Функции белков в живой клетке
Биология, 10 класс
Цель урока: используя знания о строении и свойствах белков формировать представления о функциях белков через творческую и исследовательскую деятельность
Задачи урока
Образовательные:
Формировать знания о многообразии белков в связи с их функцией.
Развивающие:
1. Развивать логическое мышление обучающихся посредством развития умения устанавливать причинно-следственные связи на примере изучения строения и функций белка.
2. Развивать практические умения постановки цитологических опытов при установлении роли белков ферментов.
3. Развивать умение делать выводы на основе лабораторного исследования, развивать умение самостоятельно получать информацию из дополнительных информационных источников (информационная компетентность).
4. Развивать умение структурировать материал в форме таблицы.
5. Формировать способность анализировать свою деятельность.
Воспитательные:
1. Развивать умение работать в группе.
2. Воспитывать культуру при выполнении и оформлении лабораторных работ и записей в тетради.
Тип урока: комбинированный с использованием исследовательской деятельности.
Технологические приемы: тестирование, использование цифрового оборудования (компьютеры, цифровые лаборатории по биологии), проблемное изложение.
Методы: по источникам знаний: словесные, наглядные, экспериментальные;
по степени взаимодействия учитель-ученик: эвристическая беседа, фронтальный опрос;
относительно характера познавательной деятельности: репродуктивный, частично-поисковый
Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором, лабораторное оборудование к исследованию по теме «Ферментативная функция белка»: чашки Петри, пероксид водорода, пипетка, цифровой датчик для определения количества растворенного кислорода, растения элодеи, раздаточный материал: текст «Свойства белков».
Планируемые результаты обучения
Предметные результаты:
знать – основные функции белков и примеры белков, осуществляющих конкретную функцию.
уметь – соотносить виды белков и их функции в организме, работать с лабораторным оборудованием.
понимать – взаимосвязь строения и функции, влияние условий на функции белков в живой клетке, каталитическую роль ферментов.
Метапредметные результаты обучения
Познавательные УУД:
- первичное ознакомление, отработка и осознание базовых биологических понятий: белок, протеин, структура и функции белка, ферменты, энзимы, денатурация, ренатурация. выделение существенных признаков данных понятий;
Коммуникативные УУД:
- овладение навыками сотрудничества, требующего совместной работы в группах (парах); овладение умениями:
- высказывать суждения, подтверждая их фактами;
- искать и отбирать информацию в учебных пособиях, работать с текстом и нетекстовыми компонентами;
Регулятивные УУД:
планирование этапов выполнения работы: ставить учебную задачу под руководством учителя; планировать свою деятельность под руководством учителя, работать по плану, отслеживать продвижение в выполнении задания, анализировать и оценивать свою работу и работу одноклассников с позиций соответствия полученных результатов учебной задаче, целям и способам действий.
Личностные результаты обучения.
• ответственное отношение к учебе;
• осознанное, уважительное и доброжелательное отношение к другому человеку, его мнению;
• коммуникативная компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной,
учебно-исследовательской деятельности.
Планируемые предметные результаты обучения
Построение системы биологических знаний о химическом составе живых организмов на примере белков, о методах научного познания;
Овладение умениями: находить и анализировать информацию о живых объектах.
Технологическая карта урока
Этап урока | Деятельность учителя и обучающихся | Предметные результаты обучения | Формируемые способы деятельности | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Актуализация опорных знаний и способов действий Задача этапа: обеспечить врабатывание (переход в состояние готовности к восприятию информации) | Вступительное слово учителя. На первом месте по количеству и значению стоят белки. На уроке мы изучили химический состав белков, уровни организации белковой молекулы, свойства белков как представителей класса органических веществ. С помощью теста "Волна" проверим, как вы усвоили изученный материал. Если зачитанное утверждение верно и вы с ним согласны, то волну рисуем вверху линии, если утверждение не верно, и вы с ним не согласны, то волну рисуете внизу линии. Повторение пройденного на прошлом уроке. 1). В состав белков входят аминокислоты, прочно связанные между собой водородными связями. (Нет) 2). Пептидной называется связь между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты. (Да) 3). Белки составляют основную часть органических веществ клетки (Да). 4) Белок-мономер. (Нет) 5) Денатурация-разрушение белка. (Нет) 6) Существует белок, который переносит кислород. (Да) 7) Водородные связи "прошивают" соседние витки спирали во вторичной структуре белка (Да). 8) Протеиды состоят только из аминокислот (Нет). 9) Аминокислоты не все синтезируются в организме (Да). 