的相对分子质量为A,氨基酸分子数为n，肽链条数为m，氨基酸分子平均相对分子质量为a，由上一题的结论建立等式：A=na-18（n-m）。代入数据后就成为：11935=127n-1908解得n=109；18（109-m）=1908解得m=3，所以答案是3。点评：相对分子质量的计算需要一定的化学基础。第一题的计算只需顺序思维，难度较小。第二题是逆思维的，难度相对高些。其中学生计算的准确性和技巧性也会影响作答。