Тема урока: Белки



Дата11.04.2019
өлшемі93 Kb.
#93450
түріУрок

Тема урока: Белки

Цель урока:

Предметно-дидактическая цель: сформировать знания о строении ,свойствах и функциях белков.

Деятельностная цель: формировать общеучебные умения ,исследовательские умения (постановка проблемы ,выдвижение гипотезы), логическое мышление (анализ, синтез, рефлексия), специально-предметные умения (работа с лабораторным оборудованием, постановка эксперимента),коммуникативные умения.

Планируемые результаты:

Предметные результаты: знать определение белков, химические свойства белков, характеризовать белки по строению и функциям.

Метапредметные результаты: уметь работать с текстом, иллюстрациями, анализировать информацию, проводить сравнительный анализ объектов

Тип урока :изучение нового материала

Методы: проблемно-диалоговые *(проблемный метод+эвристический)

Средства обучения: учебник, набор ЦОР, текстовые задания, презентация.


Ход урока:

1.Актуализация знаний.

1.1ЗУН и мыслительных операций, достаточных для построения нового знания

Ребята, сегодня мы работаем под девизом; от простого к сложному. Определить тему сегодняшнего урока нам поможет следующее четверостишье Семёна Надсона:



Меняя каждый миг свой образ прихотливой,
Капризна, как дитя и призрачна, как дым,
Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,
Великое смешав с ничтожным и смешным...

(Семен Надсон) О чем оно? …….Жизнь.

А вот еще высказывание:“Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, при чём с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка.” (Ф.Энгельс)Что объединяет эти цитаты?

Таким образом, тема сегодняшнего урока : Белки. Итак, тема сегодняшнего урока «Белки». Ребята, как вы думаете, какие цели мы должны поставить перед собой, исходя из такой темы? Ответы

Правильно, сегодня на уроке мы должны усвоить понятия белки, их состав, свойства и применение. Открываем тетради, записали сегодняшнее число и тему урока.

Но прежде чем мы приступим к изучению нового материала, я хочу вам напомнить, что эту тему вы уже изучали на уроках биологии, тема непосредственно связана с понятием азотсодержащие органические вещества, которые мы с вами изучаем.

На доске дана формула фрагмента белка: NH2-CH(CH3)-CO-NH-CH (CH3)-CO-NH-CH2-COOH

Что вам напоминает эта формула? Из каких аминокислот она состоит?

1Скажите, какие соединения называют аминокислотами?

2.Написать общую формулу аминокислот

3. Повторите какие функциональные группы входят в состав аминокислот?

4. Как даются названия аминокислотам?

5. Какие аминокислоты называют незаменимыми? Приведите примеры.

Белки – это биологические полимеры .Какие вы знаете из изученных ранее веществ, которые относят к природным полимерам? (Каучук, крахмал, целлюлоза.) Многие органические соединения, входящие в состав клетки, характеризуются большими размерами молекул.

Вопрос: 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.

Вопрос: Как называются эти составные элементы? (мономеры). Они образуют полимеры. Большинство полимеров построено из одинаковых мономеров. Такие мономеры называются регулярными. Например, если А – мономер, то –А-А-А-…….А- полимер. Полимеры, в которых мономеры различны по строению, называются нерегулярными. Например, -А-В-Р-П-А-……Г-Р-П-А-. Состав определяет их свойства. Посмотрите на слайд на изображение белка.

Как Вы думаете, к каким полимерам относятся белки? Белки – нерегулярные полимеры.Что является мономером белка? (аминокислоы)

Вопрос:На основе текста учебника и наших рассуждений сформулируйте определение класса белков.

Ответ: Белки – это биополимеры нерегулярного строения, построенные из ᵃ-аминокислот.Запись в тетрадь.

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 100 000 белков. Белки подразделяют на протеины (простые белки) и протеиды (сложные белки).Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы, различно: инсулин – 51, миоглобин – 140. Отсюда Mr белка от 10 000 до нескольких миллионов. Начало их изучения положено в середине 18 в. итальянцем Я. Беккари, но только через 100 лет ученым удалось систематизировать свойства белков и сделать вывод, что белки – это главный компонент живых организмов. 


