Belki_Tyagunova - Всероссийский фестиваль

Всероссийский фестиваль
педагогического творчества (2015/16 учебный год)
Номинация: Педагогические идеи и технологии: профессиональное образование
Название работы: Методическая разработка по биологии на тему «Белки»
Автор: Тягунова Евгения Борисовна, преподаватель биологии
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего
профессионального образования «Ногинское медицинское училище (техникум)»
Место выполнения работы: ГБОУ СПО «Ногинское медицинское училище
(техникум)»
Министерство здравоохранения МО
государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования Московской области
«Ногинское медицинское училище (техникум)»
Методическая разработка
по биологии
на тему «Белки»
Автор:
преподаватель биологии
Тягунова Е.Б.
Данная методическая разработка создана с целью обеспечения
самостоятельной работы студентов на занятии по дисциплине «Биология», по теме
«Белки». С помощью нее вы сможете обобщить и закрепить материал школьного
курса общей биологии и приобрести новые знания по теме белки, аминокислоты.
На данном занятии вы будите продолжать формировать следующие общие
компетенции:
1.Организовать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы
выполнения задач, оценивать их выполнение и качество.
2. Принимать решение в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них
ответственность.
3.Работать в коллективе и команде, эффективно общаясь с преподавателем,
сокурсниками.
4.Брать на себя ответственность за работу членов команды, за результат
выполнения заданий.
5.Использовать информационно-коммуникативные технологии в
профессиональной деятельности.
Задачи занятия:
1.Образовательные:
 Обобщить и закрепить знания учащихся о химической организации клетки,
строении и функциях белков и пептидов, роли водородных связей в
образовании белков.
 Продолжить формирование умения проводить опыт и делать
соответствующие выводы с привлечением знаний, полученных раньше.
 Углубить и расширить представления учащихся о функциях белков, их
биологической значимости для живых организмов.
 Закрепить навыки выполнения разноуровневых заданий по биологии.
2. Развивающие:
 Продолжить развитие творческих способностей учащихся с помощью
самостоятельной работы по переносу ранее усвоенных знаний и умений в
новую ситуацию.
 Развивать умение работать со схемами, рисунками, таблицами, текстом
учебника.
 Развивать умение сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы ( на
примере строения белков и функций белков)
 Развивать умение работать с дополнительной литературой и интернетресурсами по поиску необходимой информации.
 Развивать умение работы с химическими веществами.
3.Воспитательные:
 Развивать внутреннюю мыслительную активность и самостоятельность
 Развивать коммуникативные способности студентов на занятии при работе в
парах, самоконтроле.
 Воспитывать культуру умственного труда
 Патриотическое воспитание на примере достижений Российских ученыхбиологов в генной инженерии
Интегрирующая цель занятия:
Получить четкое представление о белках, их строении и выполняемых функциях.
Оснащение.
1.компьютерная презентация
2. тестовые задания для учащихся
3. дидактический материал с руководством по усвоению материала.
4.таблица «Структура белка»
5.Рабочая тетрадь на печатной основе
(В.В.Пасечник «Общая биология» 10-11 гр. изд.Дрофа 2015г.)
6. Химические препараты и оборудование для проведения опытов:
 Яичный белок
 Концентрированная азотная кислота
 Сульфат меди
 Гидроксид натрия
 Пробирки
 Штатив
 Спиртовка
 Стеклянная палочка
 Пипетка
Ход занятия:
1. Введение в учебную деятельность, цели занятия, формы работы на занятии -5
мин.
2. Вводный контроль знаний - выполнение самостоятельной работы – карточка
№1-5мин
3. Создание учебной ситуации-10 мин.
4. Выполнение самостоятельной работы - карточка№2-10мин
5. Изучение свойств аминокислот. Демонстрация опытов – 5 мин.
6. Сообщение учащегося по биологической классификации аминокислот – 5
мин.
7. Изучение уровней организации белковой молекулы и свойств белков.
Демонстрация опытов. -10мин.
8. Изучение функций белков в клетке-10 мин.
9. Сообщение учащихся: болезни, обусловленные нарушением синтеза
функционирования белков; -10 мин
10.Составление синквейна – 5 мин
11.Выходной контроль знаний - сам.работа карточка №3- 10 мин.
12.Подведение итогов занятия, рефлексия, домашнее задание.- 5 мин.
