Конспект урока химии 9 класс ФГОС по теме:"Аминокислоты. Белки"

Урок №54 Дата:19.04 химия 9 класс

Тема: "Аминокислоты. Белки"

Цели урока.

1.Образовательные: изучить и систематизировать знания об аминокислотах и белках, номенклатуре, нахождении в природе, физических и химических свойствах, получении, применении. Сформировать представление о белках как о сложных высокомолекулярных соединениях — биологических полимерах, рассмотреть их биологическую роль, функции. Сформировать представления об аминокислотах как об амфотерных органических соединениях.

2.Развивающие: умение характеризовать изучаемые объекты, классифицировать на основе критериев для сравнения. Участие в коллективной деятельности .

3.Воспитывающие: развитие интереса к знаниям, добросовестного отношения к труду.

4.Здоровьесберегающие: соблюдение т/б при работе с лабораторным оборудованием, реактивами.

Планируемые образовательные результаты.

Предметные. Знать состав, свойства и биологическую роль аминокислот и белков. Иметь представление о ферментах и гормонах.

Метапредметные. Формировать умения извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации, компакт-диски учебного назначения, ресурсы Интернета), свободно пользоваться справочной литературой, в том числе и на электронных носителях.

Личностные. Формировать целостное мировоззрение, соответствующее уровню развития науки, а также ответственное отношение к учению, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию.

Оборудование: пробирки, держатель. Материал для выполнения опытов: концентрированная азотная кислота, белок яиц, молочные продукты (молоко, творог), NaOH, р-р CuSO₄,р-р NH_3.

Ход урока.

1. Оргмомент.

Приветствие учащихся.

2. 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, и обсудим превращения белков в пищеварительной системе. В завершение урока мы будем решать познавательные задания с практическим содержанием.

3.Изучение нового материала: «Жизнь – это способ существования белковых тел» - Фридрих Энгельс. В народе говорят: «Белок – это жизнь». Знакомлю с темой урока , планом изучения и целью, которую надо добиться.

1.Определение аминокислот.

2.Строение аминокислот.

3.Амфотерные свойства аминокислот.

4. Природные источники аминокислот.

5. Природные полимеры - белки.

1) Давайте вспомним об аминокислотах из курса биологии. Что же это за вещества, которые мы будем рассматривать с точки зрения химии?

Задание: атомы каких элементов входят в состав органических соединений?
(С,Н,О)

А теперь попробуйте на слух определить, из скольких частей состоит слово аминокислота и назвать эти составляющие. (из 2-х: аминогруппа и карбоксильная группа).

Задание: NН2-СН2-СООН -посмотрите на строение аминокислоты и скажите, атом какого элемента здесь присутствует еще? ( N)

Вывод: В органических соединениях могут содержаться не только С,Н,О, но и азот .

Задание: В какие функциональные группы входит кислород?

(Кислород входит в гидроксильную группу -ОН, и карбоксильную группу -СООН).

Задание: В какие функциональные группы входит азот? ( Азот входит в функциональные группы, одна из них - это аминогруппа -NH₂. Эта группа сходна с аммиаком (не хватает только одного атома водорода)).

Задание: Недавно вы изучали свойства аммиака. Назовите его свойства. ( Аммиак обладает основными свойствами. При взаимодействии с кислотами переходит в ион аммония, образуя соли аммония.)

Задание: Какими свойствами может обладать аминогруппа?

( Аминогруппа, так же как и аммиак будет обладать основными свойствами).

А карбоксильная? ( - СООН обладает кислотными свойствами).

Сделайте вывод: Что мы можем назвать аминокислотой?

Аминокислоты - это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными и основными свойствами, так как содержат амино- и карбоксильную группы.

Общая формула аминокислоты выглядит следующим образом

NН2-СН2-СООН глицин или аминоуксусная кислота.

Вопрос: Вы проходили с амфотерные неорганические соединения.

Назовите их. В чем их особенность? (Они могут проявлять как основные, так и кислотные свойства. Гидроксид цинка или алюминия).

Как амфотерные соединения, - аминокислоты реагируют как со щелочами, так и с сильными кислотами. Занесите данные в таблицу.

