План уроку
з предмету : «Біологія»
Тема уроку: «Білки – біологічні полімери»
Мета:
- вивчити склад, будову, структуру, властивості та функції білкової молекули як однієї з самої високоорганізованої структурної одиниці живої материї на Землі; сформувати знанння про білки як макромолекули, біополімери, які мають провідну роль в будові та життєдіяльності клітини;
- розвивати вміння порівнювати, аналізувати, логічне і аналітичне мислення; вміння спостерігати, висловлювати і аргументувати свою думку, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, розвивати творчі здібності учнів, формувати інтерес до предмету;
- виховувати позитивну мотивацію навчання, правильну самооцінку, впевненість, ініціативність, творче відношення до роботи.
Тип уроку:
урок вивчення нового матеріалу.
Вид уроку:
інтегрований урок.
Форма організації навчальної роботи: індивідуальна, групова, робота в парах, фронтальна.
Обладнання та рективи: пробірки, штативи,курячий білок, перекис водню, сира та варена картопля, мідна проволка.
Матеріально-технічне забезпечення:
Проектор, комп’ютер, смартфони.
Дидактичне забезпечення: презентація, пам’ятки «Домашня скарбничка досвіду», опорні конспекти.
Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Візуальний: заповнення опорних конспектів.
5.Сугестивний: застосування різних видів мистецтва – музика, документальне кіно.
Міжпредметні зв ́язки: медицина, історія, хімія, інформатика,естетика, кулінарія, косметологія.
Базові поняття і терміни: білки, макромолекула,біополімер,мономер, пептидний зв'язок, денатурація, ренатурація, деструкція.
«Життя – це спосіб існування білкових тіл»
Фрідріх Енгельс
Хід уроку:
I. Організаційний момент.
Створення позитивної установки на роботу.
Привітання викладача та учнів. Перевірка готовності до уроку.
узагальнювати. Я сподіваюсь, що нам все вдасться. Видатний французький письменник Олександр Дюма, коли чекав гостей на звану вечірку. Завжди у гардеробі вішав табличку з написом : «Отут, разом з одягом, залишайте свій поганий настрій». Мені б дуже хотілося, щоб ви залишили негатив, якщо такий є, за дверима кабінету і взяли з собою на урок тільки позитивні емоції. Тому настрій сьогоднішнього уроку нехай відображає ось такий сонячний смайлик. Я хочу вам побажати завжди перемагати себе та обставини. Здобудьте перемогу над незібраністю та невпевненістю. Покажіть свій найкращий результат. Поповніть свій щоденник досягнень новими успіхами. Ви спокійні та впевнені. Я бажаю вам успішного уроку!
II. Мотивація навчальної діяльності .
Перегляд відео «Наша історія за хвилину».
Вступне слово викладача:
особлива планета. В чому ж її особливість?
Очікувана відповідь:
На цій планеті є життя.
III.Актуалізація опорних знань.
Викладач:
Ці питання хвилюють людей завжди.
Інтерактивна вправа «Мозковий штурм?»
Очікувана відповідь:
Обмін речовин, розмноження, ріст, розвиток, адаптація, гомеостаз.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, вітаміни.
Викладач:
найбільше пов’язані з поняттям життя?
Очікувана відповідь:
Білки. Нуклеїнові кислоти.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Білки.
Викладач:
Записуємо тему уроку «Білки – біологічні полімери». (Запис в зошити дати і теми уроку).
Перегляд відео «Життя всередині клітини».
Викладач:
Очікувана відповідь:
Білки розкладаються в організмі на амінокислоти – з амінокислот синтезуються знову білки властиві даному організму.
Отже, всі білки в организмі людини постійно розкладаються та синтезуються. Це і є основною ознакою життя.
Проблемне фотопитання:
«Який математичний знак потрібно поставити?»:
Очікувана відповідь:
Плюс(+), дорівнює(=), більше(>).
Викладач:
що у вас ще недостатньо інформації, щоб дати однозначну відповідь. Сьогодні на уроці ми дізнаємося про склад, будову, структуру, властивості та функції білків.
