Тема: Белки, состав, строение и свойства.

«Жизнь – есть способ существования белковых тел»

Ф.Энгельс

Цель: расширить представление о многообразии органических соединений на примере белков, как природных полимеров. Обогатить знания учащихся о химических свойствах белков; определить значение белков для жизнедеятельности организмов; показать уникальность белков, как основного вещества в живых организмах.

Оборудование: таблица Менделеева, р-р белка, сульфат меди (II), гидроксид натрия, азотная кислота, спирт, ацетат свинца (II), спиртовка.

Тип урока: ролевая игра.

Ход урока.

Слова учителя: Вставал вопрос в любые времена

                            Что жизнь такое? Для чего она?

                            Сто мудрецов на то ответ искали

                            У звезд, богов, земли, воды, огня

                            А что известно? То же, что в начале, -

                            На старой тайне – старая броня.

                                                  Н.Грибачёв.

Что составляет основу жизни? Большинство ученых считают, что жизнь – есть особая форма существования материи и отличается от неживой материи особенностями строения и функционирования. Как синтезируются макромолекулы, какие элементы входят в состав живых организмов? Эти и другие вопросы интересуют всех, кто задумывается над истоками жизни на земле. Сегодня мы попробуем разобраться в некоторых вопросах, а именно, расширить знания о белках, их строении и свойствах. Наш класс разделен на 5 групп: химики, биологи, математики, историки и экспериментаторы. В каждой группе выбран руководитель.

 Метод: «Опережающее задание».

Слово предоставляется историкам и математикам.

Историки.

Предполагает, что первые живые организмы появились на Земле 3,5 млрд. лет тому назад. Белковые вещества бывали известны людям издревле. Только к началу XIIIв. Было установлено, что вещества, которые содержаться в соках растений, экстрактах животных тканей имеют одинаковую природу. Первым начал изучать химию белков Я.Бекари. В 1728 году он из пшеничной муки выделил белок – клейковину. В то же время белки изучал и французский ученый А.Фуркруа. Он основательно исследовал белки сыворотки крови и назвал 3 её компонента: желатин, альбумин и фибрин. Позже в 1839 году голландский химик Г.Мульдер назвал белки протеинами «протос» - с греч. «первый, наиважнейший».

Математики.

В одной клетки бактерии кишечной палочки содержится примерно 5 тыс. отдельных молекул органических соединений, из которых 3 тыс. приходится на различные белки. В состав живых организмов входят 2*1018 видов белков, из них 5 млн. входят в состав людей и животных. Количество белков в разных тканях неодинакова. Так мышцы содержат – 80% белков, почки – 72%, селезёнка, кровь и легкие – 85%, кожа –63%, печень – 57%, мозг – 45%, кости и зубы от 14 до 28%. Свежие ткани растений также содержат белки, в семенах 10 – 15%, в стеблях, корнях и листьях – 3%, в плодах 1 – 2%.

Прежде чем дать слово химикам, давайте вспомним предыдущую тему – аминокислоты, так как она неразрывно связана с белками.

Метод «Мозговой штурм»

Работа с сигнальными карточками: правильное утверждение – красная карточка неправильное утверждение – синяя карточка.( аминокислота-А.К.)

¾         А.К. содержат – СООН и – NH2гр.

¾         А.К. имеют амфотерные свойства.

¾         А.К. это газ с резким запахом.

¾         А.К. хорошо растворимы в воде.

¾         А.К. реагируют с щелочами и спиртами.

¾         А.К. могут взаимодействовать друг с другом.

¾         А.К. могут образовать полипептиды.

¾         А.К. это органические вещества.

А теперь слово химикам.

Химики.

В 1810 году Ж. Гей – Люссак и Л. Биснор установили элементный состав белков. Они выяснили, какие основные элементы входят в состав белков. А также современная наука доказала, что в состав белков входят 23 аминокислоты, причем α – аминокислоты.

CH3 – CH – COOH

                NH2

α –аланин.

В 1880 году российский ученый О.Я Данелевский установил, что в результате отщепления воды от аминогруппы 1-ой молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой- образуется пептидная связь. В молекуле белка могут объединяться от нескольких десятков до нескольких тысяч аминокислот. Образуется длинные пептидные цепи. Молекула белка –природный полимер, мономерами которого являются аминокислоты.

Например: окситоцин состоит из 9 аминокислот, и имеет молекулярную массу 1007. Гормон инсулин – 51 аминокислоту – масса 5734. Белок крови гемоглобин имеет массу 68 тыс. Белки вирусов могут иметь массу до 50 млн.

Выводы:

1.       Белки состоят из аминокислот.

2.       Пептидная связь – основная связь в молекулах белков.

3.       Белки – это природные полимеры (биополимеры) структурную основу которых составляют пептидные цепи, построенные из остатков аминокислот.

(Физминутка.)

А теперь поработаем с учебником химии – 10 кл.(Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, параграф 38

·          Какие элементы на 96% входят в состав белков.

·          Какие четыре структуры образования белков вы знаете?( каждую структуру изучает отдельная группа)

         А теперь дадим слово биологам.

Биологи.

Среди всех органических веществ белки занимают особое место. Они составляют основу структуры всех живых организмов и систем. (Анализ схемы).

Содержание химических соединений в клетке %

            Неорганические вещества                  Органические вещества

Вода                Минеральные    Углеводы      Белки                  Жиры

70-80             соли 1,1 – 1,5      0,2 – 2,0         10 - 20                1,0 - 5,0

                                                                                                        Нуклеиновые

                                                                                                        кислоты

                                                                                                                1,0 – 2,0

Белки выполняют ряд важных функций:

Строительная

Регуляторная

Транспортная

Двигательная

Каталитическая

Энергетическая

Защитная

Запасающая.

Белки являются основным материалом из которого построен живой организм и которые обеспечивают важные функции для организма. Поэтому: жизнь – есть способ существования белковых тел.

А теперь наши экспериментаторы расскажут о свойствах белков.

Экспериментаторы.

На стабильность белковой молекулы влияет множество факторов. Под воздействием температуры, механического давления, химических агентов происходит нарушение пространственной структуры молекулы – четвертичной, третичной, вторичной с сохранением первичной: белок теряет свои физико – химические и биологические свойства. Это явление называется денатурацией. Если денатурирующий агент прекращает свое действие, белок приобретает исходную конфигурацию и возобновляет биологическую активность. Процесс возобновления свойств белка называется ренатурацией. Если воздействие приводит к нарушению первичной структуры, то говоря о деструкции белка.

Белок + HNO3          

Белок +(CH3COO)2 Pb

Белок +NaOH + CuSO4    

Белок +спирт

А теперь выполнил творческое задание:

- математики: Задача. Белок состоит  из аминокислот. Молекулярная  масса аминокислоты 100 г моль. Одну аминокислоту кодирует один триплет. Рассчитайте количество аминокислот в белке массой 144900, а также количество триплетов.

- детектор (8 ошибок)

«Детектор»

Белки – это макромолекулярные неприродные соединения. Они состоят из аминокислот, углеводов и жиров. У белка две структуры образования первичная и вторичная. Денатурация белка – это образования белка, в следствии чего белок сохраняет свои биологические функции. В белках присутствует ионная связь. Белки выполняют только строительную функцию.

Слово рук. группы.

Домашнее задание. x38, подготовить сообщения или презентации на темы:

«Чем обусловлено разнообразие функций белка»

«Успехи в изучении и синтезе белков».