Наименование	Вещества, индикаторы	Вещества, цвет индикатора
Уксусная кислота	лакмус	красная окраска
Аминоуксусная к-та	лакмус	синяя окраска
Аминоуксусная к-та	NaOH	NH3 +CH3-COO-Na+ +H2O
Аминоуксусная к-та	HCl	Cl - + NH4+ + CH3-COOH

Рассмотрим аминокислоты более подробно.

Аминокислоты H2N-R-COOH
Химические свойства. Аминоуксусная к-та лакмус синяя окраска Аминоуксусная к-та NaOH соль Аминоуксусная к-та HCl соль Аминоуксусная к-та С2Н5ОН эфир Аминоуксусная к-та Ам.укс к-та Полипепт.(связь) В результате соединения аминокислот в различной последовательности возможно образование 2,4 * 1018 молекул различных белков.		Получение. Аминокислоты можно получать при расщеплении белков. Из карбоновых кислот, вводя в их молекулы аминогруппы. При гидролизе белков выделено более 20 аминокислот. В организмах человека и животных аминокислоты образуются при гидролитическом разложении белковой пищи.
Физические свойства. Аминокислоты - бесцветные (белые) кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, и малорастворимые в органических растворителях, распадаются при t = 300о С. Многие из них обладают сладким вкусом. Их температуры плавления выше 220С. Аминокислоты – мономеры, из которых состоят полимерные белковые молекулы.		Применение. Аминокислоты играют очень важную роль в производстве синтетических волокон капрона и лавсана, пластмасс. В медицине, в сельском хозяйстве для подкормки животных. Аминокислоты: валин , лейцин, изолейцин, метионин - животные получают с пищей.

Добавляю дополнительный материал. Собрав все листы вместе, еще раз спрашиваю формулировку, что такое аминокислоты. - Аминокислоты - органические соединения, содержащие одновременно карбоксильную и аминогруппы;

Белки – биополимеры, макромолекулы которых состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Белки могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою очередь, превращаться в белки не могут.

-Если к молоку добавить раствор уксусной кислоты. Осторожно встряхнуть. Что наблюдаем?

-К белку куриного яйца, прильем этиловый спирт. Осторожно встряхнемм. Что наблюдаем?

Общий вывод о действии веществ - спирта и кислоты - на белки.(денатуация)

-Нагревание белка. (если нагреть белок куриного яйца, то произойдет денатурация белка, то есть его разрушение).

Цветные реакции на белки:

Биуретовая реакция:

К 2 мл раствора белка добавить 2 мл раствора NaOH а затем 2-3 капель р-ра CuSO₄. При встряхивании наблюдайте изменение цвета (фиолетовое окрашивание).

Ксантопротеиновая реакция:

К 2 мл раствора белка добавьте 0,5 мл HNO_{3 (конц.)} и нагрейте. Наблюдайте за реакцией. ( Образуется желтое окрашивание ). Охладив раствор, прибавить немного раствора NH₃. (Появляется оранжевая окраска.)

Вывод: качественными реакциями на белки являются цветные реакции.

Превращения белков в пищеварительной системе.

После того как вы съели какой-нибудь белок, ферменты, называемые протеазами, разрывают пептидные связи. Происходит это в желудке и тонком кишечнике. Свободные аминокислоты переносятся током крови сначала в печень, а потом во все клетки. Там из них синтезируются новые белки, необходимые организму. Если в организм поступило белка больше, чем надо, или организму требуется "сжечь" белки из-за недостатка углеводов, то эти реакции аминокислот происходят в печени; здесь азот из аминокислот образует мочевину, выделяемую из организма с мочой через мочевыводящую систему. Именно поэтому белковое питание дает лишнюю нагрузку на печень и почки. Оставшаяся часть молекулы аминокислоты либо перерабатывается в глюкозу и окисляется, либо превращается в жировые запасы.

Человеческий организм может синтезировать 12 из 20 аминокислот. Остальные восемь должны поступать в организм в готовом виде вместе с белками пещи, поэтому они называются незаменимыми. Незаменимые аминокислоты включают изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин триптофан, валин и (для детей) гистидин. При ограниченном поступление такой аминокислоты в организм она становится лимитирующим веществом при построении любого белка, в состав которого она должна входить. Если такое случается, то единственное, что может предпринять организм, - это разрушить собственный белок, содержащий эту же аминокислоту.

