Урок химии в 11 классе на тему "Белки"
методическая разработка по химии (11 класс) по теме

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕИНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ОБЩАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 81

Урок  химии в  11  классе

                    «  Меняя  образ  прихотливый.»

           ( Белки  -  высокомолекулярные  вещества ).          

 Автор Ицкович Т.Я.  

учитель  химии

МБОУ ООШ №81

г.Краснодар

2011г

Тема урока:

Белки  -  высокомолекулярные  вещества

                    Урок- игра «Умники и умницы)

Цели и  задачи  урока

1.  Повторить состав  и  строение  белков, их свойства.

2.Сформировать  представление  о  химическом  и  биологическом   синтезе  белков.

3.Подчекнуть роль  белков  в  живом организме,

Реактивы  и  оборудование:  

                                             таблицы  « Аминокислоты»,  « Белки», схемы,  

                                              рисунки,  пружина,  пробирки  и  стаканы,          

                                              штативы,  р - р  белка,  горячая  вода,   Си SO4,  

                                              азотная   кислота,  NaOH, мультимедийная доска.

Ход  урока.

                                 Вступительное слово учителя

              Наш  урок пройдет  в  нетрадиционной  форме, и   посвящен  он  удивительным  веществам,  название  которым « Белки»

   Тема  урока:    « Меняя  образ  прихотливый...»

              На   уроке -  брифинге  присутствуют  представители  учащихся  8 и  9 классов,  которые  зададут  вопросы   на  интересующие  их    темы  по  этой  проблеме,  так  как  они  уже  несколько  знакомы  с  этим  понятием. Вопросы  они  зададут   учащимся   11  класса, которые постараются ответить вопросы.

                                           И  так,     Белки

На  доске  девиз

…Меняя  каждый  миг  свой образ  прихотливый,

Капризна  как  дитя и  призрачна  как  дым,

Кипит  повсюду  жизнь в  тревоге  суетливой,

Великое  смешав  с ничтожным и  смешным.

                 Эти  строки поэта  С. Надсона  пожалуй  как  никакие  другие  дают  ответ  на  вопрос, что  такое  жизнь   в    поэтическом  представлении.

                  Биологи  и  химики  на  этот  опрос  отвечают  по  иному. Сегодня  мы  попытаемся  приоткрыть  завесу  над  тайной  природы   о  том,  что  такое  жизнь    с  позиций  химии  и  биологии.

                 В  курсе  природоведения  и  биологии  в  5-8  классах  мы  говорили  о  том,  что  есть  живая  не  живая  природа  и,  называли  признаки живого: живая  клетка,  которой  присущи  признаки  -    рост,  развитие ,  размножение и  смерть.  

                 Биология  9  класса   дала понятие  о  том,  что  единица -  живого  клетка.  обладает  раздражимостью,  ей  характерен  обмен  веществ и  синтез ( образование)  белка.   Значит,  понятие   «жизнь» тесно  связано  с  понятием  «белок». 

                  Чтобы  ответить  на  вопрос, что  такое  жизнь, надо  ответить на вопрос: Что  такое  белки. Таково мнение   химиков.  

У  присутствующих  здесь   учащихся  не  возникло  никаких  вопросов?

1.Вопрос  задают  ученики  8  класса

Какие элементы входят в состав   белка и что по химическому составу представляют собой белки?      

Ответ :              Белки  состоят  из  элементов  -  С, Н, N, S,  O, некоторых  металлов.  Образование  их  очень  сложный  в  химическом  отношении    процесс.    

2. Вопрос       задают  ученики  9  класса

 Как     образуются белки?

 Ответ                            

                 1. Доказано, что   образование  белков  идет  из  известных  органической  химии  веществ  аминокислот.

 Давайте посмотрим на доску , где изображен дипептид, состоящий из остатков одной и той же аминокислоты - глицина. Также на доске вы видите две отдельные формулы аминокислот – аланина и валина.

Скажите, на ваш взгляд, может ли образоваться дипептид из разных по составу аминокислот? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, обратите внимание на место пептидной связи в дипептиде, который образовался из двух аминокислот

Глицин-аминоуксусная кислота

Аланин -аминопропионовая кислота

 В образовании пептидной связи принимают участие аминогруппа одной аминокислоты и карбоксильная группа другой аминокислоты, углеводородные радикалы не принимают участия в образовании пептидных связей. Возможно присоединение и других молекул  так как у молекулы дипептида имеются свободные карбоксильная группа (С – конец) и аминогруппа (N - конец). Цепь может расти с двух сторон.

   Название подипептидаАла-гли

Учитель: Достаточно. Ответ  правильный,  исчерпывающий.

 Обобщение  учителя:  образование  пептидов-  есть  начало  образования  белка, полипептидная цепочка представляет собой первичную структуру белка. Итак,  

1.Первичная структура возникает за счет пептидных связей. 

2.Ученик: Но белок гораздо более сложная система, чем полипептидная цепочка. Помимо первичной структуры белка необходимо рассматривать вторичную, третичную, а в некоторых случаях и четвертичную структуры.    В образовании вторичной структуры белка огромную роль играют водородные связи (слайд2).                                                  

1.    Третичная структура белка( слайд№3) – это способ расположения -спирали и -слоя в пространстве. Осуществляется за счет нескольких типов связей, а именно: Ковалентные связи между атомами серы различных аминокислот (дисульфидные мостики S – S). Гидрофильно-гидрофобные взаимодействия:
2. 

