Розробка уроку "Білки: їхня будова, властивості"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біологія

ТЕМА: Білки, їхня будова, властивості

Освітня. Сформувати знання учнів про природні полімери; ознайомити із будовою, властивостями і функціями полісахаридів та білків; розкрити значення цих органічних сполук у живій природі.

Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати будову та функції органічних молекул та сполук у клітинах живих організмів; уміння спостерігати, аналізувати та робити відповідні висновки.

Виховна. Виховувати матеріалістичні погляди та уявлення про спадковий зв'язок живої і неживої природи на основі єдності хімічного складу.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв мязки: хімія, фізика, географія.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці.

Основні поняття та терміни: органічні сполуки, полімери, біополімери, мономери, білки, ферменти, амінокислоти, рівні організації білкової молекули.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

1. З'ясувати знання учнів про білки.

2. За рахунок чого до складу живих організмів входить 2Ч1018 видів білків?

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Повідомити тему, мету та завдання уроку.

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Серед усіх речовин органічної природи білки займають особливе місце - вони становлять основу структури всіх живих систем і виконують ряд важливих функцій.

Рівні просторової організації білків.

Відомо чотири рівні просторової організації, або конформації, білків: первинний, вторинний, третинний і четвертинний.

Первинну структуру білків визначає певна послідовність амінокислотних залишків, з'єднаних за допомогою пептидних зв'язків. Саме первинна структура і визначає властивості та функції тієї чи іншої білкової молекули. Часто молекула білка у вигляді такого ланцюга не придатна до виконання свого призначення. Для цього вона, наприклад, має повністю або частково закрутитися у спіраль, тобто набути вторинної структури завдяки водневим зв'язкам. Такі зв'язки виникають між атомами Гідрогену NH-групи одного витка спіралі та Оксигену СО-групи іншого витка спіралі. Хоча ці зв'язки значно слабші за пептидні, однак разом вони формують досить міцну структуру. Третинна структура зумовлена здатністю поліпептидної спіралі закручуватися певним чином у грудку, або глобулу, завдяки зв'язкам, які виникають між залишками амінокислоти цистеїну (так звані дисульфідні зв'язки). Підтримання третинної структури забезпечують гідрофобні, електростатичні та інші взаємодії, а також водневі зв'язки. Гідрофобні взаємодії - це сили тяжіння між неполярними молекулами або між неполярними ділянками молекул у водному середовищі. Гідрофобні залишки усяких амінокислот у водному розчині зближуються, наче «злипаються», та стабілізують структуру білка. Електростатичні зв'язки виникають між негативно та позитивно зарядженими радикалами залишками амінокислот. Четвертинна структура білків виникає, коли об'єднуються кілька глобул. Наприклад, молекула гемоглобіну складається з чотирьох залишків молекул білка міоглобіну. Залежно від хімічного складу білки поділяють на прості та складні. Прості, або протеїни, складаються лише з амінокислотних залишків, а складні, або протеїди, у молекулах містять також небілкові компоненти - залишки ортофосфатної та нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів, атоми Феруму, Цинку, Купруму тощо. Складні білки називають глікопро теїдами (сполуки з вуглеводами), ліпопротеїдами (з ліпідами), нуклеопротеїдами (з нуклеїновими кислотами) тощо. Багато білків утворюють складні комплекси з пігментами - забарвленими у різні кольори органічними сполуками.

Властивості білків. Функціональні властивості білків зумовлені їхнім амінокислотним складом і просторовою структурою. За формою молекул розрізняють фібрилярні (ниткоподібні) та глобулярні (кулясті) білки. Фібрилярні білки зазвичай нерозчинні у воді й виконують структурну (наприклад, кератин входить до складу волосся людини або шерсті тварин) або рухову (м'язові білки) функції. Натомість глобулярні білки здебільшого водорозчинні та виконують інші функції: наприклад, гемоглобін забезпечує транспорт газів, пепсин - розщеплення білків їжі, імуноглобуліни (антитіла) - захисну. Глобулярні білки менш стійкі (пригадайте з власного досвіду: білок курячих яєць навіть за незначного підвищення температури легко змінює свою структуру).

