Тема урока: « Белки, свойства и значение »
Тип урока комбинированный
Задачи:
образовательные
- знать свойства белков и их значение;
- знать цветные реакции на белки, на обнаружение каких видов связи;
- уметь доказывать амфотерные свойства белков;
- уметь устанавливать причинно- следственные связи при изучении свойств и строения;
2) воспитательные
- формирование научного мировоззрения;
- воспитание трудолюбия, настойчивости, сознательной дисциплины;
3) развивающие
- способствовать развитию логического мышления (умению сравнивать, выделять главное)
Оборудование и реактивы: таблицы, раствор белка, раствор спирта, HNO3. CuSO4. NaOH. ( CH3 COO)2 Pb. HCl спиртовка, держатель пробирки, спички
« Единственный путь, ведущий
к знанию – это деятельность»
( Б.Шоу.)
Ход урока
Актуализация знаний о строении, структуре белков.
Вопросы для актуализация знаний:
Какие элементы входят в состав белка?
В каких пределах изменяется молекулярная масса белков?
( от нескольких тысяч до нескольких миллионов Mr белка яйца = 36.000, Mr белка мышц = 1.500.000)
Кто из ученых предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка?
(русский ученый А.Я. Данилевский, немецкий ученый Э.Г.Фишер)
В чем суть этой теории?
( белки – это полимеры, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью HN- CO)
Какое еще название белков из этого следует? (пептиды)
На какие группы делят белки по степени сложности?
( простые - протеины- состоящие только из остатков аминокислот, сложные- протеиды – имеющие еще и небелковый компонент: липопротеиды- кроме белкового компонента содержат липиды, фосфопротеины – содержат фосфорную кислоту).
Какова структурная организация белков?
( различают первичную, вторичную, третичную, четвертичную, структуру белков)
Что представляет первичная структура белка?
(строго определенная последовательность аминокислотных остатков полипептидной цепи, все связи ковалентные)
9) Что представляет вторичная структура белка?
( белковая макромолекула, свёрнутая в спираль, между витками которой водородные связи)
10) Что такое третичная структура белка?
(спиралевидная пептидная цепь, уложенная в клубок-глобулу, за счёт водородных, гидрофобных, дисульфидных связей)
11) Какова четвертичная структура белка? (сложный агрегатный комплекс из полипептидных цепей, в котором присутствуют все перечисленные типы связей)
II . Изучение нового материала
А. Определение темы урока.
Мне хотелось бы продемонстрировать небольшой эксперимент. В 3 пробирках находятся: белок куриного яйца, кожа, волосы. Наливаем воду и пытаемся растворить вещества в воде. Какие вещества? (белки). А отношение веществ к воде называется……свойством, причём…..физическим. Сформулируем тему урока“ Свойства белков”. Вернёмся к нашему опыту. Белок куриного яйца растворился в воде, образовав коллоидный раствор, а белки кожи и волос в воде не растворились. Поэтому по отношения к воде белки делятся на растворимые и нерастворимые. Продолжим знакомство со свойствами белков в процессе исследования.
Б. Поисковый этап.
Ученики разбиты на творческие группы, каждая из которых получает задание и необходимые реактивы для проведения эксперимента. В процессе работы заполняют протокол исследования.
вещества
Условия
Наблюдения
Вывод
1 группа. Тема “Гидролиз белка под действием ферментов”
Цель исследования: изучение гидролиза белков под действием желудочного сока
Реактивы: белок куриного яйца, натуральный желудочный сок, 0,5% раствор гидроксида натрия
Ход эксперимента:
Опыт 1. К раствору белка куриного яйца добавить 1 мл. желудочного сока и поместить пробирку на водяную баню при t +37 0C
Белок + вода -------- аминокислоты
Что наблюдаете?
Опыт 2. К раствору белка куриного яйца добавить 1 мл. желудочного сока и поместить пробирку в стакан со льдом. Белок + вода ---------
Что наблюдаете?
Опыт 3. К раствору белка куриного яйца добавить 1 мл. желудочного сока и 3 капли 0,5% раствора гидроксида натрия. Поместить пробирку на водяную баню при t +37 0C
Белок + вода + NaOH ---------
Что наблюдаете?
