Практическая работа №3. «Качественные реакции на белки»

Урок № 10 класс «____»____20___г.

Тема: Практическая работа №3. «Качественные реакции на белки»

Цель: Проверить умение учащихся использовать качествен­ные реакции для определения веществ.

 Задачи урока:

1. Продолжить формировать навыки работы с лабораторным оборудованием и химическими реактивами, придерживаясь, правил техники безопасности.

2. Развивать умения и навыки  работы с лабораторным оборудованием, химическими реактивами.

3. Воспитывать стойкий позитивный интерес к предмету.

Планируемые результаты обучения

Предметные. Знать свойства белков. Уметь проводить цветные реакции на белки. Иметь представления о превращениях белков в организме, о химическом синтезе белков.

Метапредметные. Уметь рассуждать, делать умозаключения и выводы, самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать учебную деятельность.

Личностные. Развивать навыки сотрудничества со сверстниками в учебно-исследовательской деятельности.

Оборудование и материалы: пробирки, водяная баня или спиртовка; водный раствор яичного белка; 10 %-й раствор гидроксида натрия; 30 %-й раствор гидроксида натрия; 1 %-й раствор сульфата меди; концентрированная азотная кислота; модель ДНК; карточки: инструктивные, ПТБ.

Базовые понятия и термины: Денатурация белков, цветные реакции на белок (ксантопротеиновая и биуретовая).

Тип урока: Урок повторения и закрепления знаний, умений и навыков

Вид урока: Урок — практическое занятие

Структура урока

I. Организационный этап 1 – 2 мин

II. Актуализация опорных знаний ………………………….3 – 5 мин

1. Инструктаж по технике безопасности 2 – 3 мин

2. Проведение практической работы …. 30 мин

3. Домашнее задание …1 мин

4. Подведение итогов урока 1—3 мин

5. . Рефлексия ……………………………………………………1 – 2 мин

ХОД УРОКА

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП (Учет отсутствующих учащихся).

1. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ (Проверка понимания учащимися описания предстоящего практического занятия.) В курсе биологии учащиеся изучали структуры белка и их крат­кие характеристики.

«что жизнь – это способ существования белковых тел!»

Ф.Энгельс. Собрание сочинений. Т.20

Беседа по вопросам

1. Что вам известно о белках из курса биологии? (Это природные полимеры, состоящие из остатков α-– аминокислот, соединенных между собой пептидными связями)

2. Какие структуры белка вы знаете? (Первичную, вторичную, третичную, четвертичную.)

3. Что собой представляет первичная структура? (Цепочка из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями.)

4. Дайте характеристику вторичной структуре белков. (Чаще всего это цепочка, свернутая в α-спираль, стабилизированная водо­родными связями.)

5. Охарактеризуйте третичную структуру белка. (α-спираль, свер­нутая нерегулярным образом в компактную глобулу.)

6. Дайте характеристику четвертичной структуре белка. (Эта структура характерна не для всех белков и представляет собой комплекс из нескольких белковых молекул или из молекул белковой и небелковой природы.)

7. Что происходит при денатурации белка? (При действии некоторых факторов происходит разрушение трехмерной конформации белка — денатурация, связанное с изменением вторичной, третичной и четвертичной структур; это изменение может носить временный или постоянный характер, но и в том и в другом случае аминокислотная последовательность белка (первичная структура) остается неизменной.

8. Что такое Ренатурация? (Когда денатурированный белок в подходящих условиях вновь спонтанно приобретает свою нативную структуру. Ренатурация показывает, что вторичная и третичная структуры белка полностью определяются его первичной структурой.)

Вспоминаем формулу этанола и метанола, акцентируем внимание на вреде алкоголя.

1. Какие известны качественные реакции на белок? (Биуретовая реакция на пептидные связи — действие разбав­ленного раствора сульфата меди (II) на слабощелочной раствор бел­ка, сопровождающееся появлением фиолетово-синей окраски раство­ра, что обусловлено комплексообразованием между ионами меди (II) и полипептидами. Ксантопротеиновая реакция на ароматические и гетероядерные циклы — действие концентрированной азотной кислоты с по­явлением желтой окраски; окраска объясняется нитрованием цик­лов и образованием нитросоединений остатками аминокислот.)

