Конспект урока по химии "Белки как высокомолекулярные вещества"

Представлена разработка открытого урока по химии для обучающихся 11 класса по теме "Белки как высокомолекулярные вещества. Успехи в изучении и синтезе белка". Данный урок был в рамках методической недели для учителей школы. Изучение органической химии у обучающихся вечерной школы вызывает определенные затруднения, поэтому считаю, что данная разработка может оказать помощь учителям в проведении уроков.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«Конспект урока по химии "Белки как высокомолекулярные вещества" »

«Курская областная вечерняя (сменная) общеобразовательная школа»

Открытый урок на тему:

«Белки - как высокомолекулярные вещества.

Успехи в изучении и синтезе белков»

11 класс

Выполнил учитель химии

Архипова Т.Н.

Тема:

«Белки как высокомолекулярные вещества. Успехи в изучении и синтезе белков».

Цель урока:

Закрепить и углубить представление о природных полимерах – белках. Выявить причинно- следственную зависимость между составом, строением, свойствами, функциями белков. Ознакомиться с успехами микробиологической промышленности.

Оборудование:

1. Таблица «Структура белка» (I, II,III).

2. Рисунок «Четвертичная структура белка».

3. Рисунок со ловами Ф. Энгельса.

4. Рисунок «Многообразие жизни».

5. Рисунок «Клетка».

6. Таблица «Элементарный состав белков в %».

7. Карточки АТФ, общая формула α-аминокислот, формулы незаменимых α -аминокислот.

8. Таблица «Примерное содержание белков в сухой массе различных органов».

9. Таблица «Условия реакции гидролиза белков».

10. Карточки по функциональным группам.

11. Реактивы: Куриный белок, сваренное яйцо, Н₂0, CuS0₄ (р-р), NaOH (р-р), С₂Н₅ОН (медицинский), HN0₃ (к).

Ход урока:

Сегодня мы поговорим о белках. Мы часто задаем вопрос, где же граница между живым и неживым. Как разгадать великую тайну возникновения живого? Когда в XIX веке обнаружили, что белки - главный компонент клетки, проявление жизни стали связывать только с ними. «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».

Чем больше наука узнает о строении, функциях, превращениях белка, тем справедливее звуча эти слова Энгельса. Белки называют протеинами от греческого «протос» - «самый первый» или «самый главный». Сейчас стало ясно, что ни одно из веществ биологического происхождения не обладает столь специфическими и разнообразными функциями в жизни организма, как белки.

Почему же именно белкам свойственна выдающаяся роль в процессах жизнедеятельности, почему именно они являются материальной основой жизни?

- Какое же определение дают химики белкам?

ОТВЕТ: Белки - это азотосодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул.

- Каков состав белковой молекулы? (Таблица «Элементарный состав белка)

ОТВЕТ: В состав белков входит С, Н, О, N, S, Р, Fe и некоторые другие элементы. Говоря по таблице о доли элементов. N - безжизненный, а без него не было бы жизни.

- Какие бывают по форме белки?

ОТВЕТ: Глобулярные - имеют форму сферы или шара, или глобулы, и фибриллярные (волокнистые) - представляют длинные нитевидные молекулы (можно показать по книге).

Глобулярные белки - гормоны, ферменты, транспортные белки (растворимы в Н₂0). Фибриллярные белки присутствуют в волосах, мышцах, коже и ногтях. Они весьма плотны.

Различают белки ПРОСТЫЕ протеины, которые при гидролизе образуют только аминокислоты, и СЛОЖНЫЕ протеиды - при гидролизе дают аминокислоты и неаминокислотный компонент - простетическую группу (гемоглобин). Белки - это полимеры.

- Что же является мономерами белка?

ОТВЕТ: Мономеры - α-аминокислот. Известно 22 - α-аминокислот, слагающих белки. Общая формула Н₂N - СН - СООН

↓

Попрошу поработать у доски (вызываю 4-х учащихся).

Вопросы:

1. Написать некоторые α-аминокислоты, входящие в состав белков.

2. Написать синтез трипептида глицил-аланил-цистеин

3. Исходя из С₂Н₂ получить Н₂N - СН - СООН

↓

NH₂

4. Написать гидролиз трипептида аланил-серил-фенилаланин

- Как же связываются между собой α -аминокислоты?

Обращаюсь к работе у доски (синтез трипептида).

Белки - это важнейшие для жизни вещества. Белки - основной компонент клетки, тканей (рисунок «Клетка»), Если не считать самого удивительного вещества - воды, на которую в организме человека приходится около 70% массы, то живая клетка состоит из 5000 молекул. Из них около 3000 молекул белков.