Объясните результат эксперимента и сделайте вывод о процессе гидролиза и условиях его протекания.
(Гидролиз белка- важнейшее свойство белков. В результате гидролиза происходит разрушение первичной структуры белка и образование аминокислот, из которых в клетках организма образуются белки, характерные для данного организма. При выполнении опытов, изменение наблюдались только в 1 случае, где белок и желудочный сок находились при t +370C. Из этого следует, что ферменты действуют на белки только в кислой среде и при t тела. Опыты необходимо заложить заранее, т. к для их протекания необходимо 20-30 минут).
2 группа. Тема “Денатурация белков”
Цель исследования: изучение денатурации белка под действием различных факторов.
Реактивы: раствор белка куриного яйца, раствор этанола, раствор уксусной кислоты.
Ход эксперимента:
Опыт 1.К раствору белка куриного яйца прилейте раствор этанола.
Белок + этанол ------- денатурация
Что наблюдаете? Добавьте воды. Что наблюдаете?
Опыт2.К раствору белка куриного яйца прилейте раствор уксусной кислоты.
Белок + CH3COOH ------- денатурация
Что наблюдаете? Добавьте воды. Что наблюдаете?
Опыт 3. Пробирку с раствором белка куриного яйца нагрейте на пламени спиртовки.
Белок + нагревание ------- денатурация
Что наблюдаете? Охладите и добавьте воды. Что наблюдаете?
Объясните результаты эксперимента и сделайте вывод о денатурации и её причинах.
(Во все 3 опытах наблюдали выпадение осадка, что свидетельствует о процессе денатурации белка.Денатурация – это изменение вторичной, третичной и четвертичной структуры белка. Денатурацию вызывают различные факторы: в 1 и 2 опытах – химические вещества ( этанол и CH3COOH), в 3 опыте - изменение температуры. После добавления воды, осадок не растворился. Значит, данный процесс является необратимым).
3 группа. Тема “Качественные реакции на белки”
Цель исследования: изучение качественных реакций на белки.
Реактивы: раствор белка куриного яйца, HNO3(конц.), NaOH, раствор медного купороса.
Ход эксперимента:
Опыт 1.Биуретовая реакция.
К раствору белка куриного яйца прилить 2 мл. раствора гидроксида натрия, затем – 2мл. раствора медного купороса
Белок + NaOH + CuSO4 -------- фиолетовое окрашивание
Что наблюдаете? Наличие каких связей подтверждает данная реакция? (пептидных)
Опыт 2. Ксантопротеиновая реакция.
К раствору белка куриного яйца добавить несколько капель концентрированной азотной кислоты.Осторожно нагрейте. Белок + HNO3(конц.) ---------- жёлтое окрашивание
Что наблюдаете? Наличие каких групп подтверждает данная реакция? (ароматических ядер)
Объясните результаты эксперимента и сделайте вывод о качественных реакциях на белки.
( Качественные реакции – это реакции, позволяющие определить наличие каких- либо ионов
или веществ, в данном случае белков. В обоих опытах происходило изменение окраски, поэтому качественные реакции на белки называют еще цветными реакциями белков.
При взаимодействии белка с раствором NaOH и медного купороса, появившееся фиолетовое окрашивание свидетельствовало о наличии белка и пептидных связей в нем.)
4 группа Тема « Химические свойства белков. Горение белков»
Цель исследования: изучение горения белков растительного и животного происхождения.
Оборудование: шерстяная и хлопчатобумажная нити, спички.
Ход эксперимента:
Опыт 1.Возьмите одну из имеющихся нитей и подожгите ее. Что наблюдаете?
Опыт 2.Возьмите вторую нить и подожгите ее. Что наблюдаете?
Объясните результаты эксперимента и сделайте вывод о процессе горения белков растительного и животного происхождения.