Существует еще качественная реакция – Реакция Миллона — действие на белок реактива Миллона (раст­вора Hg(NО₃) и Hg₂(NО₃)₂ в разбавленной HNО₃, содержащей примесь HNО₂) с появлением красно-коричневой окраски, которая обусловлена образованием пептидных солей ртути.

1. ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ (Подготовка учащимися рабочего места к практическому занятию). На партах находятся Правила ТБ (Приложение №1), инструктивная карточка (Приложение №2), дополнительный материал к уроку (Приложение№3).

Учитель демонстрирует коллоидный раствор яичного белка (можно пропустить через стакан с раствором белка луч света от фонарика, чтобы продемонстрировать эффект Тиндаля).

Эффект Тиндаля — оптический эффект, рассеивание света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем, в которых частицы и окружающая их среда различаются по показателю преломления.

Вспоминаем ПТБ при работе с кислотами, щелочами, нагревательными приборами и тд..

1. ПРОВЕДЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ (Практическая работа учащихся проводится под наблюдением и контролем учителя и лаборанта, при необходимости оказание помощи; учет и оценка работы учащихся).

1. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. Повторить свойства белков. §38 ст. 170-182 , № 1-7 уст.

1. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА (сдача наборов посуды, реактивов, материалов и принадлежностей лаборанту, уборка рабочего места) при наличии времени провести упражнение с Приложения №3

Начав движение с верхней левой клетки, передвигайтесь по горизонтали (налево или направо) или вертикали (вверх или вниз) таким образом, чтобы из букв получилось правило: по мерам предосторожности при обращении с химическими реактивами.

1. РЕФЛЕКСИЯ (Инициировать рефлексию детей по поводу психоэмоционального состояния, мотивации их собственной деятельности и взаимодействия с учителем и одноклассниками)

• Что вы узнали новое на уроке?

• Что было самым интересным на уроке?

• С каким настроением вы уйдете с урока?

Приложение №1

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В КАБИНЕТЕ ХИМИИ

1. Входите в кабинет и лаборантскую только с разрешения учителя.

2. Все действия и передвижения в кабинете химии выполняйте спокойно, чтобы случайно не перевернуть химическую посуду с реактивами, приборы, стоящие на столах.

3. Поддерживайте чистоту и порядок на своем рабочем месте, убирайте мусор после выполнения работы.

4. Во время работы на столе не должно быть ничего лишнего; на нем могут быть учебник, задачник, справочник, тетрадь и письменные принадлежности.

5. Соблюдайте правила пользования водопроводом, электричеством по прин­ципу: если открыл — закрой; если включил — выключи; если не можешь этого сделать сам — зови на помощь.

6. Помните местонахождение в кабинете противопожарных средств, аптечки, умейте ими пользоваться.

7. Будьте максимально осторожны при выполнении любых практических работ, выполняйте их только по инструкции.

8. Выполняйте только те химические опыты, которые согласованы с учителем, под его присмотром или наблюдением лаборанта.

9. Внимательно читайте этикетку на банке с веществом, которое берется для опыта, помните, что недостаточное знание свойств веществ, с которыми прово­дится работа, может привести к несчастному случаю.

10. Вынув пробку, не кладите ее на лабораторный стол боком, а поставьте.

11. Сосуд, из которого взяли реактив, сразу же закройте пробкой и поставьте на место.

12. Реактивы для опытов берите только в тех количествах, которые указаны учи­телем или даны в инструкции.

13. Если в инструкции не сказано, какую массу либо объем вещества надо взять, то сухое вещество берите в таком количестве, чтобы оно только покрыло дно пробирки, а раствор — чтобы занял не более 1/6 объема пробирки.

14. При наливании жидкостей берите сосуд с реактивом так, чтобы этикетка была направлена в сторону ладони, снимайте каплю с края горлышка сосуда, иначе жидкость, стекая по стеклу, может повредить кожу и испортить этикетку.

15. Наливайте и насыпайте реактивы над столом.

