Методические материалы по дисциплине "Химия" по теме "Белки"
презентация к уроку по химии

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Раздел 2. Органическая химия.

Тема 2.4. Азотсодержащие органические соединения. Полимеры.

Тема урока: «Белки»

Цель: углубить знания о важнейших классах биологически значимых органических соединений – белках.

Задачи:

Образовательные:

 -  сформировать представление о белках как непериодических линейных биополимерах, состоящих из различных аминокислотных остатков;

 - охарактеризовать состав и химическое строение полипептидных молекул, а также первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру белка;

 - ознакомить учащихся с важнейшими функциями белков;

 - сформировать знания о качественных реакциях на молекулы белка.

Развивающие:

 - способствовать развитию умения анализировать и обобщать ранее изученные факты.

Воспитательные:

-воспитывать интерес к изучаемому предмету.

Тип урока: комбинированный

Методы и методические приемы: 

- Информационно-развивающие (беседа с элементами рассказа);

- Творчески - воспроизводящие (саморегуляция), создание опорных конспектов, выводных понятий.

Материально – техническое оснащеие урока:

- Ноутбук

- Мультимедийная техника.

Раздаточный материл:

- карточки с текстовым материалом (составление сводной таблицы)

Текст лекционной части урока.

I.Организационный момент.

       Приветствие. Предварительная организация класса (проверка отсутствующих, внешнего сяния помещения, рабочих мест, рабочей позы и внешнего вида учащихся, организация внимания); обращение внимания учащихся на высказывание, относящееся к теме урока.

II. Актуализация знаний.

Эпиграфом урока будут слова Фридриха Энгельса «Жизнь – это способ существования белковых тел».

Органические соединения  составляют  в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры – углеводы, нуклеиновые кислоты, белки, а также жиры и ряд небольших молекул – гормоны, пигменты, аминокислоты, простые сахара и т.д.

Часть из этих веществ вы уже изучили, с другими еще предстоит познакомиться. На этом уроке мы повторим и систематизируем материал о строении и функциях молекул белка, познакомимся с качественными реакциями на белки. Но для начала мы повторим пройденный материал.

Фронтальная беседа по вопросам:

1. Какие две функциональные группы входят в состав аминокислот?
2. Чем являются аминокислоты с точки зрения кислотно – основных свойств? За счет каких функциональных групп?
3. Дать понятие пептидной связи.
4. Могут ли аминокислоты образовывать водородные связи? За счет, каких атомов?
5. Какие вещества называют полимерами? Приведите приметы известных вам полимров.

А сейчас запишите в тетрадь число и тему урока – «Белки».

III. Изложение нового материала

Среди органических веществ  клетки белки занимают первое место как по количеству, так и по значению.

Белки – это  непериодические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

В организме человека встречается 5 млн типов белковых молекул, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов. Такое разнообразие обеспечивается сочетанием всего лишь 20 разных аминокислот, составляющих несколько сотен, а иногда и тысяч комбинаций.

Белки  делятся на протеины, содержащие только остатки аминокислот, и протеоды, содержащие еще и небелковую часть ( липо-, хромо-, глико-, фосфопротеиды)

                                    Белки (по составу)

Протеины                                                           Протеиды

(простые)                                                            (сложные)

  макромолекулы состоят только                       кроме остатков ά- аминокислот макромолекулы

  из остатков  ά- аминокислот.                          содержат другие группы атомов.                        

СТРОЕНИЕ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ

• Что вы можете сказать о структуре белка, исходя из знаний биологии?

        Молекула белка напоминает нитку, унизанную разноцветными бусинами и скрученную в виде спирали. «Бусины» - это  аминокислоты.

Последовательность     соединения аминокислотных остатков в полипептидной цепи получила название первичной структурой белка.  

Первичная структура белковой молекулы играет чрезвычайно важную роль. Изменение только одной аминокислоты на другую может привести либо к гибели всего организма, либо к появлению совершенно нового вида. Замена одного остатка аминокислоты глутамина на валин в молекуле гемоглобина вызывает тяжелейшее заболевание — анемию, приводящую к смертельному исходу.

• Какую еще структуру, кроме первичной вы знаете? (Вторичная структура белка)
• Что она представляет? (спираль)
• Как крепятся витки в молекуле? (за счет водородных связей между группами СО и NH)

        Вторичная структура - это спираль, которая образуется в результате скручивания полипептидной цепи за счет водородных связей между группами СО и NH.

              Третичная структура - пространственная конфигурация спирали в пространстве. Эта структура поддерживается за счет гидрофобных взаимодействий, водородных, дисульфидных, ионных связей.

 Четвертичная структура - способ совместной укладки нескольких глобул. Есть не у всех белков. Биологическая активность белков определяется третичной и четвертичной структурами.

                                             Белки (по форме молекул) бывают

                    Глобулярные                                                              Фибриллярные

                   (шаровидные)                                                                  (нитевидные)

Макромолекула имеет сферическую форму. Они растворяются в воде и солевых растворах с образованием коллоидных систем.

    Для фибриллярных белков более характерна нитевидная структура. Они, как правило, не растворяются в воде. Фибриллярные белки обычно выполняют структурообразующие функции. Примером фибриллярных белков служат белки мускульной ткани (миозин), кератин (роговая ткань).                   

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Физические свойства белков определяются тем, к какому классу они относятся. Молекулы фибриллярных белков вытянуты в длину, нитеобразны и склонны группироваться одна возле другой с образованием волокон. Это основной строительный материал тканей: сухожилий, мускульных и покровных тканей. Такие белки в воде нерастворимы. 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 т.

                Глобулярные белки свернуты в клубочки. В организме они выполняют ряд биологических функций, требующих их подвижности и, следовательно, растворимости. Поэтому глобулярные белки растворимы в воде либо растворах солей, кислот или оснований. Из-за большого размера молекул образующиеся растворы являются коллоидными

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

• Какие функции белков вы проходили на уроках биологии?

Функции белков в клетке чрезвычайно многообразны.

Одна из важнейших — строительная (структурная) функция: белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур. Белки, выполняющие структурные функции, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играет коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др.

Исключительно важное значение имеет каталитическая (ферментативная) роль белков. Все ферменты — вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в десятки и сотни тысяч раз.

Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы.

Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов (например, кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.

Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется молекулами гемоглобина - белка эритроцитов. В транспорте липидов принимают участие альбумины сыворотки крови.

Защитная функция. При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов в белых кровяных тельцах — лейкоцитах — образуются особые белки — антитела. Они связывают и обезвреживают несвойственные организму вещества (антигены).

          Гормональная функция. Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Инсулин – регулирует содержание сахара в крови.

Белки служат и одним из источников энергии в клетке, т. е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

Просмотр видео роликов

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ (цветные):

• Биуретовая реакция.
• Ксантопротеиновая реакция. 
• Качественное определение серы в белках.

IV. Оценка теоретических знаний студентов

Карточки с текстовым материалом (составление сводной таблицы)

V. Инструктаж по выполнению домашнего задания.

 Мы с вами прошли тему белки, посмотрели качественные реакции на белки, я попрошу вас дома написать соответствующие уравнения.