Еще в начале 80-х годов прошлого столетия русский биохимик А.Я. Данилевский указал на наличие пептидных групп в белковой молекуле. Экспериментально доказал, что под действием сока поджелудочной железы белки подвергаются гидролизу.
В начале 20 века Эмиль Герман Фишер выдвинул полипептидную теорию строения белков, заложил основы их химического синтеза, синтезировав полипептиды, состоящие из 19 аминокислотных остатков. 

Проблема: почему молекулы белка, состоящие из десятков аминокислот, имеют маленькие размеры, компактную пространственную конфигурацию?

Выдвижение гипотез. Имеют первичную, вторичную, третичную, четвертичную структуры.

Изучение структур белка. Ученики на основе текста учебника и слайда презентации заполняют таблицу.



Название структуры

определение

рисунок

Тип связи, определяющий структуру












Обсуждение результатов: Первичная структура белка – последовательность чередования аминокислотных остатков (все связи ковалентные, прочные) (демонстрация эластичного шнура).



Вторичная структура – форма полипептидной цепи в пространстве. Белковая цепь закручена в спираль (за счет множества водородных связей) После растяжения шнура он вернулся в исходное состояние. Перед нами новая структура в виде спирали. Обратите внимание, на каком расстоянии находятся витки спирали? (На одинаковом).

Какие силы удерживают молекулу в таком состоянии? Представьте, что наш макет перенесен на таблицу, причем здесь подробно показано химическое строение белковой молекулы. Посмотрите, на разных витках спирали оказались рядом NH и CO. Между ними образовались водородные связи. Они слабые, но их много, за счет этого обеспечивается стабильность вторичной структуры.



Вторичная структура – спираль с одинаковым расстоянием между витками.

Третичная структура – реальная трехмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль (за счет гидрофобных связей), у некоторых белков – S–S-связи (бисульфидные связи).

Третичная структура – клубок из полипептидной спирали. 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.)



Четвертичная структура – соединенные друг с другом макромолекулы белков образуют комплекс. Четвертичная структура – структура из нескольких полипептидных цепей. Демонстрация 2 шнуров, закрученных друг относительно друга.

Начиная с вторичной структуры, пространственное строение (конфигурация) макромолекул белка поддерживается в основном слабыми химическими связями. Под влиянием внешних факторов (изменение температуры, солевого состава среды, рH и т.д.) слабые связи, стабилизирующие макромолекулу, рвутся и структура белка, а следовательно его свойства, изменяются.

Как синтезируется полипептидная цепь? Рассмотрим реакцию поликонденсации в общем виде:

аминокислоты, входящие в состав белков можно выразить одной общей формулой (слайд 5). Радикал R связанный с фрагментом 2-аминокислоты (слайд 6).


Для объяснения строения белковых молекул Э. Фишер выдвигает полипептидную теорию, согласно которой аминокислотные остатки в белках связаны так называемыми пептидными связями (слайд 7). На слайде показан синтез простейшего белка – дипептида (т.е. состоящего всего из двух аминокислотных остатков). Обратная реакция – взаимодействие пептида с водой, т.е. гидролиз. Видно, что при гидролизе мы получаем исходные молекулы аминокислот (слайд 7).
Pn = 1. 2 . 3…. n = n! И для Р10 = 6328800 изомеров, т.е. любой живой организм будет полностью индивидуален по структуре белковых молекул.
Наиболее ярким примером огромного многообразия белковых молекул является любопытный расчет индийского ученого Синга. Он взял белок с молекулярной массой 34000. И если даже его состав будут входить не все 20, а только 12 аминокислот, то число возможных изомеров будет равно 10300

Задание:1. написать образование дипептида, состоящего из глицина и аланина, трипептида 2. К полученному дипептиду добавьте аланин и получите трипептид. Проверка у доски.

Химические свойства белков.

Белки обладают различными физическими свойствами:они делятся на растворимые и нерастворимые.Растворимые белки в воде образуют коллоидные растворы. Демонстрация опыта.



  1. Прилить воду к яичному белку.

2.Встряхнуть до образования однородного раствора.

Оцените свойства белка (прозрачность, растворимость, агрегатное состояние).

3.Отлить раствор в пустую пробирку. 4.Зажечь спиртовку и нагреть полученный раствор белка.

Оцените свойства белка (прозрачность, растворимость, агрегатное состояние).

Ответ: Выпадение хлопьевидного осадка. Почему? выдвижение гипотез.

