Учитель химии: Быкова О.С.
Урок по теме «Ферменты»
Тип урока: изучение нового материала.
Вид урока: комбинированный урок
Цель и задачи урока:
Познакомить учащихся с этим классом биологически активных веществ; обобщить их знания о ферментах как о биокатализаторах. Сравнить особенности ферментов и неорганических катализаторов. Показать роль ферментов в функционировании живых организмов, а так же в промышленности, медицине, повседневной жизни человека.
Продолжить развитие умений сравнивать, анализировать, обобщать, находить и отбирать дополнительную информацию; формирование навыков техники химического эксперимента.
Привитие культуры общения в ходе совместной деятельности, интереса к предмету
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация опорных знаний.
Что можно сделать, чтобы увеличить скорость химической реакции? Какое условие протекания хим. реакций вы еще знаете?
Возьмите инструкцию по проведению опытов и выполните опыт № 1.
Внесите в стаканчик с Н2О2 оксид марганца (IV).
Внесите в пробирку тлеющую лучинку.
Заполните таблицу.
Ответьте на вопросы:
Что наблюдали в ходе эксперимента?
Какой газ выделился?
Как вы это определили?
Чем является МnО2 в этой реакции?
Вывод: познакомились с основным свойством катализаторов (Кt)
А что вы знаете о биологических катализаторах?
III. Изучение нового материала
Ферменты - биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие химические реакции в живом организме и вне его.
Каким образом мы можем доказать, что ферменты имеют белковую природу? (Провести качественные реакции на белок. Учащиеся проводят лабораторный опыт “Взаимодействие биурета с препаратом уреазы и сахаразы”)
Однако фермент - это не только белок. Иногда в ферментах встречаются органические остатки небелковой природы или ионы металлов. Такая часть фермента была названа кофермент. Именно эта группа и отвечает за каталитическую активность фермента. (Учащиеся совместно с учителем изучают строение фермента с использованием готовой модели или плаката – субстратный, каталитический, активный, аллостерический центры и их значение).
Опыт 2. Действие ферментов в клетках картофеля.
Цель: докажите, что ферменты ускоряют реакции только в живых клетках.
Оборудование и реактивы: пробирка с сырым картофелем, пробирка с вареным картофелем, раствор пероксида водорода (Н2О2).
Инструктаж по технике безопасности
Опыт. В пробирку с сырым картофелем добавьте небольшой объем пероксида водорода. Что наблюдаете?
Напишите уравнение по схеме: пероксид водорода → оксид водорода + кислород.
Назовите тип химической реакции, расставьте коэффициенты в уравнении данной реакции.
Проделайте тот же опыт, но в качестве объекта возьмите вареный картофель. Что наблюдаете теперь? Сформулируйте вывод о действии ферментов в клетках картофеля.
Свойства ферментов.
1.Наш организм не вырабатывает пищевых ферментов. Мы получаем их лишь тогда, когда съедаем сырую пищу или когда принимаем ферменты в виде диетических добавок. Наш организм вырабатывает пищеварительные ферменты в поджелудочной железе, но они не работают в желудке. Они работают только в двенадцатиперстной кишке при условии сохранения там слабощелочной реакции. Поэтому, если у вас нарушен кислотно-щелочной баланс, ферменты вашей поджелудочной железы работать не будут.
2. Считается, что соляная кислота желудочного сока расщепляет белок. Это не так. Соляная кислота не расщепляет белок, она лишь превращает фермент пепсиноген в его активную форму, называемую пепсином, - фермент, расщепляющий белок, который начинает свою работу в желудке.
3. Пищевые ферменты работают в желудке, а ферменты поджелудочной железы работают в двенадцатиперстной кишке. Пищевые ферменты отличаются от других растительных ферментов тем, что работают при широком диапазоне, то есть сохраняют активность как в желудке, так и в двенадцатиперстной кишке. А вот панкреатин - фермент поджелудочной железы, работает в узкощелочной среде РН (7,8-8,3) и разрушается в кислой среде желудка.
4. Обычно, если кислотность снижена, врачи назначают пациенту соляную кислоту, чтобы повысить кислую среду и улучшить переваривание белка. Правильно ли это? Нет, это не так. Это "подкисление" в первую очередь меняет РН крови. Срабатывает буферная система нейтрализации кислоты щелочью. Соляная кислота лишает активности ферменты поджелудочной железы, ухудшая пищеварение. Оптимального результата можно достичь с помощью пищевых ферментов, а не введением в организм кислого или добавок с соляной кислотой. Кроме того, это беспорядочное глотание - нагрузки на почки, которым нужно выделить избыток кислот.
