Интегрированный урок по химии и биологии 10 класс по теме "Белки"

Интегрированный урок

по химии и биологии

 

по теме «БЕЛКИ»

10класс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

учитель химии Махова С.В.

МОУ СОШ с.Синодское

Воскресенского района

Саратовской области

 

 

 

 

 

 

 

с.Синодское

2013г

 

 

 

 

« БЕЛКИ»

Интегрированный урок по химии и биологии

Продолжительность - 90 минут.

 

Цель урока:  дать понятие о белках и пептидах на основе межпредметных     связей с биологией. Рассмотреть строение, химические свойства и биологические функции белков. В связи с валеологией дать характеристику белкам как важнейшим составным частям пищи.

 

Оборудование и реактивы: растворы NaОН, 3% раствор Н₂О_2, CuSO₄, яичный белок, (NH₄)₂SO₄насыщенный, НNО₃конц., кусочки вареного и свежего мяса, вареного и свежего картофеля, песок.

 

 

 

План занятия:

1.     Введение (учитель биологии)

2.     Строение и состав белков (учитель химии, выступления учащихся по составу белков)

3.     Структурная классификация белков (учитель химии)

4.     Функции белков (учитель биологии)

5.     Физико-химимические свойства белков:

·        Физические свойства белков (учитель химии)

·        Химические свойства белков(учитель химии)

·        Гидролиз (учитель биологии)

       Проведение лабораторной работы

6.     Значение белков (учитель биологии)

·        Выступление учителя биологии

·        Расчет задач

·        О лечении заболеваний продуктами белковой природы

·        Успехи синтеза

7.     Выводы.

8.     Тестовый контроль.

 

1. Введение (учитель биологии)

Урок начинается со стихов Семена Яковлевича Надсона:

         Меняя каждый миг свой образ прихотливый,

         Капризна как дитя и призрачна как дым,

         Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,

         Великое смешав с ничтожным и смешным…

Чему посвящены строки из стихотворения Надсона?(Вопрос учащимся)

Что такое явление жизни?

Откуда она взялась на Земле?

         Вопросы, волнующие людей всегда. В течение веков копились наблюдения, проводились исследования, создавались теории. Одни послужили основой новых исследований, другие гибли ввиду несостоятельности…

         Пожалуй, ни одна естественно-научная задача не знала, да и сейчас не знает такой острой борьбы мировоззрений, какая всегда сопровождала проблемы живого. А причина этой борьбы заключается в самом объекте познания – его уникальности, неповторимости и сложности.

         Знамениты путешественник и естествоиспытатель Александр Гумбольт еще на пороге XIX века задался тем же вопросом: «Что такое жизнь?»- и вознамерился на него ответить: « Я надеюсь скоро – распутать этот гордиев узел жизненных процессов.» но наука XIX века еще не могла видеть всей глубины изучаемого процесса, хотя накопила достаточно экспериментального материала, чтобы дать следующее определение жизни:

« Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой

( ученики должны выделить ключевые слова в первой части определения, вторую часть поясняет учитель и приводит критерии верно выбранных слов)… причем с прекращением этого обмена веществ, прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка».

          Определение, данное Ф.Энгельсом в работе «Антидюринг», позволяет задуматься над тем, как современная наука представляет процесс жизни. Жизнь- это переплетение сложнейших химических процессов взаимодействия белков между собой и другими веществами.

         С тем чтобы избежать заблуждений, можно задать вопрос: Дают ли характерные признаки жизни отдельные очищенные белки? И подчеркнуть, что это_ свойство только сложных систем, состоящих из различных белков и других соединений. Такую же точку зрения высказал член королевского общества Британской Академии наук Джон Бернал в конце XIX в.:

« Нельзя приписывать свойство жизни какому-либо одному соединению, оно лишь проявляется в результате многообразных реакций, в которых участвуют различные соединения».

         Логично возникает вопрос: не устарело ли определение жизни, данное Энгельсом более ста лет назад? Ответ на этот вопрос должен убедить, что современная наука расширила, углубила и наполнила новыми представлениями данное воззрение.

Жизнь и белок – понятия взаимосвязанные – ключевые слова урока.

II Учитель химии

          Белки –это сложные органические соединения представляющие собой высокомолекулярные полимеры- макромолекулы.

Белки называют также протеинами (от греческого слова протос – первый, элементарный, начальный). Они количественно преобладают над всеми другими органическими соединениями в живой клетке.