Процесс утраты белковой молекулой своей структурной организации называется денатурацией. (Определение записывается в тетрадь).

Белок становится нерастворим (пример с куриным яйцом), доступен действию пищеварительных ферментов. Денатурация может быть обратимой и необратимой.

Процесс восстановления структурной организации белковой молекулы называется ренатурацией. (Определение записывается в тетрадь).

Ренатурация лежит в основе раздражимости клеток. Так под действием гормонов регулируется действие ферментов, рецепторов, транспортеров и т.д. Иногда денатурация белка имеет определенное значение. Например, паук выделяет капельку секрета и приклеивает ее к какой-нибудь опоре. Затем, продолжая выделять секрет, он слегка натягивает ниточку и этого слабого натяжения достаточно, чтобы белок денатурировался, из растворимой формы перешел в нерастворимую, и нить приобрела прочность.

Какие факторы вызывают денатурацию белка? Проведем исследование. Инструкция в приложении 1).Ученики выполняют 1 опыт



Первая группа проводит работу а) осаждение белков спиртом и солями легких металлов.

б) обнаружение пептидных связей в молекулах белках – биуретовая реакция (учащиеся используют инструкцию по проведению лабораторных опытов,



Вторая группа проводит работу а) осаждение белков солями тяжелых металлов (FeCL3).

б) обнаружение в молекулах белков ароматических аминокислот - ксантопротеиновая реакция. (учащиеся используют инструкцию, учебник



Третья группа а) осаждение белков концентрированной азотной кислотой

б)обнаружение в молекулах белков серосодержащих аминокислот- реакция Фоля.

Ответы групп.

Выводы: Факторы ,влияющие на денатурацию: сильные кислоты, щелочи, соли

тяжелых металлов, нагревание, спирт. Учитель: Биологическое значение влияния спирта и других активных веществ на белковые структуры живых организмов очевидно. Пагубное воздействие этилового спирта связано именно с денатурацией важнейших для организма белков. Влияние на организм тяжелых металлов – актуальная экологическая проблема. Наиболее сильному воздействию подвержены жители мегаполисов с связи с повышенным антропогенным загрязнением этими металлами. Типичный пример: – тетраэтилсвинец, который добавляется в бензины для повышения их октанового числа.
Кроме того, есть ряд других факторов, вызывающих денатурацию белков, это различные виды излучения, в том числе радиоактивное и ультрафиолетовое.В тоже самое время соли (катионы) легких металлов (Na, К, Са, Мg) – не вызывают денатурацию белка. Причина такого отличия в большей химическая активности катионов тяжелых металлов. Так, Cu2+ проявляет слабовыраженные окислительные свойства и является хорошим комплексообразователем. Для катионов щелочных и щелочноземельных металлов такие свойства не характерны.

Продолжая знакомство с химическими свойствами белков нельзя обойти вниманием две качественные реакции, которые применяют для распознавания белковых веществ в животных и растительных объектах. Традиционно их называют цветными реакциями белков. Ученики выполняют опыт №2

Обсуждение результатов:

Назовите качественные реакции на белок ? (биуретовая ,ксантопротеиновая).

Биологические функции белков. Ни одну белковую молекулу заменить нельзя, белки обладают уникальными свойствами.

Задание: прочитайте текст ,сформулируйте биологические функции белков.Запишите в тетрадь.

А знаете ли Вы: 
1.Белок никогда не переходит в жир- совет врача – диетолога. 
2. Образование морщин связано с уменьшением натурального белка коллагена и 
впрыскиванием его в верхний слой кожи коллаген возмещается. Почти все мелкие и крупные морщины можно корректировать этой терапией - совет врача-косметолога . 
3. Современное название белков- ферментов – энзимы. 
4. Выработка иммунитета - это важная защитная функция белка. Диета снижает иммунитет. 
5. Изучение белков позволило ответить на вопросы, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые. 
6.Все белки в организме человека постоянно разрушаются и синтезируются. Период полураспада белков в теле человека 80 дней, в мышцах, коже, мозгу ― 180 дней, в сыворотке крови и печени ― 10 дней, у ряда гормонов он исчисляется часами и даже минутами (инсулин). 
7.Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма, например, сокращение мышц, в том числе локомоцию (миозин), перемещение клеток внутри организма (например, амебоидное движение лейкоцитов), движение ресничек и жгутиков, а также активный и направленный внутриклеточный транспорт (кинезин, динеин)

8.Белковые рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Одна часть молекулы рецептора воспринимает сигнал, которым чаще всего служит химическое вещество, а в некоторых случаях — свет, механическое воздействие (например, растяжение) и другие стимулы.

