БІОЛОГІЯ

ХІМІЯ

ІСТОРІЯ

ЛІТЕРАТУРА

КРАЄЗНАВСТВО

МЕДИЦИНА

ФАРМАЦІЯ

БІОТЕХНОЛОГІЯ

Діяльність викладача

Діяльність студентів

І етап Організаційний

Привітання. Виявлення відсутніх

Привітання. Оголошення старостою відсутніх студентів

ІІ етап

Підготовка студентів до заняття

1.1.Пояснення доцільності інтегрованого заняття

Заняття у нас незвичне, по-перше у нас присутні гості, а по-друге заняття – інтегроване. Тому з вами працюють двоє вчителів.

А оскільки хімія і біологія природничі науки і у них особливе взаємопроникнення,  тому сьогодні ми працюємо в ракурсі науки БІОХІМІЇ.

1.2. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності студентів

Іван Драч чи не першим з шістдесятників висунув вимогу моральної відповідальності людини за не прогнозовані результати НТР.

Ви відчуєте зловісний танок випущеного з колби мікросвіту джина (молекулу ДНК), котрий може бути і злим, і добрим, – залежно від того, до чиїх рук потрапить. 

«Балада про ДНК» І. Драч. (Додаток №1)

Рольове читання студентами поезії

1.3. Оголошення теми, мети та плану заняття

Тема заняття: «Біосинтез білків» 

Ми з вами працюємо над вивченням процесів метаболізму. Пригадайте:

-          Що таке метаболізм?

-          Який різновид обміну речовин ми вивчили?

Сьогодні продовжуємо вивчати процеси метаболізму. Зокрема, один з процесів пластичного обміну речовин, а саме біосинтез білків. 

Ми згадаємо відповідну інформацію з хімії, трішки зупинимось на медицині, зокрема, валеології, торкнемось історії. З’ясуємо роль деяких органічних речовин та спробуємо себе  в ролі біохіміків.

План заняття

1.      Генетичний код, його характеристика та властивості.

2.      Характеристика         етапів біосинтезу білків.

3.      Значення біосинтезу білків для людини.

Студенти дають відповідь на запитання,  записують тему та план заняття в зошити

1.4. Актуалізація опорних знань студентів

Перед тим як почати вивчати біосинтез білків, давайте  пригадаємо матеріал, який ви вивчали раніше, але він безпосередньо має відношення до сьогоднішньої теми. 

ІНТЕЛЕКТ-КАРТА

«Білки та нуклеїнові кислоти» Постановка питань (біологія)

1.      Пригадайте, з чого складаються білки?

2.      Скільки всього є основних амінокислот?

3.      За допомогою яких органел утворюються білки? Де вони містяться?

4.      Перерахуйте рівні організації білкової молекули.

5.      Які функції виконують білки?

Постановка питань (хімія) 1. Що є мономером білків?

2.        Які зв’язки утворюються при взаємодії амінокислот між собою?

3.        Які зв’язки забезпечують існування вторинної і третинної структури білків?

4.        В результаті якої реакції з білків утворюються амінокислоти?

5.        Як називається реакція, в результаті якої руйнуються рівні організації білків?

6.        З якою метою проводять  кольорові реакції на білки? 

7.        Як розпізнати волокно білкового походження?

8.        Які ви знаєте нуклеїнові кислоти?

9.        Що є мономером нуклеїнових кислот?

Студенти дають відповіді на запитання

Вірні відповіді (біологія)

1.      Амінокислот

2.      20

3.      Рибосом. Містяться на ЕПС

4.      1, 2 , 3, 4

5.      Структурна, енергетична, каталітична, сигнальна, рецепторна, транспортна, загасаюча тощо.

Вірні відповіді (хімія)

1.      Амінокислоти. 

2.      Пептидні.

3.      Водневі.

4.      Гідролізу.

5.      Денатурація.

6.      Якісна реакція виявлення білків.

7.      Під час горіння чути запах паленого пір’я.

8.      ДНК і РНК. 

9.      Нуклеотиди.

ІІІ етап

Розкриття питань плану

Ви отримали невеличкі опорні схеми, в яких знайдете основні визначення, поняття сьогоднішньої теми. 

Повернемось до плану заняття і розглянемо перше питання «Генетичний код, його характеристика та властивості». Визначення генетичного коду досить складне, прочитайте його будь-ласка в своїх схемах мовчки, про себе. Хто зрозумів його? 

Генетичний код – це амінокислотна послідовність у молекулі білка закодована у вигляді нуклеотидної послідовності в молекулі ДНК.

Студенти звертають увагу на опорний конспект

Студенти читають визначення генетичного коду. Дають відповіді на запитання. Записують визначення в зошити.

Оскільки генетичний код несе інформацію про послідовність амінокислот у молекулі білка, давайте звернемось до хімії.

Робота з підручником 

«ШМАТКИ ТОРТУ»

О. Г. Ярошенко. Хімія. 9 клас,  ст. 187, 2 знизу абзац.

