Конспект урока "Строение и функции белков" 9 класс
Тема: Строение и функции белков.(9 класс)
Тип урока: Урок изучения нового материала (Урок с использованием
мультимедийной презентации)
Вид урока: Комбинированный.
Цель: Изучить особенности строения белков, их свойства и функции.
Задачи:
Образовательные:
1. Познакомить учащихся с органическим веществом клетки – белками;
2. Раскрыть особенности их строения и значения;
3. Показать на примерах о многообразии функций белков во взаимосвязи со
строением и свойствами;
Воспитательные:
1) Воспитание умения вежливо относится к ответам своих одноклассников,
сопереживать им.
2) Воспитание бережного отношения к природе, через ознакомление с основными
биологическими закономерностями происходящих в ней.
3) Воспитывать умение работать в паре, воспитывать аккуратность учащихся при
выполнении и оформлении практических работ и записей в тетради.
Развивающие:
1) Развивать мышление учащихся и умение устанавливать причинно-следственные
связи на примере изучения свойств и функций белка.
2) Развивать практические умения постановки цитологических опытов при изучении
денатурации белка и установлении роли белков ферментов.
3) Развивать умение делать выводы на основе практических работ, развивать умение
самостоятельно получать информацию из дополнительных источников (просмотр
видеофильмов).
4) Развивать умение структурировать материал.
5) Развитие интереса к предмету биология и к биологическим дисциплинам.
6) Развитие основных приемов учебной деятельности.
Приемы деятельности учителя: Беседа, организация опроса по теме, оценивание
ответов учащихся, организация работы у доски с рисунками, фотографиями и
схемами и с раздаточным материалом.
Методы и приемы деятельности ученика: устные ответы учащихся у доски,
решение занимательных задач, сравнение признаков объекта, обсуждение ответа
товарища, определение соответствий между названием объекта и его признаком.
Личностная значимость изучаемого для ученика: Формирование чувства успеха,
удовлетворения собой от того. Что многое узнал об окружающей среде.
Планируемые результаты: учащиеся обобщают свои знания, понимают роль и
место изученных органических веществ – белков в живом организме.
Концепция урока: Получить новую систему знаний по теме: Белки.
Систематизировать знания учащихся о сложности строения каждого живого
организма на Земле, о его уникальности и неповторимости.
Литература и методические пособия:
Основная:
1. Общая биология 10-11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений \ А.А.
Каменский, Е. А. Криксунов – 2-е изд. Стереотип.- М. : Дрофа, 2006. – 367, [1] с.ил.
2.Биология. 10кл. Технологические карты уроков. Метод. пособие.- СПб.: «Паритет»,
2001.-224 с.
3. Биология. Общая биология 10-11класс: поурочное планирование по учебнику А.А.
Каменский \ авт- сост. А.А.Калинина.- М.: «Вако» , 2007.- 256 с.
Дополнительная:
4. Биология. 10-11кл. : Развернутое тематическое планирование по программе Н.И.
Сонина, В. Б.Захарова, А.А. Плешакова/ Сост. М.В. Высоцкая. – Волгоград: Учитель,
2005.- 132с.
5.Биология. Общая биология 10-11класс: Рабочая тетрадь для учителя.- М.: Дрофа,
2001.- 128 с.
Оборудование:
1) ТСО: мультимедийное оборудование
2) Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии; Таблица - "Белки",
модели структуры белка, проволока.
3) Раздаточный материал: карточки с заданием.
Базовые понятия и термины:
Белки, протеины, биополимер, пептид, денатурация, ренатурация, мономер, полимер,
аминокислота, специфичность белков, глобула, ферменты, катализаторы.
Ход урока:
Организационный момент:
«Четкие и осознанные знания терминов и понятий необходимы для изучения
важнейшей биологической науки - цитологии»
Структура и содержание урока
1. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.
Добрый день, уважаемые ребята. «Жизнь есть способ существования белковых тел» -
этими словами Ф. Энгельса можно начать наш урок, тема которого «Белки». Белки –
это ещё один класс азотсодержащих органических соединений. А как вы думаете,
какова цель нашего сегодняшнего урока?