Большинство животных белков содержат все восемь незаменимых аминокислот в достаточных количествах. Любой белок, имеющий необходимое содержание всех незаменимых аминокислот, называется совершенным.Растительные белки несовершенны: в них низок уровень некоторых незаменимых аминокислот.

Хотя ни один из растительных белков не может обеспечить нас всеми незаменимыми аминокислотами, смеси таких белков - могут. Такие комбинированные продукты питания, которые содержат взаимодополняющие (комплементарные) белки, входят в состав традиционной кухни всех народов мира.

Человеческое тело не может запасать белки, поэтому сбалансированное белковое питание требуется человеку каждый день. Взрослому человеку весом 82 кг требуется 79 г белка в день. Рекомендуется, чтобы при этом с белками поступало 10 - 12% всех калорий.

-Мы с вами будем соотносить типы белков и их функции в организме человека. (заполнение таблицы)

ТИП	ФУНКЦИЯ	ПРИМЕР
Структурные белки мышц	Сокращение, обеспечение двигательных функций.	Миозин (мышцы)
Белки соединительных тканей	Обеспечение целостности организма, защита от внешних воздействий	Кератин (кожа, волосы, ногти); коллаген (сухожилия)
Хромосомные белки	Часть структуры хромосом	Гистоны
Белки мембран	Контроль за потоком веществ внутрь и вовне организма, передача информации внутри организма	Рецепторы
Транспортные белки	Переносчики кислорода и других веществ	Гемоглобин
Контролирующие белки	Поддержание рН, солевого состава организма	Сывороточный альбумин
Ферменты	Контроль метаболизма	Протеазы
Гормоны	Регуляция процессов жизнедеятельности	Инсулин, половые гормоны
Защитные белки	Антитела (защита от инфекций)	Гаммаглобулин

4. Закрепление материала. На закрепление темы урока - тестирование:

1. Аминокислоты - амфотерные вещества, так как:

а) они вступают в реакцию только с кислотами;

б) они вступают в реакцию только со щелочами;

в) они содержат в своем составе основную и кислотную функциональную группу, и поэтому соединяются и с кислотами и со щелочами;

2. Какие белки вам известны:

а) гемоглобин;

б) лейцин;

в) метионин.

3. Любой белок можно определить:

а) по вкусу;

б) по запаху;

в) цветной реакцией.

4.Как можно отличить шерстяной платок от синтетического?

а) по отношению к воде;

б) по реакции горения нити изделия;

в) по реакции с кислотами.

Продолжите : Основой жизни для живых организмов является…. 5.Домашнее задание:  На выбор: 1).Выполнить конспект – «Функции белков в организме», 2).Подготовить индивидуально учащемуся сообщение на тему «Углерод – основа жизни на Земле». 3) Подготовить индивидуально (называю фамилию) доклад на тему «Белки и аминокислоты». .6.Рефлексия.

Что мы сегодня узнали о белках?

Что для вас было новым и интересным?

Итак, мы познакомились с белками, узнали их состав, строение, свойства, функции и значение для жизни человека. Научились определять белки с помощью цветных реакций. Узнали суточную норму потребления белков, в каких продуктах их содержится больше.

Экспресс – тест(прил1)

по теме «Аминокислоты. Белки»

1. Отметьте функциональные группы, содержащиеся в аминокислотах:

А) –NO₂ и –COOH В) – NH₂ и -COOH

Б) –NH₂ и –OH Г) –NO₂ и -OH

1. Аминокислоты – амфотерные органические соединения, так как:

А) относятся к азотсодержаним органическим соединениям;

Б) реагируют с водой;

В) образуют сложные эфиры;

Г) содержат амино – и карбоксильные группы.

1. Аминокислоты образуют полипептиды в процессе реакции:

А) полимеризации; Б) поликонденсации

1. Пептидная связь в белках соответствует:

А) первичной структуре;

Б) третичной структуре;

В) вторичной структуре;

Г) четвертичной структуре.

1. Желтое окрашивание возникает при действии на белок:

А) щелочи; В) HNO₃ (конц);

Б) H₂SO₄ (конц); Г) Cu(OH)_2.

