Цель: развитие и систематизация на межпредметном уровне знаний о природных высокомолекулярных веществах — белках, их строении, свойствах и значении в жизни человека.
Задачи урока:
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Оборудование: компьютер, единая коллекция цифровых образовательных ресурсов 10 класс по теме « Белки».
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация знаний
Тема урока: «Белки».
Учитель: Что такое жизнь? Откуда она взялась на Земле? Эти вопросы волнуют людей всегда. В течение веков копились наблюдения, проводились исследования, создавались теории. Одни служили основой новых исследований, другие гибли ввиду несостоятельности
Накоплено достаточно материала, чтобы дать следующее определение жизни: «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 сама жизнь, что приводит к разложению белка»
Белки – русское название данного класса, международное — протеины. Эти названия — синонимы. Названия этого класса веществ подтверждают их первостепенное значение.
Белковые тела привлекают ученых и интерес к их структуре и функциям непрерывно возрастает. Несмотря на достигнутые успехи, до сих пор остаются невыясненными некоторые механизмы участия этих важнейших соединений в процессах, протекающих в живой природе. Белки самые сложные органические вещества с самыми крупными молекулами. Они обладают рядом особенностей, которые не свойственны другим органическим соединениям. Прежде всего, вспомним функции соединений:
Затем интерактивный тест на биологические функции белков (ЦОР, карточка ресурса № 125523). Биологические функции белков http://school-collection.edu.ru/catalog/res/d7791f39-8cff-11db-b606-0800200c9a66/?fullView=1&from=&&rubric_id[]=75858&rubric_id[]=75
III. Изучение новой темы (работа в компьютерном классе)
А) Вступительное слово учителя.
Знаете ли Вы:
1. Белок никогда не переходит в жир — совет врача-диетолога.
2. Образование морщин связано с уменьшением натурального белка коллагена и
впрыскиванием его в верхний слой кожи коллаген возмещается. Почти все мелкие и крупные морщины можно корректировать этой терапией — совет врача-косметолога.
3. Современное название белков-ферментов — энзимы.
4. Выработка иммунитета — это важная защитная функция белка. Диета снижает иммунитет.
5. Изучение белков позволило ответить на вопросы, почему одни люди высокого роста, а другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.
6. Все белки в организме человека постоянно разрушаются и синтезируются. Период полураспада белков в теле человека 80 дней, в мышцах, коже, мозгу — 180 дней, в сыворотке крови и печени — 10 дней, у ряда гормонов он исчисляется часами и даже минутами (инсулин).
7. Каждый вид обладает собственными видами белков. Если бы в белке не было бы заложено этого качества, то не было бы такого разнообразия жизненных форм, к которым относимся и мы.
Понять, каким образом белки осуществляют перечисленные выше многообразные функции, непросто. Единственный способ приблизиться к решению этой задачи — узнать, из чего построен белок, как расположены структурные элементы, составляющие его молекулу, по отношению друг к другу и в пространстве, как они взаимодействуют друг с другом и веществами внешней среды, т.е. изучить строение и свойства белков
Б) Самостоятельная работа учащихся с материалами сети Интернет.
План работы:
1. Историческая справка.
http://biofile.ru/bio/4390.html
http://xreferat.ru/10/1405-1-g-belki-i-ih-funkciya.html
http://hnb.com.ua/articles/s-zdorovie-belki_chast_1_obshie_svedeniya_o_belkah-467
http://www.microarticles.ru/article/otkritija-belkov.html
Пройдя по ссылкам, изучите полученную информацию и оформите ее в виде краткого конспекта.
2. Биологическое значение белков.
Работа с ЦОР
(ЦОР — структуры белков: карточки ресурсов № 125484, 125485, 125489,125492).
Оформить работу в виде краткого отчета.
В) Обсуждение результатов работы
Вопросы для обсуждения:
Примеры источников белка? (Их источниками являются мясо, рыба, молоко, соя, бобы, горох.)
Вывод: Белки встречаются в растительных и животных организмах.
– Какие элементы входят в состав белков? Среднее содержание химических элементов в белках
С (углерод) — 50-55%; О (кислород) — 19-24%; N (азот) — 15-18%; Н (водород) — 6-8 %; S (сера) — 0,3-2,5%; Р (фосфор) — до 0-5%.
В состав белков могут входить хлор, фтор, йод, а также металлы: цинк, магний, железо, медь.
– Какова средняя масса белковых молекул? Огромна.
