цель: формирование знаний об особенностях строения и функциях белков, аминокислот, формирование умений делать выводы, анализировать. План урока:
1. Повторение знаний по теме "Химический состав клетки" (индивидуальный рассказ, тестирование, работа по карточкам). 2. Органические вещества: белки. Строение и разнообразие белков. (рассказ учителя). 3. Функции белков (рассказ , конспект). Закрепление: беседа по вопросам. Домашнее задание: Органическими
веществами называют сложные углеродсодержащие вещества. Их количество в
клетке во много раз превышает количество неорганических соединений. Это
углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и АТФ. Цель нашего занятия – систематизировать и углубить
знания по теме «Белок». Изучению белков мы уделяем особое внимание, потому что
именно белки являются главной составной частью всего живого на Земле. Вспомните
высказывание Ф.Энгельса о том, что такое жизнь: «Повсюду, где мы встречаем
жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и всюду, где мы
встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы
без исключения встречаем и явления жизни. Жизнь есть способ существования
белковых тел». Ни одно из веществ не выполняет столь специфических и
разнообразных функций в организме, как белок.
Давайте вспомним, какие соединения называются белками. (Природные полимеры,
мономерами которых являются аминокислоты.)
Многие органические молекулы представляют собой полимеры, т.е. являются многозвеньевыми цепями. Углеводы и жиры способны в организме превращаться друг в друга. Белки также могут преобразовываться в жиры и углеводы. Аминокислоты – мономеры белков. Они могут
соединяться друг с другом посредством амидной (пептидной) связи, которая
образуется с выделением воды – это реакция конденсации.
Продолжим изучение свойств белков, но сначала ответим на следующие вопросы.
1. Чем можно объяснить существующее в природе разнообразие белков? (Различиями
в составе аминокислот и разной последовательностью их в полипептидной цепи.)
2. Каковы уровни организации белковой молекулы? (Первичная –
последовательность аминокислот; вторичная – a-спиральная или b-складчатая
структуры участков цепи; третичная – пространственная структура белка,
образующаяся за счет взаимодействия аминокислотных остатков удаленных участков
цепи: глобула у глобулярных белков, нитевидная структура у фибриллярных белков;
четвертичная – объединение двух или более отдельных белковых молекул.)
3. Каков тип связи, возникающей между аминокислотами в первичной структуре?
Как еще называется эта связь? (Ковалентная связь. Амидная, или пептидная,
связь.)
4. Какие связи в основном обеспечивают вторичную структуру белковой
молекулы? (Водородные связи, дисульфгидрильные мостики.)
5. Какие связи обеспечивают третичную структуру? (Водородные связи,
гидрофобные и ионные взаимодействия.)
6. Какие связи обеспечивают четвертичную структуру белковой молекулы? (Электростатические,
гидрофобные и ионные взаимодействия.)
7. Приведите пример известного вам белка, имеющего четвертичную структуру. (АТФаза,
гемоглобин.)
Разнообразие белков (кератин, гемоглобин, миоглобин, интерфероны, ферменты) адание 1. Белки входят в состав мышц,
мембран клеток, шерсти, волос, сухожилий и т.д. Проверьте это с помощью
опыта.
Реактивы и оборудование: растворы CuSO4, NaOH,
штатив для пробирок, пробирка с водой, держатель для пробирки,
спиртовка, спички, кусочек мяса.
Ход опыта. В пробирке приготовьте бульон из выданного вам
кусочка мяса. В пробирку с бульоном добавьте 2–3 мл раствора
гидроксида натрия, затем 1–2 мл раствора медного купороса.
Какие признаки реакции доказывают наличие белка в мясном бульоне?
Из чего построены мышцы? Какую основную функцию выполняют белки в живом
организме?
Задание. Вспомните, какой
железосодержащий белок входит в состав эритроцитов. Исходя из функций
эритроцитов назовите функцию этого белка.
Задание Каталаза – это фермент,
катализирующий разложение перекиси водорода. Перекись водорода
образуется в некоторых животных и растительных клетках в качестве
побочного продукта обмена веществ. Повышенное образование H2O2
может быть губительным для клетки (пероксиды очень
реакционноспособны), и каталаза обеспечивает его эффективное удаление.
Реактивы и оборудование: раствор перекиси водорода (3%,
аптечный), штатив для пробирок, пробирки (4 шт.), кусочки сырого и
вареного картофеля, сырого и вареного мяса.