          В белках получает свое реальное воплощение генетическая информация. В клеточном ядре содержатся многие тысячи генов, каждый из которых определяет один признак организма. Поэтому в клетке присутствуют тысячи различных белков, каждый из которых выполняет специфическую функцию, определяемую соответствующим геном. Таким образом,  белки – это не только наиболее многочисленные, но и исключительно разнообразные по своим функциям макромолекулы.

Среди белков выделяется особый и очень важный подкласс – ферменты или энзимы. Еще в начале XX в академик Павлов называл ферменты «возбудителями жизни и первым актом жизненной деятельности», поскольку они выполняют важнейшие каталитические функции в организмах.

Каждый тип белка имеет уникальный химический состав и структуру, которыми определяются его биологические свойства. Вследствие этого белки являются предметом как биологических так и химических наук, таких как биохимия , биофизика, молекулярная биология или биоорганическая химия. Сегодняшний рассказ о белках будет основан на достижениях всех этих наук.

         В связи со сложностью белковых молекул и чрезвычайным разнообразием их функций затруднено создание единой классификации белков по какой-то одной основе.

         Поэтому в настоящее время приняты 3 разные классификации белков:

1)    по составу;

2)    по структуре;

3)    по функциям.

 

2. Состав  (1-ый ученик делает  подготовленное сообщение)

Все белки состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Во многих из них Содержится также и сера. Примерный химический состав белка может быть представлен следующей таблицей:

С   50-55%

О   19-24%

Н   6,5- 7,3%

N   15-19%

S    0,2-2,4%

На долю белков приходится более 50% общей массы органических соединений животной клетки:

В мышцах  - 80%

В коже       - 63%

В печени    - 57%

В мозге       - 45%

В костях     - 28%

 

Вывод (делается выступающим учащимся)

 Химические формулы некоторых белков ( выступление 2-го учащегося):

 

Пенициллин            C₁₆ H₁₈O₄N₂

Казеин                      C ₁₈₆₄ H₃₀₂₁O₄₆₈S₂

Гемоглобин              C₃₀₃₂H₄₈₁₆O₈₇₂N₇₈₀Fe₄

  

 

Молекулярные массы некоторых белковых и небелковых соединений

 

Этиловый спирт         46;

Бензол                         78;

Белок куриного яйца

(примерно)                 36000;

Белок вируса              40000000

Эти таблицы демонстрируют необычайную сложность белков по сравнению с веществами небелковой природы.

Вывод (делает учащийся)

 

Выступление учителя химии

 

         Вещества белковой природы известны с древних времен. Изучение их начато в середине 18века итальянцем Я.Беккари, но только через 100лет ученым удалось систематизировать свойства изученных белков, определить их атомный состав и сделать вывод, что белки - главный компонент живых организмов.

Затем из белков гидролизатов были получены продукты расщепления и возникли гипотезы о строении белков. Постепенно выработалась идея, что молекула белка построена из конечных продуктов распада – аминокислот.  

         В начале XX века выяснил строение молекул белка немецкий химик Эмиль Герман Фишер. Он выдвинул пептидную теорию строения белка, согласно которой белки представляют собой цепи остатков аминокислот, соединенных пептидными связями.

В 80-х годах XIX века русский биохимик Данилевский обнаружил в белковой молекуле пептидные группы.

         Таким образом, белки – это сложные биополимеры, мономерами которых являются аминокислотные остатки.

         Известно несколько сотен аминокислот, но обычно только 20 из них используются организмом для биосинтеза белка.

Посмотрим в чем общность в строении аминокислот? (Содержание NH₂  и СООН) и только различаются разными радикалами. Используем таблицу

 

Аминокислоты, входящие в состав белка и их обозначения

Аминокислота	Сокращенное обозначение	R- группа
Аланин	Ала/Аlа	Н              СН3- С – СООН                       NН2
Фенилаланин	Фен/Phе	Н              СН2- С – СООН                       NН2
Серин	Сер/Ser	Н   НО- СН2- С – СООН                     NН2
Валин	Вал/ Val	СН3             Н        СН- СН2 - С – СООН        СН3           NН2
Цистеин	Цис/Cys	Н   НS- СН2- С – СООН                     NН2
Глицин	Гли/Gly	Н              Н- С – СООН                   NН2
Гистидин	Гис/His	Н                 - СН2- С – СООН                     NН2

 

 

Поэтому общую формулу аминокислот можно выразить так

          R

NН₂- СН- СООН    

Попробуем по таблице определить радикалы.