(слайд № 2)
Знакомство с планом урока (план урока записан на доске) и с основными целями и
задачами урока. Учащиеся самостоятельно формулируют цель урока – узнать, каково
строение белков, познакомиться с их свойствами, методами получения, функциями,
областями применения.
План урока:
1. Белки.
2. Аминокислоты.
3. Структура белков.
4. Свойства белков.
5. Функции белков.
(слайды №3 и №4)
«Строение и функции белков»
Вопросы к учащимся:
1. Знаете ли Вы, что такое белки?
2. Зачем они нужны живому организму?
3. Что Вы знаете о белках?
2. Изучение нового материала.
1. Из всех органических веществ основную массу в клетке (50-70%) составляют
белки. Оболочки и все внутренние структуры клетки состоят из белков.
(слайды №5)
2. Белки - это сложные органические вещества клетки. Выполняющие
многообразные функции. Они представляют собой гигантские полимерные
молекулы, состоящие из мономеров – аминокислот.
Найдите в учебнике на стр. 20 определение к терминам – ПОЛИМЕР и
МОНОМЕР и запишите в тетрадь.
(слайд №6 и №7)
3. Аминокислоты – это азотсодержащие органические соединения, в составе
которых присутствуют две функциональные группы: аминогруппа, придающая им
основные свойства и карбоксильная группа, придающая им кислотные свойства,
т. е. аминокислоты – это органические амфотерные вещества. Аминокислоты – это
вещества, из которых и состоят белки. Таким образом, белки – это полимеры
(«поли» - много, «мерос» - часть), т. е. «многочастные» молекулы, а аминокислоты
являются мономерами белков («моно» - один).
(слайд №8)
В тканях и клетках встречается 170 различных аминокислот, в составе белков
обнаруживается лишь 26 из них, а обычными компонентами белка можно считать
только 20 аминокислот. Много это или мало? Соединяясь друг с другом, эти
аминокислоты могут дать свыше 3∙10
18
различных комбинаций. Растения
синтезируют все необходимые им аминокислоты из более простых веществ,
получаемых ими из воздуха или из почвы, или при расщеплении воды при
фотосинтезе. Человеческий организм может синтезировать не все аминокислоты,
необходимые ему для нормальной жизнедеятельности. 8 аминокислот он должен
получать извне, в готовом виде, т. е. с пищей, поэтому эти аминокислоты называются
незаменимыми. При недостатке в пище таких аминокислот задерживаются рост и
развитие организма.
Вопрос: В каких продуктах содержаться такие аминокислоты, как Вы думаете.
Правильный ответ: Эти аминокислоты содержатся в белках молочных продуктов
(молоко, сыр, творог), в яйцах, рыбе, мясе, бобах.
(слайд №9 и 10)
4. Строение белков.
Белки подразделяют на протеины (простые белки) и протеиды (сложные белки).
(запись определений в тетрадь)
Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы, различно: инсулин – 51,
миоглобин – 140. Отсюда M
r
белка от 10 000 до нескольких миллионов.
Белковая молекула может состоять из одной или нескольких полипептидных цепей,
каждая из которых содержит различное количество аминокислотных остатков.
Учитывая число их комбинаций, разнообразие белков практически безгранично.
Последовательность расположения аминокислотных остатков в белковых молекулах
определяет их химическое строение или первичную структуру. Мы с вами сами
можем смоделировать структуру белковых молекул с помощью кусков проволоки
(дети работают вместе с учителем, закручивают проволоку в спираль).
Последовательность аминокислот в молекуле белка всецело определяет его строение
и свойства. Замена даже одной аминокислоты на другую приводит к образованию
нового белка с новыми свойствами. Например, при замене в молекуле гемоглобина
глутамина на валин, он кристаллизуется внутри эритроцитов, плохо взаимодействует
с кислородом и возникает заболевание крови серповидная анемия.
