葉翁婉月
摘要:氨基酸是學生高中生物學習的重點和難點。為了更加清晰、直觀地描述氨基酸的概念及物質特征,本文結合實例,闡述了氨基酸知識的學習。
關鍵詞:高中生物 實例 氨基酸
蛋白質是高中生物知識較重要的一點,更是教學的重點內容。由于高一學生沒有接受過有機化學的教學,所以無法從更深層面了解氨基酸知識。為此,筆者結合生活實例,分享這部分內容的教學:
一、氨基酸的結構特點
氨基酸的種類很多,而且每種氨基酸的結構都存在一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH),這種氨基和羧基會與同一個碳原子相連。從描述上看,氨基酸的結構較簡單,但是學習中,很多學生往往無法準確理解氨基酸的結構,導致書寫錯誤。
筆者借助書本上氨基酸的結構通式,將它與人體結構相對應,幫助學生更好地認知氨基酸。如圖1所示,氨基酸通式的結構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,把氨基酸通式結構中的“C”想象成人的胸膛。根據人體組織結構,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生很好地認識氨基酸通式的結構形式。
解決問題時,學生腦中會浮現出人體類比結構樣式,這有助于學生找到解題的突破口。
例1.下面給出了四種物質的結構式,有( )項是氨基酸的結構式?
解析:由課程學習內容可以知道,要構成氨基酸,至少需要一個氨基和一個羧基同時連在同一個碳原子上面,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結構式,發現第一項、第二項和第三項都滿足要求,所以本題共有三種物質屬于氨基酸。
二、氨基酸分子之間的縮合
氨基酸是組成蛋白質的基礎物質,但蛋白質不止一個氨基酸分子,我們需要考慮蛋白質中多個氨基酸分子之間是以怎樣的方式和形式構成的。根據氨基酸分子的縮合知識點了解到,當氨基酸與氨基酸進行縮合,其中一個貢獻一個羧基,另一個貢獻一個氨基,由羧基和氨基進行相連并失去一個水分子,進而鏈接了兩個氨基酸分子的化學鍵就是肽鍵(-NH-CO-)。
氨基酸分子之間的縮合問題一直是學生的學習難點,學生不理解“肽鍵”的概念,也不明白為什么選擇氨基和羧基進行鏈接。曾有學生提出疑問:“為什么不是兩個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行描述,我們可以圖2作為參考。將圖中兩個小孩分別看作兩個氨基酸分子,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氨基酸分子的氨基(左手)和另一個氨基酸分子的羧基(右手)相連。
例2.已知有多個氨基酸分子縮合而成的肽鏈,且該肽鏈中一共有151個肽鍵,那么縮合完成后的分子中存在氨基和羧基的數目至少有( )
A.152;152 B.151;151 C.1;1 D.2;2
解析:結合題意進行類比假設,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個肽鍵,則說明有152個氨基酸分子進行了縮合。這152個肽鍵每相鄰之間會形成一個肽鍵,只有最前端和最后端的氨基酸分子會剩余一個氨基和一個羧基。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基上沒有出現任何氨基或羧基,由此可得答案為選項C。
三、結語
本文從氨基酸的結構特點和氨基酸分子之間的縮合問題展開論述,結合人體構造借喻對象,生動描述了氨基酸通式的結構特征,幫助學生加深了對氨基酸知識點的理解,培養了學生的創新思維。
(作者系湖北省武昌實驗中學高三5班學生)