урок-практикум биологии в 9 классе
по теме: "Белки - органические вещества клетки"
Пояснительная записка
Уроки биологии, предусмотренные программой 9 класса, являются основополагающей частью в формировании здорового образа жизни, направленного на понимание жизненно важных процессов, протекающих в организме, в том числе и человека. Особенно остро среди подростков стоит проблема «избыточного веса», и пути ее устранения. Основным путем решения являются различные диеты, которые наносят большой вред несформировавшемуся подростковому организму.
Первая цель урока - убедить в недопустимости белкового голодания, т. к. пищевые белки, состоящие из аминокислот, идут на синтез собственных белков организма. Вторая - на наглядных опытах доказать пагубное влияние спиртосодержащих веществ на белки и на организм в целом.
Урок-практикум "Белки - органические вещества клетки" является третьим уроком в главе «Химическая организация клетки».
В ходе урока решаются поставленные проблемы: путем исследовательской деятельности, при выполнении эксперимента, при поиске нужной информации в различных источниках (учебник, ИКТ, дополнительные печатные источники).
На уроке предполагается дифференцированная работа в группах, где в ходе одного и того же эксперимента, ребята ищут ответы на свои вопросы и дополняют ответы других групп. Применяется межпредметная интеграция (биология и химия).
Первичное закрепление знаний реализуется проговариванием блоков, необходимых к запоминанию, решением проблемных задач, выполнением эксперимента и тестовых заданий, с последующей проверкой, взаимопроверкой по образцу и оценкой работы.
Педагогические технологии урока:
1. ИКТ
2. Исследовательская деятельность
3. Дифференцированная деятельность в группах
Тип урока: урок получения новых знаний с использованием межпредметных связей.
Цели урока:
Образовательные:
1. сформировать представление учащихся о сложной химической организации клетки на примере белков: изучить состав, строение, функции и значение в живых организмах;
Развивающие:
1. продолжить развивать умение работать с различными источниками информации (учебник, таблицы, Интернет ресурсы, наглядный материал);
2. развивать логическое мышление, умение выделять главное, анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы;
Воспитательные:
1. способствовать развитию интереса к химической и биологической наукам;
2. формированию здорового образа жизни.
Оборудование:
1. пероксид водорода;
2. образцы варёного и сырого картофеля;
3. пробирки;
4. штатив пробирочный;
5. образцы волокон (нитей) шерсти и хлопка;
6. спички;
7. дополнительная литература;
8. мобильный класс, на ноутбуках установлены модули по теме «Органические вещества клетки»;
9. экран, проектор.
План урока:
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний
3. Постановка проблемного вопроса
4. Практическая работа учащихся. Формулирование выводов работы.
5. Проверка знаний по модулю
6. Рефлексия.
7. Домашнее задание, общий итог
Ход урока
1.Организационный момент: [Слайд 1]
Учитель: «Здравствуйте, ребята. Садитесь. Сегодня мы дополним имеющиеся знания, сведениями о веществах находящихся в клетках живого. Работу на уроке будем проводить в группах. 1 мин
2. Актуализация знаний.
Учитель: Вспомним сведения предыдущего урока. Расскажите их друг другу в группах.
[Слайд 2] (Исходный блок неорганические вещества клетки)
Проговаривание блока.1мин
Учитель: Повторили. Теперь выполните задание. (На рабочих листах)
3. Задание 1. Из предложенных соединений выберите неорганические вещества: миоглобин, карбонат кальция, актин, соляная кислота, вода, фосфорная кислота, гемоглобин, хлорид калия, гидрокарбонат натрия, фибрин, коллаген.
[Слайд 3] Проверка с самооценкой. (выделены правильные ответы)
Ответ. Неорганические вещества: карбонат кальция, соляная кислота, вода, фосфорная кислота, хлорид калия, гидрокарбонат натрия. 2 мин
Учитель: Вопросы. Какие вещества остались? (перечисляют миоглобин, актин, гемоглобин, фибрин, коллаген).
Они вам знакомы? Откуда? ( Да, из биологии 8 кл. «Человек».)
Как их можно назвать? ( Органические вещества)
Какие вам известны? ( белки, жиры, углеводы, НК, АТФ)
[Слайд 4] блок-схема
4. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
[Слайд 5] Учитель. Органические вещества: миоглобин, актин, гемоглобин, фибрин, коллаген - это белки.
Есть ещё и другие - углеводы, липиды(жиры), нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).