10) Третичная структура белка имеет вид глобулы (Да). | Усвоение знаний о специфических особенностях белков: свойствах и строении | Умение слушать, понимать смысл услышанного и вступать в диалог | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Участвуют в работе по повторению, в беседе с учителем, отвечают на поставленные вопросы. Вставьте в текст пропущенные термины и слова. 1) В состав белка входят следующие элементы___,___,____,___,____. 2) Белки – _______________,___________________ полимеры, | Умение сопоставлять информацию о структуре белковой молекулы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Постановка целей, задач урока, мотивационная деятельность учащихся. Задача этапа: Обеспечение мотивации учения детьми, принятие ими цели урока | Совместное целеполагание “Жил мудрец, который знал все. Один человек захотел доказать, что мудрец знает не всё. Зажав в ладонях бабочку, он спросил: “Скажи, мудрец, какая бабочка у меня в руках: мертвая или живая?” А сам думает: “Скажет живая – я ее умерщвлю, скажет мертвая – выпущу”. Мудрец, подумав, ответил: “Все в твоих руках”. В наших руках сегодня создать такую атмосферу на уроке, при которой все будут чувствовать себя комфортно. | Определение цели урока. Постановка учебной задачи на основе известного. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Создание проблемной ситуации на основе высказывания ученого. «Жизнь – это способ существования белковых тел» Ф. Энгельс Задание для формирования понятийного аппарата. Работа с текстом учебника, интернет-ресурсами, составление таблицы ФУНКЦИИ БЕЛКОВ В КЛЕТКЕ Функции белков
На примере гемоглобина Обучение установлению причинно-следственных связей (изменение структуры карбоксигемоглобин-оксигемоглобин) Алгоритм нахождения 1. Выясни главную причину явления. 2. Укажи следствие, вытекающее из причины. 3. Проанализируй причину и следствие в отдельности. 4. Построй гипотезу взаимосвязи причины и следствия и докажи её. | Усвоение знаний о взаимосвязи строения и функциях белков на конкретных примерах. Умение работать с научным текстом биологического содержания | Определение способов деятельности для достижения поставленной цели. Логический анализ объектов с целью выделения признаков. Установление закономерности. Поиск и выделение необходимой информации. Применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств. Структурирование знаний. Синтез как составление целого из частей, в том числе самостоятельно достраивая, восполняя недостающие компоненты Выделение существенных свойств объекта (изменение структуры карбоксигемоглобин-оксигемоглобин) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Промежуточный контроль усвоения-понимания | Установите соответствие между белками и их функциями Белки: Функции А. Кератин 1. Строительная И. Каталаза К. Пепсин Л. Инсулин | Изучение названий наиболее распространенных белков. | Анализ объектов. Построение логической цепи рассуждений. Действие со знаково-символическими средствами. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Изучение свойств белков как катализаторов | МОЗ Подводящий диалог. Беседа по вопросам: - Что такое катализаторы? - Что такое биокатализаторы? Что общего между белками-катализаторами и неорганическими катализаторами? - Чем отличаются ферменты и неорганические катализаторы? | Усвоение знаний о ферментативной функции белков; расширение знаний о свойствах ферментов | Осознанное и произвольное построение речевого высказывания. Построение логической цепи рассуждений. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Прием новизны, который предполагает включение в содержание учебного материала интересных сведений, фактов, исторических данных Если бы не было в клетке ферментов, то при тех условиях, которые в ней существуют, реакции протекали бы очень медленно или не происходили бы вовсе. Для убедительности послушайте пример: если поместить белок в пробирку с водой, исключить попадание в неё микроорганизмов, то результат реакции белок + вода =аминокислоты можно дождаться не менее чем через 100 лет. Расщепление белка до аминокислот можно получить при кипячении его в 20% растворе HCL. На это уходит 10-15 часов. Если добавить в пробирку с белком несколько капелек фермента, расщепляющего белок (трипсин, субтилин и др.), то полное расщепление белка на аминокислоты закончится за 50-80 минут. С помощью ферментов происходит расщепление не только белков, но и углеводородов и других соединений, а также их образование. В каждой клетке содержится столько ферментов, сколько необходимо для протекания в ней многочисленных реакций. Так, в высокоактивных клетках печени насчитывается около 10 тысяч ферментов, в малоактивных жировых клетках – около 800. Пероксид водорода (перекись) – это вещество, постоянно образующееся в клетке в ходе обменных процессов и обладающее высокими окислительными свойствами. Избыточное содержание в клетке этого вещества губительно для неё. Однако накопление пероксида водорода в клетке не происходит т. к в ней имеется фермент, разлагающий пероксид водорода до воды и кислорода 2 H2O2=2H2O+O2 Одна молекула фермента за минуту расщепляет до 5 млн. молекул H2O2. Выдвижение проблемного вопроса Беседа с вопросом по будущей теме. Задает учащимся наводящие вопросы. Как оценить эффективность работы ферментов? | Расширение знаний об условиях функционирования ферментов в клетках живых организмов | Прогнозирование своей деятельности Выполнять аналитические, синтезирующие, сравнительные, классификационные операции, формулировать причинно-следственные связи, делать выводы, обобщения. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Прием динамичности, т. е. показ процессов, явлений в динамике. Выполнение лабораторной работы «Ферментативное расщепление пероксида водорода в тканях организма» Инструкция к лабораторной работе 1. Приготовить микроскоп к работе. Приготовить микропрепарат листа элодеи и рассмотреть под микроскопом, зарисовать состояние клеток листа. 2. Капнуть на микропрепарат пероксидом водорода и наблюдать за изменением состояния клеток элодеи; Капнуть каплю пероксида водорода на сухой лист элодеи, отметить, что будет происходить. Сравнить состояние капли пероксида водорода на сухом листе элодеи и на живом. 3. Сделать выводы о наличии в живых клетках элодеи особого фермента и его роли. 4. Провести измерение при помощи цифрового датчика количества кислорода в стакане с элодеей до добавления перекиси водорода и после. 5. Зафиксировать результаты наблюдения в виде графика и таблицы. | Умеют использовать лабораторное оборудование для наблюдения за биологическими объектами, проведения лабораторного эксперимента | Самостоятельное выделение-формулирование познавательной цели. Работа с алгоритмом при выполнении задания. Анализ объектов. Построение логической цепи рассуждений. Умение обобщать Ориентация в межличностных отношениях | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача этапа: Инициировать рефлексию детей по поводу психоэмоционального состояния, мотивации их собственной деятельности и взаимодействия с учителем и другими детьми в классе. | Оценка результатов деятельности. Импликация (логическое следование) – логическая связка, соответствующая грамматической конструкции «если..., то...», с помощью которой из двух простых высказываний образуется сложное высказывание. В импликативном высказывании различают антецедент (основание) - высказывание, идущее после «если», и консеквент (следствие) - высказывание, идущее за словом «то». Подводит итоги работы в классе. Отвечают на поставленные вопросы. Определяют оценку своего труда Выводы. В живых клетках содержатся ферменты – вещества белковой природы, ускоряющие ход биохимических реакций за счет снижения энергии активации. В этом опыте можно определить наличие пероксидазы в клетках растений. При засыхании листьев элодеи происходит необратимая денатурация фермента (разрушение его третичной структуры и утрата каталитической активности). Утрата каталитической активности пероксидазы после высушивания подтверждает белковую природу ферментов. | Формирование умения делать выводы на основе проведенного эксперимента Освоение способов самооценки. Установление правильности и осознанности изучения темы. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению Задача этапа: обеспечение понимания детьми цели, содержания и способов выполнения домашнего задания | Читать раздел «Функции белков» Интернет-ресурсы: www. biology. asvu. ru — все о биологии Видеоурок http://interneturok. ru/biology/10-klass/bosnovy-citologii-b/funktsii-belkov Тренажеры к теме http://interneturok. ru/biology/10-klass/bosnovy-citologii-b/funktsii-belkov/trainers | Усвоение знаний о специфических особенностях белков | Способы саморегуляции: определение уровня усвоения и соотнесение этого уровня с объёмом домашнего задания |
При составлении методической разработки использованы материалы
Урок биологии по теме «Функции белков» http://festival.1september. ru/articles/648448/
Ферментативное расщепление пероксида водорода в тканях организма http://festival.1september. ru/articles/621795/
Лабораторная работа «Расщепление пероксида водорода с помощью ферментов, содержащихся в клетках листа элодеи» https://infourok. ru/laboratornaya_rabota_rasscheplenie_peroksida_vodoroda_s_pomoschyu_fermentov_soderzhaschihsya_v-388728.htm
Изучение биологии в 10–11 классах направлено на достижение следующих целей:
- Освоение системы биологических знаний: о живой природе и присущих ей закономерностях, о живых системах, о роли биологической науки в формировании современной естественно-научной картины мира, о методах научного познания; Овладение умениями: обосновывать роль и место биологических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий, проводить наблюдения за экосистемами с целью их описания и выявления естественных и антропогенных изменений, находить и анализировать информацию о живых объектах; Развитие познавательных интересов интеллектуальных и творческих способностей в процессе изучения: выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру, сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни и человека) в ходе работы с различными источниками информации; Воспитание: убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью, уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем; Использование приобретенных знаний и умений в повседневной жизни для: оценки последствий своей деятельности, по отношению к окружающей среде, здоровью других людей и собственному здоровью; обоснование и соблюдение мер профилактики заболеваний, правил поведения в природе.
