Интегрированный (биология + химия )урок повторения "Белки-биополимеры"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Хоринская средняя общеобразовательная школа Интегрированный урок ­ повторение (химия + биология )  по теме «Белки ­ биополимеры»                                                                                                                                                   Автор: учитель                                                                        биологии  и валеологии                                                                         Илларионова Л.В. Хоро, 2018г. Эпиграфы урока:        Мыслящий ум  не чувствует себя счастливым,         пока ему не  удастся связать  воедино разрозненные факты»                                                                                                    Г. Хевеши.    «Жизнь   есть   способ   существования   белковых тел...»  Ф. Энгельс Цель урока: Образовательная  ­ расширить и обобщить   знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах – белках; ­ раскрыть ведущую роль белков в строении и жизнедеятельности клетки; ­   познакомить   учащихся   с   основными   химическими   и   биологическими свойствами белков на основе проведения опытов и компьютерной презентации;  ­   рассмотреть   этапы   синтеза   белка   в   клетке   и   обосновать   их   роль   в   живом организме. Развивающая   –  развитие   мышления   через   формирование   причинно­ следственных   связей   между строением, свойствами и применением  белков. Воспитательная – формировать научное мировоззрение учащихся на примере интеграции естественных наук, лежащих в основе строения и функционирования организма Коммуникативная  –   умение   общаться   в   группе,   отстаивать   свою   точку зрения. Задачи урока: ­учащиеся   должны   обобщить   химические   и   биологические     свойства   белков, этапы синтеза белка в клетке и роль белков в живом организме.  ­уметь применять полученные знания при проведении лабораторных опытов и выполнении упражнений по данной теме.  Тип занятия: урок обобщения и закрепления знаний. Форма   проведения   занятия:  командная   игра   с   элементами   лабораторного практикума.  Форма работы: Работа в группах. Оборудование и материалы: карточки с заданиями, персональный компьютер, медиа­проектор, презентация. Химические   реактивы   и   оборудование:  Яичный   белок,   вареный   и   сырой картофель,   вареное   и   сырое   мясо,   раствор   перекиси   водорода.   Химическая посуда, спиртовки, спички, держатели для пробирок.  Методы:   объяснительно­иллюстативные,   исследовательские,   репродуктивные, частично ­ поисковые. Технологии: КСО, дидактическая многомерная технология Штейнберга Деятельность ученика Внимательно  слушают  учителя.  Деятельность учителя 1. Организационный момент.  Уважаемые   ребята,   сегодня   у   нас   интегрированный урок (биология + химия). Он необычен тем, что сегодня будет   повторение   пройденных   тем,   изученных   по программам 9, 10 и 11 классов, и тем, что   сегодня   в классе присутствуют гости ­ педагоги  из разных школ У вас   уже   достаточно   большой   багаж   знаний,   который, несомненно, пригодиться вам в будущем.  Уверена в том, что знания и умения,   приобретенные  сегодня на уроке останутся на долго в вашей  светлой голове. Урок проведем в игровой форме, участвуют две команды.    Приглашаю капитанов команд для жеребьевки названия команд.   Сегодня   соревнуются   команды   химиков   и   сотрудничества биологов.     Для   плодотворного     понадобится тетрадь, ручка.   На столах у вас находятся необходимые   информационные   материалы,   содержимым которых   вы   можете   воспользоваться,   пакет   заданий, оборудование и реактивы для проведения лабораторных работ.                                                                                                   (2 мин) 2. Актуализация знаний. Определяют  тему и цель       Почему же я так уверена в том, что изучаемая тема жизненно необходима и   о чем   же пойдет урока. речь на уроке?   