Сегодня мы рассмотрим только белки.
- А что такое белки?
[Слайд 6] Составление опорной схемы. Что хотим узнать?
· Определение
· Строение и состав
· Классификация
· Функции
-Откройте учебник, на страницах 108-109 найдите определение белков (ищут сами с.
Белки – это биополимеры, мономерами которых служат аминокислоты.
Мономеры - M1-M2-M3-M4-M5 – аминокислот (20) : заменимые и незаменимые. ( Для 3 группы с доп. Литературой.
-Что значит заменимые и не заменимые аминокислоты? Как образуются белки?, Какова их структура? Где находятся, что делают? Причина их многообразия?)
Классификация: простые и сложные.
Функции:
Строительная
Каталитическая
Двигательная
Транспортная
Защитная
Энергетическая
7мин ( после заполнения схемы)
[Слайд 7] Проверка заполнения блока белки 1мин
Проговаривание 1→3. 2мин
Учитель: Где можно встретить белки?
Ответы: ВЕЗДЕ. Мышцы, гемоглобин, волосы, ногти и т. д.
5.Учитель: Проблема 1. Во время болезни при высокой температуре 39 С0 , пища кажется не вкусной, есть её не хочется. В чём причина?
Ответить на этот вопрос нам поможет лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках».
6. Практическая часть (работа в группах, выполнение л/р) 7 мин
[Слайд 8]Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках»
7.Итоги лабораторной работы:
--Что делали?
-Что наблюдали?
-Какой сделали вывод?
-Какова причина снижения активности ферментов?
8.Проблема 2. Демонстрация. Взаимодействие спирта с куриным белком. 1мин
-Что наблюдаете? -(изменение белка, белок свернулся) ( группе № 3)
-Как называется этот процесс? (денатурация)
Вариант ответа: спирт - одно из веществ, вызывающих денатурацию белка. Так как пищеварительный тракт тоже белковой природы, он подвергается необратимым изменениям.
Задание. Группе № 3
Используя дополнительные источники информации: дополнительную литературу, интернет-ресурс (ФЦИОР - модуль 180) ответьте на вопросы:
- Что значит заменимые и не заменимые аминокислоты?
-Как образуются белки?
- Какова их структура?
Что такое денатурация, что происходит с молекулой белка?
Ответ дополнение группы №3
9.Закрепление[Слайд 9] Работа в парах 1 и 2 группы 5-7 мин
Вопросы для взаимопроверки
1. Что такое мономер и полимер?
2. Что называют мономерами белков?
3. Какие аминокислоты называю незаменимыми?
4. Какие функции выполняют белки?
5. Что такое ферменты?
Итог: поставьте оценки 1 правильный ответ один балл
Дополнение. Группы №3
10.ЗАДАНИЕ.3 : [Слайд 10]
Тест1
Выберите правильный ответ и запишите его в виде пятизначного числа на рабочем листе.
1. Вода образует основу внутренней среды организмов.
2. Наибольшее количество углеводов содержится в животных клетках.
3. Состав элементов, образующих живую и неживую материю,— сходен.
4. Вода — универсальный растворитель в клетке.
5. Белки выполняют только защитную функцию.
6. Денатурация – это обратимое изменение структуры белка.
7. Белки состоят и из жиров.
8. Незаменимые аминокислоты поступают с пищей животного происхождения.
9. Ферменты – катализаторы белковой природы.
10.Белок денатурируется только при нагревании.
Критерии: 5-6 баллов «3» Ответы:13489
7-8 баллов «4»
9-10баллов «5»
Ответьте на вопрос
Существует удивительное разнообразие видов белков. Объясните причины этого явления. (ответы детей)
Задание 11 Тест 2
выберите правильный ответ.
1.Реакции в клетке ускоряют:
а)нуклеиновые кислоты;
б)фементы;
г)липиды.
2.Хранителем наследственной
информации является:
а.) белок;
б)ДНК;
в)липид.
3.Функцию растворителя в клетке выполняют:
а) углеводы;
б) РНК;
в) вода
4. Клеточную стенку у растений образуют:
а) целлюлоза;
б) липиды;
в) белок.
5. Полимером, состоящим из нуклеотидов, является:
а) белок;
б) крахмал;
в) нуклеиновая кислота.
Ответ: ББВАВ
Критерии: 3балла «3»
4 балла «4»
5 баллов «5»
ЗАДАНИЕ 4. Определите, в каком из предложений говорится о белках. Обведите кружочком буквы, соответствующие верным ответам и составьте из них слово.