Постановка запитань:

1.               Скільки молекул амінокислот може сполучатись між собою?

2.               Який зв'язок виникає при сполученні молекул амінокислот?

3.               Однакові чи різні амінокислоти сполучаються між собою?

4.               Як називаються речовини, утворені з багатьох амінокислот? 

5.               Як називають молекулу білка за її великі розміри? 

6.               Як називають молекулу білка за її хімічною структурою? 

7.               Виділенням якої неорганічної речовини супроводжується утворення макромолекул білка?

Краєзнавча хвилинка

Іва́н (Ян) Я́ кович Горбаче́вський — український хімік, біохімік, гігієніст та епідеміолог, термінограф, громадськополітичний, освітній діяч.

Закінчив Тернопільську Українську гімназію імени Івана Франка (входив до гуртка «Громада»).

Іван Горбачевський (наукова діяльність) - Автор понад шістдесяти ґрунтовних наукових праць переважно експериментального характеру з біологічної хімії.

-                  першим у світі здійснив синтез сечової кислоти з гліцину;

-                  одним з перших вказав, що амінокислоти є складовими білків;

-                  встановив шляхи утворення сечової кислоти в організмі

-                  відкрив фермент ксантиноксидазу - запропонував нову методику визначення вмісту азоту в сечі та інших речовинах.

Студенти діляться на 4 групи. Кожна група отримує запитання і шукає відповідь на сторінках підручника «Хімія».

Вірні відповіді 

1.      Багато

2.      Пептидний

3.      Різні

4.      Білки

5.      Макромолекула

6.      Біополімери

7.      Води

Студенти слухають інформацію,

роблять відповідні записи в зошити  

5.      Зі скількох полінуклеотидних ланцюгів складається молекула РНК?

6.      Зі скількох полінуклеотидних ланцюгів складається молекула ДНК?

7.      Залишки яких вуглеводів входять до складу РНК і ДНК відповідно?

8.      Що таке нітратні основи?

9.      У чому полягає біологічна роль РНК?

10.  У чому полягає біологічна роль ДНК?

Повертаємось до біології.

Розгляд другого питання плану 

«Характеристика етапів біосинтезу білків »

МОЗКОВИЙ ШТУРМ

Уявіть себе «крутими» біохіміками. Ви знаходитесь в лабораторії і ваше завдання синтезувати білок. 

-          Що вам потрібно для синтезу білків?

-          З чого складаються білки?

-          Хто несе інформацію про синтез білків?

-          Хто здійснює транспорт амінокислот з цитоплазми до рибосом?

-          Які     органели         здійснюють            синтез білків?

Знаючи, що потрібно для синтезу білків, можна розглядати етапи цього процесу.

Етапи біосинтезу білків

1. Транскрипція — процес біосинтезу усіх видів РНК на матриці ДНК, що відбувається в ядрі.

Визначена ділянка молекули ДНК деспіралізується, водневі зв'язки між її двома ланцюжками руйнуються під дією ферментів. На одному з ланцюгів ДНК, як на матриці, за принципом комплементарності з нуклеотидів синтезується РНК-копія. Синтезована і-РНК

виходить із ядра і направляється в цитоплазму до місця синтезу білка на рибосоми.

Виконання ВПРАВИ «ПАРОЧКИ» - утворюючи пари, на матриці ДНК синтезуйте і-РНК

складаються з атомів Карбону і Нітрогену.

9.      Синтезі білка.

10.  Збереженні і передачі генетичної інформації.

Студенти дають відповіді на запитання і заповнюють схему «Умови біосинтезу білків» в зошитах

Студенти слідкують за  поясненням матеріалу, звертають увагу на інтерактивну дошку, визначення записують в зошит

Один студент біля дошки утворюючи  логічні пари здійснює вправу синтезу і-РНК на матриці ДНК. Всі студенти одночасно виконують вправу у своїх зошитах

ІV етап

Узагальнення, систематизація та поглиблення знань

ПЕРЕГЛЯД ВІДЕО «Трансляція»

Завдання: уважно дивимось відео, звертаємо увагу на кожен елемент. За результатами перегляду виконаємо невеличку вправу. Будьте дуже уважні.

Вправа «КОЛАЖ»

Завдання: утворіть групи по 2 студенти; із поданого набору елементів, відтворіть процес трансляції на аркушах паперу.

Хімічні властивості білків

ДЕМОНСТРАЦІЯ ДОСЛІДІВ

Дослід 1. Взаємодія розчину білка з нітратною кислотою (ксантопротеїнова реакція). 

У пробірку внесіть по 5 крапель розчинів білка та нітратної кислоти. Нагрійте добутий білий осад до появи жовтого забарвлення. 

Дослід 2. Взаємодія розчину білка з купрум(ІІ) гідроксидом (біуретова реакція). 

У пробірку внесіть 5 крапель розчину білка, добавте 2 краплі розчину купрум(ІІ) сульфату. Далі добавляйте розчин натрій гідроксиду до утворення фіолетового розчину. 

