Конспект интегрированного урока биология - химия по теме "Белки".

План урока:

I. Вступление учителя.

II. Методы изучения строения белков. (Просмотр видеофильма)

1. Белки в природе (сообщение учащегося)

2. Состав и строение белков.

V. Физико-химические свойства.

1. Функции белков.

2. Занимательные вопросы (проверка знаний).

Ход урока.

I. Вступление учителя.

С чем связана тайна жизни? Что же отличает живые тела от неживых? «Вопросов полон мир, - кто даст на них ответ?» - написал десять веков назад Омар Хайам, ученый и поэт.

И как бы в ответ прозвучали слова другого ученого и поэта Сьюрри Стурлусона (исландца). Много нужно иметь знаний, чтобы поведать об этом.

Когда двести лет назад химики начали изучать белки, они и не подозревали, что берут в руки ключ к целому неизвестному миру - миру живой клетки, такому же неисчерпаемому, как и мир атома. И уже довольно скоро ученые поняли, что самую важную, самую главную роль во всех жизненных процессах играют белки, именно белки лежат в основе всего живого. Вспомните крылатую фразу Ф. Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел...»

Нам известно, что белки содержаться в любой клетке живого организма, но обнаружить, изучить белки стало возможным только с появлением микроскопа, и особенно детально изучить их строение, хим. состав с помощью электронного микроскопа и метода центрифугирования.

II. Просмотр видеофильма о методах изучения строения белков. Ш. Сообщение учащегося о местонахождении белков в природе, с использованием наглядных природных материалов

1. белок куриного яйца - альбумин

2. белок кератин (рога, копыта, когти, волосы)

3. белок вибрион (ткани натурального шелка)

4. белок зерна (клейковина)

Русский хлеб отличается высоким содержанием и уникальным составом белков.

Подводя итог своего рассказа, необходимо спросить «Где же встречаются белки в природе» ( в живых организмах). Что же собой представляют по составу белки?

IV. Состав и строение белков. J_. состав

Белки - это сложные органические соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота (в некоторых содержится и сера). Часть белков

образует комплекс с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь. Белки - это биополимеры, молекулами которых являются аминокислоты. Молекулярные формулы некоторых белков поражают своей грандиозностью:А также в

связи с этим большая молекулярная масса, например, белок куриного яйца -36000, белок мышц - 1500000. Итак, белки - необычайно сложные вещества. В результате гидролиза белков получают 20 различных аминокислот. Из них 11 аминокислот могут синтезироваться в организме. Остальные 9 должны обязательно поступать в организм животного и человека в виде пищи. Поэтому они получили название незаменимых аминокислот. Все эти 20 аминокислот,

1 S

соединяясь, друг с другом могут образовать 2,4*10 различных комбинаций

белков.

2^ «Какова же структура белка?»

Для того, чтобы разобраться в укладке (архитектуре) белковой макромолекулы, следует рассмотреть несколько уровней её организации.

ПЕРВИЧНАЯ, самая простая структура - полипептидная цепь - нить аминокислотных остатков. Пептидные связи достаточно жесткие, и они придают молекулам определенную стабильность. Первыми выяснили принцип построения белка из аминокислот и определили структуру белка Э. Фишер и Ф. Сэнгер.

Например: давайте посмотрим, как же образуется первичная структура белка (учащийся записывает на доске)

Образование из двух молекул АМК называется дипептид, из трех -трипептид и т.д.

ВТОРИЧНАЯ. В 1951г. Полинг и Кори доказали, что благодаря образованию водородных связей между расположенными группами -СО- и -NH, происходит дальнейшая укладка белковой молекулы. В результате образуется спираль. За счёт вторичной структуры, длина полимерной цепи сокращается в 4 раза. Такая структура спирали была обозначена как ct-структура.

Имеется и более сложная складчатая Р-конфигурация, напоминающая по форме гармошку. Возможны превращения из одной структуры

молекулы белка в другую за счет перестройки водородных связей. Такого рода превращения свойственны белку волос - кератину.

Белок волос может существовать как в виде а- спирали (волнистый волос), так и в виде (3-складчатого слоя (прямой волос). Причем при растягивании завитка волос водородные связи рвутся, спираль разрушается, затем вновь восстанавливается.

ТРИТИЧНАЯ структура - конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь. Эта структура определяет форму молекулы белка: глобулярную (клубок) и фибриллярную (нити).

Тритичная структура поддерживается за счет связей: S-S дисульфидные мостики, СООН и ОН сложноэфирные мостики, СООН и NH₂ солевые мостики.

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ структура - объединение белковых молекул в крупные агрегаты (гемоглобин). V. Физико-химические свойства.