Викладач:
наука за аналогією починається фразою: «Спочатку був білок». Таємниця життя повязана з білками. Немає процесу в клітині, де не працював би білок. В кожній клітині 3000 молекул білка. В организмі їх нараховується 10 млн, які відрізняються як один від одного, так і від білків інших організмів. Білки – українська назва даного класу, міжнародна – протеїни. Ці назви – синоніми. Що в перекладі означає слово протеїн? Використайте мережу Інтернет та дізнайтеся переклад цього терміну з грец. мови.(Учні працюють у мережі Інтернет).
Отже, протеїн від з грец.слова «протос» – перший.
Серед органічних речовин клітини білки займають перше місце, як за кількістю, так і за значенням. У тварин на них приходиться біля 50% сухой маси клітини. В организмі людини – 5 млн. типів білкових молекул.
1. Завдання. Індивідуальне опитування біля дошки (письмово).
Розв’язування задачі .
Оновлення білків в організмі людини здійснюється приблизно 200 разів
за 70 років. Скільки разів відбулося оновлення білків у вашому
організмі?
Викладач:
курсу біології?
Очікувана відповідь:
Найважливіша складова частина організму, міститься в клітинах і тканинах всіх живих організмів.
Викладач:
Вміст білків в організмі (в % й сухій масі) в:
Мязах – 80% Печінці -57%
Кістках - 28% Шкірі– 63%
Мозку - 45%
Викладач:
показує перо, ріг, яйце, шматочок м’яса).
Очікувана відповідь:
До їх складу входять білки.
Вправа «Логічний ланцюжок».
Викладач:
Отже, білок – це…мязи, роги, копита, нігті….
Очікувана відповідь:
Хрящі, зв’язки, сухожилля, гормони, ферменти,кістки,волосся,вовна.
Викладач:
IV. Основна частина уроку.
1.Хімічний склад та будова білків.
Історична довідка.
Захист випереджального завдання.
Ні одну речовину не вивчали так довго, як білок, перш ніж вдалося розгадати таємницю їх будови и походження. 200 років потрібно було, щоб зрозуміти принцип будови молекули білка.
На початку 18ст. італійський вчений Беккарі отримав перший очищений білок- клейковину пшениці. І ще пів століття пройшло перш ніж разшифрували будову першого білка – інсуліну (гормону підшлункової залози).
Ще на початку 80-х років минулого століття російський біохімік А.Я. Данилевський вказав на наявність пептидних груп у білковій молекулі.
Величезний внесок у вивчення будови молекул білка вніс німецький вчений, лауреат Нобелівської премії Єміль Фішер. Він висунув поліпептидну теорію будови білків. Пізніше вдалося синтезувати речовини поліпептиди, в молекулах яких входили в основному 20 амінокислот. Таким чином, білок – це поліпептид - полімер, складна речовина.
Теорія Фішера – основна в хімії білків. Білки – полімери, мономерами яких є амінокислоти.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Карбон,Оксиген, Гідроген, Нітроген.( Запис в зошити).
Викладач:
Очікувана відповідь:
Реакція горіння. Утворюються вуглекислий газ, вода, азот.
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
(Викладач демонструє лабораторний дослід.
«Горіння пір’їни» під тягою).
Викладач:
газ, вода, азот – це речовини, які не мають запаху.
Очікувана відповідь:
Висновок: крім зазначених елементів входять ще й інші.
Викладач:
палених пір’їн?( Учні висловлюють свої варіанти). Подивіться на склад амінокислот в таблиці.(В процесі бесіди учні роблять висновок, що саме атоми Сульфуру забезпечують цей запах).
Очікувана відповідь:
Отже, атоми Сульфуру забезпечують цей запах.
Викладач:
( Запис в зошити).
Очікувана відповідь:
Так, можна.
Викладач:
Можливо, читаючи оповідання, що буяють описами природи, ви стикалися приблизно з таким описом: "... він йшов по темному лісі і раптом, десь вдалині за деревами, він побачив пучок світла, що тремтить та колишеться на вітрі. Мороз продер по шкірі: це ж блукаючий вогник, який здатний збентежити і погубити душу християнина ". І, повірте, блукаючі вогні - суща правда. Але, звичайно, тільки з розвитком науки люди стали розуміти природу цих чудових природних явищ. Блукаючі вогні в основному з'являються на кладовищах, на болотах. У вчених є кілька теорій виникнення цих вогнів. Як ви вважаєте, що є причиною появи цих вогнів?
