"Органические вещества клетки и живых организмов. Белки, их строение, функции.". Работа №45947

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Методическая разработка по теме «Органические вещества клетки и живых организмов. Белки, их строение, функции» предназначена для преподавателей. В ней раскрывается методика проведения урока, а так же рассматриваются ключевые понятия темы, такие как: «аминокислоты», «белки», «пептидная связь», «полипептид». Формируются знания об белках как макромолекулах, играющих важную роль в строении и жизнедеятельности клетки; особенностях первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры белка. Проводится взаимосвязь строения белков с их свойствами и функциями.

Вид урока – теоретический.

Время проведения: 90 минут

Место проведения: аудиторя

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

Тема: «Органические вещества клетки и живых организмов. Белки, их строение, функции.»

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Вид урока: Комбинированный.

Цель: Изучить особенности строения белков, их свойства и функции.

Задачи:

Образовательные:

1. Познакомить учащихся с органическим веществом клетки – белками;

2. Раскрыть особенности их строения и значения;

3. Показать на примерах о многообразии функций белков во взаимосвязи со строением и свойствами;

Воспитательные:

Воспитание умения вежливо от

носится к ответам своих однокласс

ников, сопереживать им.

Воспитание бережного отношения к природе, через ознакомление с основными биологическими закономерностями

происходящих

в ней.

Воспитывать умение работать в паре, воспитывать аккуратность учащихся при выполнении и оформлении практических работ и записей в тетради.

Развивающие:

Развивать мышление учащихся и умение устанавливать причинно-следственные связи на примере изучения свойств и функций белка.

Развивать практические умения постановки цитологических опытов при изучении денатурации белка и установлении роли белков ферментов.

Развивать умение делать выводы на основе практических работ, развивать умение самостоятельно получать информацию из дополнительных источников (просмотр видеофильмов).

Развивать умение структурировать материал.

Развитие интереса к предмету биология и к биологическим дисциплинам.

Развитие основных приемов учебной деятельности.

Приемы деятельности учителя: Беседа, организация опроса по теме, оценивание ответов учащихся, организация работы у доски с рисунками, фотографиями и схемами и с раздаточным материалом.

Методы и приемы деятельности ученика: устные ответы учащихся у доски, решение занимательных задач, сравнение признаков объекта, обсуждение ответа товарища, определение соответствий между названием объекта и его признаком.

Личностная значимость изучаемого для ученика: Формирование чувства успеха, удовлетворения собой от того. Что многое узнал об окружающей среде.

Планируемые результаты: учащиеся обобщают свои знания, понимают роль и место изученных органических веществ – белков в живом организме.

Концепция урока: Получить новую систему знаний по теме: Белки. Систематизировать знания учащихся о сложности строения каждого живого организма на Земле, о его уникальности и неповторимости.

Оборудование:

1) Для демонстрации наглядных электронных пособий: компьютер, интерактивная доска, программа с курсом общей биологии (10 класс).

2) Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии;

Таблица - "Белки", проволока.

3) Раздаточный материал: карточки с заданием.

Базовые понятия и термины:

Белки, протеины, биополимер, пептид, денатурация, ренатурация, мономер, полимер, аминокислота, специфичность белков, глобула, ферменты, катализаторы.

Ход урока:

Организационный момент

Структура и содержание урока

1. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.

Добрый день, уважаемые ребята. «Жизнь есть способ существования белковых тел» - этими словами Ф. Энгельса можно начать наш урок, тема которого «Белки». Белки – это ещё один класс азотсодержащих органических соединений. А как вы думаете, какова цель нашего сегодняшнего урока?

Знакомство с планом урока (план урока записан на доске) и с основными целями и задачами урока. Учащиеся самостоятельно формулируют цель урока – узнать, каково строение белков, познакомиться с их свойствами, методами получения, функциями, областями применения.

План урока:

Белки.

Аминокислоты.

Структура белков.

Свойства белков.

Функции белков.

«Строение и функции белков»

Вопросы к учащимся:

Знаете ли Вы, что такое белки?

Зачем они нужны живому организму?

Что Вы знаете о белках?

2. Изучение нового материала.