9. Каждый вид обладает собственными видами белков. Если бы в белке не было бы заложено этого качества, то не было бы такого разнообразия жизненных форм, к которым относимся и мы. 
Проблема: На основе полученных знаний о строении белков объясните: почему белки выполняют разнообразные функции? Обсуждение(разнообразные мономеры, разное количество мономеров, разнообразное чередование мономеров обуславливают разные функции).

3.Оценочно-рефлексивный

3.1 Интерпретация полученных данных

Белок, без сомнения, важнейшее из всех известных тел органического царства, и без него, кажется, не может быть жизни на нашей планете».                                                                              /Г. Мульдер Голланд.  врач и химик./        Белки представляют собой природные вещества, построенные главным образом из аминокислот. Все ферменты, некоторые гормоны и антибиотики, некоторые токсины относятся к белкам. Белки являются важнейшей составной частью живых организмов и выполняют различные биологические функции. Важное свойство белков – денатурация, которая имеет физиологическое значение. Денатурация приводит к антигенной чувствительности белка, а иногда и полному блокированию ряда иммунологических реакций, к инактивации ферментов и нарушению обмена веществ. Учёные предполагают, что процессы старения связаны с медленно протекающей денатурацией. Может быть, именно в преодолении этого процесса – ключ продления жизни. Понятия “жизнь” и “белок” неразрывно связаны. Насколько многообразны белки, настолько сложна, загадочна и многолика сама жизнь. Подтверждением этого может стать высказывание Гёте: “Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир бы не мог существовать, если бы был так просто устроен”.

             1.Рефлексия (ошибки в тексте выделены)

Белки – сложные органические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В состав природных белков входят 20 аминокислот, 8 из них незаменимые, т.е. синтезируются в организме и их поступление в организм не обязательно вместе с пищей.


Белки, взаимодействуя с азотной кислотой, дают фиолетовое окрашивание. Данная реакция называется ксантопротеиновой реакцией. Вторичная структура белков – это чередование аминокислот в линейной структуре. Денатурация – процесс изменения цвета белковой молекулы. Содержание белка в яйце меньше, чем в молоке и молочных продуктах. При варке белок не меняет свой цвет. Проверьте ответы. За каждый правильный ответ поставьте 1 балл

 Тест


Вопрос 1. Укажите вещества, имеющие белковую природу:

а) ферменты б) гормоны; в) липиды; г) углеводы; д) пигменты; е) аминокислоты.



Вопрос 2. Сколько уровней организации различают в белковой молекуле?

а) 4; б) 3; в) 2;г) 1.



Вопрос 3. Некоторые белки вырабатывают антитела. Тем самым они выполняют функцию:

а) каталитическую; б) сократительную; в) иммунную; г) пластическую.



Вопрос 4. Какой вид химической связи поддерживает вторичную структуру белковой молекулы?

а) водородная; б) ионная; в) пептидная; г) гидрофобная.



Вопрос 5. Имитацией третичной структуры белковой молекулы является:

а) клубок ниток; б) произвольно свернутая в клубок электроспираль;


в) собранная телевизионная антенна; г) выпрямленный телефонный шнур.

Вопрос 6. Как называется белок, у которого первым удалось расшифровать первичную структуру?

а) Рибонуклеаза; б) инсулин; в) глобин; г) миоглобин.



Вопрос 7. Дисульфидные связи –S–S– возникают при формировании третичной структуры белка:

а) всегда; б) если имеются остатки цистеина; в) если в белке есть остатки глицина;


г) если белок включает остатки аланина.

Ученики выполняют тест, затем проверка правильных ответов.( на слайде презентации.)

Оценка:12-14 б-«5»

9-11-«4»


7-10- «3»

Приложение 1.

Лист учащегося

1. Лови ошибку!

Белки – сложные органические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В состав природных белков входят 20 аминокислот, 8 из них незаменимые, т.е. синтезируются в организме и их поступление в организм не обязательно вместе с пищей.