Какое отношение оно имеет к белкам?
утверждения | 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант |
Из этого органического вещества состоит оболочка растительной клетки. | Б | Х | Д |
Это органическое соединение входит в состав шерсти млекопитающих животных. | Ф | А | Г |
Это вещество является главным поставщиком энергии клетки. | У | И | Я |
Присутствие этого вещества в жгутиках обеспечивает их вращательное движение. | Е | Р | С |
Верблюды используют это вещество для пополнения воды в организме. | М | К | Л |
Эти вещества относятся к биополимерам, состоящим из остатков аминокислот. | Р | О | Н |
Гормон поджелудочной железы, регулирующий уровень сахара в крови. | М | Ц | Ю |
Подкожная клетчатка тюленей и китов содержит особенно много этого вещества. | Ж | Ш | И |
Этот биополимер запасается в клетках клубней картофеля. | Т | Т | А |
Подвижные нити этого вещества обеспечивают сокращение мышц. | Е | Ю | Х |
Содержание этого вещества указывается на упаковке молока. | Ш | С | П |
Эти вещества участвуют в транспорте кислорода в организме животных. | Н | М | И |
Эти вещества образуют два слоя в клеточной мембране. | А | Т | И |
Эти вещества участвуют в защите организма от инфекций, потери крови. | Т | В | Б |
Это вещество изменяет вкус чая. | Э | И | Г |
Эти вещества участвуют в терморегуляции. | П | Д | |
Это вещество входит в состав молока млекопитающих и называется молочным сахаром. | Ч | Н | Е |
При разрушении этого вещества появляется запах тухлых яиц. | Ы | З | Я |
Накапливаясь в виде капель в клетке образуют резервный источник питания. | М | К | Ы |
[Слайд 11]:Ключи: ФЕРМЕНТЫ
VI.Домашнее задание [Слайд 12]: п. 22, с. 106-107
VI.Рефлексия и самооценка [Слайд 13]:
Учитель: Ребята, давайте подведем итог:
- Что я узнал на уроке?
- Чему научился?
- Где мне пригодятся эти умения и знания?
Проблемный вопрос. Для поддержания стройной фигуры, многие «сидят на разных диетах», например, исключают полностью из рациона пищу животного происхождения, т. е. яйца, молоко, творог, мясо и рыбу, оставляя только сырые овощи и фрукты. Т. е. питаются только углеводами. Почему опасно белковое голодание?
(Ответы детей: Белковое голодание развивается, если человек не получает 100 г белка в сутки.)
Приложения
Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках»
(Для 1и 2 группы)
Ферменты - это катализаторы белковой природы, которые увеличивают скорость химической реакции в сотни раз. Дезоксиредуктаза- фермент белковой природы - содержится в живых клетках, он разрушает пероксид водорода с образованием воды и кислорода.
Цели: определить активность ферментов в зависимости от температуры.
Оборудование:
пероксид водорода; образцы варёного и сырого картофеля; пробирки; штатив пробирочный; спиртовка; держатель; стакан с водойПроведение инструктажа по технике безопасности:
1. Если зажечь спиртовку сразу же после снятия колпачка, загорается пленка спирта на горлышке спиртовки как раз на том месте, где колпачок прилегает к горлышку. Пламя проникает под диск с трубкой, и пары спирта внутри резервуара загораются. Может произойти взрыв и выброс диска вместе с фитилём. Чтобы избежать этого, приподнимите на несколько секунд диск с фитилём для удаления паров. Если случится воспламенение паров, быстро отставьте в сторону предметы (тетрадь для практических работ) и позовите учителя.
2. Зажжённую спиртовку нельзя переносить с места на место, нельзя также зажигать одну спиртовку непосредственно от другой. Для зажигания спиртовки пользуйтесь спичками.
3. Гасить спиртовку можно только одним способом - накрыть пламя фитиля колпачком. Колпачок должен находиться всегда под рукой.
4. Пробирка закрепляется в держателе у отверстия аккуратно. При этом учитывается, что стекло — хрупкий материал и может треснуть, если на него сильно надавить.
5. При кипячении, сначала содержимое пробирки равномерно прогревают, проводя над пламенем 5-6 раз, потом греют дно пробирки.
Ход работы:
1. Возьмите кусочек картофеля в пробирке прилейте воды и сварите.