Из всех органических веществ основную массу в клетке (50-70%) составляют белки. Оболочки и все внутренние структуры клетки состоят из белков.

Белки

-

это сложные органические вещества клетки. Выполняющие многообразные функции. Они представляют собой гига

н

тские полимерные молекулы, состоящие из мономеров – аминокислот.

Аминокислоты

– это азотсодержащие органические соединения, в составе которых присутствуют две функциональные группы: аминогруппа, придающая им основные свойства и карбоксильная группа, пр

идающая им кислотные свойства, т

. е. аминокислоты – это ор

ганические амфотерные вещества.

Аминокислоты – это вещества, из которых и состоят белки.

Таким образом, белки –

это полимеры («поли» - много, «

мерос

» - часть), т. е. «многочастные» молекулы, а аминокислоты являются мономерами белков («моно» - один).

В тканях и клетках встречается 170 различных аминокислот, в составе белков обнаруживается лишь 26 из них, а обычными компонентами белка можно считать только 20 аминокислот. Много это или мало? Соединяясь друг с другом, эти аминокислоты могут дать свыше 3∙1018 различных комбинаций. Растения синтезируют все необходимые им аминокислоты из более простых веществ, получаемых ими из воздуха или из почвы, или при расщеплении воды при фотосинтезе. Человеческий организм может синтезировать не все аминокислоты, необходимые ему для нормальной жизнедеятельности. 8 аминокислот он должен получать извне, в готовом виде, т. е. с пищей, поэтому эти аминокислоты называются незаменимыми. При недостатке в пище таких аминокислот задерживаются рост и развитие организма.

Вопрос: В каких продуктах содержаться такие аминокислоты, как Вы думаете.

Правильный ответ: Эти аминокислоты содержатся в белках молочных продуктов (молоко, сыр, творог), в яйцах, рыбе, мясе, бобах.

Строение белков.

Белки подразделяют на протеины (простые белки) и протеиды (сложные белки).

(запись определений в  тетрадь)
Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы, различно: инсулин – 51, миоглобин – 140. Отсюда Mr белка от 10 000 до нескольких миллионов.

Белковая молекула может состоять из одной или нескольких полипептидных цепей, каждая из которых содержит различное количество аминокислотных остатков. Учитывая число их комбинаций, разнообразие белков практически безгранично. Последовательность расположения аминокислотных остатков в белковых молекулах определяет их химическое строение или первичную структуру. Мы с вами сами можем смоделировать структуру белковых молекул с помощью кусков проволоки (дети работают вместе с учителем, закручивают проволоку в спираль). Последовательность аминокислот в молекуле белка всецело определяет его строение и свойства. Замена даже одной аминокислоты на другую приводит к образованию нового белка с новыми свойствами. Например, при замене в молекуле гемоглобина глутамина на валин, он кристаллизуется внутри эритроцитов, плохо взаимодействует с кислородом и возникает заболевание крови серповидная анемия.

Пространственная конфигурация белковой молекулы, напоминающая спираль, образуется благодаря многочисленным водородным связям между пептидными группами:


С=О ¨¨¨¨H-N ~

I I

~ N-H ¨¨¨¨ O=C ~

Такая структура белка называется вторичной.

Множество водородных связей делает цепочку более устойчивой. В пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь образует третичную структуру белка, которая поддерживается взаимодействием различных функциональных групп.

( Учащиеся вместе с учителем пытаются свернуть свои «спирали» в клубки).

Третичная структура белка во многом обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. Некоторые белковые макромолекулы могут соединяться друг с другом и образовывать крупные агрегаты. Подобные образования называются четвертичными структурами. Такая структура характерна для гемоглобина. (Учитель берёт у групп «клубки» из проволоки и складывает их)

Свойства белков.

Если нарушить химические связи в молекуле белка, то можно разрушить его структуру. При этом белок теряет свои свойства и раскручивается. Иногда молекула может восстанавливать свои связи.

Найдите ответ на вопрос : Как называются такие свойства белков.

Ответ: Денатурация и ренатурация. (запись определений в тетрадь)

Функции белков.

Ребята, давайте познакомимся теперь с многообразными функциями белков в живом организме. Вы удивитесь насколько их много.

