Разработка урока «Свойства и функции белков»

Внимание! Бесплатные вебинары:
«Современный урок по ФГОС»
«Игровая деятельность», «Развитие речи детей» и др.

Получить сертификат

Автор: Калашникова Галина Ивановна

Организация: МБОУ «Корочанская СОШ им. Д.К. Кромского»

Населенный пункт: Белгородская область, г. Короча

Задачи :

Расширить и углубить понятия о структуре белка.
Познакомить учащихся с основными свойствами и функциями белка.
Развивать умения работать с текстом, делать выводы, применять полученные знания на практике, работать в группе.
Воспитывать чувство товарищества, культуру речи, аккуратность.

Ход урока :

Вступление. Оргмомент.
Урок начинается со стихов Семёна Яковлевича Надсона:

«Меняя каждый шаг свой образ прихотливый

Капризна как дитя и призрачна как дым,

Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,

великое смешав с ничтожным и смешным…»

Учитель: « Эти строки позволяют задуматься над вопросом, который всегда волновал людей: «Что такое жизнь?» В течение веков копились наблюдения, проводились исследования, создавались теории. Они послужили основой новых исследований, другие – гибли ввиду несостоятельности .

Наука XIX в. ещё не могла видеть всей глубины изучаемого вопроса, но накопила достаточно экспериментального материала, чтобы дать следующее определение жизни: « Жизнь есть способ существования белковых тел. Существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой…

- Выделите ключевые слова в этой части определения.

(После того, как ученики выделят ключевые слова, учитель проговаривает вторую часть определения )

« … Причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка.»

Определение жизни данное Ф. Энгельсом в работе «Антидюринг» позволяет задуматься над вопросом «Как современная наука представляет процесс жизни?» Ответ следующий : «Жизнь – переплетение сложных химических процессов взаимодействия белков между собой и другими веществами.

Сегодня мы предлагаем вам проследовать по стопам развивающейся науки и прежде всего раскрыть тайну веществ, лежащих в основе жизни, т.е. выяснить что такое белок?

1. Актуализация знаний.

Цель :

расширить и углубить знания о структуре и основных свойствах белка и познакомиться с составом и строением белков.

а) Первичная структура белка. (На рисунке изображена первичная структура белка).

Какие функциональные группы входят в состав АК?
Какие свойства они определяют ?
Из дипептида получите трипептид, возьмите формулу цистеина или серина.

б) Вторичная структура белка.

Какова пространственная конфигурация вторичной структуры ?
Благодаря чему молекула белка закручивает и удерживает данную структуру?
Чем отличается данный уровень организации белка от первичного? В чём его необходимость?

в) Третичная структура белка.

Какова пространственная конфигурация третичной структуры ?
Благодаря чему молекула белка закручивается в клубок и удерживает данную структуру?
Чем отличается данный уровень организации от первоначальных?
В чём заключается его роль?

Учитель: таким образом, белки – это внешняя саморегулирующаяся форма развития веществ, в которой первичная структура опосредованно определяет его биологическую активность.

2. Изучение нового материала.

2.1. Свойства белков.

Учитель биологии : При изменении структуры молекулы белка меняются его физические свойства, а это имеет большое значение для биологических процессов (движения, сокращения, деления клеток). Например, мышечные белки (миозин и актин) обладают разными физико – химическими свойствами, но при сокращении мышцы эти белки образуют единый комплекс.

Каковы же физико – химические свойства белков?

(учитель знакомит учащихся с основными свойствами белка)

а) растворимость в воде

б) образование осадка

в) цветные реакции

(учащиеся по мере изучения нового материала проводят опыты)

2.2. Функции белков

Учитель: (даёт познавательную задачу)

Известно, что белки – неотъемлемая часть пищи животных и человека. Почему же при исключении из рациона белкового компонента, но при достаточной калорийности пищи у живых организмов наблюдаются патологические явления: остановка роста, изменение состава крови и т.д. ? С чем это связано ?

Чтобы ответить на этот вопрос вы должны познакомиться с функциями белков. (самостоятельная работа учащихся с текстом учебника и учебным текстом. По мере работы они заполняют в тетради таблицу «Функции белков».)

Вопросы для проверки знаний по данному вопросу (фронтальная беседа)

1 уровень :

Какие функции выполняют белки?
В чём заключается строительная функция белков?
В чём заключается каталитическая функция белков?
В чём заключается сигнальная функция белков?
В чём заключается двигательная функция белков?
В чём заключается транспортная функция белков?
В чём заключается защитная функция белков?
В чём заключается энергетическая функция белков?
Что общего в названии групп ферментов?

2 уровень :

Какие белки являются регуляторами физиологических процессов?
Какую болезнь вызывает недостаток инсулина у человека?
Могут ли гормоны оказать негативное влияние на организм?
Какую транспортную функцию выполняет сложный белок гемоглобин? Где он находится в организме?
Миллионы человеческих жизней были спасены от оспы, бешенства и других болезней. Каким образом медицина предупреждает названные инфекционные болезни?

Учитель: Действительно, функции белков очень разнообразны, но одной из самых главных функций является ферментативная.

Все ферменты содержат в своём составе белки, поэтому биохимические реакции находятся под контролем белков.