Одна з основних властивостей білків - їхня здатність під впливом різних чинників (дія концентрованих кислот і лугів, важких металів, високої температури тощо) змінювати свою структуру і властивості. Процес порушення природної структури білків, який супроводжується розгортанням білкової молекули без зміни її первинної структури, називають денатурацією. Здебільшого денатурація необоротна. Але якщо на початкових стадіях денатурації припиняється дія чинників, що призвели до неї, білок може відновити свій початковий стан. Це явище називають ренатурацією. У живих організмів оборотна денатурація часто пов'язана з виконанням певних функцій білковими молекулами: забезпеченням рухів, передачею до клітини сигналів з навколишнього середовища, прискоренням біохімічних реакцій тощо. Необоротний процес руйнування первинної структури білків називають деструкцією.

V. Узагальнення та систематизація знань.

1. Робота з таблицею «Просторова конфігурація білків»

2. Робота з підручником. Знайти відповіді на запитання:

- які хімічні елементи входять до складу білків?

- якого хімічного елемента найбільше у білках?

- яких елементів порівняно небагато у білках?

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Біологія 10 кл Вчитель Стась Л. І.

Малі органічні молекули: ліпіди, моносахариди, їхня будова, властивості, функції.

«Визначення деяких органічних речовин та їхніх властивостей»

Освітня. Розширити знання учнів про хімічний склад живих організмів, а саме про органічні сполуки; ознайомити із будовою, властивостями та функціями ліпідів та вуглеводів, (моносахаридів); розкрити значення цих органічних сполук у живій природі.

Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати будову та функції органічних молекул та сполук у клітинах живих організмів; уміння спостерігати, аналізувати та робити відповідні висновки.

Виховна. Виховувати матеріалістичні погляди та уявлення про спадковий зв'язок живої і неживої природи, про єдність хімічного складу організмів.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв мязки: хімія, фізика, географія.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці.

Основні поняття та терміни: органічні сполуки, малі органічні молекули, ліпіди, жири, фосфоліпіди, гліцерин, жирні кислоти: олеїнова, пальмітинова, стеаринова; мікромолекули, макромолекули, біополімери, мономери.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Повторити знання учнів про неорганічні сполуки:

- будова молекули води;

- функції води у клітині;

- значення мінеральних солей.

Із переліку хімічних елементів C, Cl, I, K, F, Mg, P, Ca, O, Na вибрати один згідно запитань:

- входить до складу біомолекул; С

- основний позитивно заряджений іон в організмі тварин; К

- основний компонент кісток і черепашок; Са

- негативно заряджений іон в організмі тварин; Cl

- головний внутрішньоклітинний позитивно заряджений іон; Na

- входить до складу гормонів щитовидної залози; I

- входить до складу зубів; F

- структурний елемент білків, нуклеїнових кислот, АТФ; Р

- активізує діяльність ферментів, структурний компонент хлорофілу; Mg

- входить до складу води та біомолекул; О.

Повідомлення учнів про значення неорганічних речовин для життєдіяльності різних організмів.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Ми повинні розширити знання про хімічні сполуки живих організмів, про їхні властивості та значення у клітинах.

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

Органічні речовини - це сполуки Карбону з іншими елементами, що виникли в живих істотах або є продуктами їхньої життєдіяльності. Органічні сполуки присутні в атмосфері, поверхневих і підземних водах, осадах, ґрунтах і гірських породах. У складі органічних сполук переважають органогенні хімічні елементи (Гідроген, Оксиген, Нітроген і Карбон). Ковалентно зв'язані атоми Карбону утворюють ланцюжки або ряди кілець (так званий скелет молекули).

До складу клітин входять різні органічні сполуки: ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти тощо. Їхні молекули можуть мати високу молекулярну масу. Зокрема, молекулярна маса більшості білків становить від 6000 до 1 000 000, деяких нуклеїнових кислот - сягає кількох мільярдів дальтонів (1 дальтон відповідає 1/12 атомної маси ізотопу карбону 12С, тобто 1,67*10-24 г). Високомолекулярні органічні сполуки можуть складатися з великої кількості однакових чи різних за хімічною будовою ланок (простих молекул - мономерів). Такі сполуки називають біополімерами, або макромолекулами. Наприклад, молекули білків складаються із залишків амінокислот, нуклеїнових кислот - з нуклеотидів, а складних вуглеводів (полісахаридів) - з моносахаридів.

Ліпіди - це низькомолекулярні речовини з гідрофобними властивостями. Вони нерозчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках: ефірі, бензині, хлороформі.

У різних органах і тканинах вміст ліпідів неоднаковий: дуже багато їх у нервовій тканині, печінці, серці, нирках, насінні, плодах… За хімічною будовою - це складні сполуки трьохатомного спирту гліцерину і високомолекулярних жирних кислот: пальмітинової, стеаринової, олеїнової. Всі жирні кислоти поділяються на насичені і ненасичені.

