Тема: Белки
Цель: Рассмотреть разнообразие органических соединений на примере белков как природных полимеров. Изучить их состав, свойства и качественные реакции на белки.
Оборудование и материалы: Периодическая система химических элементов , растворы : яичного белка или мясного бульона, гидроксида натрия, сульфата меди (II) , концентрированная азотная кислота, спиртовка.
Базовые понятия и термины: Высокомолекулярные органические соединения, пептидная связь, первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков, водородные, дисульфидные, сложноэфирные и ионные связи, денатурация, гидролиз, реакции поликонденсации.
Тип урока: Изучение нового материала
Ход урока:
1 Организационный этап
2 Проверка домашнего задания
3 Мотивация учебной деятельности
* ”Мозговой штурм”
Учитель просит учащихся сформулировать определение понятия “Жизнь” . Заслушиваются все возможные варианты.
Учитель зачитывает высказывания Фридриха Энгельса: “Жизнь – это способ существования белковых тел ” – и просит его объяснить.
* Рассказ учителя
Постепенно было накоплено достаточно экспериментального материала, чтобы дать определение жизни: “Жизнь есть способ существования белковых тел, важным моментом которого является постоянный обмен веществ с окруженной средой, с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, которая приводит к размножению белка”
4 Актуализация опорных знаний
* Беседа
1. Чем являются белки по своей структуре?
2. Как вы думаете, чем обусловлено многообразие белков?
3. Какие группы, входящие в состав аминокислот, принимают участие в образовании пептидной связи?
4. Что такое “дипептид” , “трипептид” , “полипептид” ?
5.Напишите схему образования дипептида из двух молекул глицина (аминоуксусной кислоты)
5 Изучение нового материала
1. Определение и состав белков
* Рассказ учителя
Белки - природные высокомолекулярные соединения, состоящие из остатков аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями.
Белки – это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.
Белки содержат обязательно элементы С, Н, N и О, почти всегда S, часто Р, реже Fe, Сu, Zn и др.
По составу белки разделяют на следующие группы: протеины – простые белки, состоящие из остатков аминокислот ;
Протеиды – сложные белки, состоящие из остатков аминокислот и различных небелковых веществ.
Олигопептиды дипептиды, трипептиды и т. п. включают до 10 остатков аминокислот, а полипептиды более 10 остатков. Полипептиды, содержащие 100 и более аминокислотных остатков, - это и есть белки. Молекулярная масса белков колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов.
2. Строение белков
* Беседа
В курсе биологии вы изучали структуры белка и их краткие характеристики.
1. Какие структуры белка вы знаете? ( Первичную, вторичную, третичную, четвертичную.)
2. Что собой представляет первичная структура? ( Цепочка из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями. )
3. Дайте характеристику вторичной структуре белков. ( Чаще всего это цепочка, свернутая в б-спираль, стабилизированная водородными связями.)
4. Охарактеризуйте третичную структуру белка. (б-спираль, свернутая нерегулярным образом в компактную глобулу.)
5. Дайте характеристику четвертичной структуре белка. ( Эта структура характерна не для всех белков и представляет собой комплекс из нескольких белковых молекул или из молекул белков и небелковой природы.
* Демонстрация видео фильма “Строение молекул белков.”
3. Свойства белков :
Физические свойства
Белки бывают растворимые в воде и нерастворимые. Белок куриного яйца альбумин мягкий и растворяется в воде, а такой белок как кератин твердый и совсем не смешивается с водой. Из таких белков состоят рога,
копыта, ногти и перья или сверхпрочный хитин, из которого состоят панцири крабов, пауков и т. д. Белки не имеют температуры плавления : при нагревании они разрушаются и разлагаются. При действии некоторых факторов происходит разрушение трехмерной конформации белка – денатурация, связанное с изменением вторичной, третичной и четвертичной структур ; это изменение может носить временный или постоянный характер, но и в том и в другом случае аминокислотная последовательность белка ( первичная структура ) остается неизменной.
Химические свойства
1)Амфотерность – кислотные свойства карбоксильных групп и основные свойства аминогрупп.
2) Гидролиз - в результате гидролиза в кислотной или щелочной среде белки можно разделить на аминокислоты, происходит распад помепептидных связей.
3) Денатурация – разложение при нагревании, под действием ультрафиолетовых лучей, радиации, ультразвука, а также при воздействии кислот, щелочей и других химических веществ.
4)Термическое разложение при горении белков ощущается характерный запах жженого пара.
4 Выявление белков
* Рассказ учителя
Для выявления белков или отдельный аминокислот в их составе используют специальные качественные реакции. Эти реакции сопровождаются изменением окраски, поэтому их называют цветными реакциями белков.
Реакция | Реагенты | Изменения окраски |
Ксантопротеиновая | 1)Нагревание с HNO3(конц.) | 1)Желтая окраска |
2)Добавление раствора(NH3) | 2)Оранжевая окраска | |
Биуретовая реакция | Раствор щелочи и CuSO4 | Красно-фиолетовая окраска |
6. Обобщение и систематизация знаний
* Работа с текстом в парах
Задание 1. Прочитайте текст и заполните таблицу “Функции белков в организме”
“Биологическая роль белков”
7.Подведение итогов урока. Рефлексия.
8.Домашнее задание
