Всероссийский фестиваль педагогического творчества (2015/16 учебный год)

Всероссийский фестиваль

педагогического творчества (2015/16 учебный год)

Номинация: Педагогические идеи и технологии: профессиональное образование

Название работы: Методическая разработка по биологии на тему «Белки»

Автор: ,  преподаватель биологии

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Ногинское медицинское училище (техникум)»

       

Место выполнения работы: ГБОУ СПО «Ногинское медицинское училище (техникум)»

Министерство здравоохранения МО

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Московской области

«Ногинское медицинское училище (техникум)»

Методическая разработка

по биологии

на тему «Белки»

Автор:

преподаватель биологии

Данная методическая разработка создана с целью обеспечения самостоятельной работы студентов на занятии по дисциплине «Биология», по теме «Белки». С помощью нее вы сможете обобщить и закрепить материал школьного курса общей биологии и приобрести новые знания по теме белки, аминокислоты.

На данном занятии вы будите продолжать формировать следующие общие компетенции:

1.Организовать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения задач, оценивать их выполнение и качество.

2. Принимать решение в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

3.Работать в коллективе и команде, эффективно общаясь с преподавателем, сокурсниками.

4.Брать на себя ответственность за работу членов команды, за результат выполнения заданий.

5.Использовать информационно-коммуникативные технологии в профессиональной деятельности.

Задачи занятия:

1.Образовательные:

Обобщить и закрепить знания учащихся о химической организации клетки, строении и функциях белков и пептидов, роли водородных связей в образовании белков. Продолжить формирование умения проводить опыт и делать соответствующие выводы с привлечением знаний, полученных раньше. Углубить и расширить представления учащихся о функциях белков, их биологической значимости для живых организмов. Закрепить навыки выполнения разноуровневых заданий по биологии.

2. Развивающие:

Продолжить развитие творческих способностей учащихся с помощью самостоятельной работы по переносу ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию. Развивать умение работать со схемами, рисунками, таблицами, текстом учебника. Развивать умение сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы ( на примере строения белков и функций белков) Развивать умение работать с дополнительной литературой и интернет-ресурсами по поиску необходимой информации. Развивать умение работы с химическими веществами.

3.Воспитательные:

Развивать внутреннюю мыслительную активность и самостоятельность Развивать коммуникативные способности студентов на занятии при работе в парах, самоконтроле. Воспитывать культуру умственного труда Патриотическое воспитание на примере достижений Российских ученых-биологов в генной инженерии

Интегрирующая цель занятия:

Получить четкое представление о белках, их строении и выполняемых функциях.

Оснащение.

1.компьютерная презентация

2. тестовые задания для учащихся

3. дидактический материал с руководством по усвоению материала.

4.таблица «Структура белка»

5.Рабочая тетрадь на печатной основе

( «Общая биология» 10-11 гр. изд. Дрофа  2015г.)

6. Химические препараты и оборудование для проведения опытов:

Яичный белок Концентрированная азотная кислота Сульфат меди Гидроксид натрия Пробирки Штатив Спиртовка Стеклянная палочка Пипетка

Ход занятия:

Введение в учебную деятельность, цели занятия, формы работы на занятии -5 мин. Вводный контроль знаний - выполнение самостоятельной работы – карточка №1-5мин Создание учебной ситуации-10 мин. Выполнение самостоятельной работы - карточка№2-10мин Изучение свойств аминокислот. Демонстрация опытов – 5 мин. Сообщение учащегося по биологической классификации аминокислот – 5 мин. Изучение уровней организации белковой молекулы и свойств белков. Демонстрация опытов. -10мин. Изучение функций белков в клетке-10 мин. Сообщение учащихся: болезни, обусловленные нарушением синтеза функционирования белков; -10 мин Составление синквейна – 5 мин Выходной контроль знаний - сам. работа карточка №3- 10 мин. Подведение итогов занятия, рефлексия, домашнее задание.- 5 мин.

№ Учебного элемента	Учебный материал с указанием заданий	Руководство по усвоению материала
1	Вступительное слово преподавателя: белки являются важными химическими соединениями, входящими в состав всех живых клеток и живых организмов. С функционированием белков связано формирование признаков, характерных для всех клеток и всего организма. Нарушение строения и функционирования белков может привести к заболеваниям человека. Зная механизмы активации генов, транскрипции, трансляции, можно регулировать синтез белков с помощью фармакологических препаратов. В свою очередь, регулируя синтез белков и их активность, можно управлять процессом развития нормальных и патологических признаков.  Цель нашего занятия – обобщить, повторить, расширить знания по теме: «Белки», работать на занятии будем, используя раздаточный материал, по ходу занятия заполняем оценочный лист.	Учащиеся внимательно слушают преподавателя, выделяют цель занятия. Учащиеся записывают фамилию, имя в оценочном листе
2	Вводный контроль знаний проводится с целью определить исходный уровень знаний по темам: «Химическая организация клетки», «Белки» Карточка №1 Укажите правильность вариантов ответов   1. Мономером белка является: а) глюкоза  в) жирная кислота б) аминокислота  г) нуклеотид   2. К белкам относится: а) крахмал  в) глюкоза б) гликоген  г) гемоглобин   3. Функция, выполняемая белками а) хранение генетической информации б) каталитическая в) обеспечение терморегуляции г) резервная   4. Синтез белка происходит а) в ядрышке ядра  в) в цитоплазме б) в митохондриях  г) в хлоропластах   5. Структура белка, содержащего информацию о синтезе одного  белка а) молекула  ДНК  в) нуклеотид б) ген  г) триплет   6. Составная часть белка а) аланин  в) фосфорная кислота б) глицерин  г) рибоза   7. Укажите верные суждения:* а) все белки – ферменты б) все ферменты – белки в) ферменты – биокатализаторы г) ферменты – биоингибиторы   8. Укажите верные суждения:* а) коллаген выполняет структурную функцию б) актин выполняет двигательную функцию в) гемоглобин выполняет защитную функцию г) антитела выполняют строительную функцию Осуществите самопроверку по ключу	Учащиеся самостоятельно в тетради пишут ответы. На выполнение задания-4 минуты. *  тестовые задания оцениваются в 2 балла, при одном верном ответе – 1 балл Выставите в оценочный лист заработанные баллы
3	Цель: изучить строение аминокислот. В учебнике вы видите полипептиды (белки), которые состоят из аминокислот. Ответьте на вопросы: 1) От чего зависит структура и физико-химические свойства белков? 2) Какие функциональные группы входят в состав аминокислот? 3) Какими свойствами обладают аминокислоты, если содержат одновременно и аминогруппу, по свойствам аналогичную аммиаку (основные свойства) и карбоксильную группу (кислотные свойства)? 4) Какими свойствами обладает аминокислота с двумя аминогруппами и одной карбоксильной группой?	При фронтальном опросе засчитывается ответ учащегося; 1 балл за устный ответ  ставите в оценочный лист
4	Ответьте на вопросы Карточка №2 1. Рассмотрите общую форму и строение некоторых аминокислот.  Ответьте на вопросы: а) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.1? Ответ поясните. б) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.2? Ответ поясните. в) Какими свойствами обладает аминокислота на рис.3? ответ поясните. 2. Ответьте на вопросы: а) в чем сходство в строении этих аминокислот: б) какой группой определяется уникальность свойств каждой аминокислоты?  Осуществите самопроверку по ключу.	Выставьте в оценочный лист полученные баллы
5	Преподаватель: Уникальность свойств аминокислот определяется радикалом, которые могут быть ациклическими, циклическими, (как у вас показано на рис.1и2 и рис.3 в карточке №2) Чтобы доказать наличие в молекуле белка циклической аминокислоты, т. е. содержание бензольного кольца, надо провести ксантопротеиновую реакцию (греч. xantos - желтый). Для этого к 5 каплям 1% раствора яичного белка добавляем 3 капли конц. азотной кислоты и нагреваем. Появится желтый осадок, что доказывает наличие ароматического радикала. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать в данном опыте? Продемонстрируйте опыт. Запишите вывод в тетрадь.	Учащийся отвечает Учащийся демонстрирует опыт. Учащиеся записывают опыт в тетрадь
6	Сообщения учащихся о биологической классификации аминокислот и нетипичных аминокислотах. Преподаватель: Аминокислоты легко растворяются в воде и полярных растворителях (этанол) - Как называются такие вещества?	Учащиеся слушают сообщение и записывают в тетрадь классификацию аминокислот. Ответ учащегося.
7	Преподаватель: Рассмотрим уровни организации белковой молекулы: Первичная - строгая последовательность аминокислот, соединенных пептидной связью. Эта последовательность записана в участке молекулы ДНК (в генах) – это и есть наследственная информация. Доказать наличие пептидной связи можно с помощью биуретовой реакции. Метод основан на способности пептидной связи в щелочной среде образовывать с сульфатом меди  окрашенные комплексные соединения: В пробирку вносим 5 капель 1% раствора яичного белка( вначале профильтровали через марлю и развели с дистиллированной водой 1:10), три капли 10% раствора гидроксида натрия и 1 каплю сульфата меди, перемешиваем. Раствор + NaOH + CuSO4→ комплексное соединение (фиолетовое окрашивание) - Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать в данном эксперименте? Демонстрация учащимся опыта. Преподаватель: Вторичная структура белка - полипептидная цепь, закрученная в спираль, витки которой удерживаются водородными связями (эти связи слабее ковалентных связей, но их очень много в белковой молекуле). Третичная структура - это спираль, уложенная в глобулу (шарик) Химические связи: а) гидрофобные - неполярные радикалы  собираются в группы, оттесненные молекулами воды; б) ионные - связи между полярными радикалами; в) дисульфидные - между радикалами, содержащими серу ( цистеин), связи прочные, ковалентные; г) Ван-дер-Ваальсовы силы - взаимодействие электрически нейтральных молекул или атомов. К третичным белкам относятся: а) фибриллярные белки – вытянутые в виде волокна (фибрин - белок натурального шелка) б) мембранные белки - расположены в мембране (рецепторы гормонов; натриевые и калиевые каналы) в) глобулярные - растворимые в воде г) шаровидные (миозин - мышечный белок) четвертичная структура (имеют 5% белка)- агрегат, состоящий из нескольких полипептидных цепей, связанных между собой нековалентными связями (гемоглобин). Свойства белков:  1) амфотерность; 2) гидрофобность и гидрофильность; 3) способны к самосборке; 4) белкам характерна стабильность; 5) белкам характерна специфичность; 6) белкам характерна ренатурация - восстановление пространственной структуры и биологической активности, если не нарушена первичная структура белка. 7) белкам характерна денатурация - разрушение структуры белка под действием физических и химических факторов окружающей среды. Чтобы доказать это свойство, проведем эксперимент: Куриный белок растворяем в 150 мл воды, наливаем в пробирку 5 мл раствора и нагреваем до кипения. - Какие опасности при выполнении данного опыта? Демонстрация учащимся опыта. - Можно из вареного куриного белка получить обратно сырой белок? Почему?	Учащиеся смотрят презентацию и делают записи в тетради. Ответ учащегося Демонстрация опыта. Учащиеся записывают опыт и вывод в тетрадь. Ответ учащегося. Учащийся демонстрирует опыт, делает вывод. Ответ учащегося.
8	Преподаватель: Давайте вспомним функции белков в клетке; запишите таблицу в тетрадь. Функция белков Название белков Примеры 1.Структурная (строительная) кератин Белок волос, Перьев птиц, Когтей зверей, ногтей человека 2. Ферментативная Амилаза Пепсин, трипсин Липаза Каталаза фермент в слюне, расщепляющий крахмал, расщепляющие ферменты белки, фермент поджелудочной железы, расщепляющий жиры, фермент разложения пероксида водорода 3. Двигательная Актин, миозин Тубулин Флагмин Белки мышц Микротрубочки клеток Жгутики, реснички у бактерий, простейших 4.Транспортная Гемоглобин Транспортные белки мембран Ферритин Перенос кислорода и углекислого газа в крови Ионные каналы для перемещения Na+, K+ транспорт ионов железа 5. Регуляторная Инсулин Гормон поджелудочной железы обеспечивает регуляцию глюкозы в крови 6.Защитная Антитела Вырабатываются в крови в ответ на внедрение чужеродных антиген (бактерий, вирусов), Участвуют в свертываемости крови природный  антибиотик, содержится в слюне, в слезах 7. Энергетическая Запас белка в семенах бобовых растений 1 грамм белка при окислении дает 17,6 кДЖ энергии. - Почему в семенах бобовых растений содержится много белков?	Студенты делают записи в тетради Ответ учащегося
9.	Преподаватель: Белки функционируют при строго определенных условиях, в строго определенном  диапазоне температуры, кислотности среды, концентрации ионов, поэтому при изменениях в клетке белки-ферменты работать не будут, что может привести к развитию заболевания. Сообщение учащихся: 1) болезни, обусловленные нарушением синтеза функционирования белков; 2) протеомика – наука о белках; 3) генная инженерия белков. Белок используется в медицине при отравлении солями тяжелых металлов. Это можно доказать экспериментом: Наливаем 2 капли раствора белка и медленно при встряхивании добавляем насыщенный раствор медного купороса - в пробирке образовалось труднорастворимое  солеобразное  соединение. Учащийся демонстрирует опыт и озвучивает вывод: белок применяется как противоядие при отравлении солями тяжелых металлов.	Сообщение учащихся Учащийся демонстрирует опыт Учащийся записывает вывод в тетрадь
10	Составление синквейна. Синквейн  - это особая краткая запись основной обсуждаемой проблемы с учетом ряда требований. Правила составления синквейна: В синквейне 5 строк: 1-понятие (одно слово) 2-прилагательные (два слова) 3-глаголы (три слова) 4-предложение (из четырех слов) 5- существительное (одно слово) Прилагательные и глаголы должны раскрывать понятие, а предложение - иметь смысловой характер. Примеры синквейна: 1. Дарвин 2.Трудолюбивый, обстоятельный 3.Путешествовал, наблюдал, анализировал 4.Раскрыл движущие силы эволюции 5.Гений	Учащиеся составляют синквейн (работа парами) Оценка-1 балл за устный ответ
11	Выходной контроль знаний - самостоятельная работа по карточке №3 по вариантам Карточка №3   I  Вариант  II  Вариант Уровень А - задания с выбором одного варианта ответа Уровень А - задания с выбором одного варианта ответа. 1.Мономером белка является: а) жирная кислота б) аминокислота в) нуклеотид г) глюкоза 1. Что собой представляет третичная структура белка: а) спираль; б) глобула; в) последовательность соединений аминокислот; г) агрегат, состоящий из нескольких глобул 2. Что собой представляет первичная структура белка: а) спираль б) глобула в) последовательность соединений аминокислот; г) агрегат, состоящий из нескольких глобул 2. Мономером белка является: а) глюкоза; б) аминокислота в) нуклеиновая кислота г) жирная кислота 3. Чем обусловлены физико-химические свойства белков: а) химической структурой аминокислот; б) порядковым расположением аминокислот; в) числом аминокислотных остатков; г) все ответы верны 3. Какими свойствами обладают белки: а) денатурация; б) амфотерность; в) ренатурация; г) все ответы верны 4. Гидролиз белков используют: а) для получения аминокислот; б) для получения студней; в) для снижения растворимости белков в воде; г) для качественного обнаружения белков 4.Все пептидные связи в молекуле белка разрушаются: а) при гидролизе; б) под действием солей натрия; в) при слабом нагревании; г) при воздействии разб. раствора этанола 5. Для проведения биуретовой реакции потребуется реагент: а) азотная кислота; б) серная кислота; в) ацетат свинца; г) гидроксид меди 5. Ксантопротеиновую реакцию проводят для определения аминокислот, содержащих : а) сульфидную группу; б) гидроксильную группу в) бензольное ядро; г) альдегидную группу Уровень В 1. Найдите соответствия между белками и выполняемой ими функцией Белки а) коллаген б) мукопротеин в) гемоглобин г) эластин д) кератин е) актин ж) миозин з) каталаза и) трипсин к) амилаза л) антитела м) пепсин Функция белков А-строительная Б-ферментативная Уровень В 1. Найдите соответствия между белками и выполняемой ими функцией Белки а) коллаген б) мукопротеин в) гемоглобин г) интерферон д) антитела е) тромбин ж) тубулин з) флагелин и) амилаза к) актин л) пепсин м) миозин Функция белков А-защитная Б-двигательная	Учащиеся выполняют работу по карточке №3 Задания уровня «А» оцениваются в 1 балл Задания уровня «В» оцениваются в 2 балла Проверьте ответ по ключу выставьте баллы в оценочный лист
12	Подведение итогов, рефлексия, домашнее задание. Преподаватель: подсчитайте в оценочном листе общее количество баллов, выставьте итоговую оценку за занятие. - если вы набрали более 21 балла – ваша оценка «5» - если вы набрали от 17 до 20 баллов-«4» - если вы набрали от 13 до 16 баллов-«3» - если вы набрали 12 и менее  баллов-«2» -Поднимите руку, кто получил «5», «4», «3», «2» -Прочитайте еще раз цель нашего занятия. Достигли вы эту цель? Домашнее задание: Проработать материал учебника § 3,4 В рабочей тетради выполнить задания на стр.23 №1,2,3 Выполните в тетради задание уровня «С» Проанализируйте и докажите верность цитаты: «Ферменты - возбудители жизни и первый акт жизненной деятельности» По желанию подготовьте сообщение на тему «Геномика»	Учащиеся выставляют оценку за занятие Оценочный лист сдают преподавателю Учащиеся записывают домашнее задание

Приложение1

Оценочный лист студента_________________________________

                               (фамилия, имя)

Название работы	Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка

Ваша оценка за занятие

Если вы набрали более 20 баллов-«5»

               От 17 до 20 баллов - «4»

               От 13 до 16 баллов-«3»

               Менее 12 баллов -«2»

Оценочный лист студента_________________________________

                               (фамилия, имя)

Название работы	Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка

Ваша оценка за занятие

Если вы набрали более 20 баллов-«5»

               От 17 до 20 баллов - «4»

               От 13 до 16 баллов-«3»

               Менее 12 баллов -«2»

Оценочный лист студента_________________________________

                               (фамилия, имя)

Название работы	Количество баллов
Карточка №1
Карточка№2
Карточка№3
Устный ответ
Сообщение (2балла)
Демонстрация опыта(2балла)
Итого
Оценка

Ваша оценка за занятие

Если вы набрали более 20 баллов-«5»

               От 17 до 20 баллов - «4»

               От 13 до 16 баллов-«3»

               Менее 12 баллов -«2»

Приложение 2

Ключ ответа

К карточке №1

вопрос	ответ	баллы
1	б	1
2	г	1
3	б	1
4	в	1
5	б	1
6	А	1
7	б, в	2-все верно 1-одна ошибка
8	а, б	2-все верно 1-одна ошибка

Ключ ответа

К карточке №2

вопрос	ответ	баллы
1	а) амфотерными 1-NH2 и 1-COOH  группы	1
б) основными 2-NH2 и 1-COOH группы	1
в) кислотными 1-NH2 и 2-COOH группы	1
2	а) сходство в строении всех аминокислот - имеют аминогруппу и карбоксильную группу	1
б) уникальность свойств определяется радикалом	1

Ключ ответа К карточке №3 I вариант вопрос Ответ баллы А 1 б 1 А 2 в 1 А 3 г 1 А 4 а 1 А 5 г 1 В 1 А – а, б,г, д Б – з, и,к, м 1(если все верно) 1(если все верно)

Ключ ответа К карточке №3 II вариант вопрос ответ баллы А 1 б 1 А 2 б 1 А 3 б 1 А 4 а 1 А 5 в 1 В 1 А – г, д,е Б – ж, з,к, м 1(если все верно) 1(если все верно)