 

Упрощенно синтез полипептида можно выразить следующим образом:

                       О              Н              O                          О Н            О

NН₂- СН₂- С           + Н-N- СН- С       ---- NН₂-СН₂-С-N-СН-С        + Н₂О

                      ОН                 СН₃     ОН                               СН₃       ОН    

                                                                                    пептидная          

                                                                                    связь

                                                                  дипептид:глицилаланин

реакция поликонденсации

 

Белки различаются по аминокислотному составу.

Например: казеин молока, миозин мышц, яичный альбумин содержат 20 аминокислотных остатков; гормон инсулина – 18; сольмин (белок молоков рыб) всего 7. Большинство содержат 300-500 аминокислот, есть и несколько тысяч.

 3. Уровни организации белков по их структуре.

 

Первичная структура белка

 Последовательность чередования различных аминокислотных звеньев в полипептидной цепи называют первичной структурой белковой молекулы.

Это самое простое строение белка (например: белок натуральный фиброин). Схематически можно выразить так (показ модели на доске и в тетради листы с названиями аминокислот последовательно соединяются в цепь Гли-Ала-Сер-Фен-Гли-Ала ; показывает бусы с разными бусинками, где бусинки-это аминокислоты)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вторичная структура белка

В большинстве белков полипептидные цепи свернуты в спирали. Такая пространственная конфигурация белковой молекулы в виде спирали называется  вторичной структурой белка. (Представляем модель, сделанную из проволоки) Структура удерживается благодаря многочисленным водородным связям. Радикалы направлены наружу спирали.

 

 

 

Третичная структура белка

Конфигурация закрученной спирали в глобулы или клубки называется третичной структурой белка ( белок миоглобин).

Глобула поддерживается взаимодействием между функциональными группами радикалов. При этом образуются дисульфидные, эфирные мостики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Четвертичная структура белка

Существуют белки, молекулы которых состоят из нескольких цепей, которые образуют несколько клубков или глобул (Пр: молекула гемоглобина состоит из 4 глобул).(Модель показывается учащимся).

 

 

В тетради записывается следующая схема-конспект

 

 

 

 

4. Функции белков

(выступление учителя биологии)

 

Огромное разнообразие в строении белков обеспечивает выполнение ими множества биологических функций. Их диапазон весьма широк, и мы рассмотрим лишь главные.

1.     Строительная. Белки участвуют в образовании клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран, шерсти, волос, сухожилий, стенок сосудов и т.д.

2.     Транспортная. Некоторые белки способны присоединять различные вещества и переносить их различным тканям и органам тела из одного места клетки в другое. Например, белок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в легкие переносит углекислый газ; в состав клеточных мембран входят особые белки, обеспечивающие активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.

3.     Регуляторная.  Большая группа белков организма принимает участие в регуляции процессов обмена веществ. Такими белками являются гормоны – биологически активные вещества, выделяющиеся в кровь железами внутренней секреции (гормоны гипофиза, поджелудочной железы) Например, гормон инсулин регулирует уровень сахара в крови путем повышения проницаемости клеточных мембран для глюкозы, способствует синтезу гликогена, увеличивает образование жиров из углеводов.

4.     Защитная. В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки – антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений.

5.     Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений и др.

6.     Весьма важна для жизни клетки сигнальная функция белков. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку.

7.     Запасающая. Благодаря белкам в организме могут откладываться про запас некоторые вещества. Например, при распаде гемоглобина железо не выводится из организма, а сохраняется в нем, образуя комплекс с белком ферритином. К запасным белкам относятся белки яйца, белки молока.

8.     Энергетическая. Белки являются одним из источников энергии в клетке. При распаде 1г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов – воды, СО₂ и NН₃. Однако в качестве источника энергии белки используются тогда, когда другие (углеводы и жиры) израсходованы.

9.     Каталитическая (ферментативная). Одна из важнейших функций белков. В состав клеток входит большое количество веществ, химически мало активных. Тем не менее, все биохимические реакции протекают с огромной скоростью, благодаря участию в них биокатализаторов- ферментов – веществ белковой природы.

Скорость ферментативных реакций в десятки и тысяч (а иногда и в миллионы раз) выше скорости реакций, идущих с участием неорганических катализаторов.

Например: пероксид водорода без катализаторов разлагается медленно: 2Н₂О₂ ----- 2Н₂О + О_2.