(слайд №11)
Пространственная конфигурация белковой молекулы, напоминающая спираль,
образуется благодаря многочисленным водородным связям между пептидными
группами:
С=О ¨¨¨¨H-N ~
I I
~ N-H ¨¨¨¨ O=C ~
Такая структура белка называется вторичной.
(слайд № 12)
Множество водородных связей делает цепочку более устойчивой. В пространстве
закрученная в спираль полипептидная цепь образует третичную структуру белка,
которая поддерживается взаимодействием различных функциональных групп.
( Учащиеся вместе с учителем пытаются свернуть свои «спирали» в клубки).
(слайд № 13)
Третичная структура белка во многом обуславливает специфическую биологическую
активность белковой молекулы. Некоторые белковые макромолекулы могут
соединяться друг с другом и образовывать крупные агрегаты. Подобные образования
называются четвертичными структурами. Такая структура характерна для
гемоглобина. (Учитель берёт у групп «клубки» из проволоки и складывает их)
(слайд № 14)
5. Свойства белков.
Если нарушить химические связи в молекуле белка, то можно разрушить его
структуру. При этом белок теряет свои свойства и раскручивается. Иногда молекула
может восстанавливать свои связи.
Найдите ответ на вопрос : Как называются такие свойства белков.
Ответ: Денатурация и ренатурация. (запись определений в тетрадь)
(слайд № 15)
6. Функции белков.
Ребята, давайте познакомимся теперь с многообразными функциями белков в живом
организме. Вы удивитесь насколько их много.
На Ваших партах есть карточки- таблицы в которых отражена краткая информация о
функциях белков. Но это таблица незакончена. Информации в некоторых колонках не
хватает. Давайте подумаем, что там должно быть.
Таблица:
Функции белков
Характеристика
функций белков
Примеры белков,
осуществляющих данную
функцию
Ферментативная, или
каталитичеcкая
?
Фумаратгидратаза -
катализирует обратимое
превращение фумарат +
Н
2
О -> малат
Цитохромоксидаза -
участвует в транспорте
электронов на кислород
Гормональная, или
регуляторная
Регуляция обмена
веществ внутри клеток
и интеграция обмена в
разных клетках целого
организма
? - участвует в регуляции
углеводного, белкового,
жирового и других обменов
Лютропин - участвует в
регуляции синтеза
прогестерона в желтом теле
яичников
Рецепторная
Избирательное
связывание различных
регуляторов (гормонов,
медиаторов,
циклических
нуклеотидов) на
поверхности
клеточных мембран
или внутри клетки
(цитозольные
рецепторы)
Цитозольный рецептор
эстрадиола - связывает
эстрадиол внутри клеток,
например слизистой матки
Глюкагоновый рецептор -
связывает гормон глюкагон
на поверхности клеточной
мембраны, например печени
Регуляторная субъединица
протеинкиназы - связывает
цАМФ внутри клеток
Транспортная
?
Липопротеиды - участвуют
в переносе липидов между
тканями организма
Миоглобин - переносит
кислород в мышечной ткани
Структурная
?
Структурные белки
митохондрий,
плазматической мембраны и
т. д.
Опорная, или
механическая
Близкая по назначению
к структурной.
Обеспечивает
прочность опорных
тканей, участвуя в
построении
внеклеточных структур
Коллаген - структурный
элемент опорного каркаса
костной ткани, сухожилий
Фиброин - участвует в
построении оболочки
кокона шелкопряда
β-Кератин - структурная
основа шерсти, ногтей,
копыт
Резервная, или
трофическая
Использование белков
как запасного
материала для питания
развивающихся клеток
Овальбумин - запасной
белок куриного яйца
(используется при развитии
зародыша)
Субстратно-
энергетическая
Близка к резервной.
Белок используется как
субстрат (при распаде)
для образования
энергии. При распаде 1
г белка выделяется
17,1 кДж энергии
Все белки (поступающие
или с пищей, или
внутриклеточные), которые
распадаются до конечных
продуктов (СО
2
, Н
2
О,
мочевина)
Механохимическая, или
сократительная
Сокращение
(механический
процесс) с
использованием
химической энергии
Миозин - закрепленные
нити в миофибриллах
Актин - движущиеся нити в
миофибриллах
Генно-регуляторная
Способность
некоторых белков
участвовать в
регуляции матричных
функций нуклеиновых
кислот и переноса
Гистоны - белки,
участвующие в регуляции
репликации и частично
транскрипции участков
ДНК
Кислые белки - участвуют в
генетической
информации
регуляции процесса
транскрипции отдельных
участков ДНК
Иммунологичеcкая, или
антитоксическая
?