Я   предлагаю   вам   сыграть   в  первый   гейм   нашей игры : «Пойми меня», правила которой вы знаете, чтобы определить  объект  нашего изучения. Итак, слушайте  подсказки. 1. В организме человека их около 5 миллионов. 2. Их в два   раза больше в животной  клетке, чем в растительной. 3. Это органические вещества. Совершенно   верно,   это   белки   ­   биополимеры (открываю  и озвучиваю тему урока).   Замечательные слова   венгерского ученого, обладателя Нобелевской премии Георга   Хевеши     «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,           пока ему не удастся   связать   воедино   разрозненные   факты»   и немецкого   философа   Фридриха   Энгельса  «Жизнь есть   способ   существования   белковых   тел...»  станут девизом нашего урока. Сегодня   мы попробуем рассмотреть   белки со всех сторон   и   связать   воедино   факты     и   сведения   об   этих удивительных   вещества.   «Чем     же   они   удивительны?» спросите вы.   Не с ними ли связана тайна жизни?  Это один из главных вопросов, на который  пытается ответить наука на протяжении  своей истории. И уже давно ученые поняли, что важную, а может   и главную   роль,   во всех жизненных  процессах играют белки.                                                                                (3 мин) 3. Повторение изученного  материала.             Второй гейм: Возьмите и посмотрите задания по строению белков  на карточке №1 1.   По   мнению     ученых   ­    белки   состоят из……………………………( аминокислот).      2. Назовите химические элементы, входящие в состав молекул белка………………………(С,Н,О,N, S).      3. Внимательно посмотрите  на химические  формулы аминокислот, назовите сходство и отличие в формулах. Сходство:   ……………………………………(аминогруппа, карбоксильная группа). Отличие: ……………………….(разный радикал). 4. Какими свойствами обладают:  Аминогруппа…………………..(основные) Карбоксильная …………………(кислотные) 5. Как называем вещества, обладающие и основными и Учащиеся выполняют  задания карточки№1 Ответ команды,  закончившей работу  первой Учащиеся выполняют  задания по карточке №2 По окончанию ­  Взаимопроверка кислотными одновременно………………(амфотерные)   свойствами Я   даю     время,   чтобы   вы   сделали   соответствующие записи.   Ответ   озвучивает   член   команды,   которая закончит  первой. Третий гейм: перед вами  карточки под №2, в них изображены   пространственные   структуры   белковых молекул.  Соотнесите   1. пространственным   структурам,   к   к   которым   они     предложенные   белки   принадлежат. 2. Определите   какие   связи   удерживают   остатки аминокислот в разных структурах белковых молекул. Закрепляем полученные знания:    Аминокислоты    ­  это   органические   вещества,   которые   обладают   одновременно   кислотными   и основными свойствами, так как содержат  NH  2  и COOH.   Химические элементы:  углерод, водород, кислород, сера, азот входят в состав аминокислот, которые образуют белок.     Аминокислоты соединяются с помощью следующих   пептидных, химических   связей:   дисульфидных, водородных,   и гидрофобного взаимодействия.                                                                                (10 мин)   ковалентных,   ионного            Вы помните что, изучая   белки на уроке биологии, основной акцент делали на  функции  белков. В четвертом  гейме    вам предлагается   вспомнить и записать   основные   функции   белков.     В   карточке   №3 имеется таблица. В левом столбике даны названия белков, справа  вы должны написать их функции. Заполнение таблицы  «Функции» Белки Функции     Амилаза ­фермент Ферментативная или функция. каталитическая   биологические Ферменты   катализаторы химических реакций организма. Транспортная   функция.   Перенос молекул   или   ионов   по   тканям   и органам. Гемоглобин ­ По окончанию ­  взаимопроверка Коллаген, кератин Структурная   функция.   Белки   ­ строительный материал почти всех тканей:   опорных, покровных.   