• 

  1 слайд

  БЕЛКИ
  
  интегрированный урок
  в 10 классе
  МОУ Карачихской СОШ
  
  
  Учитель биологии - Комарова Н.А.
  Учитель химии - Майорова Г.В.
  
  

• 

  2 слайд

  «Жизнь – есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка.»
  
  /Ф. Энгельс/
  

• 

  3 слайд

  Цель урока:
  расширить и углубить представления о строении, свойствах и функциях белков, продолжить развитие умений сравнивать состав и строение различных органических соединений, определять взаимосвязь строения и функций белков.
  

• 

  4 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  История открытия
  белков
  

• 

  5 слайд

  Свое название белки получили от яичного белка, который с незапамятных времен использовался человеком, как составная часть пищи.
  Согласно описаниям Плиния Старшего,
  уже в Древнем Риме яичный белок применялся в качестве лечебного средства.
  
  

• 

  6 слайд

  Однако, в отдельный класс биологических молекул белки были выделены только в XVIII веке в результате работ французского химика Антуана Фуркруа.
  В то время уже были исследованы такие белки, как яичный белок, белок крови и белок зерна пшеницы.
  
  

• 

  7 слайд

  
  
  Голландский химик Геррит Мульдер определил продукты разрушения белков — аминокислоты и для одной из них (лейцина) почти точно определил молекулярную массу.
  В 1836 Мульдер предложил первую модель химического строения белков.
  

• 

  8 слайд

  Термин «протеин»
  для обозначения
  подобных
  молекул был
  предложен в 1838 году
  сотрудником Мульдера
  
  Якобом Берцелиусом.
  
  
  
  
  
  
  

• 

  9 слайд

  В 1894 году немецкий физиолог Альбрехт Коссель выдвинул теорию, согласно которой именно аминокислоты являются основными структурными элементами белков.
  
  

• 

  10 слайд

  Немецкий химик Эмиль Фишер – основоположник химии белков экспериментально доказал, что белки состоят из аминокислот, за что в 1902 г. был удостоен Нобелевской премии.
  1853-1919г.г
  

• 

  11 слайд

  В 1888г. – один из основоположников отечественной биохимии, Александр Яковлевич Данилевский исследовал химическое строение и обмен белков. На основании своих опытов впервые предложил теорию строения белковой молекулы и первую научную классификацию белков мозга.
  
  
  1838-1923г.г.
  

• 

  12 слайд

  Джеймс Самнер (американский химик) экспериментально доказал, что фермент уреаза является белком, в связи с чем, в 1926 г. роль белков была общепризнана.
  

• 

  13 слайд

  Первым ученым, который смог успешно предсказать вторичную структуру белков в 1933 году считается по праву Лайнус Полинг (американский химик, лауреат Нобелевской премии)
  

• 

  14 слайд

  
  Определение аминокислотной последовательности первого белка — инсулина принесло Фредерику Сенгеру Нобелевскую премию по химии в 1958 году.
  

• 

  15 слайд

  Первые трёхмерные структуры белков гемоглобина и миоглобина были получены методом дифракции рентгеновских лучей, соответственно, Максом Перуцем и Джоном Кендрю в 1958 году, за что в 1962 году они получили Нобелевскую премию по химии.
  

• 

  16 слайд

  
  В 1980-ых годах XX века были получены структуры белков с помощью ЯМР (ядерного магнитного резонанса)
  

• 

  17 слайд

  В последние годы в образовании белков достигнуты значительные успехи. Появились планы производства синтетических белков в крупных промышленных масштабах в качестве ценных кормов для животных
  Комбикормовый мини-завод
  

• 

  18 слайд

  Кроме того, одна из главных задач органической химии – это создание синтетической пищи и для человека. Важнее всего получать именно белки, т.к. их недостаток в пище – невосполним и опасен для здоровья.
  

• 

  19 слайд

  В нашей стране в этом направлении работал академик А.Н.Несмеянов с сотрудниками Института элементарных соединений, которым удалось получить синтетическую белковую икру и мясоподобную пищу, более дешевые, чем природные и, не уступающие им по качеству.
  1899-1980
  

• 

  20 слайд

  В настоящее время Банк данных о белках (Protein Data Bank) содержит уже более 40 000 структур белков.
  В 21 веке исследование белков перешло на качественно новый уровень, когда исследуются не только индивидуальные очищенные белки, но и их модификации. Эта область биохимии получила название протеомики.
  
  

• 

  21 слайд

  Элементный состав белков
  

• 

  22 слайд

  Состав белков
  углерод – 50-55%,
  кислород – 21-24%,
  азот – 15-18%,
  водород – 6–7%,
  сера – 0,3-2,5%
  
  В состав некоторых белков входят:
  железо, медь, бром, марганец…
  

• 

  23 слайд

  Молекулярная масса белков
  
  

• 

  24 слайд

  Полимеры
  ПРИРОДНЫЕ
  Крахмал
  Целлюлоза
  Каучук
  Канифоль
  Белки
  
  ИСКУССТВЕННЫЕ
  Полиэтилен
  Полипропилен
  Вискоза
  Пенопласт
  Капрон
  

• 

  25 слайд

  Аминокислоты
  - это органические вещества, содержащие в своем составе одновременно амино- и карбоксильную группы.
  
  
  

• 

  26 слайд

  
  
  
  ОБЩАЯ ФОРМУЛА АМИНОКИСЛОТ
  В аминокислотах выделяют 2 функциональные группы:
  H2N - CH - COOH
  
  R
  1.Аминогруппа 2.Карбоксильная группа
  Радикал ( они разные
  у всех аминокислот)
  
  

• 

  27 слайд

  Синтез дипептида
  

• 

  28 слайд

  ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ
  Между остатком аминогруппы –NH- одной молекулы аминокислоты и остатком карбоксильной группы –СО- другой молекулы образуется связь, называемая пептидной.
  
  

• 

  29 слайд

  СТРУКТУРЫ БЕЛКОВ
  Порядок чередования аминокислотных звеньев в полипептидной цепи определяет первичную структуру белка.
  
  

• 

  30 слайд

  Серповидноклеточная анемия
  Молекула гемоглобина
  Нормальный эритроцит
  Серповидный эритроцит
  

• 

  31 слайд

  ВТОРИЧНАЯ структура
  Вторичная структура — пространственная конфигурация, которую принимает полипептидная цепь.
  

• 

  32 слайд

  ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
  Третичная структура — пространственная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль полипептидная цепь.
  
  
  

• 

  33 слайд

  ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
  Взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса.
  

• 

  34 слайд

  БЕЛКИ
  - это сложные азотсодержащие природные полимеры, построенные из α-аминокислот.
  
  

• 

  35 слайд

  СВОЙСТВА БЕЛКОВ
  Белки – бело-желтые порошки, полученные при постепенном осаждении.
  Растворимость.
  Разложение.
  Денатурация – нарушение природной структуры белка.
  Денатурация может быть вызвана изменением температуры, обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами и другими воздействиями. Вначале разрушается самая слабая структура – четвертичная, затем третичная, вторичная и при наиболее жестких условиях – первичная… Самый известный случай денатурации белка в быту — это приготовление куриного яйца
  
  

• 

  36 слайд

  ДЕНАТУРАЦИЯ
  ОБРАТИМАЯ НЕОБРАТИМАЯ
  Если сохранена Если первичная
  первичная структура
  структура разрушена
  (РЕНАТУРАЦИЯ)
  Ренатурация широко используется в медицинской и пищевой промышленности для приготовления медицинских препаратов, например вакцин и сывороток, для получения пищевых концентратов, сохраняющих в высушенном виде свои питательные функции.
  
  
  
  
  
  

• 

  37 слайд

  5. Амфотерность белков
  Эти дополнительные, сохраняющиеся в макромолекуле группы и обусловливают амфотерные (основные и кислотные) свойства белков. + Белок +
  щелочь кислота
  NaOH HCl
  Амфотерные свойства
  Затрачиваются на образование пептидных связей, т.е. ДИАМИНОКАРБОНОВЫЕ и АМИНОДИКАРБОНОВЫЕ кислоты
  - NH2
  - С = O
  I
  OH
  Может ли белок проявлять кислотные или основные свойства?
  Если больше групп
  - С = O
  I - кислотные свойства.
  OH
  Если больше групп - NH2
  - основные свойства
  

• 

  38 слайд

  ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА (ВСО)
  КРОВЬ
  ЛИМФА
  ТКАНЕВАЯ ЖИДКОСТЬ
  Амфотерность белков имеет большое биологическое значение. ВСО имеет относительное постоянство физико-химического состава.
  Белки поддерживают реакцию ВСО на нужном (близком к нейтральному) уровню.
  РН ͂ 7
  

• 

  39 слайд

  6. Цветные реакции
  Ксантопротеиновая реакция
  
  
  
  
  t
  БЕЛОК + HNO3(конц) → желтое окрашивание
  

• 

  40 слайд

  Фенилкетонурия
  
  Заболевание связано с нарушением метаболизма  аминокислот, главным образом фенилаланина. Сопровождается накоплением фенилаланина и его токсических продуктов, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС, проявляющемуся, в частности, в виде нарушения умственного развития.
  Диагностика заболевания:
  Капнуть на мокрую пеленку новорожденного HNO3: если появляется желтое пятно - ребенок болен (лечение – введение недостающего фермента).
  Ксантопротеиновая реакция используется для клинической диагностики этого наследственного заболевания.
  

• 

  41 слайд

  БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ
  Белок + NaOH + CuSO4 сине-фиолетовое
  окрашивание
  

• 

  42 слайд

  Выделение казеиногена из молока
  Молоко + CH3COOH (конц.) белый
  осадок
  белка
  

• 

  43 слайд

  8. ГИДРОЛИЗ
  - разрушение первичной структуры белка. В лабораторных условиях этот процесс проводится в присутствии кислот и щелочей.
  
  

• 

  44 слайд

  СВОЙСТВА БЕЛКОВ
  Белки – бело-желтые порошки, получаемые при постепенном осаждении при низких температурах, избегая действия сильных кислот и щелочей.
  Растворимость.
  Денатурация (ренатурация).
  Разложение.
  Амфотерность.
  Цветные реакции.
  Реакции осаждения белков.
  Гидролиз.
  
  

• 

  45 слайд

  ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
  

• 

  46 слайд

  ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
  Кератин – белок, входящий в состав волос,  ногтей, шерсти, перьев, игл, рогов, когтей, копыт животных.
  Фиброин – белок (ГЛИ+АЛА+ТИР+СЕР), выделяемый паукообразными и некоторыми насекомыми, составляющий основу нитей паутины и коконов насекомых, в частности - шелка тутового шелкопряда.
  Коллаген – белок, составляющий основу соединительной ткани организма, обеспечивающий ее прочность и эластичность.
  1.СТРОИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ
  

• 

  47 слайд

  ПЕПСИН
  
  Желудочный сок + белок вареного яйца
  Выдерживаем 40мин. При t◦ =+39 ◦C
  
  
  Хлопья белка постепенно тают , растворяясь полностью
  
  Крахмал → глюкоза
  Распад
  фермент АМИЛАЗА
  2. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ (ФЕРМЕНТАТИВНАЯ) ФУНКЦИЯ
  ЛЮБОЙ ФЕРМЕНТ – БЕЛОК !!!
  

• 

  48 слайд

  Д/З Лабораторная работа
  «Роль фермента каталазы в клетке»
  
  Ферменты – это специфические белки, которые присутствуют во всех живых организмах и играют роль биологических катализаторов.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  .
  Вывод: о роли фермента каталазы в биохимических реакциях клетки и условиях, влияющих на их активность
  

• 

  49 слайд

  Гемоглобин в крови доставляет кислород в клетки тела
  животных и человека,
  не подвергая его химическим
  изменениям
  3. ТРАНСПОРТНАЯ ФУНКЦИЯ
  

• 

  50 слайд

  БЕЛКИ-АНТИТЕЛА – для обезвреживания чужеродных веществ.
  
  
  На основе ЗАЩИТНОЙ ФУНКЦИИ создана отрасль науки, названная иммунологией.
  4. ЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИЯ
  

• 

  51 слайд

  ФИБРИЛЛЫ – нитевидные белковые структуры в тканях (коллагеновые волокна, мышечные фибриллы, нервные нейрофибриллы и пр.)
  5. ДВИГАТЕЛЬНАЯ (сократительная )ФУНКЦИЯ
  

• 

  52 слайд

  Белки выполняют
  энергетическую функцию:
  при расщеплении
  1 г белка
  освобождается
  17,6 кДж
  
  6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
  

• 

  53 слайд

  Гормоны белковой либо пептидной природы:
  инсулин,
  глюкагон
  гормоны
  гипофиза.
  РЕГУЛЯТОРНАЯ ФУНКЦИЯ
  

• 

  54 слайд

• 

  55 слайд

  ВАЖНЕЙШИЕ ИСТОЧНИКИ БЕЛКОВ (в 100 гр)
  Продукты Содержание белка, гр.
  Соя 34
  Сыр 30
  Грибы 27
  Горох 19,7
  Фасоль 19,6
  Мясо 14-20
  Творог 14-18
  Греча 12,6
  Орехи 16-18
  Рыба 12-16
  Яйца 10,8
  Хлеб 5-10
  Молоко 5
  Картофель 1,7
  
  

• 

  56 слайд

  ПОТРЕБНОСТЬ В БЕЛКАХ
  

• 

  57 слайд

  Содержание белка в некоторых тканях (после обезвоживания органа):
  Мышцы – 80%;
  Почки – 72%;
  Кожа – 63%;
  Печень – 57%;
  Мозг – 45%;
  Жировая ткань, кости, зубы – 14 – 28%;
  Семена растений – 10 – 15 %;
  Стебли, корни, листья – 3% - 5%
  Плоды – 1-2%
  
  

• 

  58 слайд

  ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА в МОЧЕ
  Проба с кипячением
  2 мл профильтрованной мочи нагреть в пробирке до кипения. (Образовавшийся при этом осадок – белок или фосфаты).
  К горячему раствору по каплям (1-3) добавить 1% р-р уксусной кислоты.
  Если это – белок, осадок свертывается и оседает на дно, если осадок зависит от фосфатов, он растворяется при подкислении мочи.
  Избегать избытка кислоты!
  Заболевание - ПРОТЕИНУРИЯ
  

• 

  59 слайд

  ВЫВОДЫ ПО УРОКУ
  Белки – это высшая форма развития органических веществ.
  Белки – это сложные природные азотсодержащие полимеры, построенные из остатков α-аминокислот.
  Остатки α-аминокислот связаны пептидными (амидными) связями.
  Белок обладает 4 уровнями организации:
  - первичная;
  - вторичная;
  - третичная;
  - четвертичная.
  Денатурация - разрушение вторичной и третичной структур белка, – потеря белками биологической активности.
  Функции белков: строительная, каталитическая, транспортная, защитная, двигательная, энергетическая, регуляторная.
  
  
  
  
  
  

• 

  60 слайд

  СОСТАВЛЕНИЕ СИНКВЕЙНА
  Синквейн (с фр.) – «пять строк», пятистрочная строфа нерифмованного стихотворения.
  Работа над созданием синквейна является одним из эффективных методов развития образной речи, который позволяет быстро получить результат.
  Синквейн – концентрация знаний, ассоциаций, чувств; сужение оценки явлений и событий, выражение своей позиции, взгляда на событие, предмет.
  Правила составления синквейна
  1. Одно слово, обычно существительное, отражающее главную идею; 
  2. Два слова, прилагательные, описывающие основную мысль; 
  3. Три слова, глаголы, описывающие действия в рамках темы; 
  4. Фраза из нескольких слов, показывающая отношение к теме; 
  5. Слово или несколько слов, связанные с первым, отражающие сущность темы.
  Пример синквейна
  1. АМИНОКИСЛОТЫ
  2. НЕЗЕМЕНИМЫЕ, АМФОТЕРНЫЕ
  3. СОЕДИНЯЮТСЯ, РАСТВОРЯЮТСЯ, ПЛАВЯТСЯ
  4. ПРОЯВЛЯЮТ СВОЙСТВА АМИНОВ И КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
  5. МОНОМЕРЫ БЕЛКОВ
  
  

• 

  61 слайд

  ТЕСТОВАЯ РАБОТА
  

• 

  62 слайд

  ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
  Составить синквейн к слову «белки»
  д/з лабораторная работа
  «Роль фермента каталазы в клетке»
  По учебникам:
  - биологии 10-11 кл (§ 4)
  - химии
  10 кл. (§ 17)
  Конспект в
  тетради.
  
  

Краткое описание материала