Урок биологии 10 класс. Тема. Белки. Структура и функции. Ферментативная активность белков.

Урок   биологии 11 класс. Тема.   Белки. Структура и функции. Ферментативная активность белков.

ЦЕЛИ УРОКА:  расширить знание о белках -биологических полимерах, выяснить строение, состав и свойства белков, классифицировать белки по функциям в организме, формирование основных учебных компетенций: учебной, коммуникативной,  личностной, развитие умений и навыков самостоятельного учебного труда с информационными источниками, развитие умений анализировать сравнивать, обобщать, делать выводы, выступать перед аудиторией, формирование адекватной самостоятельности учащихся, воспитание потребности в знаниях, повышения познавательных интересов, привитие интереса к естественным наукам.

                                 Ход урока.

На сегодняшнем уроке мы должны будем познакомиться со строением и   свойствами белков, и подробнее рассмотреть каталитическую или   ферментативную функцию, и провести лабораторную работу на эту тему.

     I. Опрос по липидам и углеводам.

  1) Что такое полимер? (много звеньевая цепь, в которой одним звеном   является какое-либо простое вещество – мономер) А-А-А-

  2) Какие бывают полимеры? ( регулярные А-А-А-  А-А-В-В-А-А-В-В- и   нерегулярные А-В-А-А-Т-) Примеры.

  3) Что является мономером у углеводов? Липиды это полимеры?

  4) В каком процессе первоначально образуется глюкоза? (ф\з)

  5) Какой основной источник энергии в человеческом организме? (жиры  Почему? Почему целлюлоза не может быть источником энергии?

  6) Где синтезируются и расщепляются жиры? Углеводы?

  7) Целлюлоза и крахмал состоят из одинаковых остатков глюкозы и   имеют один состав (С6Н12О6)п

    II. Запишите тему урока.

 История  исследования белка В 1728 году Якопо Бартоломео получил из муки клейковину.
В 1810 году Гей-Люссак и Тенар определили элементарный состав белков.
В 1820 Браконно обнаружил в составе белков аминокислоты.
В 1833 году Гей-Люссак доказал присутствие в белках азота, а Розе открыл Биуретовую реакцию.
В 1836 году Шванн открыл пепсин – фермент, расщепляющий белки.

 Белки в природе Где мы встречаемся с белками? (мясо, яйца, молоко, кожа, ногти, волосы, копыта, фибрин)

 Строение белков Что вы помните о строении белков? (образованы аминокислотами, большие молекулы)

Аминокислоты.   Сколько известно аминокислот? (На сегодняшний день 22 АК)
Какие хим. элементы входят в состав белков? (C, H, O, N, P, S)
Что вам известно о группах H2N и COOH? (Первая обладает свойствами основания, а вторая- кислотная, следовательно, АК – амфотерные соединения)
Дипептид, полипептид. Что это? (Две АК, 20 и более АК)

 Структуры белка Какие структуры вам известны? Перечислите. 
Дайте определение каждой структуре. (Первичная – последовательность чередования АК звеньев в линейной полипептидной цепи.
Вторичная – цепи свернуты в виде спирали, которые образуются между витками спирали между группами СО и NH.
Третичная – закрученная в разных направлениях спираль.
Четвертичная – несколько полипептидных цепей, объединенных вместе).

 Функции белков Перечислить функции белков.
Теперь подробнее рассмотрим каждую функцию.

1. Защитная – антитела, иммуноглобулины; 
2. Двигательная – сократительные белки, мышцы, реснички; 
3. Строительная (пластическая) – участвуют в образовании клеточных мембран;
4. Энергетическая – 1г = 17,6 кДж энергии;
5. Транспортная – гемоглобин О₂;
6. Каталитическая – ферменты;
7. Структурная – обеспечивают механическую прочность отдельных тканей живых организмов.

 Свойства белка Что вы помните о свойствах белка?

1.Водорастворимые, активны в водной среде;
2. Несут большой поверхностный заряд;
3. Термолабильны (активны в узких температурных рамках)

Что такое «денатурация»? (Утрата белковой молекулой своей структуры).

Что такое «ренатурация»? (Восстановление структуры белка).

   Сегодня мы разберем биополимеры нерегулярного строения. Что это значит?   Как вы думаете из каких элементов состоят белки?