Сообщение ученика : Академик И.П. Павлов назвал ферменты « возбудителями жизни и нервным актом жизненной деятельности». Учение о ферментах выделяют в самостоятельную науку – энзимологию. Известно, что все ферменты имеют белковую природу, но далеко не все белки обладают ферментативными свойствами. Термин « фермент» с латинского языка переводится как «закваска», «энзим» означает «в дрожжах».

Учитель: А сейчас каждая группа проведёт лабораторный эксперимент, доказывающий каталитическую активность ферментов в живых тканях и потом доложат о результатах своего исследования.

1 группа : на кусочек вареного и сырого мяса капнуть пероксид водорода. Описать наблюдаемое явление.

Сделать вывод : как проявляется активность ферментов в живых и мертвых тканях?

2 группа : взять один целый кусочек сырого картофеля, а второй измельчённый , капнуть пероксид водорода. Что наблюдается ?

Сделать вывод : как проявляется активность ферментов в измельчённых тканях?

3 группа : на лист элодея капнуть пероксид водорода. Описать наблюдаемое явление. Капните пероксид водорода на чистое стекло.

Сделать вывод : почему на листе элодея выделяются пузырьки газа, а на чистом стекле нет?

Учитель: На основании всего выше изложенного можно сделать вывод о том, что белки – обязательный компонент всех клеточных структур. Белки – совершенно исключительные вещества, без которых не может обойтись ни одно живое существо планеты. Их сложность и многообразие форм позволяет создавать все существующие разнообразия форм жизни, неповторимость организмов как в прошлом, так и в будущем.

3. Закрепление материала.

Учитель: С целью коррекции и отработки понятийного аппарата проводится логический брифинг. Каждая команда получает карточки, на которых записаны ответы на вопросы, после зачитывания вопроса команды поднимают карточку с правильным ответом и получает за правильный ответ жетон.

Задачи для логического брифинга :

Научное название белков. (протеины)
Группы атомов, обслуживающие амфотерные свойства АК. ( амино и карбоксильная группа)
Связь, соединяющая аминокислотные остатки и полимерную цепь.(пептидная и амидная связь)
Мономеры, составляющие основу первичной структуры белка. (аминокислоты)
Структура белка, свёрнутая в спираль. (вторичная)
Конфигурация третичной структуры белка. ( глобула, фибрилла)
Группа атомов, обусловливающая биологическую активность усложнённых белковых структур. (радикал)
Разрушение первичной структуры белка. (гидролиз)
Процесс, обратный ренатурации. (денатурация)
Реакции, определяющие наличие белка. (биуретовая и ксантопротеиновая)
Гормон поджелудочной железы. (инсулин)
Пищевые продукты с высоким содержанием белка. (яйца, молоко, рыба, мясо)

(для определения реального уровня полученных знаний проводится тест с самопроверкой)

Тест

1 уровень:

В -1

1. Выберите схему, соответствующую первичной структуре белка. (схемы прилагаются )

2. Определи термин, не подходящий по смыслу «полимер»

А. Нуклеотид

B. Мономер

C. Дипептид

3. Процесс утраты белковой молекулой своей структурной организации:

A. Гидролиз

B. Коагуляция

C. Ренатурация

В -2

1. Каких составных частей не достаёт в формуле АК?

A. – NH₂

B. – R

C. – OH

2. В данной цепочке функциональных групп есть одна лишняя, определяющая иные свойства. Найди её.

A. – NH₂

B. – R

C. – СОOH

3. Процесс восстановления структурной организации белков молекулы:

гидролиз
денатурация
ренатурация

2 уровень :

В - 1

1. Какие структуры реализуют биологическую активность белка?

Радикалы
Полипептид
Химические связи

2. В образовании какой структуры принимает участие дисульфидные мостики?

Вторичной
Первичной
Третичной

3. Пользуясь таблицей незаменимых аминокислот составьте дипептид из глицина и аланина.

В -2

1. Какой уровень организации опосредованно определяет биологическую активность белка?

Третичная
Первичная
Вторичная

2. При денатурации происходит разрушение структуры:

Вторичной
Первичной
Третичной

3. Пользуясь таблицей незаменимых аминокислот составьте дипептид цитезина и серина и назовите его.

( Подводится итог и подсчёт красных и оранжевых жетонов).

Заключение

Учитель: Человеку всегда хотелось чуда. Одним из чудес остаётся возникновение жизни, превращение неживой материи в живой организм. Данное учебное занятие даёт возможность «приоткрыть дверь» научного познания и понять, что жизнь и белки неразрывно связаны.

Учитель химии : Чтобы ответить на вопрос, что такое жизнь, надо ответить , что такое белки? Насколько многообразен белок, настолько сложна, загадочна и многолика сама жизнь. Подтверждение этому высказывание Гете о том, что мир не мог существовать, если бы так просто устроен.

Стих С. Я. Надсона (читает ученик)

Вот жизнь, что сфинкс! Закон ее – мгновенье,

И нет среди людей такого мудреца,

Кто мог сказать толпе, куда ее движенье,

Кто мог бы уловить черты ее лица,

То вся она – печаль, то вся она приманка,

То все в ней блеск и свет, то все позор и тьма,

Жизнь – это Серафим и пьяная Вакханка,

Жизнь – это океан и тесная тюрьма.