Иммуноглобулины А, М, G
и др. - выполняют
защитную функцию
Комплемент - белок,
способствующий
образованию комплекса -
антиген-антитело
Токсигенная
Некоторые белки и
пептиды, выделяемые
организмами (в
основном
микроорганизмами),
являются ядовитыми
для других живых
организмов
Ботулинический токсин -
пептид, выделяемый
палочкой ботулизма.
Змеиный яд.
Обезвреживающая
Благодаря
функциональным
группам белки
связывают токсические
соединения (тяжелые
металлы, алкалоиды),
обезвреживая их
Альбумины - связывают
тяжелые металлы,
алкалоиды
Гемостатическая
Участвуют в
образовании тромба и
остановке
кровотечения
?
Учащиеся обсуждают информацию в таблице, ответы одноклассников, учитель
добавляет или вносит поправки по мере необходимости.
3.Закрепление.
Ребята, вот и подходит к концу наш урок. На последнем, заключительном этапе урока
Вам всем необходимо выполнить обязательное задание – тест. На ваших партах
находятся карточки, внимательно прочитайте вопросы теста и выберите только один
провальный ответ. Удачи Вам!» (слайд №16)
Тест:
А1.Белки пищи не могут попасть их кишечника в кровь без предварительной
обработки, так как :
А) их молекулы имеют крупные размеры и не могут проникнуть через мембраны
клеток
Б) быстро подвергаются расщеплению и выделяются из организма
В) они не совместимы с белками данного организма
Г) в клетках отсутствуют ферменты, расщепляющие эти белки.
А2.Способность молекул белка обезвреживать вредные вещества, болезнетворные
микроорганизмы лежит в основе функции:
А).каталитической Б).сигнальной В).строительной Г).защитной
А3.Связи, поддерживающие вторичную структуру белка:
А).пептидные Б) водородные В) ионные Г) ковалентные
А4.Определите, какая структура белка изображена на рисунке:
А)первичная Б) вторичная В) третичная Г) четвертичная
А5 .Белки, свойственные данному организму:
А)поступают с пищей Б)образуются в тканевой жидкости В)синтезируются в
пищеварительном тракте Г) синтезируются в клетках тела
А6.Разнообразие белков обусловлено входящими в их состав различными : А)
нуклеотидами Б) аминокислотами В) липидами Г) нуклеиновыми кислотами
А7 Молекула белка приобретает вторичную структуру за счет образования:
А) гидрофобных связей между радикалами
Б) пептидных связей между аминокислотами
В) связей с молекулами воды
Г) водородных связей между NН и СО-группами
А8 .Какие белковые вещества синтезируются в организме в ответ на появление в нем
чужеродных тел и веществ?
А) углеводы Б) ферменты В) антитела Г) гормоны
В1.Белки в клетке выполняют функции:
А) наследственную Б)каталитическую В)транспортную Г)универсального
источника энергии Д)посредника в передаче наследственной информации
В2.Белки в организме человека и животных:
А) служат основным строительным материалом
Б) расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот
В) образуются из аминокислот Г) в печени превращаются в гликоген
Д) в качестве ферментов ускоряют химические превращения веществ
Критерии оценки: (слайд №17)
«5» - все ответы правильные;
«4» - 1-3 неверных ответа;
«3» - 4-5 неверных ответа;
«2» - 6 и более неверных ответов.
4.Домашнее задание ( на выбор) (слайд №18)
1. Повторить материал урока по конспекту.
2. Составить кроссворд на тему белки.
3.Составить свой теста (12 вопросов) на тему белки.
Спасибо за урок! До свидания!
(слайд №19)