Альбумин — белок яйца C237H386O78N58S2 = 5.354;
Белок молока — C1864H3012O576N468S21 = 41.820
Одно звено гемоглобина — C738H1160O208N203S2Fe = 65.224
Вывод: Ни одно из природных соединений не обладает такими безграничными потенциальными возможностями изомерии, как белки. Именно так реализуется в природе бесконечное разнообразие структуры белковых тел, дающее начало миллионам растительных и животных видов. Каждый вид обладает собственными видами белков. Если бы в первичной структуре белка не было бы заложено этого качества, то не было бы такого разнообразия жизненных форм, к которым относимся и мы .
– Какая структура является самой прочной? Почему? (Первичная, т.к. связи прочные, ковалентные.)
Именно при помощи радикалов реализуется одно из выдающихся свойств белков — их необыкновенная многогранная химическая активность. (Причинно-следственные связи: функции — строение — конфигурация — свойства).
Это интересно: Зачем маринуют мясо?
Под воздействием уксусной кислоты или лимонной происходит частичный гидролиз белков. Белки распадаются на поли — и дипептиды. В желудке под влиянием ферментов этот процесс продолжается и в итоге приводит к образованию аминокислот. Таким образом, маринование облегчает переваривание белка.
Белки + Н2О —> полипептид + Н2О —> дипептиды + вода —> α-аминокислоты.
2. Отношение к воде образуют коллоидные растворы (слайд 9)
Альбумин + вода; желатин + вода, прорастание семян фасоли, гороха и т.д.
Это интересно: В чем причина образования пены на поверхности мясных бульонов, жареных, рыбных, и мясных изделий? (слайд 10) (Объясняется свертыванием растворимых в воде белков (альбумины, глобумины).
3. Осаждение белков может происходить под воздействием температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остается в виде полипептидной цепи. Этот процесс частично обратим: если не разрушена первичная структура, то денатурированный белок способен восстанавливать свою структуру. Отсюда следует, что все особенности строения макромолекулы белка определяются его первичной структурой — обратимое (высаливание):
Необратимое — денатурация
– Какой реакцией можно доказать наличие в белках углерода, водорода, кислорода? (Реакцией разложения при температуре яичного белка. При этом образуются летучие продукты — запах жженых перьев. Эта особенность белков используется для их обнаружения. Разрушаются все структуры белка.)
Вывод: Денатурация белков — потеря естественных свойств (растворимости и др.) вследствие нарушения структуры молекул.
Биологическое значение белков
Белки входят в состав мозга, всех внутренних органов, скелета и суставов, кожи, волосяного покрова и т. д. В крови в растворенном виде содержится белок гемоглобин, обеспечивающий перенос кислорода по всему организму. Многие белки выполняют роль ферментов — катализаторов обмена веществ в живых организмах. В растениях белки концентрируются в основном в семенах. Белковый обмен тесно взаимосвязан с обменом углеводов и нуклеиновых кислот. Существенное влияние на белковый обмен оказывает характер питания, качественный и количественный белковый состав пищи. Источниками белков могут служить не только животные продукты (мясо, рыба, яйца, творог), но и растительные, например, плоды бобовых (фасоль, горох, соя, арахис, которые содержат до 22-23 % белков по массе), орехи и грибы. Однако больше всего белка в сыре (до 25 %), мясных продуктах (в свинине 8-15 %, баранине 16-17 %, говядине 16-20 %), в птице (21 %), рыбе (13-21 %), яйцах (13 %), твороге (14 %). Молоко содержит 3 % белков, а хлеб 7-8 %. Среди круп чемпион по белкам — гречневая (13 % белков в сухой крупе), поэтому именно ее рекомендуют для диетического питания. Чтобы избежать «излишеств» и в то же время обеспечить нормальную жизнедеятельность организма, надо, прежде всего, дать человеку с пищей полноценный по ассортименту набор белков. Если белков в питании недостает, взрослый человек ощущает упадок сил, у него снижается работоспособность, его организм хуже сопротивляется инфекции и простуде. Что касается детей, то они при неполноценном белковом питании сильно отстают в развитии: дети растут, а белки — основной «строительный материал» природы. Каждая клетка живого организма содержит белки. Мышцы, кожа, волосы, ногти человека состоят главным образом из белков. Более того, белки — основа жизни, они участвуют в обмене веществ и обеспечивают размножение живых организмов. Присутствие протеинов в кремах против морщин, тониках, пене для ванны и др. оберегает кожу от высушивания, придает ей мягкость и упругость. Применяются протеины также в косметических средствах для ногтей. Являются активными веществами в средствах ухода за волосами (лечебные бальзамы, кондиционеры для волос). Благотворно действуют на нарушенную структуру волос, укрепляют их корни.
Таким образом, можно сказать белки = жизнь.
3. Вопросы для самоконтроля и интерактивный тест (ЦОР, карточка ресурса № 125493)
4. Итог урока
Выставить оценки за урок.
5. Домашнее задание:
