师：在上一节课，我们一起学习了蛋白质在体内有多种多样的功能，还记得吗？我们找个同学帮我们回忆一下。来，胡文轩。
生：构成蛋白酶。
师：那它是构成还是酶呢？有蛋白，还有酶，蛋白质的作用是蛋白酶，蛋白酶的作用是什么？
生：催化作用。
师：非常好，请坐。除了催化作用，还有别的吗？我们一块来说。
生：运输、调节，比如像激素；免疫；肌肉的组成成分。
师：对，蛋白质是肌肉等重要结构的组成成分，非常好。前面我们了解到蛋白质的功能非常多样，因为其功能多样，所以参与到了我们生命活动的每一个过程，因此给它起了一个称号，叫生命活动的主要承担者。
好，既然蛋白质在我们体内多种多样，但构成蛋白质的都是由一类小分子叫氨基酸。氨基酸只有多少种？
生：21种。
师：对，氨基酸只有21种，但蛋白质多种多样，这意味着不是每一个氨基酸孤零零地发挥作用，它们一定要通过一个反应叫脱水缩合，串联成一个长链，对吧？我们似乎掌握了一个蛋白质的小秘密，也就是说，如果拥有了氨基酸，又学会了脱水缩合，是不是就能合成蛋白质了？
好，但是我们来看，1965年我国科学家合成了世界上第一个人工合成蛋白质——胰岛素。这一壮举在当时轰动了世界，因为完成这个项目难度极大，在当时被认为是不可能完成的任务。更令人称奇的是，合成出来的胰岛素的活性与天然胰岛素的活性相差无几。
这个时候人们很振奋，为什么呢？因为蛋白质是生命活动的主要承担者，所有生命活动都离不开蛋白质。现在能够合成蛋白质，是不是就为合成生物打开了一扇大门？也就意味着我们有可能能够合成生物，这是一个跨时代的进步，对吧？当时就有人预言，这有可能是中国人第一次夺取诺贝尔奖桂冠的机会，虽然最后我们与诺贝尔奖失之交臂，后面我们就会聊为什么。
这里为什么说合成了胰岛素还这么令人震惊呢？看来不是像我们所想的，拥有了氨基酸，能脱水缩合就能合成蛋白质，对吧？中间肯定有秘密，所以今天我们就一起重走合成之路，看一看蛋白质内部的结构。
好，现在给大家一个任务。如果国家交给你一项任务，说要合成某一种蛋白质，你认为比较关键的几个步骤是什么？
生：确定蛋白质的组成成分，排列好氨基酸的种类和结构。
师：对，得知道这个蛋白质由什么氨基酸来构成，还有吗？
生：氨基酸怎么排列。
师：非常好，这是从理论上讲，要对蛋白质有一个基本的认识。从技术上讲，要解决的第一个技术难题是什么？
生：先把氨基酸串联成链。
师：再往前想，能把氨基酸串联成链的前提是什么？
生：提取氨基酸。
师：也就是说第一步得先获得氨基酸，然后再去想怎么把氨基酸串联成链。
好，今天我们就模拟一下科学家的道路，虽然不能实地去合成氨基酸，但我们手里有模型。现在给你们3分钟，用手里的模型每人合成一个氨基酸，马上行动。碳是什么颜色的来着？
生：黑色。
师：几个键？
生：4个。
师：所以要选一个有4个孔的碳，对吧？氮有几个键？
生：3个。
师：氮是什么颜色的？
生：蓝色。
师：对，蓝色。那红色的是氧，有两个孔。侧链基团，可以选一个喜欢的颜色来代替。
手快的同学已经拼了一半了，有问题可以跟同桌或小组同学讨论。好，我看大多数同学都已经做完了，我拿张超然的这个给大家展示一下。在你们左手边的这个是什么基团？
生：羧基。
师：在右手边的这个基团呢？
生：氨基。
师：检查一下氨基和羧基有没有连在同一个碳上？
生：有。
师：中心碳原子上面还应该有一个氢和一个R基，他的R基选用的是黄色，大家看看自己拼的和它一样吗？氨基酸的结构正确吗？这只是万里长征第一步，我们才合成了氨基酸。