Защитная   функция.     Белки,   ­ нейтрализующие бактерии и   яды, участвующие выработке иммунитета и свертывании крови   мышечных, в     Антитела, иммуноглобулины, интерферон фибриноген, тромбин Актин и миозин Родопсин   фоторецептор сетчатки глаз –     Белки семян бобовых   растений и яйцеклеток животных организмов Гормон инсулин Двигательная   функция.—   белки, входящие   в   состав   мышечных волокон   и   обеспечивающие   их сокращение и передвижение. Сигнальная   функция.   Белки   – рецепторы   воспринимают   и передают сигналы, поступающие из соседних клеток или окружающей среды.  Запасающая   или   энергетическая функция. Эти особые белки служат строительным   материалам   и обеспечивают   энергией   развитие новых организмов. Регуляторная   функция.  Гормоны —   вещества,   обеспечивающие наряду   с   нервной   системой гуморальную   регуляцию   функций организма    Пятый гейм. Работаем с карточками №4     Повторяем биосинтез белка, работая с терминологией.       Каждому   термину,   указанному   в   левой   колонке, подберите   соответствующее   ему   определение, приведенное в правой колонке. Термин  1. ДНК 2. 3. 4. 5. РНК Триплет Транскрипция  Трансляция  Определение  А.   Сочетание   трех   последовательно расположенных нуклеотидов  в молекуле  ДНК или   и­РНК,   определяющее   положение определенной   аминокислоты   в   полипептидной цепи. Б.   Двухцепочечный   биологический   полимер, мономерами   которого   являются   нуклеотиды, содержащие дезоксирибозу.  В.   Одноцепочечный,   линейный   биологический полимер,     мономерами   которого   являются нуклеотиды, содержащие рибозу. Г. Перевод из последовательности кодонов и­ РНК   в   последовательность   аминокислот полипептидной цепи. Д.   Перевод   наследственной   информации   из последовательности   кодонов   ДНК   в последовательность и­РНК. Осуществляется   путем   матричного   синтеза   и­ РНК на одной из цепей ДНК. кодонов     Правильный ответ Термин  Определение  1 2 3 4 5 Б В А Д Г Заполнение таблицы  По окончанию ­  взаимопроверка                                                                               (10 мин) Рассчитывают суточную  норму белка  для себя 4. Закрепление знаний.   Шестой гейм. Работаем с карточками №5      Задание   1.  Давайте   выясним,   сколько   нам   нужно употреблять   белка   для   жизнедеятельности   организма? Как же рассчитать суточную норму белка? Сначала   нужно   выбрать   группу   людей,   к   которой   вы относитесь. 1. Для людей, не занимающихся спортом и физическим трудом ­ необходимо 1,2 г. белка на кг. нормальной массы тела. 2.   Люди,   занимающиеся   спортом   1­2   раза   в   неделю   ­ необходимо 1,6 г. белка на кг. нормальной массы тела. 3.   Люди,   занимающиеся   спортом   3   раза   в   неделю   ­ необходимо 1,8 г. белка на кг. нормальной массы тела. 4. Люди, сидящие на низкокалорийной диете – 2 г. на кг. Чтобы   определить   количество   белка,   нужно   знать массу тела.    Задание   №   2  сейчас   много   говорят   о   различных   биодобавках   для   наращивания   мышечной   массы спортсменам,   «кормовые   белки»   ­   ферментов   для быстрого   роста   животных  (кур,  свиней).  Насколько   это полезно для организма? Какие белки лучше употреблять: натуральные   или   биодобавки?   Что   произойдет,   если заменить   в  белковой   молекуле   одну   из   аминокислот  на другую?         Искусственные   биодобавки   вредны   для   организма, лучше   употреблять   натуральные   белки.   При   замене аминокислоты меняется функция белка.   