Белки – жизнь

Интегрированный урок биологии и химии.

Учебно-воспитательные цели:

1. 
   Расширить и конкретизировать знания о белках, полученных на уроках химии и биологии.
   
2. 
   Найти ответ на проблемный вопрос:
   

«Почему понятие белок отождествляется с понятием жизнь?»

3. 
   Сформировать познавательный интерес учащихся к предметам, развить творческое мышление.
   

Методы: словесный, наглядно-экспериментальный, поисковый.

Оборудование: таблицы, схемы, рисунки, реактивы для проведения опытов.

План урока

1. 
   Введение
   

Вспомним!

2. 
   Состав и строение белков
   

А) историческая справка;

Б) сообщения учащихся.

3. 
   Структурная классификация белков – сообщения учащихся.
   
4. 
   Физико-химические свойства белков (учащиеся проводят опыты).
   
5. 
   Проводим тестирование.
   
6. 
   Классификация белков по функциям
   

А) историческая справка;

Б) сообщения учащихся.

7. 
   Продолжение тестирования.
   
8. 
   Значение белков и ферментов (сообщения учащихся).
   
9. 
   Выводы.
   

Ход урока

1. 
   Введение
   

Ученик: 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

Учитель биологии: Эти строки позволяют задуматься над вопросом, который всегда волновал людей: Что такое жизнь?

В течение веков копились наблюдения, проводились исследования, создавались теории. Одни послужили основой новых исследований, другие – гибли ввиду своей несостоятельности. Наука 19 века еще не могла видеть всей глубины изучаемого процесса, но накопила достаточно экспериментального материала, чтобы дать следующее определение жизни:

«Жизнь – есть способ существования белковых тел…»

Определение, данное Ф. Энгельсом в работе «Антидюринг», позволяет задуматься над вопросом:

«Как современная наука представляет процесс жизни?»

Ожидаемый ответ учащихся:

- Жизнь – это переплетение сложнейших химических процессов взаимодействия белков между собой и другими веществами.

Логично возникает новый вопрос:

«Не устарело ли определение жизни, данное Энгельсом более 100 лет назад?»

Ответ учащихся:

- Нет, современная наука расширила, углубила и наполнила определение жизни новыми представлениями.

Вы изучали белки отдельно на уроках биологии и химии. Поэтому цель сегодняшнего интегрированного урока, обобщить знания о белках, приоткрыть дверь научного познания жизни и понять, что жизнь и белки неразрывно связаны. А значит, чтобы ответить на вопрос, что такое жизнь, нам надо вспомнить, что такое белки?

Проблемный вопрос урока: «Почему понятие белок отождествляется с понятием жизнь?»

Учитель химии продолжает урок:

Ребята! Вам заранее были предложены (вывешены в кабинетах) вопросы для повторения. Сейчас вы можете проверить себя, насколько хорошо вы это сделали. Отметьте знаком «+» те вопросы, которые вы знаете хорошо и знаком «-» те, на которые вы затрудняетесь ответить.

Отвечайте честно, это никак не повлияет на ваше оценку.

А теперь в ходе урока, благодаря сообщениям товарищей, коллективного обсуждения, постарайтесь восполнить проблемы.

2. 
   Вспомним: состав и строение белков.
   

Историческая справка:

«Вещества белковой природы известны с древних времен. Начало их изучения положено в середине 18 века итальянцем Я. Беккари, но только через 100 лет ученым удалось систематизировать свойства изученных белков, определить их атомный состав и сделать вывод о том, что белки – это главный компонент живых организмов. Затем из белков – гидролизаторов были получены продукты неполного расщепления и возникли различные гипотезы о строении белков, которые имеют чисто исторический интерес. Постепенно умами ученых овладевает идея: молекула белка построена из конечных продуктов белкового распада – аминокислот. Немецкий химик Эмиль Герман Фишер первым выяснил, как устроены молекулы белка, и заложил основы химического синтеза. В начале 60-х годов 19 века пептидная теория Фишера была доказана, венцом доказательств стал синтез полипептида, состоящего из 18 аминокислот.

Учащиеся делают сообщения о строении и составе и строении белков:

Вывод: итак, мы вспомнили, что состав и строение белков разнообразно. Белки – природные полимеры, принадлежность к которым подтверждаются высокой молекулярной массой.

Итак, строение белков характеризуется разнообразием группировок, входящих в составляющие их аминокислот ы, большим размером молекул, сложной пространственной формой и поверхностью. Причем в организации более высоких структур белка исполнительная роль принадлежит первичной структуре.

Все это обуславливает специфичные свойства белков.

Переходим к вопросу о структурной классификации белков (сообщения учащихся об уровнях структурной организации белков с использованием таблицы).

Физико-химические свойства белков.

Свойства белков определяются длиной и способом укладки полипептидной цепи и природой не пептидных включений.

Учащиеся делают сообщения и ставят опыты

Опыт 1. Растворимость белков.

В пробирки с водой 15-20 мл. на кончике скальпеля добавить аминокислоты (глицин, лизин иди др.). Содержимое перемешать, опустить в каждую пробирку по кусочку лакмусовой бумаги. Наблюдать качественные реакции, указывающие на свойства выбранных кислот.

Опыт 2. Осаждение белков.

Осторожно отделить белки куриного яйца и поместить его в стакан. Добавить 15 мл. воды и хорошо перемешать. Разлить в 4 пробирки, добавить в одну 2 капли 1% уксусной кислоты, в другую поваренную соль, в третью - сернокислый аммоний, четвертая – контрольная. Наблюдать за образованием осадков.

Учитель биологии. Проводим первый этап тестирования и переходим к вопросу «Классификация белков по функциям».

Историческая справка:

«По современным данным, в ходе эволюции появилось

10¹⁰- 10²⁰ различных белков, встречающихся примерно у

1,2 млн. видов живых организмов – от вирусов до человека. Однако у каждого отдельного вида числа их значительно меньше. Количество белков характеризует степень сложности организмов. Если в кишечной палочке их 3 тысячи, то в организме человека более 5 млн.»

Сообщения учащихся о функциях белков.

Среди многочисленных функций белков особое место занимает ферментативная, обеспечивающихся процессы обмена и превращения веществ и энергии.

Сообщение учащихся о ферментах.

Учитель химии. Продолжаем тестирование.

Значение белков и ферментов.

Из рассмотрения биологических функций белков и ферментов 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, и широко используются в промышленности, медицине, с/х и, конечно, в науке. (Демонстрация таблицы)

Заключение.

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 отдельного организма. Благодаря белкам осуществляются все жизненно важные процессы, как в клетке, так и в целом организме.

Человеку всегда хотелось чуда. Одним из чудес остается возникновение жизни, превращение неживой материи в живой организм.

Сегодняшнее учебное занятие дало вам возможность «приоткрыть дверь» научного познания жизни и понять, что жизнь и белок неразрывно связаны.

В ходе нашего урока мы нашли ответ на вопрос « Почему понятие «белок» отождествляется с понятием «жизнь»?»

Насколько многообразен белок, настолько сложна, загадочна и многолика сама жизнь.

В качестве лирического завершения урока опять звучат строки стихов С.Я. Надсона:

Вот жизнь, что сфинкс! Закон ее – мгновенье,

И нет среди людей такого мудреца,

Кто смог сказать толпе, куда ее движенье,

Кто мог бы уловить черты ее лица.

То вся она – печаль, то вся она приманка,

То вся в нем блеск и свет, то вся позор и тьма,

Жизнь – это Серафим и пьяная Вакханка,

Жизнь – это океан и тесная тюрьма.

ЛИСТ УЧЕТА ЗНАНИЙ

По теме «БЕЛКИ – ЖИЗНЬ»

Состав и строение	Структура и классификация	Физико-химические свойства	Проводимые тестирования	Классификация по функциям	Значение белков и ферментов	Химико-биологический диктант

ТЕСТ ПО ТЕМЕ: «БЕЛКИ»

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

I уровень

1. 
   Выберите схему, соответствующую первичной структуре белка.
   

2. 
   Определите термин, не подходящий по смыслу «полимер»:
   

А) нуклеотид; Б) мономер; В) дипептид.

3. 
   Процесс разрушения структурной организации белковой молекулы:
   

А) гидролиз; Б) денатурация; В) ренатурация.

II уровень

1. 
   Какие структуры реализуют биологическую активность белка?
   

А) радикалы; Б) полипептид; В)химические связи.

2. 
   В образовании какой структуры принимают участие дисульфидные мостики:
   

А) вторичной; Б) первичной; В) третичной.

3. 
   При денатурации происходит разрушение структуры:
   

А) вторичной; Б) первичной; В) третичной.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

I уровень

1. 
   Как называются биологически активные катализаторы?
   
2. 
   Научное название белка?
   
3. 
   Названия структуры белка свернутого в спираль?
   

II уровень

1. 
   Группы атомов, обуславливающие амфотерные свойства аминокислот?
   
2. 
   Гормон поджелудочной железы?
   
3. 
   Назовите пищевые продукты с содержанием белка?
   

Доп. воп.: Пользуясь таблицей незаменимых АК, выберите две (неиспользованные при работе с текстами), составьте дипептид, назовите его.