1. Отметьте свойства, характерные для всех белков:

А) растворимость и свертывание;

Б) гидролиз и растворимость в солях;

В) амфотерность и денатурация;

Г) при высокой температуре разлагаются, распространяя запах жженых перьев.

7. При денатурации белка остается неизменной:

А) первичная структура;

Б) третичная структура;

В) вторичная структура;

Г) четвертичная структура.

Бланк ответа на тест:

Фамилия, имя
№	А	Б	В	Г	балл
1			+
2				+
3		+
4	+
5			+
6			+
7	+
Общий балл:
Оценка:

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

«В растениях, так же как и в животных, содержится вещество, которое у первых образуется, а у вторых составляет компонент пищи и имеет для тех других важное значение. Это вещество — одно из сложнейших; оно легко меняет свой состав в зависимости от условий. В животном организме его особая роль состоит в осуществлении химического метаболизма, которых при отсутствии этого вещества невозможно себе представить. Несомненно, оно является самым важным из всех известных веществ органического мира, и без него, по-видимому, жизнь на нашей планете просто бы не существовала. Его можно обнаружить во всех частях растений корнях, стеблях, листьях, плодах и соках, точно так же как в самых различных частях животного. В рас­тениях оно встречается в трех формах: водораство­римой, водонерастворимой и растворимой в спирте. В животных организмах оно существует в огромном разнообразии форма, как растворимых, так и нерастворимых, причем для нерастворимой формы его структура может быть самой различной. Оно может содержать серу или фосфор, или сразу оба эле­мент, изменяя тем самым свой вид и свои физиче­ские свойства. Это вещество получило название про­теина, так как оно является началом самых различ­ных соединений и может, поэтому рассматриваться как первичная субстанция».

Мульдер проанализировал данные анализа наиболее хо­рошо изученных белков и сделал вывод, что эти белки имеют одинаковое количество углерода, водорода и ки­слорода. Их молекулярные формулы можно записать в виде (С₄₀Н₆₂N₁₀О₁₆)_x.

Основываясь на данных собственных исследований и ли­тературных данных, Мульдер пришел к выводу, что уг­лерод, водород, азот и кислород образуют некое особое тело, присутствующее в неизменном виде во всех белках. Мульдер утверждал, что протеин, то есть радикал (С₄₀Н₆₂N₁₀О₁₆) образуется в растениях, откуда его полу­чают и животные. Различие между травоядными и плото­ядными животными непринципиально, поскольку, в ко­нечном счете, и те, и другие питаются одним и тем же протеиновым радикалом, который идет на построение из органов и играет ключевую роль во всех процессах жиз­недеятельности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Задания с практическим содержанием для работы в группах

1. Почему при тепловой обработке мяса и рыбы происходит уменьшение массы го­тового продукта?

Под действием температуры происходит изменение вторичной, третичной и четвер­тичной структуры белковой молекулы (дена­турация). Первичная структура, а следовательно, и химический состав белка не меняются. При денатурации белки теряют влагу (разру­шаются водородные связи), что приводит к уменьшению массы готового продукта.

2. В чем причина образования пены на поверхности мясных бульонов, жареных мясных и рыбных изделий?

Это объясняется свертыванием раствори­мых в воде белков (альбумин, глобулин).

3. Зачем маринуют мясо для шашлыка?

Под воздействием уксусной или лимон­ной кислоты происходит частичный гидро­лиз белков. Белки распадаются на поли- и дипептиды. В желудке под влиянием фермен­тов этот процесс продолжается и в итоге приводит к образованию аминокислот. Та­ким образом, маринование облегчает пере­варивание белка.

4. Чем отличается сырое молоко от пастеризованного. Почему при кипячении молоко «убегает»?

Сырое молоко содержит ферменты фосфатазу и пероксидазу, а пастеризованное — нет. При нагревании ферменты разрушаются.

Нагревание молока приводит к коагуляции бел­ка лактальбумина, который при испарении воды образует на поверхности молока пленку, обычно называемую пен­кой. Она непроницаема для пара, поэтому под ней может создаваться небольшое избыточное давление, вполне доста­точное для того, чтобы при вскипании молоко «убежало».