№
Учеб
ного
элем
ента
1
2
Учебный материал с указанием заданий
Руководство по усвоению
материала
Вступительное слово преподавателя:
белки являются важными химическими соединениями, входящими в
состав всех живых клеток и живых организмов.
С функционированием белков связано формирование признаков,
характерных для всех клеток и всего организма. Нарушение строения
и функционирования белков может привести к заболеваниям
человека.
Зная механизмы активации генов, транскрипции, трансляции, можно
регулировать синтез белков с помощью фармакологических
препаратов. В свою очередь, регулируя синтез белков и их
активность, можно управлять процессом развития нормальных и
патологических признаков. Цель нашего занятия – обобщить,
повторить, расширить знания по теме: «Белки», работать на занятии
будем, используя раздаточный материал, по ходу занятия заполняем
оценочный лист.
Учащиеся внимательно
слушают преподавателя,
выделяют цель занятия.
Вводный контроль знаний проводится с целью определить исходный
уровень знаний по темам: «Химическая организация клетки»,
«Белки»
Карточка №1
Укажите правильность вариантов ответов
1. Мономером белка является:
а) глюкоза
в) жирная кислота
б) аминокислота
г) нуклеотид
2. К белкам относится:
а) крахмал
в) глюкоза
б) гликоген
г) гемоглобин
3. Функция, выполняемая белками
а) хранение генетической информации
б) каталитическая
в) обеспечение терморегуляции
г) резервная
4. Синтез белка происходит
а) в ядрышке ядра
в) в цитоплазме
б) в митохондриях
г) в хлоропластах
5. Структура белка, содержащего информацию о синтезе одного
белка
а) молекула ДНК
в) нуклеотид
б) ген
г) триплет
6. Составная часть белка
а) аланин
в) фосфорная кислота
б) глицерин
г) рибоза
7. Укажите верные суждения:*
а) все белки – ферменты
б) все ферменты – белки
в) ферменты – биокатализаторы
г) ферменты – биоингибиторы
8. Укажите верные суждения:*
а) коллаген выполняет структурную функцию
б) актин выполняет двигательную функцию
в) гемоглобин выполняет защитную функцию
г) антитела выполняют строительную функцию
Учащиеся самостоятельно в
тетради пишут ответы. На
выполнение задания-4
минуты.
Осуществите самопроверку по ключу
Учащиеся записывают
фамилию, имя в оценочном
листе
* тестовые задания
оцениваются в 2 балла, при
одном верном ответе – 1
балл
Выставите в оценочный
лист заработанные баллы
3
4
5
Цель: изучить строение аминокислот.
В учебнике вы видите полипептиды (белки), которые состоят из
аминокислот.
Ответьте на вопросы:
1) От чего зависит структура и физико-химические свойства белков?
2) Какие функциональные группы входят в состав аминокислот?
3) Какими свойствами обладают аминокислоты, если содержат
одновременно и аминогруппу, по свойствам аналогичную аммиаку
(основные свойства) и карбоксильную группу (кислотные свойства)?
4) Какими свойствами обладает аминокислота с двумя
аминогруппами и одной карбоксильной группой?
Ответьте на вопросы
Карточка №2
1. Рассмотрите общую форму и строение некоторых аминокислот.
Ответьте на вопросы:
а) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.1? Ответ
поясните.
б) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.2? Ответ
поясните.
в) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.3? ответ
поясните.
2. Ответьте на вопросы:
а) в чем сходство в строении этих аминокислот:
б) какой группой определяется уникальность свойств каждой
аминокислоты? Осуществите самопроверку по ключу.
Преподаватель:
Уникальность свойств аминокислот определяется радикалом,
которые могут быть ациклическими, циклическими, (как у вас
показано на рис.1и2 и рис.3 в карточке №2)
Чтобы доказать наличие в молекуле белка циклической
аминокислоты, т.е. содержание бензольного кольца, надо провести
ксантопротеиновую реакцию (греч. xantos- желтый). Для этого к 5
каплям 1% раствора яичного белка добавляем 3 капли конц.азотной
кислоты и нагреваем. Появится желтый осадок, что доказывает
наличие ароматического радикала.
Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать в
данном опыте?
Продемонстрируйте опыт.
Запишите вывод в тетрадь.
6
7
Сообщения учащихся о биологической классификации аминокислот
и нетипичных аминокислотах.
Преподаватель:
Аминокислоты легко растворяются в воде и полярных растворителях
(этанол)
- Как называются такие вещества?
Преподаватель:
Рассмотрим уровни организации белковой молекулы:
Первичная - строгая последовательность аминокислот, соединенных
пептидной связью.
Эта последовательность записана в участке молекулы ДНК (в генах)
– это и есть наследственная информация.
Доказать наличие пептидной связи можно с помощью биуретовой
реакции. Метод основан на способности пептидной связи в щелочной
среде образовывать с сульфатом меди окрашенные комплексные
соединения:
В пробирку вносим 5 капель 1% раствора яичного белка( вначале
профильтровали через марлю и развели с дистиллированной водой
1:10), три капли 10% раствора гидроксида натрия и 1 каплю сульфата
меди, перемешиваем.
Раствор + NaOH + CuSO4→ комплексное соединение (фиолетовое
При фронтальном опросе
засчитывается ответ
учащегося; 1 балл за
устный ответ ставите в
оценочный лист
Выставьте в оценочный
лист полученные баллы
Учащийся отвечает
Учащийся демонстрирует
опыт.
Учащиеся записывают
опыт в тетрадь
Учащиеся слушают
сообщение и записывают в
тетрадь классификацию
аминокислот.
Ответ учащегося.
Учащиеся смотрят
презентацию и делают
записи в тетради.
окрашивание)
- Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать в
данном эксперименте?
Демонстрация учащимся опыта.
Преподаватель:
Вторичная структура белка - полипептидная цепь, закрученная в
спираль, витки которой удерживаются водородными связями (эти
связи слабее ковалентных связей, но их очень много в белковой
молекуле).
Третичная структура - это спираль, уложенная в глобулу (шарик)
Химические связи:
а) гидрофобные - неполярные радикалы собираются в группы,
оттесненные молекулами воды;
б) ионные - связи между полярными радикалами;
в) дисульфидные - между радикалами, содержащими серу ( цистеин),
связи прочные, ковалентные;
г) Ван-дер-Ваальсовы силы - взаимодействие электрически
нейтральных молекул или атомов.
К третичным белкам относятся:
а) фибриллярные белки – вытянутые в виде волокна (фибрин - белок
натурального шелка)
б) мембранные белки - расположены в мембране (рецепторы
гормонов; натриевые и калиевые каналы)
в) глобулярные - растворимые в воде
г) шаровидные (миозин - мышечный белок)
четвертичная структура (имеют 5% белка)- агрегат, состоящий из
нескольких полипептидных цепей, связанных между собой
нековалентными связями (гемоглобин).
Свойства белков:
1) амфотерность;
2) гидрофобность и гидрофильность;
3) способны к самосборке;
4) белкам характерна стабильность;
5) белкам характерна специфичность;
6) белкам характерна ренатурация - восстановление
пространственной структуры и биологической активности, если не
нарушена первичная структура белка.
7) белкам характерна денатурация- разрушение структуры белка под
действием физических и химических факторов окружающей среды.
Чтобы доказать это свойство, проведем эксперимент:
Куриный белок растворяем в 150 мл воды, наливаем в пробирку 5 мл
раствора и нагреваем до кипения.
- Какие опасности при выполнении данного опыта?
Демонстрация учащимся опыта.
- Можно из вареного куриного белка получить обратно сырой белок?
Почему?
8
Преподаватель:
Давайте вспомним функции белков в клетке; запишите таблицу в
тетрадь.
Функция белков
Название белков
Примеры
1.Структурная
кератин
Белок волос,
(строительная)
Перьев птиц,
Когтей зверей,
ногтей человека
2. Ферментативная
Амилаза
фермент в слюне,
расщепляющий
крахмал,
Пепсин, трипсин
расщепляющие
ферменты белки,
Ответ учащегося
Демонстрация опыта.
Учащиеся записывают
опыт и вывод в тетрадь.
Ответ учащегося.
Учащийся демонстрирует
опыт, делает вывод.
Ответ учащегося.