В присутствии солей железа (катализатора) эта реакция идет несколько быстрее. Фермент каталаза за 1 сек расщепляет до 100 тыс. молекул Н₂О₂.

Один и тот же химический катализатор может применяться во многих различных производствах. Фермент же катализирует только одну реакцию или один вид реакций, т.е. он более специфичен, чем неорганический катализатор.

Поскольку все ферменты являются белками, их активность наиболее высока при физиологически нормальных условиях; большинство ферментов наиболее активно работает только при определенной температуре. При увеличении температуры до некоторого значения (в среднем до 50⁰С) каталитическая активность растет (на каждые 10⁰С скорость реакции увеличивается в 2 раза).

 При увеличении температуры более 50⁰С белок подвергается денатурации. Для фермента существует оптимальное значение РН, при котором он проявляет максимальную активность. На скорость реакции влияет концентрация субстрата и концентрация фермента.

 

Проведение лабораторной работы

« Каталитическая активность ферментов в живых тканях»

Оборудование: свежий 3%-ный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса), песок, ступка и пестик.

Ход работы

1.     Приготовьте пять пробирок и поместите в первую пробирку немного песка, во вторую- кусочек сырого картофеля, в третью- кусочек вареного картофеля, в четвертую- кусочек сырого мяса, в пятую – кусочек вареного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.

2.     измельчите в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка. Перенесите измельченный картофель вместе м песком в пробирку и капните туда немного пероксида водорода. Сравните активность измельченной и целой растительной ткани.

3.     Объясните полученные результаты. Ответьте на вопросы: в каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните, почему. Как проявляется активность фермента в живых и мертвых тканях? Объясните наблюдаемое явление. Как влияет измельчение ткани на активность фермента? Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных? Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу, обеспечивающий разложение пероксида водорода? Ответ обоснуйте.

 

 

 

Перечисленные белки и их функции – это далеко не все существующие в природе. По современным данным, эволюция отработала 10¹⁰- 10¹² различных белков, обеспечивающих существование примерно 1,2 миллиона видов живых организмов – от вирусов до человека. Количество белков характеризует степень сложности организмов. Если в кишечной палочке их 3000, то в организме человека – более 5 миллионов.

 

5. Физико-химические свойства белков (выступление химика)

 

Природные белковые вещества крайне разнообразны: некоторые белки – твердые вещества, не растворимые в воде и солевых растворах, большинство белков жидкие или студнеобразные вещества, растворимые в воде (например альбумин(белок куриного яйца)0

Белки из растворов осаждаются концентрированными растворами аминокислотных солей и солей щелочных металлов. Если к раствору куриного белка прилить сульфата аммония – жидкость мутнеет и появляется осадок.( Опыт 1. Лабораторная работа).

Добавление к раствору белка солей тяжелых металлов Нд, Рв, Си и т.д приводит к осаждению белка не растворяющегося в воде. Поэтому для организма крайне вредны пары тяжелых металлов и их солей. (Опыт 2 Лаб.работы)

Осаждение белков происходит так же концентрированными кислотами НNО₃, Н₂SО₄, формалином и фенолом, а также этиловым спиртом, при действии радиации, даже сильного встряхивания- когда мы сбиваем белок в гоголь-моголь.При слабом нагревании белки свертываются.

 

Лабораторная работа

Алгоритм:

Опыт 1.

1.     К раствору белка добавить раствор сульфата меди (II);

2.     Пронаблюдать изменения, отнести их к определенным свойствам.

3.     Добавить воды, объяснить явление.

4.     Сравнить результаты опытов и выявить наиболее активное вещество для белка.

Опыт 2.

1.     К раствору белка добавить столько же раствора гидроксида натрия.

2.     К смеси прилить 2-3 капли раствора сульфата меди (II).

3.     Пробирку встряхнуть и наблюдать изменение цвета.

Опыт 3.

1.     прилить в пробирку 2 мл раствора белка.

2.     Добавить по каплям 0,5 мл раствора азотной кислоты (конц.).

3.     Нагреть пробирку.

4.     Наблюдать изменение цвета.

Процессы осаждения и свертывания белков связаны с разрушением их вторичной и третичной структур, потерей свойств. Такой процесс называется денатурацией белка. (Демонстрация разрушения молекул в тетради)

 

 

 

 

 

Сильное нагревание вызывает не только денатурацию, но и разложение белка с выделением летучих продуктов, имеющих запах жженых перьев. Этим свойством пользуются для обнаружения белков, установления волокон белкового происхождения (шерсть).