5. Если кислотность слишком велика, обычно рекомендуют диетические добавки в виде солей кальция. При этом считают, что это заодно предупредит развитие такой болезни, как размягчение костей (остеопороз). Но это отнюдь не так! Кальциевые соли имеют эффект, противоположный соляно- кислому эффекту. Уже доказано, правильнее было бы наоборот - ни в коем случае этот кальций не пить. Именно на фоне щелочной реакции неорганический кальций только превратится в соль щавелевой кислоты и будет способствовать развитию артрита и других заболеваний костей и суставов, а также образованию катаракты. В то же время процесс пищеварения можно легко скорректировать, употребляя больше сырой пищи, в которой и содержатся все пищевые ферменты.
6. Ошибочно считают, что невозможно установить недостаток в организме ферментов. Между тем недостаток ферментов в организме проявляется определенными симптомами ферментного голодания: лихорадка, жар; увеличение поджелудочной железы (чаще всего встречается у пациентов, которые едят переваренную пищу, где все ферменты погибли); увеличение количества белых кровяных шариков после употребления вареной, консервированной пищи в отличие от сырой пищи, богатой ферментами, которая никогда не дает такого отрицательного эффекта; появление в моче продуктов, указывающих, что в кишечнике не все благополучно в результате плохого переваривания белка из-за отсутствия нужных ферментов.
Ферменты, которые мы получаем вместе с сырой пищей, важны не только для пищеварения, но и для поддержания здоровья, предупреждения болезней. Если мы едим свежие сырые продукты на пустой желудок, они попадают в кровяное русло и проделывают следующую работу: разрушают белковые структуры вирусов и бактерий, а также любые другие вредные субстанции, появляющиеся при воспалениях. Поэтому ферменты (особенно свежих соков, богатых ферментами) очень эффективны: во время воспалительных процессов подобно холоду они контролируют отек, красноту, жар, острую боль.
Ферменты, переваривающие белки, имеют значительный лечебный эффект при заболевании глаз, ушей и почек. Это первая линия обороны иммунной системы.
Амилаза - это фермент, переваривающий углеводы. Но она также устраняет гной, состоящий, как известно, из погибших белых кровяных шариков. Например, при абсцессе зубов, десен, когда антибиотики плохо помогают, улучшение может наступить, если принимать соответствующие дозы амилазы, которая сражается с гноем: абсцесс исчезает в короткое время.
Фермент липаза переваривает жиры, включая жиры пищи и флоры, состоящих из клеток, окруженных жировой оболочкой, также разрушает жировую оболочку некоторых вирусов, увеличивает проницаемость клетки: вирус становится доступным и переваривается пищевыми ферментами.
Что лучше - есть пищу с высоким содержанием липазы или принимать эту же липазу в виде диетических добавок? Конечно, лучше есть пищу с высоким содержанием ферментов,чем употреблять фармацевтически приготовленные ферменты.
IV. Закрепление новых знаний
1. Ферменты – это катализаторы:
а) углеводной природы;
б) белковой природы;
в) неорганической природы;
г) липидной природы.
2. Ферменты проявляют наибольшую активность при температуре:
а) 18˚С;
б) 26˚С;
в) 36˚С;
г) 56˚С.
3. Для ферментов кожи оптимальное значение pH среды равно:
а) 5,5;
б) 2,3;
в) 7;
г) 8,3.
4. В этой отрасли промышленности ферменты не используют:
а) пищевая;
б) косметическая;
в) фармакология;
г) металлургическая.
5. Участок молекулы фермента, отвечающий за присоединение вещества:
а) каталитический центр;
б) субстратный центр;
в) аллостерический центр;
г) активный центр.
V. Подведение итогов.
Вспомним, о чем шла речь на сегодняшнем уроке. Рассмотрели еще один фактор, влияющий на скорость хим. реакции – катализатор, явление катализа. Познакомились с органическими катализаторами белковой природы – ферментами. Рассмотрели их особенности.
VI. Домашнее задание.
§ 20 по учебнику О.С. Габриелян
