Урок "Амінокислоти. Утворення пептидного зв'язку"

Тема уроку: Амінокислоти. Утворення пептидного зв’язку.

Навчально-освітня мета:  сформувати предметну компетенцію учнів про амінокислоти, їхній склад і будову, сформувати уявлення про біологічну роль амінокислот, сприяти розвитку міжпредметних зв’язків з біологією під час з’ясування утворення пептидного зв’язку , на основі інтеграції знань формувати цілісне уявлення про навколишній світ, формувати уміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між хімічною будовою та біологічною функцією цих речовин.

Тип уроку: набуття нових знань.

Навчальне обладнання: підручник, періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Предметна компетентність: сформувати предметну компетенцію учнів про амінокислоти, їхній склад і будову; сформувати уявлення про біологічну роль амінокислот; сприяти розвитку міжпредметних зв’язків з біологією під час з’ясування будови амінокислот та їх біологічної ролі; на основі інтеграції знань формувати цілісне уявлення про навколишній світ, формувати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між хімічною будовою та біологічною функцією цих речовин.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою, математична компетентність ,основні компетентності у природничих науках і технологіях, інформаційно-цифрова компетентність, уміння вчитися впродовж життя, ініціативність і підприємливість, соціальна та громадянська компетентності, екологічна грамотність і здорове життя. 

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності.

Сьогодні ми познайомимося ще з одним класом органічних сполук. Крім розглянутих нами оксигеновмісних органічних сполук є велика кількість сполук, які містять крім Карбону, Гідрогену й Оксигену елемент – Нітроген. Їх називають  - нітрогенвмісні органічні сполуки. Серед них велике значення для життєдіяльності людини й тварин мають амінокислоти та білки.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Амінокислоти – це амфотерні органічні сполуки, в молекулах яких міститься одночасно аміногрупа -NH₂ й карбоксильна група – COOH.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Загальна формула амінокислот           

Амінокислоти можна розглядати як похідні карбонових кислот, які утворюються заміщенням одного або кількох атомів Гідрогену вуглеводневого радикалу на аміногрупу. Приклад, якщо в оцтовій кислоті CH₃COOH один атом Гідрогену замістити на аміногрупу, то одержимо амінооцтову кислоту.

Назви деяких амінокислот, які входять до складу білків збереглися історичні (тривіальні) назви: амінооцтова кислота – гліцин, α – амінопропанова кислота – аланін.

Фізичні властивості

Амінокислоти – це тверді, безбарвні, кристалічні речовини, більшість з яких добре розчинні у воді. Багато з них солодкі на смак. Відомо близько 200 амінокислот, з них в людському організмі їх міститься понад 60, а в складі білків тіла людини їх – 22.

Амінооцтова кислота – найпростіша з амінокислот. Водний розчин цієї амінокислоти має нейтральну реакцію, оскільки у кислоті міститься одна аміногрупа, яка проявляє лужні властивості й одна карбоксильна група, яка проявляє кислотні властивості.

Середовище кислот залежить від того, які функціональні групи у них переважають.

Хімічні властивості

Амінокислоти – органічні амфотерні сполуки. Так як в молекулах амінокислот містяться протилежні за своїм характером функціональні групи, ці речовини виявляють властивості і кислот і основ. Індикатор у розчині виявляє нейтральну реакцію: відбувається нібито взаємна нейтралізація протилежних за властивостями функціональних груп.

1. Взаємодія з хлоридною кислотою.
 

2. Взаємодія з сульфатною кислотою.
 

3. Реакція з оксидами, гідроксидами й солями.
 

4. Реакція із спиртами з утворенням естерів.
 

5. Найважливішою властивістю амінокислот є взаємодія їх молекул між собою, яка відбувається за рахунок різних за характером функціональних груп. Унаслідок реакцій утворюються ди–, три–, поліпептиди й виділяється вода:
 

Група атомів –C–N–, яка сполучає окремі ланки ланцюга в такій молекулі, називається пептидною, а зв’язок між атомами Карбону й Нітрогену – пептидний. Такий зв’язок характерний лише для білків.

Дипептид, що утворився може реагувати з третьою молекулою амінокислоти з утворенням трипептиду й т. д. Утворена молекула побудована із залишків α-амінокислот називається поліпептидом.

Значення амінокислот

1. Із амінокислот в організмі синтезуються білки органів й тканин, гормони, ферменти та інші біологічно важливі речовини. Амінокислоти використовують як лікувальні засоби при деяких захворюваннях: метіонін – при церозі печінки, після операції на серці, при інфаркті; лізин – харчування для недоношених дітей, для підгодівлі тварин у сільському господарстві; глютамінова кислота – при епілепсії.

2. Для виробництва синтетичних волокон, наприклад, капрону й енанту.

V. Узагальнення і систематизація вивченого матеріалу.

Робота біля дошки

1.              Зобразіть структурні формули амінокислот складу: С₄Н₉О₂N.
2.              Закінчіть рівняння реакцій, назвіть речовини:
   а) NH₂–CH₂–COOH + H₂O →
   б) NH₂–CH₂–CH₂–COOH + HCI →
3.              Напишіть рівняння реакції добування етилового естеру амінопропанової кислоти.

VІ. Підбиття підсумків  уроку, оцінювання, висновки.

Доповни речення:

•                  Амінокислоти – це ___________органічні сполуки, в молекулах яких міститься одночасно _______ й __________.
•                  Амінокислоти здатні утворювати ______ як з кислотами, так з основами.
•                  Маючи амфотерні властивості, молекули амінокислот здатні реагувати одна з одною утворюючи ____________.
•                  Поліпептиди характеризуються наявністю зв’язку  -NH-СО- , який називається ____________.
•                  Амінокислоти, які синтезуються в організмі тварин й людини, називають __________. Амінокислоти, які не синтезуються в організмі, а надходять з їжею, називають _______.

VІІ. Інструктаж з домашнього завдання.

Опрацьовати §    

Вивчити формули запропонованих в конспекті амінокислот. Знайти та вивчити формули валіну та цистеїну. Написати рівняння утворення трипептиду гліциналанінгліцин.

Творче завдання. Написати сенкан або створити кроссенс для поняття «амінокислоти».