2. Возьмите 2 пробирки и поставьте в штатив. Положите в одну варёныё картофель во вторую сырой. В пробирки с варёным и сырым картофелем прилейте 1 мл перекиси водорода Н202 (пероксида водорода). Что вы наблюдаете? Если наблюдаете вспенивание, значит, присутствует фермент -дезоксиредуктаза, если вспенивания нет, то и фермент - катализатор отсутствует. Опишите опыт. Сделайте вывод. Назовите функцию белка, напишите уравнение реакции.
2Н202 Ферменты 2Н20 + 02 Ответьте на проблемный вопрос урока
Рабочий лист (ФИО)____________________ (Для 1и 2 группы)
Задание 1. Из предложенных соединений выберите неорганические вещества: миоглобин, карбонат кальция, актин, соляная кислота, вода, фосфорная кислота, гемоглобин, хлорид калия, гидрокарбонат натрия, фибрин, коллаген.
Задание 2. Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках»
Цели: определить активность ферментов в зависимости от температуры.
Опыт 1 | Опыт 2 | |
Брали: | ||
Наблюдали: | ||
Уравнение: | ||
Выводы: | ||
Функция белка: |
Вопросы для взаимопроверки
1. Что такое мономер и полимер?
2. Что называют мономерами белков?
3. Какие аминокислоты называю незаменимыми?
4. Какие функции выполняют белки?
5. Что такое ферменты?
Итог: поставьте оценки партнёру за один правильный ответ 1 балл
Задание 3. (цифры )
Задание 4 .(буквы)
Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках» (группа №3)
Ферменты - это катализаторы белковой природы, которые увеличивают скорость химической реакции в сотни раз. Фермент - дезоксиредуктаза белковой природы содержится в живых организмах, он разрушает пероксид водорода с образованием воды и кислорода.
Цели: определить активность ферментов в зависимости от температуры.
Оборудование:
8. пероксид водорода;
9. образцы варёного и сырого картофеля;
10. пробирки;
11. штатив пробирочный;
12. спиртовка;
13. держатель;
14. стакан с водой
Проведение инструктажа по технике безопасности:
6. Если зажечь спиртовку сразу же после снятия колпачка, загорается пленка спирта на горлышке спиртовки как раз на том месте, где колпачок прилегает к горлышку. Пламя проникает под диск с трубкой, и пары спирта внутри резервуара загораются. Может произойти взрыв и выброс диска вместе с фитилём. Чтобы избежать этого, приподнимите на несколько секунд диск с фитилём для удаления паров. Если случится воспламенение паров, быстро отставьте в сторону предметы (тетрадь для практических работ) и позовите учителя.
7. Зажжённую спиртовку нельзя переносить с места на место, нельзя также зажигать одну спиртовку непосредственно от другой. Для зажигания спиртовки пользуйтесь спичками.
8. Гасить спиртовку можно только одним способом - накрыть пламя фитиля колпачком. Колпачок должен находиться всегда под рукой.
9. Пробирка закрепляется в держателе у отверстия аккуратно. При этом учитывается, что стекло — хрупкий материал и может треснуть, если на него сильно надавить.
10. При кипячении, сначала содержимое пробирки равномерно прогревают, проводя над пламенем 5-6 раз, потом греют дно пробирки.
Ход работы:
Дайте объяснение. Назовите функцию белка, напишите уравнение реакции.
Ответьте на проблемный вопрос урока
Рабочий лист(ФИО)_____________________ Группе № 3
Задание 1. Из предложенных соединений выберите неорганические вещества: миоглобин, карбонат кальция, актин, соляная кислота, вода, фосфорная кислота, гемоглобин, хлорид калия, гидрокарбонат натрия, фибрин, коллаген.
ЗАДАНИЕ. Группе № 3 . Работа с дополнительной литературой, информационным модулем «Белки» № 000. Поиск ответов на вопросы, дополнение в ходе урока.
- Что значит заменимые и не заменимые аминокислоты?
-Как образуются белки?
- Какова их структура?
-Что такое денатурация, что происходит с молекулой белка?
-Где находятся, что делают?
- Причина их многообразия?)
ЗАДАНИЕ 2. Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых клетках»
Цели: определить активность ферментов в зависимости от температуры.
Опыт 1 | Опыт 2 | |
Брали: | ||
Наблюдали: | ||
Уравнение: | ||
Выводы: | ||
Функция белка: |
Вопросы для взаимопроверки (Если осталось время)
1. Что такое мономер и полимер?
