Конспект урока "Белки"

Тема урока. Белки. Состав и строение молекул. Свойства белков.

Класс: 10

Педагог: Надолинная З.Н.

Цель урока: обеспечить усвоение студентами знаний состава, строения

молекул и свойств белков, показать значение белков в жизни

человека и успехи в изучении их синтеза. Содействовать

воспитанию санитарно – гигиенических норм питания человека.

Планируемые результаты обучения.

Знать состава, строения молекул и свойств белков.

Знать санитарно – гигиенических норм питания человека.

Уметь составлять опорный конспект и пользоваться им при подготовке домашнего задания.

Оборудование: презентация по теме, приборы и реактивы для выполнения демонстрационных и лабораторных опытов: штатив с пробирками, спиртовка, зажим, белок куриного яйца, куриная печень, этиловый спирт, растворы солей (сульфата цинка, сульфата меди), азотная и соляная кислоты, щелочь, перья птиц, образцы волокон и тканей.

Ход урока.

1. Изучение нового материала.

«Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир не мог существовать,  если бы был так просто устроен.» Гете 

Сегодня на уроке мы изучаем состав и строение молекул белков, их свойства и биологическую роль. Знакомимся с нормами питания человека. Закрепляем навыки составления опорного конспекта.

1. Белки или протеины, почему такое название.

Белки – получили такое название за белый цвет после термической обработки.

Вопросы для беседы:

• Как отличить сырой белок куриного яйца от вареного?

• Как отличите сырое мясо от вареного?

• Какое мясо считается более диетическим куриное или говяжье? Почему?

Протеины в переводе на русский язык означает – первые, действительно, развитие зародыша любого живого организма начинаетсяс оплодотворенной яйцеклетки, которая состоит из белковой молекулы. Согласно теории развития органического мира первые молекулы, которые появились в водной среде – были белки.

1. Биологическая роль белков. Просмотр видеофильма «Функции белков». Просматривая фильм, ваша задача сосчитать количество функций, которые выполняют белки.

Вопрос: Сколько функций белков показано в видеофильме?

Проблемный вопрос: от чего зависит такое многообразие функций белков и их особая роль в жизненных процессах? Чтобы ответить на этот вопрос рассмотрим

1. Состав и строение молекул белков (рассказ с элементами беседы, составление опорного конспекта).

Все живые организмы состоят из белковых молекул (Слайд 2).

В Китае выпускают тонизирующие напитки из растертых в порошок муравьев! Оказывается, в этом порошке такой же % белка, что и в сое.

Он в 4 раза калорийнее говядины.

Белки являются основой жизни, действительно, до тех пор пока живет белок есть жизнь организма, как только происходит гибель белковых молекул, гибнет весь организм.

Ф. Энгельс говорил «Жизнь есть способ существования белковых тел»

(слайд 3) –левая часть первой строки.

Вопросы для беседы:

• Из каких элементов состоят белки, если они относятся к азотосодержащим соединениям?

• Сколько процентов приходится на эти элементы?

• Какие еще химические элементы входят с состав молекул белков?

• Сколько всего химических элементов входят белковых молекул?

(слайд 3) – правая часть первой строки. Запись в тетради.

Молекулы белков самые крупные (макромолекулы) молекулы, состав их выражается такими формулами. (Слайд 4).

Молекулы белков имеют большую молекулярную массу, так как белки – это полимеры (Слайд 5).

Слайд 6 вторая строка.

• Из чего состоят полимеры?

• Что является мономерами белков?

• Как много белков в природе?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим сравнительный пример:

• Сколько букв в алфавите русского языка?

• Сколько слов можно сложить из 33 букв?

Из 20 аминокислот можно получить 2 432 902 008 176 640 000 различных белков, которые обладают совершенно одинаковым составом, но различным строением (Слайд 7).

Работа с сигнальными карточками.

• Что такое аминокислоты?

• В чем сходство и различие в строении молекул аминокислот?

• Какие свойства аминокислотам несет аминогруппа?

• Какие свойства аминокислотам несет карбоксильная группа?

• По химическим свойствам аминокислоты это что?

• Почему аминокислоты взаимодействуют между собой?

• Какая химическая связь образуется в результате соединения аминокислот?

• Как называется молекула, если много пептидных связей?

Слайд 8 правая часть. Запись в тетради.

Структура белковых молекул, их характеристика: первичная, вторичная, третичная.

С различной структурой белковых молекул мы встречаемся, когда наблюдаем за белком куриного яйца, давайте обсудим домашний эксперимент.

• Как растекается белок по плоской поверхности?

• Можно ли взять часть белка ложкой?

• Что необходимо сделать, чтобы можно было взять часть белка?

