Белки - основа органической жизни
план-конспект урока по химии (10 класс) на тему

Урок на тему «Белки – основа органической жизни»

                                                                  Химия 10 класс

Цель урока:

Образовательная: познакомить обучающихся с основными химическими свойствами белков на основе проведения опытов и компьютерной презентации;  обосновать их роль в живом организме.

Развивающая: развивать теоретическое мышление обучающихся и их умение прогнозировать свойства белков на основе  проведенных опытов, решение теоретических задач и упражнений.

Воспитательная:  формировать научное мировоззрение обучающихся на примере интеграции естественных наук, лежащих в основе строения и функционирования организма.

Задачи урока:

- обучающиеся должны изучить химические свойства белков,  роль белков в живом организме.

- уметь применять полученные знания в решении задач, упражнений по данной теме.

- приобрести навыки по составлению молекул белка и проведению качественных реакций на белок в лабораторных исследованиях.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Цель: создать условия для быстрого включения обучающихся в деловой ритм, воспитания интереса к предмету.

Учитель: Добрый день! Я рада вас видеть и начать работу с вами!

Чтобы выяснить о каком веществе пойдет речь, необходимо ответить на вопрос:

      «Что такое жизнь?».      (слайд №1)

“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” (Ф. Энгельс).    (слайд №2)

Все известные ныне объекты, обладающие несомненными атрибутами живого, имеют в своём составе два основных типа биополимеров: белки и нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК).                              (слайд №3)

И так, жизнь – есть способ существования белковых тел, и сегодня на уроке речь пойдет о белках. Запишите число, тему и эпиграф к уроку.        (слайд №4)

Какие цели и задачи сегодняшнего урока?

                        (слайд № 5,6)

2. Изучение нового материала.

1. Общие сведения.                 (слайд №7,8)

Белок – это высокомолекулярное органическое соединение, представляющее собой биополимер, состоящий из мономеров,  которыми являются аминокислоты соединенные пептидной связью.

Молекулярная масса от 5-10 тыс. до 1 млн. и более.

Одними из наиболее важных органических соединений в живой природе являются белки. В каждой живой клетке присутствует одновременно более тысячи видов белковых молекул. И у каждого белка своя особая, только ему свойственная функция. О первостепенной роли этих сложных веществ догадывались еще в начале ХХ в., именно поэтому им дали название протеины (от греческого protos – первый). В различных клетках на долю белков приходится от 50 до 80% сухой массы.

2. Функции белков:                 (слайд №9)

• Каталитические (ферменты);
• Регуляторные (гормоны);
• Транспортные (гемоглобин);
• Защитные (иммуноглобулин);
• Запасные (казеин, альбумин);
• Структурные – строительный материал (коллаген, фиброин);
• Двигательные (миозин) и другие

3. Строение белковых молекул.

                                                 (слайд №10)

• Основными структурными компонентами белков являются аминокислоты.
• Связь  – CO – NH – , соединяющая отдельные аминокислоты в пептид, называется пептидной.                      (слайд № 11)
• Аминокислоты могут реагировать друг с другом: карбоксильная группа одной аминокислоты реагирует с аминогруппой другой аминокислоты с образованием пептидной связи и молекулы воды.       (слайд №12)

4. Структура белков.

Учебник биологии стр 44.

• Первичная структура – это полипептидная цепь линейной формы из последовательно соединенных пептидной связью (– CO – NH –) аминокислот.

                NH – CH – CO – NH – CH – CO – NH – CH –  

                            I                          I                             I

                           R1                       R2                         R3

                                             (слайд №13)

* Вторичная структура – возникает за счет скручивания первичной структуры в спираль или в гармошку за счет водородных связей между соседними витками или звеньями                            (слайд №14)

• Третичная структура – это глобулярная форма, образующаяся за счет гидрофобных связей между радикалами аминокислот вторичной структуры.