( Белки горят. При этом образуется азот, углекислый газ, вода и некоторые другие вещества. Процесс горения белков сопровождается характерным запахом: растительных белков- запахом жженной бумаги, животных белков- запахом жженных перьев
В. Этап рефлексии (презентация полученных результатов)
Констатация достижения учащимися поставленных целей, они развивают умения публичного выступления и обмениваются с другими учащимися результатами выполненного исследования. Отчет групп учащихся сопровождается составлением кластера на доске. Результатом данного урока является наличие положительного мотива к исследовательской деятельности, учащиеся осуществляли эксперимент, наблюдали и делали выводы.
Функции белков: (сообщение учащегося).
Строительная. Белки входят в состав клеточных стенок грибов, бактерий, участвуют в построении мембран. Из белка кератина состоят волосы, ногти, когти, а белок коллаген является основой сухожилия и связок.
Ферментативная, каталитическая. Белки- ферменты ускоряют протекание реакций. Они высокоспецифичны и катализируют только одну определённую реакцию.
Двигательная осуществляется специальными сократительными белками, к которым относятся актин, миозин, входящие в состав мышечных волокон.
Транспортная. Белки, например, переносят через клеточную мембрану в клетку ионы калия, аминокислоты, сахара и другие соединения. Белки также являются межтканевыми переносчиками.
Регулируя обмен веществ внутри клеток и между клетками, тканями организма, белки выполняют гормональную или регуляторную функцию. Например, гормон инсулин участвует в регуляции белкового и жирового обменов.
Защитная. Антитела- это белки, которые вырабатываются иммунной системой организма при вторжении в него чужеродного белка, бактерии, вируса. Они опознают чужака и участвуют в его уничтожении.
Энергетическая. При разложении 1 г. Белка выделяется 17,6 кДж. Энергии.
Значение белков
· Отдельные белки находят применение в народном хозяйстве, например белки шерсти, шелка, кожи и рогов животных.
· Выяснение структуры белков, их многообразных функций в организме позволяет понять механизм наследственности, что в свою очередь, имеет большое значение для выведения высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
· Изучение белков важно и для выяснения природы заболеваний, наблюдаемых у человека и животных.
Ответьте на следующие вопросы.
1.Почему врачи рекомендуют «сбивать» температуру у больного, если она превышает 38 °С?
(Из-за возможной тепловой денатурации белков).
2.С чем связано отторжение пересаженных (трансплантированных) органов и тканей у пациентов?
(Антитела, выполняя защитную функцию, опознают чужеродный белок пересаженных органов и вызывают реакции его отторжения.)
3.Почему из сваренных яиц никогда не появится цыпленок?
(Белки яйца необратимо потеряли свою нативную структуру из-за тепловой денатурации.)
4. Почему происходит уменьшение веса мяса и рыбы после их тепловой обработки?
(Во время тепловой обработки происходит денатурация белков мяса или рыбы. Белки становятся практически нерастворимыми в воде и отдают значительную часть содержащейся в них воды, при этом масса мяса уменьшается на 20–40%.)
5. О чем свидетельствует образование «хлопьев» или помутнение бульона во время варки мяса?
(Если мясо погрузить в холодную воду и нагревать, то растворимые белки из наружных слоев мяса переходят в воду. Во время варки происходит их денатурация, при этом образуются хлопья, пена, всплывающая на поверхность воды, или мелкая суспензия, делающая раствор мутным.)
Домашнее задание:
Выполнить на выбор творческую работу:
составить кроссворд
составить рекламу на белки
написать исследовательскую работу по белкам
сочинить стихи о белках
составить опорную схему
Составление кластера
Н
[pic] [pic] O
I [pic] . Э.Фишер → R – C – C II. Структура
[pic] [pic] [pic] [pic] | OH
NH2 первичная вторичная третичная четвертичная
пептидная внутри- дису- водородно-
связь молекул. льфид. электростат
водородн.
[pic]
III. Функции
- ферментативная
- регуляторная
- защитная
- транспортная
- энергетическая
- сократительная
- строительная
[pic] IV. СВОЙСТВА
[pic] [pic] [pic]
амфотерные качественные гидролиз горение
[pic] [pic] (взаимодействие с
кислотами и щелочами)
биуретовая ксантопротеиновая
реакция реакция