Посмотрите на своего соседа. Все, что вы видите: кожа, волосы, глаза, ногти - это белки. Костные ткани, кровь, мозг - все содержит белки (Рисунок «Содержание белков в сухой массе различных органов»),

- Каковы функции белков в организме?

Как же это многообразие функции может осуществить простая строчка из аминокислот? Чем определяется такая специализация белка? Ответ нужно искать в структуре белка.

- Какими структурами обладает белковая молекула?

ОТВЕТ: Первичной, вторичной, третичной, четвертичной.

- Что такое первичная структура? (Таблица «Структура белка»),

ОТВЕТ: Строгая последовательность аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью в линейной полипептидной цепи.

Около 20 аминокислот смогут располагаться в любом порядке, к тому же может быть использовано любое количество аминокислот, образуется огромное число различных цепей.

(Работа с карточной на столе. Можно показать на карточках).

Первичная структура белка генетически детерминирована (т.е. закономерна). В молекуле гемоглобина 574 аминокислоты, но вот в одном месте глутаминовая кислота по какой-то случайности заменена на валин и человек тяжело болен - серповидная анемия - болезнь наследственная, синтез бракованного гемоглобина уже запрограммирован в наследственном материале.

- Что такое вторичная структура?

ОТВЕТ: Пространственная конфигурация белковой молекулы в виде спирали - есть вторичная структура (Таблица «Структуры белка»).

- За счет чего образуется вторичная структура?

ОТВЕТ: За счет водородной связи между СО - и NH - (карточки)

Эта связь гораздо слабее обычной химической связи и одну водородную связь легко порвать, но вдоль белковой цепи таких водородных связей десятки и сотни, именно поэтому разрушить не так-то легко. Если смочить водой волос, его можно растянуть примерно в два раза. Когда волос растягивают, водородные связи между витками спирали рвутся и спираль вытягивается в прямую нить. Молекулы Н₂0 помогают разорвать эти внутримолекулярные, т.к. сами склонны образовывать водородные связи (Показываю на волос).

- Что такое третичная структура?

ОТВЕТ: В пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь образует третичную структуру (Таблица «Структура»).

- Чем поддерживается третичная структура?

ОТВЕТ: Взаимодействием различных функциональных групп (Показываю функциональные группы).

Для нее характерны и водородные связи. Третичная структура обуславливает специфическую биологическую активность белка.

- Что такое четвертичная структура? (Рисунок IV-структуры гемоглобина)

ОТВЕТ: Способ пространственной организации нескольких полипептидных субъединиц. (Субъединицы объединены произвольно, имеют контактные участки).

- Физические свойства белков?

ОТВЕТ: растворимы, нерастворимы в воде

- Какие химические свойства у белков?

I Реакции, в результате которых образуется осадок. Наши лаборанты показывают опыты.

белок + р-р С₂Н₅ОН (кон) → осадок

осадок не растворяется в Н₂0. Произошла денатурация белка.

- Что такое денатурация ?

ОТВЕТ: Это процесс, когда молекула подвергается необратимым химическим изменениям.

Альбумин - главный белок куриного яйца. Денатурация при варке проявляется в изменении внешнего вида и структуры (Показываю вареное яйцо и сравниваю с белком до варки). Яичный белок или молоко дают как противоядие при отравлении солями Hg или РЬ, а затем - рвотное средство.

II Цветные реакции (Опыт)

а) Биуретовая реакция (на пептидную связь)

раствор белка + CuS0₄ + NaOH → красно-фиолетовый раствор

б) Ксантопротеиновая (на ароматические аминокислоты)

раствор белка + HN0₃ (к) — желтое окрашивание

в) Гидролиз белков

ответ у доски

Белок - важнейшая составная часть пищи. Ежедневно взрослому человеку требуется около 80 грамм аминокислот, из них 30 грамм незаменимые, т.е. тех, которые в организме человека не синтезируются, а поступают в готовом виде с белковой пищей. К ним относятся 8 аминокислот. (Показываю карточки незаменимых кислот).

Из аминокислот, полученных при гидролизе в организме человека, синтезируются белки, специфические данному организму. Синтез идет очень быстро с поглощением энергии, которую поставляет АТФ (Показываю рисунок АТФ).

В составе ныне живущих на Земле организмов содержится около тысячи миллиардов тонн белков. Отличаясь неисчерпаемым разнообразием структуры, которая в то же время строго специфична для каждого из них, белки создают вместе с нуклеиновыми кислотами материальную основу для существования всего богатства организмов окружающего нас мира. Живой мир сложен и многообразен.

Таинственный рубеж между живым и неживым. Наука приблизилась к нему, и, может быть, кто-либо из Вас сделает еще один решающий шаг в познание тайны жизни.