   1.Запишите – Белки - сложные органические соединения, состоящие из С Н О N.  Могут включать S  и образовывать комплексы с Me – Fe,P,Cu,Zn. Это  макромолекулы, их молекулярная масса доходит до неск. Млн.   Например, формула молекулы гемоглобина (не для записи) может дать   представление о его сложности:   C3032H4816O872N780S8Fe4. Эта белковая молекула средней величины.   2. Мономерами белков являются аминокислоты. Кто знает, сколько существует   аминокислот? Вообще в природе встречается более 170, но в состав белков   входит 26, а чаще всего только 20.      Скажите, почему нельзя питаться только животной пищей?   Растения способны синтезировать все 20 аминокислот, животные же получают   8 из них в готовом виде с пищей. Такие аминокислоты называются   незаменимыми. Белки в пищеварительном тракте распадаются до аминокислот,   всасываются в кровь и организм из них строит собственные белки.

   Рассмотрим общее строение аминокислоты:

   1) Карбоксильная (кислотная) группировка –

   2)Аминогруппа –

   3)Радикал- та часть, по которой аминокислоты отличаются друг от друга.   Запишите общую формулу:

   Глядя на эту формулу, скажите, какими свойствами обладают все   аминокислоты? (амфотерными). А если радикал будет содержать карбоксильные   или основные группировки как это будет влиять на свойства?

   3.Запишите - Образование пептидной связи.   Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи.   Карбоксильная и аминогруппы взаимодействуют друг с другом с выделением

   Н20.   Как называется такая реакция ? Конденсации.

   Чем обусловлено огромное множество белков в природе если их составляющими

   служат всего 20 мономеров?

4. Запишите – уровни организации белковой молекулы.

Первичная структура белка представляет собою последовательность аминокислот в полипептидной цепи, соединенных пептидными связями. Это какие связи? –ковалентные.

Вторичная структура – белковая нить закручена в виде спирали. Между группами СООН одного витка и NH2 другого образуются водородные связи. Что это такое?

Третичная структура - укладка полипептидной цепи с образованием компактной, плотно упакованной структуры. Это клубок или фибриллы (кератин, колаген) Такая структура поддерживается дисульфидными связями, гидрофобными  взаимодействиями, электростатическими.

Четвертичная структура - способ обьединения (расположения в пространстве) отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле, состоящей из нескольких подобных цепей.Например молекула гемоглобина состоит из 2 альфа и 2 бета цепей.

Сравните особенности строения молекул белков и полисахаридов. Что общее и

различное?

 Денатурация.Это процесс изменения структуры, а следовательно и свойств белков под действием факторов внешней среды. Денатурация может быть обратимой, а может необратимой. Какие факторы вы можете назвать?-pH, температура. Почему происходит денатурация? – связи со второго уровня слабее ковалентных. До какого уровня денатурация обратима и почему? – до второго, разорванная

цепочка не восстанавливается. Денатурация имеет биологическое значение, например паук выделяет капельку секрета, которая приклеивается к опоре и продолжая выделять секрет паук слегка натягивает ниточка – происходит денатурация и секрет из растворимого состояния переходит в нерастворимое.

 Функции белков. Нарисуйте таблицу. Какие функции белков вы знаете?

Запишите- Ферментативная функция белков.

Ферменты- катализаторы живой природы. Что такое катализатор? (вещество ускоряющее химическую реакцию, но не изменяющееся в процессе реакции.) Какие отличия ферментов от неорганических катализаторов? Запишите

    o Обладают большой молекулярной массой по сравнению с субстратом

    o У ферментов есть группа атомов, называемых активным центром

    o Ферменты высокоактивны

    o  Высокоспецифичные – катализируют только одну реакцию

    o Требуют особых условий – температуры, реакции среды, отсутствия ядов.

      Почему?

    o Используется много раз одна и та же молекула.

Лабораторная работа №3 Вариант1.

Сегодня мы выполним лабораторную работу по изучению каталитической активности каталазы. Это фермент, разрушающий в организме перекись водорода, т.к. она является ядом для клеток.

Внимательно прочитайте инструкцию, пока я раздам оборудование.

|Условия                         |Выделения О2                  

|Вареный картофель              -                             

|Сырой картофель                 бурное                        

|Вареное мясо                   -                             

|Сырое мясо                     Менее бурное                  

|Измельченное с песком мясо     Сильно бурное             

Выполните опыт и заполните таблицу.

Ответьте на вопросы и напишите вывод.

В конце урока сдайте тетрадь, на следующем занятии тест.

Домашнее задание параграф 11, вопросы.

( Почему введение альбумина в кровь вызывает смерть, а употребление

полезно?