Белки, взаимодействуя с азотной кислотой, дают фиолетовое окрашивание. Данная реакция называется ксантопротеиновой реакцией. Вторичная структура белков – это чередование аминокислотных остатков в линейной структуре. Денатурация – процесс изменения цвета белковой молекулы. Содержание белка в яйце меньше, чем в молоке и молочных продуктах. При варке яиц белок не меняет свой цвет.

Приложение 2.

I группа


Название опыта

Реактивы

Наблюдения

Выводы

1.Осаждение белков солями легких металлов и спиртом.

В пробирку налейте 2 мл раствора альбумина и такой же раствор хлорида натрия,встряхнуть..



Раствор альбумина, этанол,хлорид натрия




1. напишите выводы


2.Обнаружение в молекулах белков пептидных связей .Биуретовая реакция).

В пробирку налейте 2 мл альбумина, равный объем гидроксида натрия,3-4 капли сульфата меди.



Раствор альбумина, раствар сульфата меди 1%

(2), раствор гидроксида натрия(30%).






1.Чем является биуретовая реакция на белки?

2.Что она определяет





2 группа

Название опыта

Реактивы

Наблюдения

Выводы

1.Осаждение белков солями тяжелых металлов.

В пробирку налейте 2 мл раствора альбумина. медленно по каплям добавьте раствора хлорида железа (III).пробирку встряхните.



Раствор альбумина, раствор хлорида железа (III).




1. Объясните чем обусловлено выпадение хлопьевидного осадка белка.

2.Показать нарушение конфигурации белковой молекулы при денатурации



2.Обнаружение в молекулах белков ароматических аминокислот (ксанто-протеиновая реакция).

В пробирку налейте 2 мл альбумина добавьте 6-8 капель азотной кислоты .смесь осторожно нагрейте.



Раствор альбумина, концентрированная азотная кислота, раствор гидроксида натрия(30%).




1.Чем является ксанто-протеиновая реакция на белки?

2.Объясните чем выявлено появление окраски при добавлении азотной кислоты к раствору белка, на примере аминокислоты тирозин.(см. запись на доске)



3 группа

Название опыта

Реактивы

Наблюдения

Выводы

1.Осаждение белков концентрированной азотной кислотой.

В пробирку налить 2 мл раствора альбумина, 1 мл азотной кислоты.



Раствор альбумина, концентрированная азотная кислота.




1.Объясните чем обусловлено выпадение хлопьевидного осадка белка.

2.Что такое денатурация

3. Показать нарушение конфигурации белковой молекулы при денатурации .


2.Обнаружение в молекулах белков серосодержащих аминокислот (реакция Фоля).

В пробирку 2 мл альбумина добавить 2 мл. гидроксида натрия, осторожно доведите до кипения, к горячему раствору прилить 4-6 капель ацетата свинца.



Раствор альбумина, раствор гидроксида натрия, раствор ацетата свинца.




1.Почему образуется черный осадок?
2.Закончить схему образования сульфида свинца.(см. схему образованияPbS на доске.)

Приложение 3

3. Лист самооценки
Ф.И. учащегося _______________________ 10 - класс

1. Лови ошибку

За каждый правильный ответ – 1 балл кол-во баллов _______________

2. Тест


За каждый правильный ответ – 1 балл кол-во баллов_______________

12-14 б-«5»

9-11б -«4»

7-10б- «3»



Итого_________________________

Оценка_______________________
Каталог: servisy -> meropriyatiya -> faily ishodniki
faily ishodniki -> Тема: Барельеф из пластилина
faily ishodniki -> Образовательная программа отделения бейсбола и софтбола возраст обучающихся 7-18 лет
faily ishodniki -> «Традиции и обычаи народов Казахстана»
faily ishodniki -> Проектная деятельность учащихся как метапредметная образовательная технология на уроках биологии, экологии и во внеурочное время
faily ishodniki -> Тема четверти: «Русская народная музыка» класс
faily ishodniki -> 1 вариант Теоретический тур
faily ishodniki -> Методические указания для самостоятельной работы студентов «введение в биохимию»
faily ishodniki -> Федеральный сайт сетевых образовательных сообществ
faily ishodniki -> Урок литературы в 6 классе А. Грин. «Алые паруса»
faily ishodniki -> Внеклассное мероприятие по английскому языку


Достарыңызбен бөлісу:




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет