葉翁婉月
摘要:氨基酸是學(xué)生高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了更加清晰、直觀地描述氨基酸的概念及物質(zhì)特征,本文結(jié)合實(shí)例,闡述了氨基酸知識(shí)的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:高中生物 實(shí)例 氨基酸
蛋白質(zhì)是高中生物知識(shí)較重要的一點(diǎn),更是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。由于高一學(xué)生沒有接受過有機(jī)化學(xué)的教學(xué),所以無法從更深層面了解氨基酸知識(shí)。為此,筆者結(jié)合生活實(shí)例,分享這部分內(nèi)容的教學(xué):
一、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
氨基酸的種類很多,而且每種氨基酸的結(jié)構(gòu)都存在一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),這種氨基和羧基會(huì)與同一個(gè)碳原子相連。從描述上看,氨基酸的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,但是學(xué)習(xí)中,很多學(xué)生往往無法準(zhǔn)確理解氨基酸的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致書寫錯(cuò)誤。
筆者借助書本上氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,將它與人體結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng),幫助學(xué)生更好地認(rèn)知氨基酸。如圖1所示,氨基酸通式的結(jié)構(gòu)是上下左右中的形式,我們將最上面的R基想象成人的頭部,把左邊的氨基想象成人的左手,把右邊的羧基想象成人的右手,把下面的氫基想象成人的下肢,把氨基酸通式結(jié)構(gòu)中的“C”想象成人的胸膛。根據(jù)人體組織結(jié)構(gòu),R基、氨基、羧基、氫原子都與中間的“C”相連,這種形象的借喻能夠幫助學(xué)生很好地認(rèn)識(shí)氨基酸通式的結(jié)構(gòu)形式。
解決問題時(shí),學(xué)生腦中會(huì)浮現(xiàn)出人體類比結(jié)構(gòu)樣式,這有助于學(xué)生找到解題的突破口。
例1.下面給出了四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式,有( )項(xiàng)是氨基酸的結(jié)構(gòu)式?
解析:由課程學(xué)習(xí)內(nèi)容可以知道,要構(gòu)成氨基酸,至少需要一個(gè)氨基和一個(gè)羧基同時(shí)連在同一個(gè)碳原子上面,就像人體的左手和右手,兩者必不可少。查看題中給出的四種物質(zhì)結(jié)構(gòu)式,發(fā)現(xiàn)第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)都滿足要求,所以本題共有三種物質(zhì)屬于氨基酸。
二、氨基酸分子之間的縮合
氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)物質(zhì),但蛋白質(zhì)不止一個(gè)氨基酸分子,我們需要考慮蛋白質(zhì)中多個(gè)氨基酸分子之間是以怎樣的方式和形式構(gòu)成的。根據(jù)氨基酸分子的縮合知識(shí)點(diǎn)了解到,當(dāng)氨基酸與氨基酸進(jìn)行縮合,其中一個(gè)貢獻(xiàn)一個(gè)羧基,另一個(gè)貢獻(xiàn)一個(gè)氨基,由羧基和氨基進(jìn)行相連并失去一個(gè)水分子,進(jìn)而鏈接了兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵就是肽鍵(-NH-CO-)。
氨基酸分子之間的縮合問題一直是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn),學(xué)生不理解“肽鍵”的概念,也不明白為什么選擇氨基和羧基進(jìn)行鏈接。曾有學(xué)生提出疑問:“為什么不是兩個(gè)氨基酸的氨基和氨基相連,或者羧基和羧基相連?”
為了更加清楚直觀地進(jìn)行描述,我們可以圖2作為參考。將圖中兩個(gè)小孩分別看作兩個(gè)氨基酸分子,他們的手相連的地方看作是“肽鍵”。由圖示可以形象地了解到為什么是一個(gè)氨基酸分子的氨基(左手)和另一個(gè)氨基酸分子的羧基(右手)相連。
例2.已知有多個(gè)氨基酸分子縮合而成的肽鏈,且該肽鏈中一共有151個(gè)肽鍵,那么縮合完成后的分子中存在氨基和羧基的數(shù)目至少有( )
A.152;152 B.151;151 C.1;1 D.2;2
解析:結(jié)合題意進(jìn)行類比假設(shè),上文中已提及用小孩手拉手比喻氨基酸分子之間的縮合情況。例2中有151個(gè)肽鍵,則說明有152個(gè)氨基酸分子進(jìn)行了縮合。這152個(gè)肽鍵每相鄰之間會(huì)形成一個(gè)肽鍵,只有最前端和最后端的氨基酸分子會(huì)剩余一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。而且,題目問的是“至少”的情況,我們就要考慮如果氨基酸的R基上沒有出現(xiàn)任何氨基或羧基,由此可得答案為選項(xiàng)C。
三、結(jié)語
本文從氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氨基酸分子之間的縮合問題展開論述,結(jié)合人體構(gòu)造借喻對(duì)象,生動(dòng)描述了氨基酸通式的結(jié)構(gòu)特征,幫助學(xué)生加深了對(duì)氨基酸知識(shí)點(diǎn)的理解,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
(作者系湖北省武昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三5班學(xué)生)