• Как это можно объяснить?

• Какое яйцо (вареное или сырое) скорее утолит чувство голода?

• Как это можно объяснить? (слайд 9)

2. Физические свойства белков.

Вопрос для обсуждения:

• Какие физические свойства характерны для белка куриного яйца?

Белки – растворимые и нерастворимые вещества, некоторые образуют коллоидные растворы.

1. История открытия строение молекул: Э. Фишер, А. Данилевский

(слайд 10).

Говоря о научных подходах к изучению белков, хорошо вспомнить слова великого Гёте «Чтобы постичь бесконечное, надо сначала разъединить, потом соединить»

Сообщение студента. Немецкий химик – органик Эмиль Фишер открыл и синтезировал биокатализаторы – ферменты. Русский биохимик Александр Данилевский предложил теорию строения белковой молекулы. Экспериментально доказал, что под действием сока поджелудочной железы, белки подвергаются гидролизу.

Итак, у нас готов опорный конспект по вопросу «Состав и строение молекул». Переходим к изучению химических свойств белков.

3. Химические свойства белков (рассказ, демонстрация опытов, составление схемы). Работа с 11 слайдом.

а) Денатурация – свертывание белков.

Вопрос для обсуждения:

• Что такое денатурация?

• При каких условиях может наступить денатурация?

Опыт 1. Денатурация белка при действии спиртов.

В пробирки с этиловым спиртом добавить белок куриного яйца,

кусочек куриной печени.

Вопросы для обсуждения опыта.

• Что наблюдаем?

• Как это объяснить?

• Кто пробовал крепкие спиртные напитки?

• Какие ощущения испытывали при употреблении водки?

• Как это можно объяснить?

Сообщение студента.

В головном мозге концентрация алкоголя на 60— 70 % выше, чем в крови, так как в нервных клетках содержится большое количество жироподобных веществ, в которых спирт растворяется лучше, чем в крови. У пьяного человека в мозгу происходит большое количество мелких кровоизлияний, закупорка сосудов, в результате чего клетки мозга не получают кислорода и гибнут. При употреблении 100 г пива ориентировочно погибает до 3000 клеток мозга, 100 г вина — 5000 клеток, 100 г водки — 7500 клеток, За годы у пьющего человека погибают миллионы клеток, которые не восстанавливаются.

Для следующего опыта у нас есть реактивы: соляная кислота, щелочь, сульфат свинца.

Проблемный вопрос: вызовут ли они денатурацию белка?

Опыт 2. Денатурация белка при действии кислот, щелочей и солей.

В пробирки с соляной кислотой, щелочью и раствором нитрата

цинка добавить белок куриного яйца.

• Что наблюдаете?

• Почему это произошло?

Проблема: как обнаружить белок, например, в шерсти животных, перьях птиц? Выполним лабораторную работу.

Лабораторная работа. Денатурация белка при высокой температуре, трении.

Сжигание перьев птиц или шерсти животных.Запах жженых перьев

определяет содержание серы в белках.

Большинство белков сворачивается при температуре до +100⁰С именно

поэтому все живое гибнет в огне и при кипячении воды.

• При какой температуре гибнут белковые молекулы человека?

• Какую температуру показывает шкала медицинского термометра?

Денатурация имеет не только отрицательные стороны. Сворачивание молочного белка (казеина) дает нам творог – очень богатый белком пищевой продукт (13% белка в 100 г продукта).

Проблемный вопрос: как обнаружить белок в растворе?

б) Качественные реакции на белки.

Опыт 3. Биуретовая реакция.

В пробирку с раствором куриного белка добавить несколько капель

щелочи и одну капельку медного купороса. Хорошо встряхнуть.

• Какой цвет получился?

Опыт 4. Ксантопротеиновая реакция.

В пробирку с раствором куриного белка добавить немного концентрированной азотной кислоты, нагреть. Появляется желтая окраска. Затем добавить раствор аммиака. Окраска становится оранжевой.

Схема записывается в тетрадь.

в) Гидролиз белков (слайд 12)

Гидролиз – основа процесса пищеварения. Гидролиз приводит к образованию более простых белков и аминокислот.

Гидролиз

Белки аминокислоты

Поликонденсация

Сообщение студента.

В организме человека и животных под влиянием ферментов (пепсина, трипсина, эрепсина) и соляной кислоты происходит гидролиз белков. В результате этой реакции белковые молекулы распадаются на «кирпичики» – аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь и используются для образования белков, специфических данному организму. Синтез белков идет с поглощением энергии. В организме одновременно с синтезом белков непрерывно происходит и полное их разрушение, вначале до аминокислот, а затем до оксида углерода, аммиака, мочевины и воды.

