Методическая разработка занятия по теме "Белки"

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение Нижегородской области

 «Краснобаковский лесной колледж»

(ГБПОУ НО «КБЛК»)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОБОБЩАЮЩЕГО ЗАНЯТИЯ  ПО ХИМИИ

НА ТЕМУ «БЕЛКИ»

                                                             Выполнила: преподаватель

                                                                         химии и биологии Шарова И.А.

2018 год

Цель: популяризировать знания химического характера; развивать у студентов интерес к химической науке; раскрыть межпредметные связи химии и биологии; помочь осознать значение химии в жизни человека.

Оборудование: куриные яйца, мел, спиртовка, концентрированная азотная кислота, соляная кислота, пробирки, вода, щелочь, сульфат меди.

Ход мероприятия:

Преподаватель: Здравствуйте, студенты и гости нашего мероприятия! Сегодня мы расскажем Вам сказку о курочке Рябе, которая снесла золотое яичко.

Рассказчик: Жили – были дед да баба, и была у них курочка Ряба. Снесла курочка яичко, да не простое, а золотое.

Студент: Что из настоящего золота? Вот это да!

Рассказчик: Посмотрите, с виду оно самое обыкновенное. Но не всё то золото, что блестит и сияет на солнце. Так вот, снесла, значит, курочка яичко…

Биолог: Казалось бы, птичье яйцо на первый взгляд устроено очень просто. На самом же деле это сложный организм, над совершенным «устройством» которого глубоко задумывались известнейшие учёные прошлого. Давайте и мы внимательно рассмотрим это чудо природы. В яйце тайна жизни, тайна её осуществления. Разобьём скорлупу куриного яйца – мы делаем это так часто! (Разбивает яйцо и отделяет все структуры.) Под скорлупой обнаруживаем плотную, как пергамент, белую плёнку. Это подскорлуповая оболочка. Под ней студенистая масса белка (сливает белок в колбу), сквозь которую просвечивает желток (показывает желток и сливает его в другую колбу). С желтка, собственно, и начинается яйцо.

            Строительным материалом зародышу служат белки, жиры и углеводы. Это своего рода «руда», из которой растущий организм черпает строительные кирпичики, прежде всего аминокислоты и сахара, чтобы построить из них собственные белки и углеводы. Для развития птенца необходим кислород, который поступает к зародышу через поры в скорлупе. Но и это ещё не всё. В процессе развития птенца образуются шлаки и отходы – ядовитые для организма азотистые вещества и углекислый газ. Их необходимо удалять из растущего организма и его непосредственного окружения. Питательные вещества заблаговременно запасаются в  яйце: желток, по существу, - кладовая с пищевыми запасами. По мере развития зародыша желток расходуется так активно, что от него к моменту вылупления птенца почти ничего не остаётся – он, как принято говорить рассасывается.

Рассказчик: Так вот, снесла, значит, курочка яичко. Дед бил – не разбил. Баба била – не разбила.

Студент: Что, совсем старенькие дед с бабой стали, сил нет? (выходит химик)

Химик: А вы знаете, из чего состоит скорлупа куриного яйца? Это же вещество входит в состав материалов, которые использовались для строительства дворцов в Риме и Петербурге, из него ваяют памятники. (Химик подходит к демонстрационному столу, берёт две пробирки. В первую опускает кусочек скорлупы, во вторую – кусочек мела. В каждую пробирку добавляет соляной кислоты. «Вскипание» свидетельствует о присутствии солей угольной кислоты.)

Литератор:

На земле живут три брата

Из семейства Карбонатов.

Старший брат – красавец Мрамор-

Славен именем «Кораллы»,

Превосходный зодчий. Он

Строил Рим и Парфенон.

Всем известен известняк,

Потому и назван так-

Знаменит своим трудом,

Возводя за домом дом.

И способен, и умел

Младший – мягкий братец Мел.

Как рисует, посмотри,

Этот CaCO₃!

Химик: Скорлупа яиц на 93% состоит из углекислого кальция. Данное вещество входит в состав мела, известняка, мрамора.

Химик-теоретик:  Ф. Энгельс писал «Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое – либо белковое тело, которое не находится в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни». Своё название белки получили от яичного белка, который с незапамятных времён и использовался человеком как составная часть пищи. Согласно описаниям Плиния Старшего, уже в Древнем Риме яичный белок применялся и как лечебное средство. Однако подлинная история белковых веществ начинается тогда, когда появляются первые сведения о свойствах белков как химических соединений. Впервые термин белковый(albumineise) использовал французский физиолог Ф. Кене в 1747 году.

Белки имеют очень большую молекулярную массу и сложное строение. Белки - это высшая химическая форма развития органического мира. Белки - это биополимеры. Учеными установлено, что мономерами в белках являются аминокислоты.

В 1903 году немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка. Он предположил, что белки представляют собой полимеры, состоящие из остатков аминокислот, соединенных между собой пептидной связью H-N–C =O и экспериментально это подтвердил. Ему удалось синтезировать полипептид, состоящий из 19 остатков аминокислот. Идея о том, что белки – это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 году русским ученым А.Я. Данилевским. Белок – это высокомолекулярное органическое соединение, представляющее собой    биополимер, состоящий из мономеров, которыми являются α – аминокислоты, соединенные пептидной связью.

Белки делятся на протеины, содержащие только остатки аминокислот, и протеиды, содержащие ещё и небелковую часть (липо-, хромо-, глико-, нуклео-, фосфопротеиды). Белки имеют первичную, вторичную, третичную, а некоторые – четвертичную структуры.

Белки выполняют очень важные функции в жизнедеятельности организмов.

1) Транспортная функция

2) Защитная функция

3) Каталитическая (ферментативная) функция.

4) Структурная функция

5) Рецепторная функция

6) Двигательная функция

7) Энергетическая функция

Химик: Несмотря на различия в строении белков, все они подвергаются разрушению (денатурации). Денатурация - процесс свёртывания белка под воздействием нагревания или кислот, щелочей, солей тяжёлых металлов. (показывает опыт: в две пробирки наливает белок, в одну приливает соляную кислоту, в другую - спирт этиловый). Делаем вывод о том, что свертывание белка при добавлении кислот или других веществ – это необратимый процесс денатурации. Денатурация происходит и в желудке, где имеется сильнокислая среда, способствующая расщеплению белков.

Существуют химические реакции, служащие для распознавания белков - это цветные реакции. Проводятся опыты: качественные реакции на белки:

Биуретовая реакция – белок + NaOH + CuSO₄ (фиолетовое окрашивание)

Ксантопротеиновая реакция – белок + азотная кислота (жёлтое окрашивание).

Химик-теоретик: Яичный желток –это кладовая химических веществ. Он содержит белки, жиры, макро- и микроэлементы, огромное количество витаминов. (Обращается к таблице)

Витамины	Макроэлементы	Микроэлементы
Витамин А: 1,1 мг Витамин А (РЭ): 1100 мкг, Витамин В1 (тиамин): 0,2 мг, Витамин В2(рибофлавин): 0,3 мг, Витамин В3 (пантотеновая кислота): 4 мг, Витамин В6 (пиридоксин): 0,5 мг, Витамин В9(фолиевая кислота): 22,4 мкг, Витамин В12(кобаламин): 1,8 мкг, Витамин D: 7,7 мкг, Витамин Н(биотин): 56 мкг, Витамин РР: 2,6892 мг, Холин: 800 мг.	Кальций: 136 мг, Магний: 15 мг, Натрий: 51 мг, Калий: 129 мг, Фосфор: 542 мг, Хлор: 146 мг, Сера: 170 мг.	Железо: 6,7 мг, Цинк: 3,105 мг, Йод: 33 мкг, Медь: 139 мкг, Марганец: 0,07 мг, Хром: 7 мкг, Молибден: 12 мкг Кобальт: 23 мкг.

Но справедливости ради надо отметить, что в состав куриного желтка входит и такое вещество, как холестерин. Это важнейшее вещество относится к группе полициклических спиртов – стеринов, к которым принадлежат некоторые половые гормоны. Кроме того, холестерин близок по строению к эргостерину – промежуточному веществу, из которого получается витамин D. Первоначально холестерин был найден в желчных камнях и поэтому был назван твёрдой желчью. Ранее холестерин был найден только у позвоночных животных, в том числе у человека, а позднее были обнаружены стерины растительного происхождения и даже бактериального. Накопление холестерина в крови приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Диетолог: В желтке яиц действительно много холестерина, однако следует отметить и то, что именно яичный холестерин наименее вредный, потому что уравновешивается лецитином, содержащемся в желтке и играющим не последнюю роль в питании нервных клеток. Сколько можно съесть яиц, чтобы холестерин, содержащийся в желтках, не превысил допустимую норму? Мы, диетологи, советуем съедать не более четырёх яиц в неделю. Количество яиц, получаемых из всех источников питания (майонез, пирожные, муссы, бисквиты), не должно превышать  10 штук в неделю. Однако, как показали многочисленные исследования, после употребления яиц уровень холестерина в крови почти не повышается. Одно большое яйцо содержит 6-8 граммов  белков и 5-7 граммов  жиров, из которых, по крайней мере, 2 грамма – насыщенные. В одном желтке яйца среднего размера находится примерно 350-400 мг. Холестерина. Считается допустимым ежедневное потребление 390 мг холестерина для мужчин и 290 мг – для женщин. Следовательно, относительно высокое содержание холестерина в яйцах должно беспокоить только людей с повышенным содержанием холестерина в крови.

Повар:Человеческое тело не может запасать белки, поэтому сбалансированное белковое питание требуется человеку каждый день. Взрослому человеку весом 82 кг требуется 79 г белка в день. Рекомендуется, чтобы при этом с белками поступало 10 - 12% всех калорий.

Блюда из яиц – одно из наиболее быстро и просто приготавливаемых блюд. Однако в прошлом отношение к ним было далеко не одинаковым. В русской национальной кухне, например, если яйца и готовили, то только как отдельное блюдо и в строго определённое время. Как пищевое сырьё для смеси с другими продуктами яйца не воспринимались. Даже в тесто их стали добавлять лишь в 19 веке по примеру французов. Как кулинарный объект яйца давно были весьма популярны во многих европейских и восточных кухнях, где их в сочетании с овощами, рыбой, фруктами использовали для приготовления самых разнообразных блюд – от супов, салатов до всевозможных суфле и напитков.

            Существовали довольно любопытные способы приготовления яиц. Древние египтяне, например, просто заворачивали яйцо в материю и вертели. Яйцо согревалось и считалось, что оно сварено всмятку. Пытались когда-то варить яйца не только в кипящей воде, но и в горячем воздухе. В Париже  был сконструирован снабжённый часовым механизмом автомат «Фаворит», который через определённое время извлекал из кипящей воды корзиночку со сваренными яйцами. Выпускались и специальные будильники, которые заводились в зависимости от требования: варка яиц всмятку, «в мешочек» или вкрутую. Сегодня мы обходимся без специальных приспособлений. Стоит опустить яйцо в кипящую подсолённую воду, и через 3-3,5 минуты кипения будет готово яйцо всмятку, через 4-4,5 минуты – «в мешочек», а через 8-10 минут – вкрутую.

Есть любопытная легенда о конкурсе на замещение вакансии придворного повара. В некотором царстве умер придворный повар. Всем желающим занять его место было предложено приготовить блюдо, состоящее из 1 кг любого продукта, 1 л воды и 1кг соли, причём ни в коем случае  оно не должно быть пересолено. Как вы думаете, что можно приготовить из такого набора? Большинство претендентов отказалось от участия в таком трудном конкурсе. Однако нашёлся смелый и сообразительный повар, который в литр воды добавил 1 кг соли и сварил 1кг яиц, разумеется, в скорлупе.

Посмотрите в таблицу, где дано содержание белка в некоторых продуктах питания.

(На столах студентов лежит таблица.)

 Проанализируйте данные из таблицы. Назовите, какие продукты, изображенные на иллюстрациях, наиболее богаты белками?

Рассказчик: Жили-были дед и баба. Была у них курочка Ряба. Раз снесла курочка яичко, да не простое, а золотое. Дед бил-бил, не разбил. Баба била-била, не разбила. Мышка бежала, хвостиком махнула, яичко упало и разбилось. Плачет дед, плачет баба, а курочка говорит им: «Не плачь, дед, не плачь, баба! Я снесу вам яичко, не золотое, а простое».

Преподаватель: Мы прослушали русскую народную сказку. Все вы верите  в сказки. Верите? Это мы сейчас проверим. Вопросы на слайде.

Для того, чтобы нам ещё больше закрепить знания по сегодняшней теме, предлагаю сыграть в игру (Приложение 1)

Предлагаю послушать интересные факты о белках:

- Изучение последовательности аминокислот в белках используют для выяснения вопроса эволюции. Молекула гемоглобина лошади отличается от соответствующего белка человека в 26 местах, свиньи – в 10 местах, а гориллы – в одном месте.

- Человеческий волос прочнее меди и может соперничать со специальными видами стали. На женской косе в 200 тысяч волосинок можно поднять груженный КАМАЗ весом 20 тонн!

- В молоке присутствует белок казеин. В желудке человека под действием особых ферментов происходит «створаживание казеина». Створоженный казеин медленнее выводится из организма, а потому полнее усваивается. Казеин высоко питателен: в нём есть почти все аминокислоты, необходимые человеку для построения собственных белков. Ещё один белок молока – лактальбумин. При кипячении молока именно он превращается в нерастворимую форму и образует на поверхности молока известную вам «пенку».

- Змеиные яды представляют собой сложные смеси полипептидов и белков и кроме токсинов, вызывающих паралич нервной системы или мышц сердца, содержат ферменты, которые способствуют разрушению белков в организме жертвы.  

Приложение 1

1 конкурс «Вопрос-ответ»

Задание: Командам предлагаю ответить на ряд вопросов. Каждой по очереди я буду задавать вопрос, если команда затрудняется ответить, то отвечает  другая команда. За правильный ответ-1 балл.

Вопросы:

1.      На какие две группы подразделяются белки? (протеины, протеиды)

2.      Какие элементы входят в состав белков? (углерод, водород, кислород, азот, сера)

3.      Какими соединениями являются белки с точки зрения химической активности? (амфотерными)

4.      Какая структура белка имеет спиралевидное состояние его полипептидной цепи? (вторичная)

5.      Какую структуру имеют не все белки? (четвертичную)

6.      Как называются белки, выполняющие каталитическую функцию? (ферменты)

7.      Какой ощущается запах при горении белков? (жженых перьев или  жженого рога)

8.      Что такое денатурация? (разрушение первичной структуры белка)

9.      Какую функцию выполняет белок гемоглобин? (транспортную)

10.   Чему подвергаются белки в процессе пищеварения? (гидролизу)

11.  Как называется реакция действия на белки азотной кислоты? (ксантопротеиновая)

12.   С помощью какой кислоты в желудке человека происходит гидролиз белков? (соляной)

13.   Молекулы белков представляют собой длинные цепи, состоящие из остатков  ὰ- аминокислот, связанных между собой связями. Какие это связи? (пептидные)

14.   Как можно отличить шерстяную нить от синтетической? (поджечь, по запаху жженого рога)

2 конкурс «Филворд»

Задание: командам предлагается найти в данной головоломке все слова, связанные с сегодняшней темой. Команда, которая справится с заданием быстрее, получит бонус-1 балл. Каждое слово один балл.

Е	Н	А	Т	У	Р	А	Ц	И	Я
Д	Г	Г	И	Б	Е	Л	О	К	Т
П	О	П	Д	Г	О	Р	М	О	Н
Р	Р	Е	Р	Е	Ц	А	Н	Н	Е
О	Е	П	О	Р	Е	П	Т	И	М
Т	Н	Т	Л	С	З	Т	Я	Т	Р
Е	И	И	И	И	Е	О	Й	Е	Е
И	Е	Д	З	Н	Т	Р	Ц	Л	Ф
Н	И	Л	У	С	Н	И	О	А	●

3 конкурс «Угадай структуру белка»

На слайде дана структура белка, нужно угадать, какая это структура. За каждую правильно названную структуру – 5 баллов.

1-третичная

2-вторичная

4 конкурс «Своими руками»

Задание: командам выдаются бусины и проволока, нужно построить первичную структуру белка. Кто быстрее и правильно построит-5 баллов.

5 конкурс «Где содержится белок?»

Задание: командам выдаются картинки с изображением и названиями продуктов, которые содержат и не содержат белки. Необходимо разложить  их в  два конверта. Каждая правильная картинка- 1 балл.

6 конкурс «Практический»

Задание: командам выдаются пробирки, в которых находятся продукты. Необходимо доказать опытным путём, что в них присутствуют белки.  На подносах необходимые реагенты.

Продукты для 1 команды: молоко, пшеничная мука, паштет, йогурт.

Продукты для 2 команды: майонез, плавленый сыр, зефир, кефир.

За данный конкурс максимум 10 баллов, если команда правильно выполнила и объяснила опыты.

7 конкурс «Кроссворд»

Задание: отгадать выданный кроссворд. За каждое правильно угаданное слово – 1 балл.

Источники:

1. Гроссе  Э.,  Вайсмантель  Х. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты. – Л.:  Химия ,1974.

2. Окорокова Ю.И., Еремин Ю.Н. Гигиена питания. – М.: Медицина, 1981.

3. Михайлов К. Крепость для птенца // Наука и жизнь. –  1998. – №3 .

4. Сайт: http://www mosmedclinic.ru

5. Сайт: http://www 1001 recept. com

6. Сайт: http://health-diet. ru

7. Ходаков Ю.В. Неорганическая химия. – М.: Просвещение, 1972.

8. Книга для чтения по органической химии / Сост. П.Ф. Буцкус. –

М.: Просвещение, 1985.