接着第二步，要合成一个大的蛋白质，就要学会做脱水缩合。现在6个人一个小组，把每个人的氨基酸串联成一条长链，迅速活动。是谁脱羟基接谁脱氢，我给每个组发一些标签纸，用标签纸把肽键粘好，形成了肽键就用它粘好。肽键是谁和谁之间的键？
生：脱去氢氧根和氢，在氮原子和碳原子之间形成的键。
师：对，肽键是在氮原子和碳原子之间形成的键。都做好了吗？有的组手很快，已经连好了。连好的组赶紧组内自查，肽键形成得是不是正确。
来，我们看第四组同学做的，看看和你们组做的一样吗？他们把5个氨基酸连成了肽，我们先来检查一下肽键。第一个氨基酸的羧基，这是氨基脱去了氢，然后下一个氨基酸羧基脱去了羟基，他把肽键标在了这里，大家觉得对吗？
生：不对。
师：为什么不对？你来帮我们指一下，原本这个碳原子，这个氮元素是上面那个氨基酸的，对吧？好，那么原先如果拆开，哪个应该是肽键，你认为呢？
生：这个应该是肽键。
师：如果拆开来看，这应该是原来那个氨基酸氨基脱去氢，能看到吗？后面同学。那这边这一段应该是一个脱去羟基的氨基酸，对吧？所以这个肽键虽然连起来了，但标签标记的位置是错误的。现在赶紧看看你们组里的肽链有没有这种情况，知道问题了吗？
生：知道了。
师：赶紧改，给你们两分钟时间，把组里肽键的位置确定好。一组已经做好了，二组好了吗？
3组好，4组，素素忙着呢啊？5组好，5组完成了。现在我们再去看这条肽链，肽键是不是正确的？来看这里，这是前一个氨基酸，它标记的这个地方是肽键，对吧？这个地方断开了，前面应该是一个氨基酸的羧基脱去羟基，下面的是后面氨基酸氨基脱去氢。底下这个是不是前一个氨基酸羧基脱去羟基，后面氨基酸氨基脱去氢，没问题吧？
好，那么我们就得到了一条长的肽链，请问这是一组同学的，你们用了几个氨基酸？
生：6个。
师：所以这条链叫六肽，对吗？脱去了几个水，看看桌上剩了几个水？
生：5个水。
师：每个组现在是不是都合成了一条长的肽链？我们来看一看，合成的和其他小组同学合成的一样吗？你们组去对照，和一组合成的一样吗？
生：分不清。
师：分不清没关系，我们一块来对它的序列进行一个记录。这条肽链一定有一个游离的氨基和游离的羧基，游离的氨基端在左侧还是右侧？
生：左侧。
师：对，在这一侧，没问题吧。那我们从游离的氨基端开始对侧链基团上的颜色进行记录。第一个侧链基团什么颜色？
生：白色。
师：非常好，我们用W来表示。第二个呢？
生：黄色。
师：第三个？
生：绿色。
师：第四呢？
生：紫色。
师：第五个？
生：绿色。
师：最后一个？
生：紫色。
师：现在给你们一个任务，每个小组确认自己肽链里侧链基团颜色的序列，组内统一好以后，派一个代表上黑板上来写，我说清楚了吗？赶紧开始从N端开始数。
（各小组代表上台写下序列）
好，写完同学我们来看黑板上，这是每个组同学模拟拼出来的多肽链，看看各个组之间一样吗？
生：不一样。
师：哪儿不一样？
生：R基不一样。
师：R基的什么不一样？
生：颜色。
师：不同的颜色代表不同的R基，也就代表不同种类的氨基酸，非常好。也就是说构成多肽链的氨基酸种类不一样。还有什么不一样吗？
生：顺序不一样。
师：对，前面三个都是六肽，但字母排列的位置不一样，氨基酸的排列顺序不一样。还有什么不一样？
生：数量不同。
师：这个是前三个是六肽，这个是五肽，最后一个是四肽，所以氨基酸的数目不一样。那么我们做出推测，氨基酸种类、排列顺序、数目不同，那么合成出来的多肽链结构相同吗？
生：不同。
师：回想我们前面学的有关细胞结构的相关知识，两个多肽链结构不一样，一定会导致什么不一样？