МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НОВО-ЯМСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НОВО-ЯМСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»
Сценарий урока по биологии в 9 классе
по теме
«Белки»
Разработала: Краснокутская Татьяна Сергеевна,
учитель биологии
первой квалификационной категории
МБОУ «Ново-Ямская СОШ»
Дер.Ново-Ямская
Старицкого района Тверской области,
Ул.Школьная, д.20, 171361, 8(48263)24144,
89520621425, e-mail: tat.krasnokutskaja@yandex.ru
2013
1
Пояснительная записка
Урок изучения нового материала по теме
«Белки» построен
с
использованием технологии критического мышления. Урок рассчитан на 45
минут, может проводиться как в 9 классе, так и в 10 классе на базовом
уровне изучения.
Урок спланирован с учетом требований, предъявляемых в стандартах
второго поколения( В нашей школе уже на следующий год основная школа
переходит на эти стандарты ФГОС)
Хотя объём изучаемого материала большой, может быть сложен для
понимания, все же основная форма работы на уроке – это самостоятельная
деятельность учащихся по получению и представлению новых знаний. С
этой целью выбрана технология критического мышления, которая позволяет
ученику самостоятельно добывать знания.
Урок может проводиться в компьютерном классе, или же у каждой группы
должны быть ноутбуки и обеспечена возможность выхода в интернет. Ребята
имеют возможность работать в своем темпе, что обеспечивает личностноориентированный подход к каждому. Учитель при этом также имеет
возможность оказывать адресную помощь, как всей группе, так и
индивидуально.
Вопросы помогают навести учащихся на тему урока и сформулировать цели
и задачи, то есть активизировать и направить познавательную деятельность в
нужное русло.
Для постановки проблемы вначале вводится новая информация, сообщаемая
учителем ( Игра «Пойми меня» - общие сведения о белках). После чего
ставится проблема, и предлагаются пути решения. Следующая часть урока
посвящена самостоятельной работе учащихся по добыванию и осмыслению
новых знаний, работе с различными источниками информации и подготовке
сообщений, презентаций, плакатов по своей тематике. Выполняя задания в
группах, ребята учатся самостоятельно добывать и отбирать (!) информацию,
представлять результаты своей деятельности, четко отвечать на
поставленные вопросы.
Работая с компьютером, федеральными образовательными ресурсами,
дополнительной информацией на карточках и учебником, ребята учатся
организовывать свою деятельность рационально.
Представление своей работы служит также развитию информационнокоммуникативной
компетентности,
воспитывает
ответственное
отношение к работе, так как от результатов каждого зависит общий итог.
Представление результатов проходит в форме отчета каждой группы по
определенному блоку знаний, причем форма отчета выбирается членами
группы самостоятельно.
При подведении итогов на этапе рефлексии
полученные знания
выстраиваются в систему.
Рабочий лист служит развитию само - и взаимооценивания. Каждый
учащийся может получить положительную оценку в соответствии со своим
2
уровнем притязаний и развития, так как заранее осведомлен, за что можно
получить баллы.
Урок носит метапредметный характер, требует использования умений и
навыков, полученных на различных уроках.
Ценность данного урока заключается в том, что такая форма организации
позволяет
активизировать деятельность каждого и гарантированно
достичь успеха.
Урок можно использовать при работе по любой программе, то есть он носит
универсальный характер.
3
Сценарий урока по биологии в 9 классе по теме «Белки»
Цели:
1.Формировать представление о белках как биологических молекулах
сложного строения;
2. Формировать представление о четырех структурах белка, о процессах
денатурации и ренатурации, о функциях, которые выполняют белки в
биологических системах.
3.Формировать умения выбирать и анализировать информацию,
представленную в различных видах.
Задачи урока.
1. Познакомить со строением белковой молекулы, со структурной
организацией белков.
2. Познакомить с процессами денатурации и ренатурации, выявить
факторы, способные вызвать эти процессы в биосистемах.
3. Определить роль белков в живых организмах.
Формирование УУД:
Личностные:
 Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому
содержанию
 Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
 Оценивать собственный вклад в работу группы
Регулятивные:
 Определять цели и задачи урока
 Участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться
чужим мнением, высказывать свое
 Определяют критерии изучения белков
Познавательные
 Работать с таблицей
 Находить отличия
 Составление схем-опор
 Работа с информационными текстами
 Объяснение значения новых слов
 Сравнивать и выделять признаки
 Уметь использовать графические организаторы, символы, схемы для
структурирования информации
Коммуникативные
 Групповая работа по обсуждению информации
4
 Слушать товарища и обосновывать свое мнение
 Выражать свои мысли и идеи
Планируемые результаты:
Предметные
характеризовать белки как биологические макромолекулы с большим числом
функций в живых организмах
Определять понятия: аминокислоты, первичная, вторичная, третичная и
четвертичная структуры белка, денатурация, ренатурация.
Называть: структуры белковой молекулы, факторы, вызывающие
денатурацию, функции белков в живых организмах.
Личностные:
Проводить самооценку на основе критериев учебной деятельности
Метапредметные:
Планировать свою учебную деятельность в соответствие с поставленной
задачей;
Развивать умение слушать
Развивать умение работать с различными источниками информации
Формы работы: фронтальная, групповая
Ресурсы: ПК, выход в Интернет, проекционное оборудование, слайдовая
презентация, маркеры, листы ватмана, дополнительные информационные
материалы, лабораторное оборудование (щтатив, пробирки, спиртовка,
спички, белок куриного яйца, молоко, лимонная кислота, вода)
Сценарий урока.
На организационном этапе учитель приветствует учащихся, просит
проверить готовность к уроку (учебники, тетради, ручки, карандаши).
5
Учащиеся сидят по группам за развернутыми столами с подготовленными
материалами, но не знают, чем именно им предстоит заняться. На стадии
вызова учитель предлагает ребятам сыграть с ним в игру «Пойми меня». На
слайде поочередно открываются факты о белках, но учащиеся не знают тему
урока, им нужно отгадать, какие вещества они сегодня будут изучать.
1. Это органические вещества.
2. Их в 2 раза больше в животной клетке, чем в растительной.
3. Составляют 50% сухой массы клетки.
4. В организме человека их около 5000000
5. Многофункциональны.
6. Второе название протеины, латинское название Protos, что в переводе
обозначает - первый
Таким образом, происходит подвод к теме урока. Учитель просит
сформулировать тему, услышав нужные версии, открывает следующий слайд
с темой урока. Ребята записывают в тетради тему.
Далее учитель предлагает ребятам вспомнить, что они уже знают о белках
( прием «знаю-не знаю»), заполняем первую графу таблицы в тетрадях и на
доске.
На следующем этапе необходимо сформулировать критерии, по которым
группы будут изучать белки. Учитель обращается к классу с вопросом, что
ребята хотели бы узнать о белках. Учащиеся поочередно высказываются,
формулируются общие критерии. Группы получают задания на
инструкционных карточках.
Стадия осмысления заключается в работе групп по изучению отдельных
блоков нового материала. Учитель объясняет форму работы в группах,
критерии оценки (рабочий лист), как будет организована защита (форма
презентации, агит-плаката, схемы и т.д.). Учащиеся распределяют роли для
выполнения и защиты своего задания, знакомятся с информацией в
учебнике, используют рисунки, информационные тексты, отображают
информацию графически, обсуждают записи; с помощью различных
информационных ресурсов представляют отчет в форме презентации,
коллажа, газеты, плаката. Задача каждой группы заключается в том, чтобы
подготовить сначала в своих тетрадях выступление по теме группы, а затем
публичное выступление (в том числе с помощью компьютера).
Регламентируется время: на выступление отводится 3-5 минут. Учитель
консультирует, оказывают адресную помощь по просьбам учащихся.
На этапе рефлексии учащиеся выдвигают критерии оценивания своей
работы, распределяют баллы. Учитель корректирует предложения ребят. По
мере выступления каждой группы все остальные учащиеся фиксируют
необходимую информацию в виде краткого конспекта, схемы и т.д.
По окончании выступлений учитель просит заполнить вторую графу таблицы
«Знаю». Учитель просит ребят оценить свою деятельность на уроке, работу
своих товарищей по группе; Оценка за работу на уроке складывается из трех
составляющих: самооценка+взаимооценка+оценка учителя. Подводится итог
6
урока, учитель благодарит учащихся за работу, предлагает
записать
домашнее задание и положить на учительский стол тот смайлик, который
соответствует их настроению на данном уроке.
7
Ход урока.
8
Технологическая карта урока по биологии в 9 классе в соответствии с ФГОС
Авторы, разработчики:
Предмет
Краснокутская Т.С.
биология
Класс
9 класс
Тип урока
Открытие нового знания
Технология
урока
построения Технология развития критического мышления
Тема
Белки
Цель
1 Сформировать представление о строении и функциях белков в живых организмах.
2.Формирование универсальных учебных действий.
Основные
понятия
9
термины, Аминокислоты, структура белка, денатурация, ренатурация, функции белков
Таблица № 1
Предметные умения:
Планируемый результат
Личностные УУД:
1.Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому
содержанию
- знать строение и химический состав белковой молекулы
2. Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
- уровни организации – структуры белка
3. Оценивать собственный вклад в работу группы
- функции белков в живых организмах
-отличать процессы денатурации и ренатурации
Регулятивные УУД:
1. Определять цели и задачи урока
2. Участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться
чужим мнением, высказывать свое
3. Определяют критерии изучения белков
Познавательные УУД:
1. Работать с таблицей
2. Находить отличия
3.Составление схем-опор
4.Работа с информационными текстами
5.Объяснение значения новых слов
6.Сравнивать и выделять признаки
7.Уметь использовать графические организаторы, символы, схемы для
структурирования информации
Коммуникативные УУД:
1.Групповая работа по обсуждению информации
2.Слушать товарища и обосновывать свое мнение
3. Выражать свои мысли и идеи
10
Таблица №2
Организация пространства
Формы работы: фронтальная, групповая
Таблица №3
Ресурсы: ПК, выход в Интернет, проекционное оборудование, слайдовая
презентация, маркеры, листы ватмана, дополнительные информационные
материалы, , лабораторное оборудование (щтатив, пробирки, спиртовка,
спички, белок куриного яйца, молоко, лимонная кислота, вода)
Дидактические задачи этапов урока
Этапы урока
Вызов
Дидактические задачи
Регулятивные УУД:
- определять цели и задачи урока
-участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением,
высказывать свое
- определять критерии изучения белков как наиболее важных соединений клетки
Познавательные УУД:
- работать с таблицей
:
Личностные УУД
Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию
11
Осмысление
Познавательные УУД:
- находить отличия
- составлять схемы-опоры
- работать с информационными текстами
- объяснять значения новых слов
- сравнивать и выделять признаки
- использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации
Коммуникативные УУД:
- работать в группах по обсуждению информации
-слушать товарища и обосновывать свое мнение
- выражать свои мысли и идеи
Предметные результаты:
- знать химическое строение и особенности организации белковых молекул
-отличать процессы денатурации и ренатурации а также выявлять факторы, вызывающие
обратимую и необратимую денатурацию
- знать основные функции белков в живых организмах.
Рефлексия
12
- устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
- оценивать собственный вклад в работу группы
Таблица № 4
Этапы
урока
Вызов
Технология изучения
Формируемые умения
Метапредметные результаты:
Регулятивные УУД:
- определять цели и задачи урока
- определяют критерии изучения
белков
Познавательные УУД:
- работать с таблицей
:
Личностные УУД:
- осознавать неполноту знаний,
проявлять интерес к новому
содержанию
13
Деятельность учителя
1.Проверяет готовность учащихся к уроку
2. Ребята, я предлагаю вам сыграть в игру
«Пойми меня», правила которой вы знаете,
чтобы определить объект нашего изучения.
Итак, слушайте мои подсказки:
7. Это органические вещества.
8. Их в 2 раза больше в животной клетке,
чем в растительной.
9. Составляют 50% сухой массы клетки.
10. В организме человека их около 5000000
11. Многофункциональны.
12. Второе название протеины, латинское
название Protos, что в переводе
обозначает - первый
Совершенно верно, это белки (к определению
темы урока учащиеся приходят
самостоятельно.).
Деятельность обучающихся
1.Слушают учителя
2. Поочередно отвечают на предложенные
вопросы, высказывают свое мнение,
формулируют тему и цель урока.
Изучению белков как форме существования
жизни мы сегодня уделим особое внимание.
Ни одно из веществ не выполняет столь
специфических и разнообразных функций в
организме и клетки как белок.
3.Предлагает учащимся рассказать, что они 3..Учащиеся вспоминают, что им уже известно
уже знают о белках.
по данной теме, поочередно высказываются.
4.Предлагает учащимся заполнить первую 4.Заполняют левую колонку в таблице «Знаю»
колонку в таблице «Знаю»
Знаю
До
После
5.Обращается к классу с вопросом: Что
хотели бы узнать о белках?
Сформулируйте критерии, по которым мы
будем изучать белки
Осмысле
ние
1.Организует работу в группах.
Метапредметные результаты:
2.Дает задания:
1 группа изучает химический состав и
структуры белковых молекул:
Задание 1 а)найти в тексте параграфа нужную
Познавательные УУД:
- находить отличия
- составление схем-опор
- работа с информационными
текстами
- объяснение значения новых слов
- сравнивать и выделять признаки
-уметь использовать графические
организаторы, символы, схемы
для структурирования
информации
14
5.Определяют критерии изучения белков+:
-химический состав и строение
-процессы денатурации и ренатурации
-функции
информацию, использовать рисунки,
дополнительные материалы
электронную таблицу, ПК. (Приложение 1)
б) Изучите теоретический модуль «Строение
белка», перейдя по ссылке
http://fcior.edu.ru/card/654/belki-v-biosistemahstroenie-svoystva-i-funkcii.html
1.Распределяют роли для выполнения и
защиты своего задания.
2.Знакомятся с информацией о химическом
составе и строении белков в учебнике,
используют рис., информационные тексты
электронные таблицы, работают с ПК.
3. Отображают информацию графически.
4. Обсуждают записи
Задание 2. Изобразите схему
последовательной сборки четвертичной
структуры белка, отобразив при этом
особенности строения каждой структуры.
Задание3. Подумайте, почему свои функции
белок выполняет в состоянии третичной, либо
четвертичной структуры?
5. Проводят сравнение структур белковой
молекулы.
6. С помощью различных информационных
ресурсов представляют отчет в форме
презентации, коллажа, газеты, плаката
Задание 4. Выделите основные признаки, по
которым мы можем отличить белки от других
органических соединений клетки.
Коммуникативные УУД:
-групповая работа по обсуждению
информации
-слушать товарища и
обосновывать свое мнение
- выражать свои мысли и идеи
Предметные результаты:
- знать химическое строение и
особенности организации
белковых молекул
-отличать процессы денатурации
и ренатурации а также выявлять
факторы, вызывающие
обратимую и необратимую
денатурацию
- знать основные функции белков
в живых организмах.
2группа изучает процессы денатурации и
ренатурации белковых молекул:
Задание 1 найти в тексте параграфа и
дополнительной литературе нужную
информацию , изучить, рассмотреть рисунки,
использовать электронные таблицы, ПК
(Приложение 2)
Задание 2. Составьте опорную схему
«обратимая и необратимая денатурация»
Задание 3. Выписать новые слова. Объяснить
их.
Задание 4.Провести небольшой опыт:
Лабораторный опыт. Денатурация белков. 1.При
нагревании пробирки с раствором яичного белка в ней
появляются белые хлопья. 2. Молоко содержит
значительное количество белка - казеина. При
добавлении в молоко нескольких капель раствора
лимонной кислоты белок сворачивается. Такой же
процесс происходит и при скисании молока, поскольку
при этом также образуется кислота -молочная.
1.Распределяют роли для выполнения и
защиты своего задания.
2.Знакомятся с информацией о процессах
денатурации и ренатураци в учебнике и
дополнительных материалах, используют рис.,
электронные таблицы, ПК
3. Отображают информацию графически.
4. Объясняют новые понятия
5. Проводят эксперимент, объясняют
полученные результаты
6. С помощью различных информационных
ресурсов представляют отчет в форме
презентации, коллажа, газеты
Результаты зафиксировать и объяснить
3 группа изучает основные функции белков в
живых организмах.
1.Распределяют роли для выполнения и
Задание 1 а)найти в тексте параграфа и
защиты своего задания.
дополнительных материалах нужную
информацию, изучить, рассмотреть рисунки,
2.Знакомятся с информацией о функциях
использовать ПК (Приложение 3)
белков в живых организмах, с названиями
15
б)) Изучите теоретический модуль «Функции
белков», перейдя по ссылке
http://fcior.edu.ru/card/22709/funkcii-belkovchast-1-iz-2-detalizirovannoe-predstavlenie-dlyaslabovidyashih.html
белков, выполняющими те или иные функции
в учебнике и дополнительной литературе,
используют рис., электронные таблицы, ПК
Задание 2. Составьте кластер «Функции
белков»
4. Заполняют таблицу
Задание 3 Закончить заполнение таблицы,
подготовить рассказ
Выполняемая
Пример белка
функция
Строительная
Каталитическая
(Ферментативная)
Сигнальная
Двигательная
Защитная
Транспортная
Регуляторная
Энергетическая
5. Объясняют новые понятия
3. Отображают информацию графически.
6. С помощью различных информационных
ресурсов представляют отчет в форме
презентации, коллажа, газеты, плаката
Задание 4. Выписать новые слова. Объяснить
их.
Рефлекс
ия
16
Регулятивные УУД:
- выработка критериев
оценивания работы в группах
1.Предлагает обсудить критерии оценивания
выступления групп
1. Называют критерии оценивания своей
работы, распределяют баллы
2.Организует выступления групп
2. Подводят итоги, выступают по своему
ЛичностныеУУД:
- устанавливать связь между
целью деятельности и ее
результатом
- оценивать собственный вклад в
работу группы
Запись
ДЗ.
17
Личностные УУД:
-выделение
и
осознание
учащимися усвоенного материала
и материала, который подлежит
усвоению;
воспитание
ответственности.
Регулятивные УУД:
-управление своей деятельностью,
самостоятельный
контроль,
коррекция.
3.Дает задание классу: по мере выступления
групп оформить опорный конспект и выписать
новые термины
4.Предлагает заполнить вторую часть таблицы
«Знаю»
5.Рекомендует обсудить в группе участие
каждого ученика и оценить его деятельность.
Оценка за работу на уроке «складывается» из
трех параметров: самооценка, оценка
товарищей по группе, оценка учителя.
1. Предлагает записать домашнее задание
в дневник: параграф 5, опорный
конспект в тетради, выполнить задание
на карточках.(Приложение 4)
заданию
3. Составляют краткий опорный конспект и
выписывают новые термины в рабочей
тетради
4.Делают выводы, что нового они узнали о
белках
5.Оценивают свою деятельность
1. Записывают домашнее задание в
дневник, планируют выполнение
домашнего задания.
Литература и интернет-источники:
1. Основы общей биологии: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред.проф. И.Н.
Пономаревой. – 3-е изд., перераб. – М. : Вентана-Граф, 2009.
2. Основы общей биологии: Методическое пособие. 9 класс / Под ред.проф. И.Н. Пономаревой. – М. : Вентана-Граф,
2009.
3. Общая биология: Учебник для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений / Д.К. Беляев, П.М.
Бородин, Н.Н. Воронцов и др.; Под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – 5-е изд. – М. : Просвещение, АО
«Московский учебник», 2008.
4. http://www.coolreferat.com/
5. http://www.zavuch.info/methodlib/148/?pg=18
6. http://www.klass.by/biolog.html
7. http://www.openclass.ru/node/292220
8. http://matveeva.ucoz.ru/index/belki/0-253
9. http://fcior.edu.ru/card/22709/funkcii-belkov-chast-1-iz-2-detalizirovannoe-predstavlenie-dlya-slabovidyashih.html
10. http://fcior.edu.ru/card/654/belki-v-biosistemah-stroenie-svoystva-i-funkcii.html
18
Приложения
19
Приложение 1
Инструктивная карточка
Группа №1
Особенности химического строения белков. Структуры белка.
Задание 1 а)найти в тексте параграфа нужную
информацию, использовать рисунки, дополнительные материалы
электронную таблицу, ПК.
б) Изучите теоретический модуль «Строение белка», перейдя по ссылке
http://fcior.edu.ru/card/654/belki-v-biosistemah-stroenie-svoystva-i-funkcii.html
Задание 2. Изобразите схему последовательной сборки четвертичной
структуры белка, отобразив при этом особенности строения каждой
структуры.
Задание3. Подумайте, почему свои функции белок выполняет в состоянии
третичной, либо четвертичной структуры?
Задание 4. Выделите основные признаки, по которым мы можем отличить
белки от других органических соединений клетки.
Особенности химического строения белков. Структуры белка.
Белки( протеины) –высокомолекулярные вещества, молекулы которых построены из
остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.
Состав белков
Белки содержат в среднем 50-55% углерода, 21-23% кислорода, 15-17% азота, 6-7%
водорода, 0,3-2,5% серы. В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод,
железо, медь и некоторые другие макро- и микроэлементы в различных количествах.
Строение белковых молекул.
Молекулы белков представляют собой длинные полипептидные цепи, состоящие из
остатков аминокислот, связанных между собой пептидными связями. Структуру этих
гигантских молекул можно рассматривать на нескольких уровнях.
Первичная структура белка – последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
Число аминокислотных звеньев в этих « бусах» может колебаться от нескольких десятков
до сотен тысяч.
Первичная структура белковой молекулы играет чрезвычайную роль. Изменение одной
аминокислоты на другую может привести либо к гибели всего организма, либо к
появлению совершенно нового вида. Замена одного остатка аминокислоты глутамина на
валин в молекуле гемоглобина( содержащего 574 аминокислотные группы!) вызывает
тяжелейшее заболевание – анемию, приводящую к смертельному исходу.
Изучение последовательности аминокислот в белках используют для выяснения вопроса
эволюции в новой области науки – химической палеогенетике. Удачная замена
20
аминокислотного остатка в белке, повышающая шансы на выживание вида, может
произойти в среднем один раз за 10 миллионов лет.
Вторичная структура белка.
Закрученная α-спираль ( на каждом витке 3,6
аминокислот), скрепленная на каждом витке водородными связями между группами NH
и CO .
Третичная структура – способ расположения в пространстве αспирали . Белковая молекула, свернутая в клубок – глобулу,
сохраняет пространственную форму за счет дисульфидных
мостиков –S-S-.
Четвертичная структура белка. Некоторые белки( гемоглобин)
представляют комплекс нескольких белковых молекул с
небелковыми фрагментами. Такие белки называют протеидами. Не
все белки обладают четвертичной структурой.
Белки для сохранения своей функциональной активности должны иметь структурную
организацию на всех уровнях.
21
Приложение 2
Инструктивная карточка
Группа №2
Денатурация. Ренатурация
Задание 1 найти в тексте параграфа и дополнительной литературе нужную
информацию , изучить, рассмотреть рисунки, использовать электронные
таблицы, ПК
Задание 2. Составьте опорную схему «обратимая и необратимая
денатурация»
Задание 3. Выписать новые слова. Объяснить их.
Задание 4.Провести небольшой опыт: Лабораторный опыт. Денатурация
белков. 1.При нагревании пробирки с раствором яичного белка в ней
появляются белые хлопья. 2. Молоко содержит значительное количество
белка - казеина. При добавлении в молоко нескольких капель раствора
лимонной кислоты белок сворачивается. