План Урока по теме : «БЕЛКИ».

ПЛАН УРОКА
по теме :
«БЕЛКИ»
Составила:
учитель химии
МБОУ СОШ №18
Мамаева У.Ш.
Тема : «БЕЛКИ»
Цели:
Цели урока:
Познавательные: • Расширить знания учащихся о белках как природных полимерах и
основных компонентах живых клеток с опорой на имеющиеся знания; • Раскрыть
многообразие функций белков во взаимосвязи со строением и свойствами; • Объяснить
строение макромолекул белка.
Развивающие: • развивать умения анализировать результаты химических опытов,
устанавливать причинно- следственные связи; • развивать познавательный интерес
учащихся на основе использования современных информационных технологий и
интерактивных обучающих средств; • учить применению знаний, получаемых на уроках
по одному предмету, к анализу явлений или процессов, изучаемых другими предметами; •
продолжить работу по формированию информационной культуры обучающихся; •
формирование умений работать с информацией, её поиском и отбором содержания путем
работы над опережающими заданиями; • развивать навыки самоконтроля.
Воспитательные: создание в представлении учащихся целостной картины мира с его
единством и многообразием свойств живой и неживой природы.
Оборудование:
Листы с заданиями экспресс теста. Компьютер, проектор, медиа-ресурсы по функциям,
строению белков, их свойствам: видеофрагменты «Ксантопротеиновая реакция белков»,
«Биуретовая реакция белков», «Осаждение белков солями тяжелых металлов».
Клубок из эластичного шнура для демонстрации третичной структуры.
Два разноцветных шнура, закрученных друг относительно друга для демонстрации
четвертичной структуры белка.
Опережающие задания к уроку: • Сообщение с исторической справкой о строении
белков. • Сообщение с мультимедиапрезентацией «Белки в организме человека, их
значение». • Сообщение «Функции белков».
План изучения • Роль белков в организме, природные источники белков. • Состав и
строение белков. • Функции белков. • Физические и химические свойства белков. • Синтез
белков и превращения белков в организме. • Рефлексия.
Этапы урока:
1. Вводное слово учителя. Постановка целей урока.
2. Экспресс – тест по темам «Аминокислоты. Белки». Проверка и обсуждение
результатов.
3. Рассказ учителя о строение и функциях белков.
4. Лабораторный эксперимент по теме «Обнаружение белков в пищевых
продуктах».(работа в группах)
5. Закрепление .Решение проверочного (работа в парах).
6. Подведение итогов урока. Выставление оценок. Обозначение дальнейших тем.
ХОД УРОКА.
1. Вводное слово учителя. Постановка целей урока.
Белки – это важнейшие для жизни вещества. Белки – основной структурный компонент
тканей. Посмотрите на своего соседа. Все, что вы видите: кожа, волосы, глаза, ногти, - это
белки. Костные ткани, кровь, мозг – все содержит белки. Кроме того, все ферменты,
контролирующие химические процессы в организме, представляют собой белки. В
каждом человеке десятки различных белков.
На предыдущих уроках мы с вами изучили состав, строение и свойства аминокислот,
состав и структуру белков. Сегодня мы расширим наши знания. Узнаем истории открытия
и изучения белков, о разнообразии белков, их функциях в организме человека, свойствах,
проведем ряд опытов, подтверждающих наличие белков в продуктах питания.
2. Экспресс – тест по темам «Аминокислоты. Белки». Проверка и обсуждение
результатов.
Перед тем, как узнавать новое, мы должны вспомнить и обобщить ранее изученный
материал. Для этого выполним тест.
Учащиеся выполняют задания теста. Учитель собирает один из листов с ответами. Далее идет
обсуждение результатов теста и выставление оценок.
Критерии оценивания теста:
«5» - 9-8 правильных ответов.
«4» - 7-6 правильных ответов.
«3» - 5-4 правильных ответа.
3. О строение и функциях белков.
1.Роль белков в организме, природные источники белков.
Учитель. Из органических веществ, входящих в живую клетку, важнейшую роль играют
белки. На их долю приходится около 50% массы клетки. Благодаря белкам организм
приобрел возможность двигаться, размножаться, расти, усваивать пищу, реагировать на
внешние воздействия и т. д.
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого
является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с
прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению
белка», – писал Энгельс в своих трудах.
Вопрос классу: Где же в природе встречаются белки? Учащиеся называют продукты, и
после этого-для самопроверки открыть слайд «Природные источники белков».
Слайд 3-5. Природные источники белков.
Сообщение ученика с мультимедиапрезентацией «Белки в организме человека, их
значение»: Содержание белков в различных тканях человека неодинаково. Так, мышцы
содержат до 80% белка, селезенка, кровь, легкие – 72%, кожа – 63%, печень – 57%, мозг –
15%, жировая ткань, костная и ткань зубов – 14–28%. Белки – необходимые компоненты
пищевых продуктов, они входят в состав лекарственных препаратов. Белок – важный
компонент пищи человека. Основные источники пищевого белка: мясо, молоко, продукты
переработки зерна, хлеб, рыба, овощи. Потребность в белке зависит от возраста, пола,
вида деятельности. Животные и растительные белки усваиваются организмом
неодинаково. Если белки молока, молочных продуктов, яиц усваиваются на 96%, мяса и
рыбы – на 93–95%, то белки хлеба – на 62–86%, овощей – на 80%, картофеля и некоторых
бобовых – на 70%. На степень усвоения организмом белков оказывает влияние технология
получения пищевых продуктов и их кулинарная обработка. При умеренном нагревании
пищевых продуктов, особенно растительного происхождения, усвояемость белков
несколько возрастает. При интенсивной тепловой обработке усвояемость снижается.
Суточная потребность взрослого человека в белке разного вида приблизительно 85–100 г.
Доля животных белков должна составлять приблизительно 55% от общего его количества
в рационе. Слайд 6,7
.2 Строение белков.
Учитель: Многие органические соединения, входящие в состав клетки, характеризуются
большими размерами молекул. Как называются такие молекулы?(макромолекулы) Они
состоят обычно из повторяющихся сходных по строению низкомолекулярных
соединений, связанных между собой ковалентными связями. Их строение можно сравнить
с бусинками на нити. Как называются эти составные элементы? (Мономеры). Они
образуют полимеры. Состав определяет их свойства. Белки – это сложные
высокомолекулярные природные соединения, построенные из -аминокислот. В
состав белков входит 20 различных аминокислот, отсюда следует огромное многообразие
белков при различных комбинациях аминокислот. Как из 33 букв алфавита мы можем
составить бесконечное число слов, так из 20 аминокислот – бесконечное множество
белков. В организме человека насчитывается до 100000 белков. В состав большинства
белков входят 300–500 аминокислотных остатков, но есть и более крупные белки,
состоящие из 1500 и более аминокислот. Белки различаются и составом аминокислот и
числом аминокислотных звеньев, и особенно порядком чередования их в полипептидных
цепях. Белки подразделяют на протеины (простые белки) и протеиды (сложные белки).
Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы, различно, например: инсулин –
51, миоглобин – 140. Отсюда Mr белка от 10 000 до нескольких миллионов. А сейчас -
сообщение о строении белков. Ваша задача: внимательно его выслушать, а после этого мы
проверим, как вы это усвоили.
Ученик: Историческая справка. Первая гипотеза о строении молекулы белка была
предложена в 70-х годах XIX в. Это была уреидная теория строения белка. В 1903 г.
Немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к
тайне строения белка. Фишер предположил, что белки представляют собой полимеры из
остатков аминокислот, соединенных пептидной связью NH–CO. Идея о том, что белки –
это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 г. Русским ученым
А.Я.Данилевским. Согласно полипептидной теории белки имеют определенную
структуру Многие белки состоят из нескольких полипептидных частиц, которые
складываются в единый агрегат.( Слайд 8)
Учащиеся вспоминают механизм образования пептидной цепи Слайд 10-12
Первичная структура белка – последовательность чередования аминокислотных
остатков, осуществляется за счет пептидных (амидных) связей, все связи ковалентные,
прочные.(Слайд 13).Вторичная структура – форма полипептидной цепи в пространстве.
Белковая цепь закручена в спираль, осуществляется за счет множества водородных связей.
.(Слайд 14).Третичная структура – реальная трехмерная конфигурация, которую
принимает в пространстве закрученная спираль.(Слайд 15).. Третичная структура –
клубок из полипептидной спирали. (Демонстрация клубка из эластичного шнура).
Представить конфигурацию легко, труднее понять, какие силы ее поддерживают.
(Водородные связи, дисульфидные мостики –S-S-, сложноэфирная связь между
радикалами. Полярные группы COOH и OH взаимодействуют с водой, а неполярные
радикалы отталкивают ее, они направлены внутрь глобул. Радикалы взаимодействуют
между собой благодаря силам Ван-дер-Ваальса.) (за счет гидрофобных связей), у
некоторых белков – S–S-связи (бисульфидные мостики), сложноэфирные мостики..
Четвертичная структура – соединенные друг с другом макромолекулы белков образуют
комплекс. Четвертичная структура – структура из нескольких полипептидных цепей.
Демонстрация 2 шнуров, закрученных друг относительно друга (Слайд16)
3. Функции белков. Учитель: Какие же функции выполняют белки? Это вы знаете из
курса биологии, и для того, чтобы вспомнить этот материал, воспользуемся следующим
слайдом.
Слайд 17-20. Функции белков. Сообщения учеников.
«Функции белков» 1. Белки участвуют в образовании всех мембранных и немембранных
структур клетки, а также внеклеточных структур. У высших животных, например, из
белков состоят стенки кровеносных сосудов, сухожилия, хрящи и т.д. Поэтому первая
функция строительная (кератин, коллаген).
2. В каждой живой клетке непрерывно происходят сотни биохимических реакций. От чего
зависит скорость химических реакций? (От свойств реагирующих веществ, от их
концентрации, от температуры). Химическая активность веществ в клетке небольшая,
концентрации незначительны, температура клеточной среды невысокая, т.е. реакции в
клетке должны протекать медленно. Но это не так. Почему? Подобные результаты
достигаются благодаря наличию катализаторов. Клеточные катализаторы называются
ферментами. Они ускоряют реакции в миллионы раз. По химической природе почти все
ферменты – белки. Таким образом, 2 функция – каталитическая.
3. Кроме двух названных, важна сигнальная функция. В поверхностную мембрану клетки
встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на
действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и
передача команд в клетку.
4. Движение, как известно, одно из проявлений жизненной активности. Все виды
движений, к которым способны клетки у высших животных, в том числе и сокращение
мышц, а также мерцание ресничек, движения жгутиков выполняют особые
сократительные белки (актин, миозин и др.). четвертая функция – двигательная.
5. В крови, в наружных клеточных мембранах, в цитоплазме, ядре клетки есть различные
транспортные белки. Так белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его
по всем тканям и органам.
6. Большое значение имеет защитная функция белков. При введении чужеродных белков
или клеток в организм в нем происходит выработка особых белков, которые связывают и
обезвреживают чужеродные клетки и вещества.
7. Регуляторная функция связана с регуляторами физиологических процессов –
гормонами. Многие из них также по природе своей белки. Гормоны роста, инсулин и
другие являются белками. Успехи в области генной инженерии привели к тому, что
многие из числа гормонов-белков производятся уже в больших количествах как
исключительно важные лекарственные средства. Для лечения больных сахарным
диабетом получают инсулин из поджелудочной железы животных.
8. Еще одна функция белков, вытекающая из анализа уровней структурной организации
белков – энергетическая. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется
около 17 кДж энергии.
4. Химические свойства белков. 4
4.1. Гидролиз белков. При нагревании белков и пептидов с растворами кислот, щелочей
или при действии ферментов протекает гидролиз. Гидролиз белков сводится к
расщеплению полипептидных связей Слайд 22
4.2. Денатурация белков Начиная с вторичной структуры, пространственное строение
(конфигурация) макромолекул белка поддерживается в основном слабыми химическими
связями. Под влиянием внешних факторов (изменение температуры, солевого состава
среды, PH и т.д.) слабые связи, стабилизирующие макромолекулу, рвутся и структура
белка, а следовательно его свойства, изменяются. Денатурация – нарушение природной
структуры белка под действием нагревания и химических реагентов. (Определение
записывается в тетрадь). а) Действие спирта на белок; б) действие солей хлорида натрия
(концентрированный раствор) и ацетата свинца на белок; в) действие HNO3 (конц.); г)
свертывание белков при кипячении Белок становится нерастворим (пример с куриным
яйцом), доступен действию пищеварительных ферментов. Денатурация может быть
обратимой и необратимой. Необратимая денатурация происходит при нагревании, во всех
других случаях- обратимая денатурация. Процесс восстановления структурной
организации белковой молекулы называется ренатурацией. (Определение записывается в
тетрадь).