Очікувана відповідь:
Вони можуть бути наслідком самозаймання фосфористого водню, газу, який утворюється при процесах гниття рослин або органіки. Ось чому настільки часто вони виникають саме на кладовищах,полях або болотах.
Висновок: до складу людського організму входять білки, що містять фосфор. ( Запис в зошити).
Викладач:
Перегляд відео «Реклама маски проти зморшок з колагеном».
(Створення проблемної ситуації). (Демонстрація наочної моделі фрагменту пружин ортопедичного матрасу).
білка колагену. Поміркуйте, чи насправді можна розгладити зморшки використовуючи такі маски? А щоб відповісти на це запитання, порівняйте молекулярні маси білків та неорганічних речовин.
Вода – 18 Білок курячого яйця-36 000
Етиловий спирт – 46…..Білок шкіри колаген – 300 000
Формули молекул білків:
Казеїн молока– С1864Н3021О576N468S21
Гемоглобін крові – С3032Н4816О872N780S8Fe4
Очікувана відповідь:
Білки мають величезну молекулярну массу в порівнянні з неорганічними речовинами.
1.Білки – це високомолекулярні органічні сполуки. Білки - це макромолекули.
( Запис в зошити).
Висновок: отже, це речовини з величезними молекулами, і молекула колагену не може потрапити в шари шкіри. Тобто, відновити зруйновану структуру колагену практично неможливо.
2.Білки – це біополімери, мономерами яких є амінокислоти.
( Запис в зошити).
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
вживати тільки рослинну їжу, з точки зору раціонального харчування?
(Учні висловлюють свої думки).
Існує 20 амінокислот, які входять до складу білків (таблиця в підручнику). Розрізняють замінні( синтезуються в організмі людини) і незамінні амінокислоти (не синтезуються в організмі людини), а потрапляють з їжею, такою як молоко, сир,творог, яйця, м'ясо.
Очікувана відповідь:
Строге вегетаріанство призведе до нестачі незамінних амінокислот.
Викладач:
неї існують 2432902008178640000 видів білка!!! Як із 33 букв алфавіту ми можемо скласти нескінченну кількість слів, так із 20 амінокислот – нескінченну кількість білків.
Кожний вид має свої види білків, і зумовлює різноманітність життєвих форм на землі. Чим вищий рівень розвитку живої істоти, тим різноманітнішим є склад її білків. Отже, білок – це є основа життя ( Запис в зошити).
Будова молекули амінокислоти.
Н
| O
Э.Фішер → R – C – C ; Н2N-СН2-СООН
| OH
NH2
Білок складається з амінокислот ( можно порівняти як намисто складається з намистинок).
Запропонуйте варіанти як можна вдягати намисто.(Учні пропонують варіанти).
Яким же чином амінокислоти з’єднані одна з одною? Для того щоб розгадати цу таємницю, ми повинні знати, які ж існують структури молекули білків.
2.Структури молекули білків.
Викладач:
Разрізнябть 4 рівні просторової організації білков:
Первинна – сама проста структура, це нитка амінокислот, сполучених міцним пептидним зв’язком.
Вторинна– це звертання полипептидного ланцюжка ( первинної структури) в альфа спіраль, що має вигляд розтянутої пружини. Встановлено, що такащ структура існує завдяки виникненню водневих зв’язків. Вони слабші пептидних, але повторюючись багато разів, надають цій структурі стійкість і жорсткість. Наприклад білок фіброїн шовку тутового шовкопряду забезпечує міцність натурального шовку.
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
(Учні висловлюють свої думки).
Третинна – це тривимірна просторова структура (глобула), в результаті якої довжина молекули скорочується в 10 разів. Завдяки різноманітним хімічним зв’язкам: пептидним, водневими, дисульфідним. Така структура специфична для кожного білка.
Четвертинна – це звязок декількох глобул в єдину структуру. Наприклад, гемоглобін - білок єритроцитів крові – комплекс із четирьох звязаних меж собою молекул.
Вправа «Динамічна модель молекули білка».(Робота в парах).
