分子間作用力在生物化學(xué)中的重要性教案

第頁(yè)共頁(yè)分子間作用力在生物化學(xué)中的重要性教案一、教學(xué)目標(biāo)了解分子間作用力的種類及其在生物化學(xué)中的應(yīng)用；了解離子鍵、共價(jià)鍵、范德華力等分子間作用力的特點(diǎn)及其作用；了解分子間作用力在生物化學(xué)中的應(yīng)用，如蛋白質(zhì)的折疊、DNA的穩(wěn)定性。二、教學(xué)內(nèi)容分子間作用力的種類分子間作用力是指分子之間的相互作用，分為共價(jià)鍵、離子鍵和范德華力三種類型。（1）共價(jià)鍵：是由共用一對(duì)電子形成的化學(xué)鍵。在生物體內(nèi)主要表現(xiàn)為肽、糖苷等原子間的骨架連接，以及脂肪酸、甘油三酯等分子中碳-碳和碳-氫間的單、雙鍵連接。（2）離子鍵：是由離子之間的靜電作用形成的化學(xué)鍵。在生物體內(nèi)具有重要的生物學(xué)、生化學(xué)和生物物理學(xué)意義。例如，礦物質(zhì)、離子通道、催化酶、生物膜等都與離子鍵有關(guān)。（3）范德華力：分子中的電子云會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)偏離，從而形成瞬時(shí)偶極子。這些瞬時(shí)偶極子會(huì)引起相鄰分子的電子云重分布，從而引起分子間的范德華力。在生物體內(nèi)，范德華力是形成分子、蛋白質(zhì)等大分子結(jié)構(gòu)的重要因素。分子間作用力的特點(diǎn)及作用（1）共價(jià)鍵的特點(diǎn)：較結(jié)實(shí)、較穩(wěn)定；形成能量較高，需要一定的能量?jī)?chǔ)存；空間結(jié)構(gòu)并不十分嚴(yán)格。（2）離子鍵的特點(diǎn)：結(jié)合力極強(qiáng)，相對(duì)較穩(wěn)定；以靜電作用為依據(jù)，與距離密切相關(guān)；需要儲(chǔ)存較少的能量。（3）范德華力的特點(diǎn)：結(jié)合力較弱，常受到溫度和壓力的影響；相對(duì)較不穩(wěn)定。三、分子間作用力在生物化學(xué)中的應(yīng)用蛋白質(zhì)的折疊蛋白質(zhì)的功能直接與其結(jié)構(gòu)相關(guān)，這些結(jié)構(gòu)通過(guò)四種分子間作用力（氫鍵、離子鍵、靜電互斥力、范德華力）穩(wěn)定地保持在具有生物發(fā)生活性的三維結(jié)構(gòu)中。在蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象中，氫鍵的數(shù)量和空間位置比較穩(wěn)定，是最為關(guān)鍵的分子間作用力之一。DNA的穩(wěn)定具有兩個(gè)相互平行的螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子通過(guò)范德華力相互作用在一起，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。若要穩(wěn)定這種雙螺旋結(jié)構(gòu)，就要維持許多穩(wěn)定的氫鍵相互作用。這些氫鍵可以將核苷酸排列為特定的空間序列，并且控制螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。除了蛋白質(zhì)和DNA以外，其他多種有機(jī)生物大分子的穩(wěn)定性也直接相關(guān)于分子間作用力的強(qiáng)度和類型。四、教學(xué)方法以辨析法引導(dǎo)學(xué)生了解分子間作用力的特點(diǎn)及作用；以案例分析法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分子間作用力在生物化學(xué)中的應(yīng)用。五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)習(xí)分子間作用力的種類及其特點(diǎn)；了解分子間作用力在生命科學(xué)中的重要性及應(yīng)用。