На сьогодні всі ліпіди поділяються на нейтральні - жири і жироподібні речовини - ліпоїди (віск, фосфоліпіди, ліпопротеїди, гліколіпіди, терпени, стероїди).

Різноманітність ліпідів. Серед ліпідів розрізняють прості та складні. До простих ліпідів належать речовини, які побудовані зі сполучених між собою залишків жирних кислот (або альдегідів) і спиртів, наприклад жири та воски. Складні ліпіди - сполуки, утворені внаслідок взаємодії молекул простих ліпідів з іншими речовинами. До них належать ліпопротеїди (сполуки ліпідів і білків), гліколіпіди (ліпідів і вуглеводів), фосфоліпіди (ліпідів і ор-тофосфатної кислоти).

Жири - складні естери, утворені триатомним спиртом гліцерином і трьома залишками жирних кислот. Вони відкладаються у вигляді жирових включень у рослинних і тваринних клітинах. Підвищений вміст жирів (до 90%) характерний для клітин нирок, підшкірної клітковини, жовтого тіла членистоногих. У деяких рослин (соняшника, волоського горіха, маслин) жирів багато в насінні та плодах.

Воски виконують здебільшого захисну функцію. У ссавців віск виділяють лоєві залози шкіри: вони надають шкірі еластичності і зменшують зношення волосяного покриву. У птахів віск секретує куприкова залоза, розташована над основою хвоста. Її секрет надає пір'яному покриву водовідштовхувальних властивостей (пригадайте: ця залоза добре розвинена саме у водоплавних птахів). Восковий шар вкриває листки наземних рослин і поверхню зовнішнього скелета членистоногих - мешканців суходолу, запобігаючи надлишковому випаровуванню води з поверхні тіла. Добре розвинені восковидільні залози, розташовані в черевці медоносних бджіл-робітниць. Як ви пам'ятаєте, з воску бджоли будують стільники. Віск широко використовують у медицині, промисловості та інших сферах діяльності людини. школяр навчальний білок органічний

Ще одна важлива група ліпідів - гідрофобні спирти стероїди. Карбоновий ланцюжок стероїдів утворює декілька кілець, тому вони належать до так званих циклічних органічних сполук. Стероїдну природу, зокрема, мають статеві гормони людини - естрогени (жіночі) та андрогени (чоловічі), а також гормони надниркових залоз (кортикостероїди). Один з найвідоміших стероїдів - холестерин. В організмі ссавців і людини він слугує попередником під час синтезу статевих гормонів. У плазмі крові холестерин перебуває у вигляді складних естерів з жирними кислотами, які він транспортує. Холестерин синтезують клітини печінки;

Вуглеводи - органічні речовини, до складу яких входять С, О, Н. Загальна формула Сn (Н2О)n. Всі вуглеводи поділяються на моносахариди і полісахариди. Моносахариди - прості цукри, що складаються з однієї молекули і являють собою тверді, кристалічні речовини, розчинні у воді і солодкі на смак.

У залежності від кількості вуглецевих атомів, що входять до молекули вуглецю, розрізняють:

- триози - мають 3 атоми;

- тетрози - 4 атоми;

- пентоди - 5 атомів;

- гексози - 6 атомів.

Моносахариди здебільшого мають загальну формулу СnH2nOn. Вони можуть містити від 3 до 10 атомів Карбону: тріози (3 атоми Карбону), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декози (10). У природі найпоширеніші гексози та пентози. Прикладами гексоз є глюкоза, фруктоза. Ці сполуки надають солодкого смаку плодам, меду, а глюкоза є дуже важливою складовою метаболізму. До пентоз, наприклад, належать рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу відповідно рибонуклеїнових (РНК) і дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот. Моносахариди добре розчиняються у воді.

ІV. Осмислення об`єктивних зв'язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Виконання лабораторної роботи “Виявлення деяких органічних молекул та їхніх властивостей”.

V. Узагальнення та систематизація знань.

Доповнити схем

Значення ліпідів:

- структурна функція;

- енергетична функція (1 г ліпідів дає 38,9 кДж енергії);

- теплоізоляційна;

- запасаюча;

- джерело ендогенної води (при окисленні 100 г жиру утворюється 107 мл води);

- функція захисту (навколониркова капсула, жирові подушки навколо органів);

- регуляторна функція (гормони - естрадіол, тестостерон).

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Размещено на Allbest.ru