Наличие различных функциональных групп СООН и NН₂ делает белки амфотерными.

Белки, подобно крахмалу и целлюлозе дают реакции гидролиза. Только при гидролизе последних образуется один продукт – глюкоза, а при гидролизе белка образуется различные аминокислоты.

Гидролиз идет или под действием ферментов, или при нагревании с раствором кислоты или щелочи.

Пример реакции полного гидролиза трипептида

 

 

 

 

 

 

Этапы гидролиза белка в организме.

 

                           (выступление учителя биологии)

1.        Под действием белков – ферментов в желудке происходит расщепление белковых молекул до полипептидов с меньшей молекулярной массой.

2.        В кишечнике они гидролизуются до отдельных АК (аминокислот).

3.        Смесь АК всасывается слизистой оболочкой тонкого кишечника.

4.        Через систему воротной вены смесь АК попадает в печень.

5.        Затем разносится кровью по всем органам и тканям.

6.        АК расходуются на синтез белка (увеличение белковой массы, рост, обновление) и нуклеиновых кислот (НК), а также распадаются в процессе жизнедеятельности (см.схему).

 

 

ГИДРОЛИЗ

 

                                                                                                N           NН₃

 

Желудок            Б------ полипептиды                                      мочевина

 

Слизистая                                АК                                              моча

тонкого

кишечника                              АК                                       Н _______ Н₂О

 

 

Печень                                      АК                                       С _______ СО₂

 

 

Органы и ткани                     АК

 

                                                                                                                   НК

 

Клетки   -------------------- Синтез-------------------

                                                                                                                   Б

 

 

 

Далее продолжает учитель химии.

Для распознавания белковых веществ используются цветные реакции:

1)       биуретовая реакция

белок + щелочь+ CuSO₄ – фиолетовое окрашивание;

 

2)       ксантопротеиновая реакция

белок+ HNО₃ – желтое окрашивание

 

7.        Значение белков (учитель биологии)

 

 

Из рассмотренных биологических функций и свойств белков становится ясной их фундаментальная роль в любом организме.

Большое разнообразие белков позволяет им выполнять множество различных функций. Белок является важнейшим компонентом пищи. В организме белок может превращаться как в жиры, так и в углеводы, которые являются источником энергии.

   Белки и ферменты широко используются в самых различных практических целях.

Многие белки и ферменты после выделения из клетки не утрачивают своих основных функций, в частности, они широко используются в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и, конечно, в науке.

В представленной схеме отображены сферы человеческой деятельности, в которых используются белки и ферменты.

 

 

В науке                                                                             в промышленности

 

 

Роль

белков и

ферментов

в сельском

хозяйстве                                                                             в медицине

 

 

 

 

в жизнедеятельности организма

 

 

участие в процессах :                                  участие в структурной организации:

 

обмена веществ                                             органоидов

превращения энергии                                   мембран

пищеварении                                                 генетического аппарата

брожении

 

 

 

 

 

Белок является основным компонентом питания. Биологическая ценность белков определяется содержанием в них незаменимых аминокислот. Недостаток белков или нарушение процессов их усвоения (переваривание и всасывание) приводят к развитию жировых отложений в печени, к болезням крови и ослаблению иммунитета. Большое потребление белков ведет к образованию в желудочно-кишечном тракте продуктов неполного расщепления, что может вызвать интоксикацию организма, поэтому нужно помнить о рациональном питании и в пищу должны употреблять продукты, имеющие полноценное белковое содержание.

 

Учащимся предлагается решить следующие задачи:

Задание 1.

Известно, что для взрослого человека необходимо 1,5 г белка на 1 кг массы. Зная свою массу, определите норму необходимого потребления белка для своего организма.

 

Задание 2.

Известно, что при продолжительности жизни 70 лет обновление белка в организме происходит в среднем 200 раз. Зная свой возраст, предположите, сколько раз произошло обновление белка в вашем организме.

Результаты задач обсуждаются, делаются выводы.

 

 

 

Учитель биологии продолжает.

Белковые продукты используются также для лечения ряда заболеваний. С их основными характеристиками познакомят учащиеся (выступления учащихся с сообщениями).

Выступление уч-ся 1.

 

Продукты питания, имеющие белковое содержание используются для лечения ряда заболеваний.