4.3.Цветные реакции на белки (Слайд 23-24)
Биуретовая реакция (на обнаружение группы –CONH–). Если к небольшому количеству
раствора белка прилить немного NaOH и по каплям добавлять раствор СuSO4, то
появляется красно-фиолетовая окраска
Ксантопротеиновая реакция (на бензольные кольца, содержащиеся в некоторых
аминокислотах). Под действием концентрированной HNO3 белки окрашиваются в
желтый цвет.
4.4. Осаждение белков солями тяжелых металлов.
Видеоролик
Данные этого опыта показывают, что загрязнение природной среды солями тяжелых
металлов приводит к отрицательным последствиям для живых организмов. Природные
белки теряют присущие им специфические свойства, становятся нерастворимыми,
денатурируют. При отравлении людей солями тяжелых металлов используют молоко,
белки которого связывают ионы таких металлов.
6. Рефлексия. Слайд 25-26
Проверка степени усвоения материала
Ответьте на вопросы тестового задания (форма ответа: цифра-буква).
1.
Какие вещества входят в состав белков?
а) аминокислоты; б) спирты; в) эфиры; г) кислоты
2.
Сколько аминокислот участвуют в образовании белков?
а) 16; б) 20; в) 30; г) 10
3.
Какие функции не характерны для белков
а) транспортная
б) соединительная ;
в) защитная
г) двигательная.
4.
В результате какой реакции образуются белки?
а) гидролиз; б) поликонденсация; в) гидратация; г) этерификация;
5.Какой структуры белка не существует:
а) первичной б) третичной в)цикличной
6.
Из перечисленные реакций выберите реакции, свойственные белкам (форма
ответа: буквы)
а) гидролиз б) гидратация в) денатурация
г) поликонденсация д) горение е) замещение
7.
Какого цвета образуется осадок при взаимодействии белка:
а) с концентрированной азотной кислотой;
б) с гидроксидом меди.
Форма ответа: а) ……., б)………….
7. Домашнее задание. Знать: Состав, строение, свойства и значение белков. Уметь: •
Устанавливать причинно-следсвенные связи между строением и свойствами белков, •
П.27 упр 1,2,4,9,10
ЭКСПРЕСС-ТЕСТ по теме : «АМИНОКИСЛОТЫ»
Часть А
А1.Используя глицин и аланин, можно получить различных дипептидов:
А) 1
Б)
2
В)
3
Г)
4
А2. Глицин образует сложный эфир в результате взаимодействия:
А) С гидроксидом натрия
В)
С этанолом
Б)
С бромоводородом
Г)
С аминоуксусной кислотой
А3. 2-аминопропановая кислота и аланин являются:
А) Структурными изомерами
В)
Б)
Геометрическими изомерами
Г)
Гомологами
Одним и тем же веществом
А4. Число ϭ-связей в молекуле 2-аминопропановой кислоты равно:
А) 10
Б)
12
В)
8
Г)
11
А5. Аминокислоту можно получить при взаимодействии аммиака с:
А)
бромбензолом
В)
Пропанолом-2
Б)
этилхлоридом
Г)
α-хлорпропановой кислотой
А6. Амфотерные свойства аминокислоты обусловлены наличием в них:
А) Карбоксильной и аминогруппы
Б)
Гидроксильной и аминогруппы
В) Карбонильной и гидроксильной
Г)
Карбоксильной и нитрогруппы
А7. Основные свойства аминокислот обусловлены наличием в них:
А) Карбоксильной группы
В)
Карбонильной группы
Б)
Аминогруппы
Г)
Нитрогруппы
Часть Б
Б1.
А)
Б)
В)
Аланин взаимодействует с веществами:
Гидроксид натрия
Сульфат натрия
Пропен
Г)
Д)
Е)
Б2. . Аминопропионовая кислота не реагирует с:
А) Zn(OH)2
Г)
Б) Hg
Д)
В) C2H5OH
Е)
Критерии оценок:
«5» -9-8 правильных ответов
«4» - 7-6 правильных ответов
«3» - 5-4 правильных ответов
«2» -3 и меньше правильных ответов
Хлорид натрия
Кислород
Соляная кислота
HClO4
SiO2
C2H6