Студенты делают записи в
тетради
Липаза
фермент
поджелудочной
железы,
расщепляющий
жиры,
Каталаза
фермент разложения
пероксида водорода
3. Двигательная
Актин, миозин
Белки мышц
Тубулин
Микротрубочки
клеток
Флагмин
Жгутики, реснички у
бактерий,
простейших
4.Транспортная
Гемоглобин
Перенос кислорода и
углекислого газа в
крови
Транспортные
Ионные каналы для
белки мембран
перемещения Na+, K+
транспорт ионов
Ферритин
железа
5. Регуляторная
Инсулин
Гормон
поджелудочной
железы обеспечивает
регуляцию глюкозы
в крови
6.Защитная
Антитела
Вырабатываются в
крови в ответ на
внедрение
чужеродных антиген
(бактерий, вирусов),
Участвуют в
свертываемости
крови природный
антибиотик,
содержится в слюне,
в слезах
7. Энергетическая
Запас белка в
1 грамм белка при
семенах бобовых
окислении дает 17,6
растений
кДЖ энергии.
- Почему в семенах бобовых растений содержится много белков?
9.
Преподаватель:
Белки функционируют при строго определенных условиях, в строго
определенном диапазоне температуры, кислотности среды,
концентрации ионов, поэтому при изменениях в клетке белкиферменты работать не будут, что может привести к развитию
заболевания.
Сообщение учащихся:
1) болезни, обусловленные нарушением синтеза функционирования
белков;
2) протеомика – наука о белках;
3) генная инженерия белков.
Белок используется в медицине при отравлении солями тяжелых
металлов. Это можно доказать экспериментом:
Наливаем 2 капли раствора белка и медленно при встряхивании
добавляем насыщенный раствор медного купороса - в пробирке
образовалось труднорастворимое солеобразное соединение.
Учащийся демонстрирует опыт и озвучивает вывод: белок
применяется как противоядие при отравлении солями тяжелых
металлов.
Ответ учащегося
Сообщение учащихся
Учащийся демонстрирует
опыт
Учащийся записывает
вывод в тетрадь
10
Составление синквейна.
Синквейн - это особая краткая запись основной обсуждаемой
проблемы с учетом ряда требований.
Правила составления синквейна:
В синквейне 5 строк:
1-понятие (одно слово)
2-прилагательные (два слова)
3-глаголы (три слова)
4-предложение (из четырех слов)
5- существительное (одно слово)
Прилагательные и глаголы должны раскрывать понятие, а
предложение - иметь смысловой характер.
Учащиеся составляют
синквейн (работа парами)
Оценка-1 балл за устный
ответ
Примеры синквейна:
1. Дарвин
2.Трудолюбивый, обстоятельный
3.Путешествовал, наблюдал, анализировал
4.Раскрыл движущие силы эволюции
5.Гений
11
Выходной контроль знаний - самостоятельная работа по карточке №3
по вариантам
Карточка №3
I Вариант
II Вариант
Уровень А- задания с выбором Уровень А- задания с выбором
одного варианта ответа
одного варианта ответа.
1.Мономером белка является:
1. Что собой представляет
а) жирная кислота
третичная структура белка:
б) аминокислота
а) спираль;
в) нуклеотид
б) глобула;
г) глюкоза
в) последовательность
соединений аминокислот;
г) агрегат, состоящий из
нескольких глобул
2. Что собой представляет
2. Мономером белка является:
первичная структура белка:
а) глюкоза;
а) спираль
б) аминокислота
б) глобула
в) нуклеиновая кислота
в) последовательность
г) жирная кислота
соединений аминокислот;
г) агрегат, состоящий из
нескольких глобул
3. Чем обусловлены физико3. Какими свойствами
химические свойства белков:
обладают белки:
а) химической структурой
а) денатурация;
аминокислот;
б) амфотерность;
б) порядковым расположением в) ренатурация;
аминокислот;
г) все ответы верны
в) числом аминокислотных
остатков;
г) все ответы верны
4. Гидролиз белков
4.Все пептидные связи в
используют:
молекуле белка разрушаются:
а) для получения аминокислот; а) при гидролизе;
б) для получения студней;
б) под действием солей натрия;
в) для снижения
в) при слабом нагревании;
растворимости белков в воде;
г) при воздействии разб.