Ход работы. Приготовьте 4 пробирки. В первую положите
кусочек сырого картофеля; во вторую – кусочек вареного картофеля; в
третью – кусочек сырого мяса; в четвертую – кусочек вареного мяса.
Поочередно в каждую из пробирок добавьте 5–10 капель раствора перекиси
водорода. Что происходит в каждой из пробирок? Объясните полученные
результаты.
В каких пробирках проявилась активность ферментов? Объясните
почему. Как проявляется активность ферментов в живых и мертвых тканях?
Чем это объясняется? Почему для человека опасно повышение температуры?
Дайте название одной из функций белков.
Использование ферментов в промышленности
1. В пищевой промышленности ферменты используют при приготовлении
безалкогольных напитков, сыров, консервов, колбас, копченостей.
2. В животноводстве ферменты используют при приготовлении кормов.
3. Ферменты используют при изготовлении фотоматериалов.
4. Ферменты используют при обработке льна, конопли.
5. Ферменты используются для смягчения кожи в кожевенной промышленности.
6. Ферменты входят в состав стиральных порошков.
Рассмотрим другие функции белков. Двигательные
функции осуществляются специальными сократительными белками, к которым
относятся, например, актин и миозин, входящие в состав мышечных волокон.
Задание . Структурной единицей мышечного
волокна является саркомер, образованный тонкими и толстыми нитями.
Тонкие нити состоят из белка актина, а толстые нити – из белка миозина.
При сокращении мышцы «головки», выступающие из молекул миозина,
прикрепляются к актиновым нитям и начинают поворачиваться, обеспечивая
движение толстых нитей относительно тонких. Исходя из этих сведений,
назовите еще одну функцию белков.
Регулируя обмен веществ внутри клеток и между клетками тканями всего
организма, белки выполняют гормональную, или регуляторную функцию. Например
гормон инсулин участвует в регуляции и белкового и жирового обменов.
На поверхности клеточных мембран находятся белковые рецепторы, которые
избирательно связывают гормоны, медиаторы, выполняя тем самым рецепторную
функцию.
Гомеостатическая функция белков заключается в образовании томба при остановке
кровотечения.
Некоторые белки и пептиды, выделяемые организмами, например болезнетворными
микроорганизмами или некоторыми ядовитыми животными, я вляются токсичными для
других живых организмов – это токсикогенная функция белков.
Очень важна защитная функция белков. Антитела – это белки, которые
вырабатываются иммунной системой организма при вторжении в него чужеродного
белка, бактерии, вируса. Они опознают «чужака» и участвуют в его уничтожении.
К белкам, являющимся энергетическим резервом, относится, например, казеин –
основной белок молока.
Функции белков в клетке:
Строительная (синтез собственных специфических белков); Каталитическая (ускоряют химические реакции); Регуляторная (осуществляется с помощью гормонов); Двигательная (мышечные белки, с помощью которых осуществляется работа мышц); Транспортная (перенос кислорода и углекислого газа с помощью белка – глобина); Защитная (выработка белков – антител).
закрепление:
Ответьте на следующие вопросы.
1. Почему врачи рекомендуют «сбивать» температуру у больного, если она
превышает 38 °С? (Из-за возможной тепловой денатурации белков).
2. С чем связано отторжение пересаженных (трансплантированных) органов и
тканей у пациентов? (Антитела, выполняя защитную функцию, опознают
чужеродный белок пересаженных органов и вызывают реакции его отторжения.)
3. Почему из сваренных яиц никогда не появится цыпленок? (Белки яйца
необратимо потеряли свою нативную структуру из-за тепловой денатурации.)
4. Почему происходит уменьшение веса мяса и рыбы после их тепловой
обработки? (Во время тепловой обработки происходит денатурация белков мяса
или рыбы. Белки становятся практически нерастворимыми в воде и отдают
значительную часть содержащейся в них воды, при этом масса мяса уменьшается на
20–40%.)
5. О чем свидетельствует образование «хлопьев» или помутнение бульона во
время варки мяса? (Если мясо погрузить в холодную воду и нагревать, то
растворимые белки из наружных слоев мяса переходят в воду. Во время варки
происходит их денатурация, при этом образуются хлопья, пена, всплывающая на
поверхность воды, или мелкая суспензия, делающая раствор мутным.)
Фронтальная беседа
Важными белками в организме являются антитела. К какой группе
белков по выполняемым функциям их можно отнести?
Реснички и жгутики состоят из фибриллярных белков. Какова функция
таких белков?
Если энергетическая функция белков не является самой важной, то
почему наша пища должна быть богата белками?