Молоко – источник биоценных белков, легкоусваиваемых жиров, незаменимых жирных кислот, фосфотидов, витаминов А,В₂, С,РР, нормализует содержание холестерина в крови, используется в целях профилактики и лечения гастрита, язвы желудка, туберкулеза, сердечно-сосудистых заболеваний, стимулирует распад жира и синтез других белков, обеспечивает более полное усвоение фосфора и кальция.

 

Выступление уч-ся 2.

 

Молочно-кислые продукты содержат молочно-кислые бактерии, которые продуцируют витамины группы В.

Творог повышает содержание метионина, предотвращает жировые отложения в печени, на его усвоение тратится меньше ферментов, желудочного сока и соляной кислоты.

Сыры возбуждающе действуют на нервную систему, не рекомендуется их употребление перед сном.

 

Выступление уч-ся 3.

 

Яйца содержат в белке все незаменимые АК. Желток содержит жирные кислоты и холестерин, однако благодаря большому содержанию лецитина холестерин яичного желтка практически не попадает в кровь и выводится с желчью. Наилучшее усвоение ценных компонентов яйца наблюдается при первичной денатурации белка – когда яйцо сварено всмятку.

 

Мясо является основным источником ценных белков, повышает желудочную секрецию, возбуждает нервную систему, содержит железо, витамины С и В.

 

Рыба по составу АК не уступает мясу, кроме того содержит важные микроэлементы и активный йод.

 

Дополнение учителя биологии

 

Еще одно неожиданное свойство аминокислот. Предпреимчивые японцы давно заметили, что добавление в пищу приправы из сушеных водорослей усиливает ее вкус и аромат. В 1909г японский ученый К.Икеда выяснил, что причина такого действия приправы кроется в содержании глутаминовой кислоты. Икеда запатентовал свое открытие и теперь во всем мире в качестве пищевых добавок, усиливающих вкус и аромат продукта используются глутаминовая кислота (Е 620), глутаминат натрия (Е 621) и глутаминаты других металлов (Е 622-625). Ссылки на эти вещества можно найти на этикетке любого продукта. Для этих же целей применяется глицин (Е640) и лейцин (Е641).

Глицин можно купить в аптеке. Таблетки его укрепляют организм и стимулируют работу мозга.

 

 

 

 

 

 

 

 

Успехи синтеза белка

                                       (учитель химии)

 

Изучение белков важно науке для выведения высокопродуктивных животных и сортов растений, для выяснения природы заболеваний человека и животных.

Вначале были исследованы белки, имеющие невысокую молекулярную массу – гормоны и ферменты.

Одним из первых белков, структуры которого удалось установить – белок инсулин. Установлено, что его молекула состоит из двух неравноценных полипептидных цепей (21 аминокислотных остатков и 30 остатков).

Определено строение белка рибонуклеазы (124 остатка).

Первые синтезы белка были большим достижением органической химии. Синтезировать их удалось с помощью множества химических реакций. Например, при синтезе инсулина проведено 260 реакций, а при синтезе рибонуклеазы – 11 тысяч реакций.

В 60-е годы разработан метод синтеза белка, т.е. искусственного получения белка, который заключается в следующем:

Первую аминокислоту закрепляют на твердом полимере-носителе (полистирольной смоле) и затем наращивают следующие аминокислоты (эти действия выполняют автоматы). Когда полипептидная цепь готова ее снимают с носителя. Цепь самопроизвольно закручивается в клубок и полипептид проявляет биологическую активность.

В связи с тем, что в рационе человека большой дефицит белковых веществ, органическая химия занялась получением синтетической пищи. В результате созданы искусственные белковые продукты – зернистая икра (основа желатин), волокнистое мясо (основа концентрированный раствор белка), искусственные крупы (основа белок сои, казеин).

 

                  7. Выводы.

Выступления учащихся, уточнения и обобщения учителей.

 

   В ходе нашего урока выяснилось, что белки- самые сложные молекулярные структуры на Земле. Они являются обязательными компонентами всех клеток, а также вирусов. Их сложность и многообразие лежат в основе разнообразия всех известных форм жизни и неповторимости каждого в отдельного организма. Благодаря белкам осуществляются все жизненно важные процессы, как в клетке, так и в целом организме. Среди многочисленных функций белков особое место занимает ферментативная, обеспечивающая процессы обмена и превращения энергии. Знание структуры и механизмов функционирования белков помогает понять процессы, в которых принимают участие и другие макромолекулы, такие кА нуклеиновые кислоты или полисахариды, и которые обеспечивают поддержание жизнедеятельности организма.

 

 

8.      Тестовый контроль