16. Если реактив попал в глаз, на кожу или одежду, немедленно поставьте в известность учителя, тщательно смойте реактив водой, а затем нейтрализую­щим веществом (кислоты — слабым раствором соды, щелочи — слабым ра­створом борной кислоты).

17. Нюхайте все вещества осторожно, не наклоняйтесь над пробиркой и не вды­хайте полной грудью, а направляйте к себе пар или газ движениями руки.

18. При нагревании растворов в пробирке пользуйтесь деревянным держателем. Внимательно следите затем, чтобы отверстие пробирки было направлено в сто­рону от окружающих, так как жидкость в результате перегрева может быть вы­брошена из пробирки.

19. При нагревании жидкостей следите, чтобы не перегрелись стенки пробирки над жидкостью (особенно, когда жидкости мало), потому что при попадании капель жидкости на перегретое стекло пробирка может треснуть.

20. Чтобы избежать перегревания и растрескивания пробирки, никогда не на­гревайте ее только снизу, а равномерно прогрейте всю.

21. Будьте особенно осторожны при работе с нагревательными приборами, при возникновении неисправностей немедленно известите учителя.

Приложение №2

Практическая работа №3.

Тема: «Качественные реакции на белки»

Цель: закрепить знания о качественных реакциях на белки

раствор

Реактивы: заранее приготовленный водный раствор яичного белка; 10 %-й раствор гидроксида натрия; 30 %-й раствор гидроксида натрия; 1 %-й раствор сульфата меди; концентрированная азотная кислота.

Белок одного  куриного яйца отделяют от желтка и растворяют в 230 см³ дистиллированной воды, к которой прибавляют 100 см³ насыщенного раствора хлорида натрия, раствор фильтруют через марлю, сложенную в 3 – 4 слоя, и хранят в холодильнике.

Оборудование: пробирки; водяная баня или спиртовка.

 Проведение опыта

Опыт №1. Биуретовая реакция.

1. В пробирку налейте 2 – 3 мл раствора белка и добавьте несколько миллилитров   раствора щелочи.

2. Добавьте немного (по каплям) раствора сульфата меди (II).

Опыт №2. Ксантопротеиновая реакция.

Данную работу необходимо выполнять, соблюдая особую осторожность!

1. В пробирку налейте 2 – 3 мл раствора белка и добавьте 0,5 – 1 мл (2 – 3 капли) концентрированной азотной кислоты. (ОСТОРОЖНО!)

2. Смесь осторожно нагрейте. Выпадает осадок желтого цвета.

3. После охлаждения в пробирку ОСТОРОЖНО прилейте по каплям избыток концентрированного раствора аммиака или (разбавленного раствора щелочи), желтая окраска переходит  в оранжевую.

Задание. Оформите результаты исследования, заполнив таблицу

Сделайте вывод о проделанной работе.

Приложение №3

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ К УРОКУ

Цветные реакции применяются для установления белковой природы веществ, идентификации белков и определение их аминокислотного состава в различных биологических жидкостях. В клинической лабораторной практике эти методы используются для определения количества белка в плазме крови, аминокислот в моче и крови, для выявления наследственных и приобретенных патологий обмена у новорожденных.

Присутствие белков в биологических объектах или растворах можно определить с помощью цветных реакций, протекание которых обусловлено наличием в белке специфических групп и пептидных связей.

В щелочной среде белки (Биуретовая реакция), а также продукты их гидролиза – пептиды, дают фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание с солями меди. Интенсивность окраски зависит от длины полипептида. Реакция обязана наличию пептидных связей в белках:

Ксантопротеиновая реакция - характерна для некоторых ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана), а также для пептидов, их содержащих. При действии азотной кислоты образуется нитросоединение желтого цвета. Далее нитропроизводные могут реагировать со щелочью с образованием натриевой соли, имеющей желто-оранжевое окрашивание:

Упражнение

Начав движение с верхней левой клетки, передвигайтесь по горизонтали (налево или направо) или вертикали (вверх или вниз) таким образом, чтобы из букв получилось правило: а) по мерам предосторожности при обращении с химическими реактивами.