1. по растворимости делятся: растворимые и нерастворимые

2. под действием различных факторов белки теряют свои свойства,
   нарушается структура. Данный процесс называется денатурацией.
   Факторы, вызывающие денатурацию делятся: физические (температура) и
   химические (действия кислот, щелочей и т.д.).

Иногда наблюдается растворение выпадающего осадка при избытке воды. Данный процесс называется ренатурацией.

3. цветные реакции на белки.

Лабораторная работа Тема: Цветные реакции на белки

Цель: С помощью цветных реакций доказать наличие в белках тех или иных аминокислот. Ход работы:

Вывод: наличие белков в пищевых продуктах можно доказать с помощью цветных реакций, сущность их заключается в доказательстве наличия тех или иных аминокислот.

VI. Белок - это жизнь, поэтому функций белков в организме

очень много (сообщение учащегося). Одна из функций - каталитическая.

Лабораторная работа

Тема: Расщепление пероксида водорода ферментом каталазой. Цель: Определить действие фермента на примере картофеля. Учитель. Сведения о ферменте:

1. фермент каталаза имеется в каждой растительной и животной
   клетке

2. каталаза расщепляет пероксид водорода с образованием молекулы
   воды и кислорода. Одна молекула в одну секунду расщепляет сто
   тысяч молекул пероксида водорода.

3. каталаза, расщепляя пероксид водорода, играет защитную роль,
   т. к. пероксид водорода - яд, который непрерывно образуется в
   клетке в процессе жизнедеятельности.

Ход работы:

1. Прилить по 2 мл. пероксида водорода в пробирку с сырым и вареным
   картофелем.

2. Что наблюдаете? (пузырьки газа, которые образуются при расщеплении)

3. В каких пробирках (в пробирках с сырым картофелем)

4. Почему в пробирке с вареным картофелем не наблюдается расщепление
   пероксида водорода (т.к. произошла денатурация каталазы при варке
   картофеля)

Вывод: Во всех клетках живых организмов есть фермент каталазы. Выделение кислорода при действии на пероксид водорода каталазы свидетельствует о проявлении каталитической функции белка - фермента. УЦ. Занимательные вопросы.

1. Почему при работе с азотной кислотой иногда наблюдаются
   желтые пятна на коже рук? (произошла ксантопротеиновая реакция
   - реакция на наличие в белках ароматических кислот)

2. Как извлечь белок из яйца, не разбивая его? (опустить яйцо в
   уксусную кислоту)

3. При заболевании у больного повышается температура. Как
   объяснить, что при высокой температуре врач назначает
   жаропонижающие лекарства, а при низкой - нет? (потому что при
   высокой температуре происходит денатурация белка).

4. Что происходит с шерстяными вещами при стирке и почему?
   (изменяется вид, уменьшается размер, т. к. произошла денатурация
   белка кератина).

50

Творческие:

1. При заболевании у больного повышается температура. Как объяснить,
   что при высокой температуре врач назначает жаропонижающие средства, а при
   низкой нет?

2. Что происходит с шерстянными вещами при стирке? И почему?

Приложение №3

Эксперимент по практикуму, разработанному автором Л. С. Гузей. Изучение воздействия веществ на живые организмы.

1. Название опыта: Окисление спирта в альдегид.

Используется в теме: «Химические свойства спиртов и фенолов»

Цель: осуществить превращение этилового спирта в ацетальдегид и установить его наличие в реакционной смеси.

Ход работы:

Налить в пробирку около 1 мл. этилового спирта. Зажечь горелку, в верхнюю часть пламени внести скрученный в спираль конец медной проволоки и прокалить, пока медь не покроется слоем оксида. Не охлаждая, перенести проволоку в пробирку со спиртом.

Вопрос к учащимся: Что вы наблюдаете?

Ответ: Спираль становится блестящей, появляется специфический, неприятный запах.

Добавить в пробирку немного фуксинсерной кислоты.

Вопрос: Что вы наблюдаете?

Ответ: Появляется розовая окраска.

Вопрос: Как вы думаете, о чем говорит розовая окраска?

Ответ: Окраска доказывает наличие образовавшегося альдегида.

Составьте уравнение реакции окисления этилового спирта оксидом меди

Вопрос: Исходя из наблюдений опыта, какой же вывод можно сделать?

Вывод: В ходе лабораторного опыта нам удалось осуществить превращение этилового спирта в ацетальдегид и доказать его наличие с помощью фуксинсерной кислоты.

Образовавшийся уксусный альдегид является первичным продуктом метаболизма этанола на пути превращения в уксусную кислоту. 2. Название опыта:«Исследование растворимости жиров, доказательство их непредельности»

Тема урока: «Жиры»

Цель:

Исследовать растворимость жиров в воде и органических растворителях. Определить отношение жиров к раствору перманганата калия.

Ход работы:

38