                                           (слайд №15)

• Четвертичная структура – представляет собой объединение нескольких глобул с третичной структурой в единый конгломерат

                                     (слайд №16)

 Схема в тетради           (слайд №17)

5. Химические свойства белков.

1. Известные нам белки обладают различными свойствами. Некоторые из них, например, белки, содержащиеся в ногтях и волосах, нерастворимы в воде, тогда как другие растворяются.            (слайд №18)

Гидратация – связывание белками воды, при этом они набухают, их масса и объем увеличиваются.  Образуются концентрированные белковые растворы – студни, разбавленные коллоиды.

                                        (слайд №19)

Пенообразование – способность белков образовать системы «жидкость – газ», называемые пенами. Применение.          (слайд №20)

Гидролиз – разрушение первичной структуры белка. В лаборатории этот процесс проводится в присутствии кислот и щелочей. В организме он происходит под действием ферментов. Реакция гидролиза белков приводит к образованию аминокислот, из которых в клетках организма образуются белки, характерные для данного организма.

                                 (слайд №21)

 Исследуем свойства белков.

1. Высаливание. Под действием хлорида натрия яичный белок высаливается. Этот процесс обратимый, поскольку при попадании в чистую воду белок растворяется снова.

                         (слайд №22)      опыт!

2.2 Нальем 2 мл яичного белка в каждую из 4-х пробирок. Затем добавим разбавленную соляную кислоту, гидроксид натрия, этиловый спирт, четвертую пробирку нагреем на огне. Добавим дистиллированную воду и встряхнем их.

                                     (слайд №23)            опыт!

Белки коагулируют под действием всех этих веществ. При этом структура белка необратимо разрушается. Произошла денатурация. Ученые полагают, что процессы старения связаны с медленно протекающей денатурацией, т.к. денатурация приводит к нарушению антигенной чувствительности белка, а иногда к полному блокированию ряда иммунологических реакций, к инактивации ферментов и нарушению обмена веществ.

Наличие белков в различных продуктах определяют с помощью реакции идентификакации. Одна из них – горение. Проведем с вами реакции идентификации белков.                          Опыт!

Ксантопротеиновая реакция (обнаружение бензольных ядер в аминокислотных остатках). Поместите кусочек прессованного творога в пробирку и добавьте несколько капель азотной кислоты. Осторожно нагрейте.

                            Опыт        (слайд №24)

Биуретовая реакция (распознавание пептидных связей). Налейте в пробирку 2 мл яичного белка. Добавьте такой же объем концентрированного раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора медного купороса.

                              Опыт!             (слайд №25)

6. Новые понятия урока: запись в тетради.  (слайд №26)

7. Вывод.                  

-  Белки могут быть как растворимы, так и нерастворимы в воде, в зависимости от их состава и структуры.

-  Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы.

-  При обработке хлоридом натрия белки высаливаются из раствора. Этот процесс обратим.

-  Кислоты, щелочи, высокая температура разрушают структуру белков и приводят к их денатурации.

-  Белки также денатурируют под действием спирта и тяжелых металлов.

-  Денатурация – процесс необратимый.

-  При обработке конц. азотной кислотой белки претерпевают денатурацию и желтеют.

-  При обработке конц. раствором гидроксида натрия и насыщенным раствором медного купороса белок становится сине-фиолетовым.

                                    (слайд №26)

5. Заключительные слова.

Итак, понятие “жизнь” и “белок” неразрывно связаны. Чтобы ответить на вопрос “что такое жизнь?”, надо знать, что такое белок. Чем больше мы узнаем о белках, тем глубже проникаем в понятие “жизнь”. Насколько многообразны белки, настолько сложна, загадочна и многолика жизнь. Подтверждением служат слова Гете: “Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир не мог существовать, если бы был так просто устроен”.

                                     (слайд №27).

                           На сегодняшнем уроке я научился …

                           На сегодняшнем уроке я узнал нового…

           Спасибо за работу!     Урок окончен!            До свидания!