老师:各位同学大家好,我是来自首都师范大学附属利泽中学的王源老师。今天我们来学习选择性必修三、有机化学基础第二章第四节缩酸、氨基酸和蛋白质第三课时,蛋白质是生命的物质基础,是生命活动的主要承担者,在机体中发挥着多种生理功能,能够供给机体营养、提供保护机能、输送氧气、防御病菌、清洗、控制代谢过程等。氨基酸是蛋白质的基本单位,它与蛋白质有什么关系?接下来我们来认识一下氨基酸。从结构上看,氨基酸是氨基取代了羧酸分子中听机上的氢原子形成的。取代羧酸分子中氨基和羧基都连在同一个碳原子上的氨基酸为阿尔法氨基酸。蛋白质水解后可以得到氨基酸,且得到的均为阿尔法氨基酸。阿尔集团不同氨基酸的功能和用途也会有所不同。常见的阿尔法氨基酸有许多种,如苷氨酸、邪氨酸和苯丙氨酸。甘氨酸可作胃液的抑制剂,苯丙氨酸可做食品工业中的甜味剂。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,需要从食物中获取。它们分别为甲硫氨酸、邪氨酸、赖氨酸、易量氨酸、苯丙氨酸、量氨酸、色氨酸、苏氨酸、肉、蛋、鱼、奶、豆类。食物是人体必需氨基酸的主要来源。观察氨基酸的结构,请大家预测氨基酸的化学性质。
老师:根据结构可知,氨基酸分子中既有氨基又有梭机。在前面的学习中,我们知道梭肌有酸性,可以和碱反应生成羧酸盐。梭肌还可与醇发生脂化反应,生成酯。氨基在结构上可以看作是一个氨气分子中断开一个氮氢键,所以氨基与氨气性质类似,有碱性,可以和酸反应生成氨炎,有还原性,可以被氧化为消积。
老师:结合氨基酸的结构,我们知道氨基酸是一种两性化合物,它通常以两性离子形式存在。溶液的pH不同,氨基酸的两性离子可以发生不同的变化。当溶液呈酸性时,氨基酸的两性离子会转化为氨盐阳离子形式,此时调整溶液。pH为碱性,氨炎阳离子会再次转化为两性离子。同理,当溶液呈碱性时,氨基酸的两性离子会转化为羧酸盐阴离子形式,此时调整溶液pH为酸性,羧酸阴离子会再次转化为两性离子。
老师:人们利用氨基酸在不同pH下存在形式不同的性质,对氨基酸进行分离,氨基酸分子间可以发生脱水梭合反应。一个阿尔法氨基酸分子的梭机与另一个阿尔法氨基酸分子的氨基脱去一分子水生成的化合物称为肽,由两个氨基酸分子脱水梭合形成的是二肽,由三个氨基酸分子脱水梭合形成的是三肽,以此类推。二泰及以上均可称为多泰,我们把多泰中的先案件称为太监。
老师:请大家写出甘氨酸分子和丙氨酸分子结合生成二态的化学方程式。二者的结构简式如图所示。经过书写,我们发现甘氨酸与丙氨酸脱水梭合形成的二态有两种,甘氨酸分子的缩肌与丙氨酸分子的氨基脱去一分子水生成的二肽称为肝丙二肽。另外,丙氨酸分子的梭机与苷氨酸分子的氨基脱去一分子水生成饼干二肽。事实上,不仅氨基酸分子的种类会影响多肽的类型,还有氨基酸分子的数目及排列顺序不同,脱水梭合后生成的多肽也不同。多肽也是一种在生命过程