Викладач:
Змоделюйте різні структурні організації білка самостійно в парах.
(Динамічене моделювання учнями рівнів організації білкової молекули з мідної проволки).
Таким чином, ми прийшли до висновку, що білки мають складну будову, що дає можливість мати різноманітні властивості.
3.Властивості білків.
(Створення проблемної ситуації).
Перед вами знаходятся два яйця. (Два почищених яйця: одне у вигляді жареної яєшні, друге – сире, разбите в блюдці.) Скажить, в чому їх відмінність?
Очікувана відповідь:
Одне піддалося термічній обробці, а друге залишилося без змін.
Викладач:
- Правильно, одне піддалося термічній обробці, а друге залишилося без змін. А в якому вигляді ви частіше за все вживаєте яйца, чому?
Очікувана відповідь:
У варяному, тому що вони легше засвоюються організмом.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Білок.
Викладач:
- Звісно білок! Тобто змінилась його структура. Знайдіть, будь ласка, в підручниках, в Інтернеті, використовуючи свої сотові телефони, як називаєтся процесс зміни природньої структури белка. (Учні знаходять визначення денатурація).
- Правильно, цей процес називаєтся денатурацією. Це властивість білка.Запишіть визначення в зошити. Чому ж варяне яйце легше засвоюються організмом? Що відбувається з яйцем?
Очікувана відповідь:
Денатурує.
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
Очікувана відповідь:
Організм людини складається з білків і при підвищенні температури, тіла деякі з них теж денатурують.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Після нормалізації температури тіла, білки відновлюють свою структуру.
Викладач:
- Тобто відбувається їх ренатурація. Знайдіть, будь ласка, в підручниках, в Інтернеті, використовуючи свої сотові телефони, як називаєтся процесс зміни природньої структури белка. (Учні знаходять визначення денатурація).
- Як ви вважаєте, що відбувається з вареним яйцем у вашому організмі?
Очікувана відповідь:
Піддається дії травних ферментів і разпадається на амінокислоти.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Викладач:
ласка, в підручниках, в Інтернеті, використовуючи свої сотові телефони (Учні знаходять визначення деструкція).
(Створення проблемної ситуації).
потеплінням набуває початкових життєвих функцій.
Очікувана відповідь:
Тому що не була зруйнована первинна структура.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Гідроліз — це руйнування структури білка під дією води, а також водних розчинів кислот або лугів.
Викладач:
гідроліз білків і де він відбувається?
Очікувана відповідь:
Отримання амінокислот для потреб организму в результату процесів травлення.
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
Очікувана відповідь:
Під впливом оцтової кислоти відбувається напіврозпад білків
що полегшує процеси його обробки та травлення.
- Для білків відомі декілька якісних реакцій.
«Кольорові (якісні) рекції на білки»).
(Демонстрація досліду з віртуальної хімічної лабораторії он лайн).
1.Ксантопротеинова реакція: жовте забарвлення– (знаходження бензольних ядер в амінокислотних залишках). Поміщаємо продукт.що містить білок (шматочок творога) в пробірку і додаємо декілька крапель нітратної кислоти. Обережно нагріваємо.
Білок + HNO2конц —> яскоаво жовте забарвлення.
2.Біуретова реакція: фіолетове забарвлення – (знаходження пептидних звязків). Наливаємо в пробірку 2 мл яєчного білка. Добавляємо такий же обєм концентрованого розчину натрій гидроксиду і декілька крапель розчину мідного купоросу.
Белок + NaOH + CuSO4 —> фіолетове забарвлення.
4.Функції білків.
Всі функції білків є життєво важливі.
4.1.Ферментативна.
Відомо біля 1000 ферментів. Все они специфічні. Ферменти прискорюють хімічні реакції.
Практичне застосування знань.
Лабораторний дослід №2
«Вивчення властивостів ферментів»
(Проводиться інструктаж з техніки безпеки):
Робота учнів в лабораторній групі.
(Учні заповнюють інструктивну картку лабораторного досліду).
Дослід 1. Вивчення властивостів ферментів.
Обладнання та реактиви: 3% розчин Н2О2, пробірки із сирою та вареною картоплею.
Мета: вивчити каталітичну сутность ферментів.
Хід досліду: в одну пробірку покладіть кілька шматочків сирої картоплі, в іншу – стільки ж вареної. В обидві долити 5 мл розчину перекису.
Учні проводять лабораторний дослід.
Учні роблять висновок про дію перекису водню на живі та мертві клітини картоплі. Дані записують в інструктивну картку.
Обговорення.
Спостереження і висновок:під час термічної обробки відбулася денатурація білка – фермента каталази, в сирій картоплі фермент виконує захисну функцію, знешкоджуючи перекис водню – отруйну речовину для клітини, з виділенням кисню.
4.2.Структурна або будівельна.
Викладач:
(Створення проблемної ситуації).
що містять білок?
Очікувана відповідь:
Білки не можуть бути замінені жирами і вуглеводами . Білки входят до складу всіх клітинних мембран.
4.3Транспортна.
Викладач:
Чому малокрів’я обовязково потрібно лікувати?
Очікувана відповідь:
При малокровії зменшена кількість гемоглобіну, який транспортує О2 до всіх клітин.
4.4.Рухова.
Викладач:
Завдчки чому відбувається рух найпростіших? (війок, джгутиків).
Очікувана відповідь:
Це спеціальні скоротливі білки, які перетворюють хімічну енергію в механічну.
4.5.Захисна.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Це відмерші лейкоцити, відбувається фагоцитоз – пожирання чужерідної речовини ( антигена) – лейкоцитами (антитілами- білками).
4.6.Енергетична.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Вона отримує енергію.
4.7.Гормональна.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Нестача або надлишок гормону росту– тироксину.
Інсулін – гормон підшлункової залози, регулює рівень цукру в крові.Нестача його викликає хворобу - цукровий діабет.
4.8.Механічна.
Викладач:
4.9. Сигнальна.
Викладач:
Очікувана відповідь:
Нервова система, нервові клітини.
Викладач:
Отже, ми пришли до висновку: що білок – це дійсно основа життя. Вивчивши склад, будову, структуру, фунуції, ми взнали, що він є важливою частиною живих організмів, а значить і життя вцілому.
V. Закріплення і узагальнення знань.
Викладач:
Прошу вас використати ваші смартфони, спочатку відсканувати QR-код та узагальнити свої знання, пройшовши тестування.
(Інтерактивне тестування учнів на онлайновому сервісі LearningApps.org).
QR-код
VI. Підведення підсумків уроку.
Заключительное слово учителя.
Білки - це природні речовини, побудовані з амінокислот.
Білки – обов’язковий компонент всіх клітинних структур Всі ферменти, деякі гормони, антибіотики – це білки. Вони виконують різні біологічні функції. Важлива властивість білків – денатурація, яка має фізіологічне значення. Поняття “життя” і “білок” тісно пов’язані. Наскільки різноманітні білки, настільки складне, загадкове та багатогранне саме життя. Я хочу знову повернутись до початку уроку, до того моменту, як дала завдання поставити математичний знак між поняттями: життя білок, отже, можна сказати життя=білок.
Всі білки в организмі людини постійно руйнуються та синтезуються і поки цей процес відбувається організмі – він живий.
“Життя – це спосіб існування білкових тіл,
суттєвим моментом якого є постійний обмін речовин
з навколишньою природою,
при чому з припиненням цього обміну речовин
припиняється й саме життя»
Фрідріх Енгельс
Викладач:
Отже: життя=білок.
Виставлення і аргументація оцінок за урок.
Викладач:
Ви добре попрацювали сьогодні. Для того, щоб ви не лише запам’ятали сьогоднішній матеріал, але в майбутньому могли б його використати з користю для себе і друзів ми підготували для вас пам’ятки «Домашня скарбничка досвіду». Визначити якість продуктів харчування в домашніх умовах( якість молока,сметани,масла).
Рефлексія.
Ви молодці!
VII. Домашнє завдання.
(для І – ІІ рівня).
Пропоную вам висловити свою думку і написати твір – роздум з тем за вибором:
1. Що повязує проблему омолодження людини і білок ботулотоксин(уколи батоксу)?
2. Антибіотики – білки. Які їх плюси і мінусі в організмі людини?
Можна скористатися адресами сайтів.
Дякую за урок. До побачення.
1