На Ваших партах есть карточки- таблицы в которых отражена краткая информация о функциях белков. Но это таблица незакончена. Информации в некоторых колонках не хватает. Давайте подумаем, что там должно быть.

Таблица:

Учащиеся обсуждают информацию в таблице, ответы одноклассников, учитель добавляет или вносит поправки по мере необходимости.

3. Закрепление.

Ребята, вот и подходит к концу наш урок. На последнем, заключительном этапе урока Вам всем необходимо выполнить обязательное задание – тест. На ваших партах находятся карточки, внимательно прочитайте вопросы теста и выберите только один провальный ответ. Удачи Вам!»

Тест:

Белки пищи не могут попасть их кишечника в кровь

без

предварительной

обработки, так как:

а) их молекулы имеют крупные размеры и не могут проникнуть через

мембраны клеток

б) быстро подвергаются расщеплению и выделяются из организма

в) они не совместимы с белками данного организма

г) в клетках отсутствуют ферменты, расщепляющие эти белки.

Способность молекул белка обезвреживать вредные вещества,

болезнетворные микроорганизмы лежит в основе функции:

а) каталитической

б) сигнальной

в) строительной

г) защитной

3. Связи, поддерживающие вторичную структуру белка:

а) пептидные

б) водородные

в) ионные

г) ковалентные

4. Определите, какая структура белка изображена на рисунке:

а) первичная

б) вторичная

в) третичная

г) четвертичная

5. Белки, свойственные данному организму:

а) поступают с пищей

б) образуются в тканевой жидкости

в) синтезируются в пищеварительном тракте

г) синтезируются в клетках тела

6. Разнообразие белков обусловлено входящими в их состав различными:

а) нуклеотидами

б) аминокислотами

в) липидами

г) нуклеиновыми кислотами

7. Молекула белка приобретает вторичную структуру за счет образования:

а) гидрофобных связей между радикалами

б) пептидных связей между аминокислотами

в) связей с молекулами воды

г) водородных связей между NН и СО-группами

8. Какие белковые вещества синтезируются в организме в ответ на появление в

нем чужеродных тел и веществ?

а) углеводы

б) ферменты

в) антитела

г) гормоны

9. Белки в клетке выполняют функции:

а) наследственную

б) каталитическую

в) транспортную

г) универсального источника энергии

10. Белки в организме человека и животных:

а) служат основным строительным материалом

б) расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот

в) образуются из аминокислот

г) в печени превращаются в гликоген

Критерии оценки:

«5» - все ответы правильные;

«4» - 1-3 неверных ответа;

«3» - 4-5 неверных ответа;

«2» - 6 и более неверных ответов.

4. Итог урока.

Выставляются оценки за работу на уроке. Подводятся итоги урока.

Домашнее задание:

1. Повторить материал урока по конспекту.

2. Составить кроссворд на тему белки.

3.Составить свой тест (12 вопросов) на тему белки.

Спасибо за урок! До свидания!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При изучении данной темы идёт обобщение и повторение большого объёма материала. В этой теме прослеживаются межпредметные связи с такой дисциплиной как «Химия». Знания полученные при изучении органической химии используются при рассмотрении нового материала, что позволяет активно применять полученные ранее знания.

ЛИТЕРАТУРА

Беляев Д.К., Дымшиц Г.М., Кузнецова Л.Н. и др. Биология (базовый уровень). 10 класс – М., 2014.

Лукаткин А.С., Ручин А.Б., Силаева Т.Б. и др. Биология с основами экологии: учебник для студ. учреждений высшего образования. – М., 2014.

Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлова Т.А. Биология: учебник для студентов учреждений высшего образования (бакалавриат). – М., 2014.

Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. Биология. Общая биология: базовый уровень, 10 – 11 класс. – М., 2014.

Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Иванова Т.В. Биология (базовый уровень)

Общая биология 10-11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений \ А.А. Каменский, Е. А. Криксунов – 2-е изд. Стереотип.- М. : Дрофа, 2016. – 367, [1] с.ил.

Биология. Общая биология 10-11класс: поурочное планирование по учебнику А.А. Каменский \ авт- сост. А.А.Калинина.- М.: «Вако» , 2016.- 256 с.