г) для качественного
раствора этанола
обнаружения белков
5. Для проведения биуретовой
5. Ксантопротеиновую
реакции потребуется реагент:
реакцию проводят для
а) азотная кислота;
определения аминокислот,
Учащиеся выполняют
работу по карточке №3
Задания уровня «А»
оцениваются в 1 балл
б) серная кислота;
в) ацетат свинца;
г) гидроксид меди
Уровень В
1. Найдите соответствия между
белками и выполняемой ими
функцией
Белки
а) коллаген
б) мукопротеин
в) гемоглобин
г) эластин
д) кератин
е) актин
ж) миозин
з) каталаза
и) трипсин
к) амилаза
л) антитела
м) пепсин
12
Функция
белков
Астроительн
ая
Бферментати
вная
содержащих :
а) сульфидную группу;
б) гидроксильную группу
в) бензольное ядро;
г) альдегидную группу
Уровень В
1. Найдите соответствия между
белками и выполняемой ими
функцией
Белки
а) коллаген
б) мукопротеин
в) гемоглобин
г) интерферон
д) антитела
е) тромбин
ж) тубулин
з) флагелин
и) амилаза
к) актин
л) пепсин
м) миозин
Задания уровня «В»
оцениваются в 2 балла
Функция
белков
А-защитная
Бдвигательн
ая
Подведение итогов, рефлексия, домашнее задание.
Преподаватель: подсчитайте в оценочном листе общее количество
баллов, выставьте итоговую оценку за занятие.
- если вы набрали более 21 балла – ваша оценка «5»
- если вы набрали от 17 до 20 баллов-«4»
- если вы набрали от 13 до 16 баллов-«3»
- если вы набрали 12 и менее баллов-«2»
-Поднимите руку, кто получил «5», «4», «3», «2»
-Прочитайте еще раз цель нашего занятия.
Достигли вы эту цель?
Домашнее задание:
Проработать материал учебника § 3,4
В рабочей тетради выполнить задания на стр.23 №1,2,3
Выполните в тетради задание уровня «С»
Проанализируйте и докажите верность цитаты: «Ферментывозбудители жизни и первый акт жизненной деятельности»
И.П.Павлов
По желанию подготовьте сообщение на тему «Геномика»
Проверьте ответ по ключу
выставьте баллы в
оценочный лист
Учащиеся выставляют
оценку за занятие
Оценочный лист сдают
преподавателю
Учащиеся записывают
домашнее задание
Приложение1
Оценочный лист студента_________________________________
(фамилия, имя)
Название работы
Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка
Ваша оценка за занятие
Если вы набрали более 20 баллов-«5»
От 17 до 20 баллов- «4»
От 13 до 16 баллов-«3»
Менее 12 баллов -«2»
Оценочный лист студента_________________________________
(фамилия, имя)
Название работы
Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка
Ваша оценка за занятие
Если вы набрали более 20 баллов-«5»
От 17 до 20 баллов- «4»
От 13 до 16 баллов-«3»
Менее 12 баллов -«2»
Оценочный лист студента_________________________________
(фамилия, имя)
Название работы
Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка
Ваша оценка за занятие
Если вы набрали более 20 баллов-«5»
От 17 до 20 баллов- «4»
От 13 до 16 баллов-«3»
Менее 12 баллов -«2»
Приложение 2
Ключ ответа
К карточке №1
вопрос
1
2
3
4
5
6
7
ответ
б
г
б
в
б
А
б,в
8
а,б
баллы
1
1
1
1
1
1
2-все верно
1-одна ошибка
2-все верно
1-одна ошибка
Ключ ответа
К карточке №2
вопрос
1
2
вопрос
А1
А2
А3
А4
А5
В1
ответ
а) амфотерными
1-NH2 и 1-COOH
группы
б) основными
2-NH2 и 1-COOH
группы
в) кислотными
1-NH2 и 2-COOH
группы
а) сходство в
строении всех
аминокислот - имеют
аминогруппу и
карбоксильную
группу
б) уникальность
свойств определяется
радикалом
баллы
1
1
1
1
1
Ключ ответа
К карточке №3
I вариант
Ответ
баллы
б
1
в
1
г
1
а
1
г
1
А – а,б,г,д
1(если все верно)
Б – з,и,к,м
1(если все верно)
вопрос
А1
А2
А3
А4
А5
В1
Ключ ответа
К карточке №3
II вариант
ответ
баллы
б
1
б
1
б
1
а
1
в
1
А – г,д,е
1(если все верно)
Б – ж,з,к,м
1(если все верно)