Итак, мы изучили состав, строение и свойства белков, теперь давайте посмотрим, где можно использовать знания по этой теме.

1. Санитарно – гигиенические нормы питания. Пирамида питания. Значение белковой пищи (слайд13)

В начале урока, уже слышали, об энергетической функции белков.

Белки могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою очередь, превращаться в белки не могут. Поскольку физиологическая роль белков столь велика, они являются необходимой составной частью пищи.

Задача. Норма потребления белка 1,5 г на 1кг веса. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17, 6 кДж энергии. Рассчитать сколько белка необходимо ежедневно для нормальной жизнедеятельности организма, сколько кДж получит ваш организм. Перевести в ккал.

• Как вы думаете, почему в народе говорят: «Пища либо врач, либо палач»?

• Почему вредно переедание?

Каждый должен знать и соблюдать баланс между потреблением пищи и физической активностью (слайд 14). Избыток белка в пище усиливает процессы гниения в кишечнике и увеличивает количество продуктов распада белков, приводя к напряженной работе выделительных систем.

Работа с раздаточным материалом «Пирамида питания».

Задание: вспомните, что вы ели сегодня на завтрак. Пользуясь пирамидой питания, вычислите количество единиц (7 – 9).

Как вы считаете, сегодня на уроке вы приобрели полезные знания?

Полезные знания необходимо закреплять.

1. Вопросы для закрепления.

Тестирование (на слайдах 15 – 19).

1. Укажите группу химических элементов, содержание которых в клетке составляет в сумме 98%: а) H, O, S, P, б) H, C, O, N,

в) N, P, O, H, г) C, H, K, Fe (б)

2. Мономерами белковых молекул являются:

а) углеводы, б) амины,

в) аминокислоты, г) карбоновые кислоты. (в)

3. Назовите функцию, которую выполняет основная масса белков семян растений и яйцеклеток животных: а) защитная, б) строительная,

в) запасающая, г) ферментативная (в)

4. Назовите белок, из которого состоят рога, копыта, когти, перья и волосы животных: а) коллаген, б) кератин, в) турбулин, г) миозин (б)

5. Как называется структура белка, которая представляет собой цепь из аминокислот, соединенных друг с другом в определенной последовательности: а) первичная, б) вторичная, в) третичная (а)

6. Назовите белки-ферменты, которые расщепляют другие белки.

а) пепсин, трипсин, б) гемоглобин, карбоангидраза,

в) инсулин, глюкагон, г) коллаген, кератин. (а)

7. Как называется процесс потери белком третичной структуры, ведущий к утрате им биологической активности?

а) денатурация, б) редупликация,

в) диссимиляция, г) дегенерация (а)

8. При гидролизе белков образуются:

а) амины, б) аминокислоты,

в) углеводы, г) жиры. (б)

9. Что является побочным продуктом в реакции образования белков?

а) аммиак, б) вода, в) оксид углерода (IV), г) водород. (б)

10. Назовите реакции, которые дают возможность распознать белки среди других веществ: а) черные, б) цветные, в) красные, г) синие. (б)

Подведение итога урока, выставление оценок.

1. Домашнее задание: Стр. 127 – 133. упр. 9, 10 на стр. 134. Найти дополнительный материал по теме «Вред безбелковой диеты (вегетарианство)».

1. В головном мозге концентрация алкоголя на 60— 70 % выше, чем в крови, так как в нервных клетках содержится большое количество жироподобных веществ, в которых спирт растворяется лучше, чем в крови. У пьяного человека в мозгу происходит большое количество мелких кровоизлияний, закупорка сосудов, в результате чего клетки мозга не получают кислорода и гибнут. При употреблении 100 г пива ориентировочно погибает до 3000 клеток мозга, 100 г вина — 5000 клеток, 100 г водки — 7500 клеток, За годы у пьющего человека погибают миллионы клеток, которые не восстанавливаются.

2. В организме человека и животных под влиянием ферментов (пепсина, трипсина, эрепсина) и соляной кислоты происходит гидролиз белков. В результате этой реакции белковые молекулы распадаются на «кирпичики» – аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь и используются для образования белков, специфических данному организму. Синтез белков идет с поглощением энергии. В организме одновременно с синтезом белков непрерывно происходит и полное их разрушение, вначале до аминокислот, а затем до оксида углерода, аммиака, мочевины и воды.

3. Немецкий химик – органик Эмиль Фишер открыл и синтезировал биокатализаторы – ферменты. Русский биохимик Александр Данилевский предложил теорию строения белковой молекулы. Экспериментально доказал, что под действием сока поджелудочной железы, белки подвергаются гидролизу.