Урок-презентация по химии на тему "Характеристика белков как биологических полимеров"

• 1 слайд

  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…
  
  С. Я. Надсон.
  
  
  
  
  
  

• 2 слайд

  Где же граница между живым и неживым?
  Как разгадать великую тайну возникновения живого?
  Что такое жизнь?
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  ЖИЗНЬ И БЕЛОК - понятия… взаимосвязанные.
  
  
  
  
  
  

• 3 слайд

  Характеристика белков
  
  как биологических полимеров.
  
  
  Урок по химии
  для учащихся 11 кл.
  Автор Наумова Г. В.
  Средняя школа №78.
  
  
  
  
  
  

• 4 слайд

  Химический состав организма человека.
  
  
  
  
  
  Если не считать «самого удивительного вещества» - воды, то вся деятельность организма связана с белковыми веществами.
  

• 5 слайд

  I. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ.
  
  Почему при исключении из рациона белкового компонента у
  живых организмов наблюдаются патологические явления?
  

• 6 слайд

  Белки - ферменты (биокатализаторы).
  Белки – ферменты обладают пока не достигнутой ни в одном химическом производстве «производительности труда».
  
  

• 7 слайд

  Более 2000
  Оксидазы
  Гидролазы
  Изомеразы
  
  
  Лиазы
  Синтеазы
  Трансферазы
  ? Какова роль биоферментов в организме?
  Предположите, какова функциональная
  направленность каждой группы биоферментов?
  
  

• 8 слайд

  Белки - транспортеры
  Белки выполняют и транспортную функцию. Так, например, белок крови гемоглобин соединяется с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин.Оксигемоглобин разносится по всем клеткам тела и там отдает кислород, превращаясь снова в гемоглобин.
  

• 9 слайд

  Белки – средство защиты организма.
  Белки выполняют и защитную функцию: в ответ на введение в организм чужеродного белка
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  ? Миллионы человеческих жизней было спасено от оспы, бешенства, полиомиелита, лихорадки и других болезней. Каким образом медицина предупреждает данные инфекционные заболевания?
  

• 10 слайд

  
  Белки – строительный материал.
  Примерное содержание белков в сухой массе различных органов (в %).
  мышцы кости печень кожа
  80 28 57 63
  
  Белки образуют соединительную ткань, мышцы, покровы, выполняют роль каркаса для клеточных и надклеточных структур.
  
  

• 11 слайд

  Энергетические функции белка.
  Белок (1г) → …….. → Аминокислоты →
  СО2+Н2О+NH3+Q (17,6кДж)
  ? Является ли белок основным источником энергии?
  
  При распаде 1 г белка выделяется 17.6 кДж энергии, но используется эта энергия только тогда, когда истощаются другие источники.
  
  
  

• 12 слайд

  Сократительные функции белка.
  Сократительные белки - единственная в мире эффективная «машина» непосредственно преобразующая химическую энергию в механическую. Сократительные белки есть в ресничках и жгутиках бактерий , в основании листьев мимозы, в мышцах животных организмов.
  

• 13 слайд

  Рецепторная функция белка.
  Механизм действия органов чувств, передача сигналов по нервным волокнам, управление процессами обмена веществ клетки и организма на молекулярном уровне обусловлены сигнальной, рецепторной функцией белка.
  

• 14 слайд

  ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
  Ферментативная
  >2 тыс. ферментов
  
  транспортная
  Регуляторная
  (гормон роста)
  Сократительная
  Защитная
  Антитела
  Иммуноглобу-
  лины
  Структурная
  (Кератин)
  Энергетическая
  1г.Б--17кДжЕ.
  Токсины
  Запасные
  Антибиотики
  рецепторные
  10¹º - 10¹²
  

• 15 слайд

  
  
  ? От чего же зависит многообразие функций белков и их особая роль в жизненных процессах?
  
  II.Состав и строение белков.
  
  
  

• 16 слайд

  
  
  
  Ни одно вещество химики не изучали так долго, как белки, прежде чем удалось разгадать их строение. От первых шагов на пути познания состава белков до расшифровки структуры прошло более
  200 лет!
  Со временем элементный состав белков был уточнен
  

• 17 слайд

  
  
  В начале ХХ в стало известно, что молекулы белков построены из аминокислот
  
  
  
  
  
  
  В составе белков обнаружено около 20 аминокислот, восемь из них незаменимы для человека, т.е. они не синтезируются человеческим организмом.
  Молекула глицина (аминоуксусная кислота)
  

• 18 слайд

  
  
  Сравните состав и строение приведенных ниже аминокислот
  

• 19 слайд

  
  
  H H O H
  l l ll ll
  R ― C ― N ~ ? ~ С ― С ― R I
  l \ l l
  COOH H OH NH2
  
  Предположение о том, что аминокислоты в белках соединяются при взаимодействии карбоксильной группы СООН и аминогруппы NН2 было высказано в 1888г русским ученым А.Я.Данилевским
  1838 - 1923
  

• 20 слайд

  
  
  Позднее немецкий химик Э.Фишер выяснил, как построены молекулы белков и доказал пептидную теорию строения белков.
  1852 - 1919
  

• 21 слайд

  
  
  
  Пептидная связь.
  Связь между аминокислотами получила название пептидной связи , а образующиеся соединения – пептидами.
  
  NН2-СН2-С-N-СН-С-N-СООН
  Н СН3 Н
  О О
  Трипептид глицилаланинглицин
  

• 22 слайд

  В настоящее время известно, что каждый белок имеет свою строгую последовательность аминокислотных звеньев. Последовательность аминокислотных звеньев в полипептидной цепи называется первичной структурой белковой молекулы.
  Первичная структура белка
  

• 23 слайд

  
  
  ? Какой единый принцип лежит в основе построения первичной структуры?
  К какому классу органических веществ можно отнести белки?
  В чем причина многообразия белков?
  Сколько трипептидов может быть получено путем различного сочетания трех различных аинокислотных остатков?
  По аналогии примера получите трипептид глицилаланинтистеин, пользуясь таблицей аминокислот.
  
  
  
  
  

• 24 слайд

  
  
  ? Можно ли предположить функциональные нарушения свойств белка, если изменится последовательность звеньев аминокислот в полимерной цепи?
  Изменение структуры белка приводит к нарушению его функций. У человека пораженного серповидной анемией, эритроциды крови имеют форму серпа и неспособны переносить кислород. Оказалось, аминокислотный состав белка больных людей отличен от гемоглабина здорового человека.
  Участок гемоглабина здорового человека
  …Вал. Гис. Лей. Тре. Про. Глу. Глу. Лиз…
  … Вал. Гис. Лей. Тре. Про. Вал. Глу. Лиз…
  Участок гемоглобина больного серповидной анемией
  
  Первичная структура определяет биологическую активность белка.
  
  

• 25 слайд

  характеризуется пространственной конфигурацией , которую принимает молекула белка. Наиболее часто это спираль, которую удерживают водородные связи, образующиеся между карбонильной и аминогруппами на разных витках спирали. На один виток спирали приходится 3,6 аминокислотных остатка.
  Вторичная структура белка
  

• 26 слайд

  Это реальная трехмерная конфигурация закрученной спирали, образующей глобулы (клубки) или фибриллы(волокна).В образовании структуры играют роль различные взаимодействия: водородные, ионные, гидрофобные, а также дисульфидные мостики и сложноэфирные связи. Полярные гидрофильные радикалы, выступая наружу глобулы, обеспечивают биологическую активность белка.
  Третичная структура белка
  

• 27 слайд

  Устанавливается взаимодействие между несколькими макромолекулами (глобулами)
  
  Четвертичная структура белка.
  

• 28 слайд

  
  
  ? Чем отличаются вторичная и третичная структура от первоначальной? В чем их необходимость?
  Как решается противоречие между длинными цепями первичной структуры и компактными сферическими глобулами белка?
  
  
  Белки – это высшая, самоорганизующаяся форма развития вещества, в которой первичная структура определяет его биологическую активность.
  

• 29 слайд

  
  
  
  Свойства белков.
  Задания для групп:
  Прочитайте текст учебника
  Создайте опорный конспект по заданному вопросу.
  Выполните по инструкции эксперимент.
  Ответьте на дополнительные вопросы.
  Приготовьтесь к комментарию изученного.
  
  

• 30 слайд

  
  
  Общие свойства белков.
  
  ↑ Mr > ? инсулин 5700
  альбумин 36000
  миозин 50000
  
  Р Н
  
  ↑ гидрофильные свойства
  

• 31 слайд

  
  
  
  Инструкция к эксперименту 1 группы.
  Реактивы: белок куриного яйца, 150мл воды, пробирка, спиртовка, держатель, спички.
  
  Алгоритм:
  Белок куриного яйца растворить в воде.
  В пробирку налить 4 – 5мл раствора белка и нагреть до кипения, объяснить явление.
  Охладить содержимое пробирки, разбавить водой в два раза.
  
  ? Почему раствор белка при нагревании мутнеет?
  Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется при охлаждении и разбавлении водой?
  
  
  

• 32 слайд

  
  
  
  Инструкция к эксперименту 2 группы.
  Реактивы: раствор белка, раствор сульфата меди (II), вода.
  Алгоритм:
  К раствору белка добавить раствор сульфата меди (можно использовать другие соли тяжелых металлов) .
  Пронаблюдать изменения, отнести их к определенным свойствам.
  Добавить воды.
  Объяснить результат опыта.
  ? Можно ли использовать белки как противоядие при отравлениях?
  
  
  
  

• 33 слайд

  
  
  
  Качественные (цветные) реакции на белок
  биуретовая.
  
  O H NAOH р.
  ll l СиSO4 р.
  ― С―N―
  
  ксантопротеиновая
  
  
  
  ―NO2 HNO3 р.
  
  

• 34 слайд

  
  
  
  Инструкция к эксперименту 3 группы.
  Проведение биуретовой реакции – распознавание в молекуле белка пептидных групп.
  Реактивы: 2 мл раствора белка, 2 мл 10%-го раствора гидроксида натрия, 2 – 3 капли раствора сульфата меди (II).
  Алгоритм:
  К раствору белка добавить столько же раствора гидроксида натрия.
  К смеси прилить 2 – 3 капли раствора сульфата меди (II).
  Пробирку встряхнуть и наблюдать изменение цвета.
  
  

• 35 слайд

  
  
  
  Проведение ксантопротеиновой реакции – нитрование бензольных ядер, находящихся в составе радикалов, молекул, белка.
  Реактивы: 2 мл раствора белка, 0,5 мл концентрированного раствора азотной кислоты.
  Оборудование: пробирка, держатель, спиртовка, спички, пипетка.
  Алгоритм:
  Прилить в пробирку 2 мл раствора белка.
  Добавить по каплям 0,5 мл раствора азотной кислоты (конц.).
  Нагреть пробирку.
  Наблюдать изменение цвета.
  ? Каково значение качественных реакций белка?
  

• 36 слайд

  
  
  
  Гидролиз белка.
  Вопросы для обсуждения в 4 группе:
  В чем состоит сущность гидролиза?
  По каким связям происходит разрушение молекул белка при гидролизе?
  Являются ли эти реакции обратимыми?
  Чем обусловливается биологическая ценность белка?
  Попытайтесь разобраться с принципом реакции гидролиза и закончите данную реакцию:
  О Н О Н
  ll l ll l
  NH2 ― CH2 ― C ― N ― CH ― C― N ― CH ― COOH →
  l l
  CH3 CH2 ―SH (или ОН)
  
  

• 37 слайд

  ЖЕЛУДОК
  КИШЕЧНИК
  Слизистая
  тонкого
  кишечника
  ПЕЧЕНЬ
  КЛЕТКИ
  ОРГАНОВ
  Расщепление белков до мелких полипептидов
  Расщепление полипептидов до аминокислот
  Всасывание аминокислот
  
  Синтез новых белков
  Расщепление аминокислот до углекислого газа, воды, аммиака и мочевой кислоты
  Этапы гидролиза белка в организме.
  5 группа.
  

• 38 слайд

  
  
  
  Задание для парной работы.
  I. Эксперимент: Обнаружение белков в мясном бульоне.
  Реактивы: кусочки мяса, вода, 10% раствор гидроксида натрия, 2 – 3 капли раствора сульфата меди(II) или 0,5 мл раствора концентрированной азотной кислоты.
  Оборудование: пробирки, спиртовка, спички, воронка, марля.
  Алгоритм:
  Поместить в пробирку кусочки мяса.
  Залить их водой.
  Нагреть пробирку и кипятить 2 – 3 мин для получения бульона.
  Через марлю и воронку отфильтровать бульон в другую пробирку.
  Определить белок в бульоне с помощью …… реакции.
  Сделать вывод о результатах опыта.
  
  
  
  

• 39 слайд

  
  
  
  
  
  Вопросы для обсуждения.
  
  В чем причина образования пены на поверхности мясных бульонов, жареных мясных и рыбных изделий?
  Почему при тепловой обработке мяса и рыбы происходит уменьшение массы готового продукта?
  Почему крапива вызывает раздражение на коже?
  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?
  
  
  
  
  

• 40 слайд

  
  
  
  II. Эксперимент: Отличить натуральную шерсть от исскусственной.
  Реактивы: полоски тканей, концентрированная азотная кислота.
  Оборудование: предметные стекла, пипетка.
  Алгоритм:
  На предметные стекла разложить полоски ткани.
  Пипеткой перенести по одной капли азотной кислоты ( концентрированная) .
  Пронаблюдать изменение цвета.
  Объясните наблюдаемые явления на основе предыдущих опытов.
  

• 41 слайд

  
  
  
  Вопросы для обсуждения.
  
  Почему при попадании капли лимонного сока в молоко оно быстро скисает?
  Зачем маринуют мясо для шашлыка?
  Можно ли пищевые белки заменить другими компонентами рациона, например жирами и углеводами, и при этом обеспечить важнейшие процессы в организме?
  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.
  

• 42 слайд

  
  
  
  
  Домашнее задание.
  
  Соберите информацию о продуктах питания, имеющих полноценное белковое содержание.
  

• 43 слайд

  
  
  Прокомментируйте следующее определение жизни: «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 сама жизнь, что приводит к разложению белка».
  (Ф.Энгельс. «Антидюринг»)
  

Краткое описание документа:

Урок по химии «Характеристика белков как биологических полимеров» рассчитан на 2 часа. Урок состоит из следующих разделов:

1 урок:

I.Функции белков (учащиеся подробно повторяют из курса биологии функции белков)

II.Состав и строение белков (учащимся объясняется, что разнообразие функций обусловлено сложным строением белков).

2 урок

III.Свойства белков (используя фронтальную, групповую, парную работу, эксперимент учащиеся изучают свойства белков и обобщают их).