Некоторые белки образуют четвертичную структуру,(слайд№4) осуществляемую за счет все тех же водородных связей и сил электростатического притяжения.

 Учитель:  Вот  таким  сложным  строением    обладают  белки .

3.Вопрос       задают  ученики  8  класса

Каковы физические свойства белков?

Ответ                            

 3.Ученик.          Белки – высокомолекулярные соединения, т.е. это вещества с высокой молекулярной массой от 5 тыс. до миллионов а.е.м. (6500 - инсулин; 32 млн. - белок вируса гриппа).  Растворимость белков в воде зависит от их функций. Молекулы фибриллярных белков вытянуты в длину, нитеобразны и склонны группироваться одна возле другой с образованием волокон. Это основной строительный материал для тканей: сухожилий, мускульных и покровных. Такие белки в воде не растворимы. Прочность белковых молекул просто поразительна! Человеческий волос прочнее меди и может соперничать со специальными видами стали. Пучок волос площадью 1 см2 выдерживает вес в 5 тонн, а на женской косе в 200 тыс. волосинок можно поднять груженый КамАз весом 20 тонн.

4.Вопрос       задают  ученики  9  класса

 А можно увидеть реакции, в которых принимают участие белки?        

Ответ                            

 4.Ученик: Белки имеют  и особые  свойства.    Переходим к химическим свойствам белков. И опять мы здесь увидим не совсем обычные химические реакции, так как белки являются полимерными молекулами.   Быстрее всего  будут разрушаться:  четвертичная (если таковая имеется), третичная и вторичная. Первичная структура будет сохраняться дольше других, т.к. она образована более прочными связями.

Денатурация – это разрушение белка до первичной структуры (пептидные связи сохраняются).

  Демонстрация опыта.

 В 5 небольших пробирок налить по 4 мл раствора альбумина. Первую пробирку нагреть в течении 6 – 10 с (до помутнения). Во вторую пробирку добавить 2 мл 3М HCl. В третью - 2 мл 3М NaOH. В четвертую – 5 капель 0,1 М AgNO3. В пятую – 5 капель 0.1 М NaNO3.Во всех пробирках происходит свертывание белка. Большинство белков при денатурации утрачивают биологическую  активность, т.к. белки проявляют свои специфические свойства только в высших структурах, т.е. третичной и четвертичной.

5.Вопрос    задают  ученики  8  класса

Вопрос можно ли разрушить первичную структуру белка?

Ответ                            

5.Ученик. Это происходит в вашем организме каждый раз, когда в него поступает белковая пища! Сейчас мы будем рассматривать одно из самых важных свойств белков, а именно – гидролиз.  При гидролизе белка происходит разрушение первичной структуры и   будут образовываться  -аминокислоты.  Давайте попытаемся доказать это при помощи опыта.

             Демонстрация опыта, заложенного перед уроком. В две пробирки наливают по 2 мл раствора куриного белка, в одну из них добавляют 1 мл раствора насыщенного раствора фестала (таблетку предварительно освобождают от гладкой оболочки). Фестал представляет собой ферментативный препарат, облегчающий пищеварение. В его состав входят ферменты липаза (расщепляет жиры), амилаза (расщепляет углеводы), протеаза (гидролизует белки). Обе пробирки помещают в водяную баню при температуре человеческого тела 37 – 40oС . В течение 30 минут продолжается процесс “переваривания” белка. По окончанию нагревания в обе пробирки добавляют по 2 мл насыщенного раствора сульфата аммония или любого другого реагента, вызывающего денатурацию белка. В первой (контрольной) пробирке образуется обильный белый осадок (Почему? - Белок денатурирует). Во второй таких явлений не наблюдается (Почему? - Белок гидролизовался, а аминокислоты и пептиды с небольшой молекулярной массой не свертываются).

 6. Вопрос       задают  ученики  9  класса.

 Какое значение для нашего организма имеет гидролиз белков и где он происходит?

Ответ                            

Получение аминокислот для нужд организма в результате процессов пищеварения, начинается в желудке, заканчивается в двенадцатиперстной кишке.

Затем краткие ответы учащихся на вопросы А).Белки -строительные  материалы.  Б) Белки -  ферменты, В)  защитная  и  транспортная  функции  белков

Учитель Как и многие вещества белки имеют качественные реакции : Цветные  реакции .- :  демонстрационно    выполнение  опытов учащимися      

а) Биуретовая реакция (Демонстрация опыта).

б) Ксантопротеиновая реакция (Демонстрация опыта).

 Вывод   урока

                     Человеку  всегда  хотелось  чуда.  Одним  из  чудес  считался  и  остается  вопрос  возникновения  жизни ,  продления  жизни,  долголетия.

                     Решение  проблемы  синтеза  белка  -  один  из  ответов  на  этот  вопрос.

Литература

1. Новошинский И.И, Новошинская  Н.С. «  Химия-11»
2. Книга  для  чтения  по  органической  химии

3.Захаров В.Б.                «  Биология - 7»

4. Мамонтов  С.Г              «  Биология - 9»

5.Справочная  литература  по  химии