Кольорові реакції білків (якісні реакції) а) Біуретова (білок + NaOH + CuSO₄ →

фіолетове забарвлення)

б) Ксантопротеїнова (білок +

HNO_3(конт))^t→жовте забарвлення)

Студенти переглядають відео. Діляться на групи по 2 чоловік. Кожна група отримує набір для створення колажу. Використовуючи набуті знання студенти відтворюють процес трансляції.

Студенти переглядають досліди, записують в зошити відповідні схеми реакцій, роблять висновки

Ми розглянули як відбувається синтез білків. Давайте з’ясуємо значення цього процесу для здоров’я людини. Переходимо до третього питання «Значення біосинтезу білків для людини». 

Запаси білка в організмі людини практично відсутня, а нові білки можуть синтезуватися тільки з амінокислот, що надходять з їжею. Недолік білків у харчуванні викликає у дітей

Студенти слухають повідомлення і

здійснюють відповідні записи в зошити

уповільнення росту і розвитку, а у дорослих - глибокі зміни в печінці, порушення діяльності залоз внутрішньої секреції, зміна гормонального фону, погіршення засвоєння поживних речовин, проблеми з серцевим м'язом, погіршення пам'яті і працездатності. Все це пов'язано з тим, що білки беруть участь практично у всіх процесах організму. 

Дефіцит білка зменшує стійкість організму до інфекцій, так як знижується рівень утворення антитіл. Порушується синтез  захисних факторів - лізоциму та інтерферону, через що загострюється перебіг запальних процесів. Бажані білкові продукти: нежирні сири, знежирений сир, яєчний білок, більшість свіжої риби та морепродукти, нежирна телятина, молодий баранчик, кури, індичка, переважно біле м'ясо без шкірки, соєве м'ясо, соєве молоко або соєві сири (тофу). 

Особливе значення білки виконують в галузі медицини. Зокрема генної терапії, яка є напрямом сучасної біотехнології. «Кожний з нас має з півдюжини добряче підпсутих генів».

Також із білків виготовляють різноманітні медичні препарати (демонстрація медичних препаратів, що містять білки).

Неможна оминути історичний аспект тих відкриттів, що були здійснені в області синтезу білків.

«ЧАСОВА ЛІНІЯ» - нобелівські лауреати.

Однією з найпрестижніших міжнародних премій, яку щорічно присуджують за видатні наукові дослідження, революційні винаходи або значний внесок у культуру чи розвиток суспільства є Нобелівська премія. Вона вручається з 1990 р. 

У номінаціях хімія і медицина та фізіологія виявлено, що 29 премій були вручені за дослідження структури і властивостей речовин та клітинних структур, пов’язаних з біосинтезом білка. 

Дослідження у цій галузі поціновувані ще з 1902 року і до теперішнього 2015 р.

Цікаво, що біологи отримали нобелівські премії за дослідження хімії клітин, за вивчення хромосом, генів, а також синтез і вивчення структури ДНК, потім уже за генетичні код і регуляцію. 

Хіміки ж отримали нобелівські премії за синтез і вивчення структури амінокислот, білків, властивостей ДНК і РНК, механізми копіювання та репарацію ДНК, структуру і функції рибосом.

Особливе взаємопроникнення біології і хімії спостерігаємо на схемі: біологи досліджували і номіновані за хімічний характер роботи (хімія клітини, синтез і структура речовин), а хіміки – за вивчення процесів у клітинах (властивості нуклеїнових кислот, механізми, властиві ДНК, дослідження рибосом).

СКАЙП-ЗУСРІЧ із доктором біологічних наук Столяр Оксаною Борисівною – професором кафедри хімії та методики її викладання, доктором біологічних наук.

V етап 

Підведення підсумків заняття

Формулювання висновків

Оголошення домашнього завдання Біологія: опрацювати матеріал §27 підручника, підготувати міні-проект «КОРЕКТОР» (завдання для 2 груп: 1 - проаналізувати зміст на наявність орфографічних помилок  

Студенти формулюють висновки, записують домашнє завдання 

2 - художньо-естетичне оформлення; результати оформити у довільному вигляді одним файлом; проекти будуть розміщені на спільноті «Цікава біологія» для відкритого голосування на звання кращого; переможці отримають додаткові бали)

Хімія: скласти запитання до кросворду

«БІОСИНТЕЗ» і записати в зошиті з хімії 

VІ етап  Рефлексія

СТРІЛЕЦЬКА МІШЕНЬ

Намалювати на дошці стрілецьку мішень. Роздати студентам самоклеючі аркуші паперу (маркери). Попросити заповнити при виході мішень в таких аспектах: 

-          Опорна схема-конспект

-          Літературно-історичні фрагменти

-          Музика як фон для заняття 

Маркери 

-          Хочу ще 

-          Сподобалось 

-          Не варто повторювати

Студенти отримують самоклеючі аркуші паперу різних кольорів, при виході з аудиторії вони обирають сектор і залишають свої відгуки у вигляді кольору, який вони обрали