Седьмой гейм Лабораторный практикум. Перед   работой   вспомним   меры   безопасности   при выполнении лабораторных работ: ­   соблюдаем   меры   предосторожности   при   работе   с химическими   веществами, этикетку реактива;   обязательно   прочитать ­   при   работе     не   пробовать   реактивы   на   вкус,   сильно вдыхать пары или выделяющийся газ; ­ осторожно обращаться со спиртовкой, гасить ее только колпачком;  ­  при нагревании держать колбу отверстием от себя и не направлять его на соседей; по окончании работы привести в порядок свое рабочее место. Инструктаж   прослушали   и   расписываемся   в журнале  по технике безопасности. Опыт № 1 «Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой» В   одну   пробирку   помещают   ломтики   сырого 1. картофеля, в другую – вареного (в третью и четвертую пробирки   можно   положить   кусочки   сырого   и   вареного мяса, соответственно). В каждую пробирку с помощью пипетки приливают 2. 0,5 мл 3%­ного раствора перекиси  водорода.  3. Наблюдение  В   пробирках   с   сырым   картофелем   (или   мясом)   будет Опыт № 1 . Делают   наблюдения и выводы. пузырьков наблюдаться («вскипание»).  В   пробирках   с   вареным   картофелем   и образование     бурное   вареным   мясом   перекись     водорода   не   расщепляется, пузырьки не выделяются. Опыт № 2 . Делают   наблюдения и выводы. Образование пузырьков в пробирках с сырым картофелем или мясом объясняется присутствием в клетках фермента пероксидазы   –   у   растений   (или   каталазы   –   в   мышцах), которые   расщепляют   перекись   водорода   до   воды   и кислорода.   Молекулярный   кислород   выделяется   в   виде пузырьков.   Наличие   кислорода   можно   определить   с помощью тлеющей лучинки, которая вспыхивает, если ее внести в пробирку с выделяющимися пузырьками. В   пробирках   с   вареным   картофелем   и   вареным   мясом пероксид   водорода   не   расщепляется,   т.к.   при   варке ферменты (вещества белковой природы) денатурируют – происходит нарушение третичной структуры фермента и утрата его каталитической активности. Вывод:  В   живых   клетках   содержатся   ферменты   – ускоряющие   ход вещества   белковой   природы, биохимических   реакций   за   счет   снижения   энергии активации.   В   этом   опыте   можно   определить   наличие   в сырых   продуктах   фермента   каталазы   –   в   клетках животных (или пероксидазы – в клетках растений). Опыт №2 «Свертывание белков при нагревании»     В пробирку поместите 5 капель раствора яичного белка и   нагрейте.   Содержимое   пробирки   охладите   и попытайтесь   растворить   в   воде.   Ответьте   на   вопросы: ­   Какие   изменения   происходят   в   структуре   белка   при нагревании?  ­ Меняется ли первичная структура? Ответы: Происходит денатурация, изменения структуры белка.   Некоторые   белки   могут   восстанавливать   свою структуру.   Этот   процесс   называется  ренатурацией.    В данном опыте денатурация необратимая.                                                                               (15 мин) 5. Рефлексия   деятельности.   На   каждый   ответ учащихся   рисовать   цветной   кружок,   для   того   чтобы получилась белковая макромолекула.                                                                       ( 2 мин) Оценивание работы учащихся  6. Ребята, сегодня я предлагаю самим оценить свою работу на уроке. У вас имеются кружочки красные – отлично, зеленые – хорошо, желтые – удовлетворительно.                                                                                   (1 мин)   7.  Итак, мы действительно убедились в том, что белки представляют   собой   структуру,   состоящую   из Вывод по уроку. множество структурных звеньев (АК), разного уровня Рефлексия деятельности.  Ответить на вопросы  что  делали, чему научились.  Показывают кружки,  оценивающие их работу на уроке. Обсудить вывод в группе,  озвучить. сложности,   имеющие   разное   строение   и   свойства, выполняющие  многочисленные функции, по количеству которых   можно   судить   о   первостепенной   важности данных органических веществ.                                                                                  (1 мин) 8. Домашнее  задание  Воспроизвести   в   тетради   технологии Штейнберга                                                                                   (1 мин)   схему   по  многомерной Записывают домашнее  задание