2. Что называют мономерами белков?
3. Какие аминокислоты называю незаменимыми?
4. Какие функции выполняют белки?
5. Что такое ферменты?
Итог: поставьте оценки 1 правильный ответ один балл
Задание 3.
ЗАДАНИЕ4 .
Дополнительная литература
БЕЛКИ — основная составная часть любой живой клетки. На их долю приходится половина сухого вещества клетки (после удаления из нее волы). Белки выполняют в ней чрезвычайно разнообразные функции, из которых самая важная — каталитическая функция. Любая химическая реакция в клетке протекает при участии особых биологических катализаторов — ферментов. А любой фермент — белок. Следовательно, без белков-ферментов клетка не смогла бы осуществить ни одной химической реакции, а значит не смогла бы ни расти, ни размножаться, ни функционировать. Где нет белка, там нет жизни. Именно это и заставило Ф. Энгельса определить жизнь как форму cуществования белковых тел — такую форму, которая реализуется через постоянный обмен веществ.
Помимо каталитической, очень важна структурная (строительная) функции белков. Белки входят в состав всех мембран, окружающих и пронизывающих клетку. В соединении с ДНК белок составляет тело хромосом, а в соединении с РНК — тело рибосом. Растворы низкомолекулярных белков входят в состав жидких фракций клетки. Наконец, именно с белками связано осуществление таких функций, как перенос кислорода в теле организма (его осуществляет белок крови — гемоглобин), сокращение мускулатуры, передача раздражения по нервам и целый ряд других, т. е. двигательную, транспортную и защитную(антитела) функции.
Химический состав белков чрезвычайно разнообразен, и в то же время все они построены по одному принципу — по принципу полимера: молекула одного белка состоит из многих не вполне одинаковых мономеров — молекул аминокислот. Всего известно 20 различных аминокислот, входящих в состав белков. Молекулы белков имеют 4 структуры: первичную, вторичную, третичную и четвертичную.
Белки - нерегулярные биополимеры;
мономеры - аминокислоты (20):заменимые и незаменимые.
Заменимые аминокислоты синтезируются организмом человека, незаменимые попадают только с пищей.
Общая формула аминокислоты
Н2 N-СН-СOОН. Между аминокислотами возникает пептидная снизь, на основе которой образуется соединение - полипептид.
Уровни структурной организации белков: 1 — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная, 4 — че
В организации белковой молекулы выделяют четыре уровня
Первичная структура белка
(определенная последовательность аминокислот)
Вторичная структура белка
(полипептидная цепь закручивается в спираль)
Третичная структура белка
(образование 3- мерной структуры определенной формы)
Четвертичная структура белка
(несколько белковых молекул соединяются в единый комплекс)
Часть четвертая. Общая биология
Денатурация белков — нарушение естественной структуры белка
Ренатурация – восстановление белка.
Функции:
1.Структурная ~ белки входят в состав всех клеточных мембран, мембран органоидов клетки; в соединении с ДНК - в состав хромосом; с РНК - в состав рибосом.
2.Транспортная - присоединение химических элементов к белкам и перенос их к определенным клеткам.
3.Двигательная - специальные сократительные белки участвуют во всех видах движения клеток и организма.
4.Каталитическая связана со специальными биологическими катализаторами - ферментами, ускоряющими либо замедляющими биохимические реакции в клет-ках, в организмах
5.Защитная-выработка антител, обеспечивающих иммунологическую защиту.
6.Энергетическая
7. гормональная или рецепторная – белки входят в состав гормонов
Тест 2
Из предложенных вариантов выберите правильный.
1. Реакции в клетке ускоряют:
а) нуклеиновые кислоты;
б)фементы;
г)липиды.
2. Хранителем наследственной информации является: а.) белок;
б) ДНК;
в) липид.
3. Функцию растворителя в клетке выполняют:
а) углеводы;
б) РНК;
в) вода
4. Клеточную стенку у растений образуют:
а) целлюлоза;
б) липиды;
в) белок.
5. Полимером, состоящим из нуклеотидов, является:
а) белок;
б) крахмал;
в) нуклеиновая кислота.
Ответ: ББВАВ
Критерии: 3балла «3»
4 балла «4»
5 баллов «5»
ЗАДАНИЕ. Группе № 3
- Что значит заменимые и не заменимые аминокислоты?
-Как образуются белки?
- Какова их структура?
Что такое денатурация, что происходит с молекулой белка?
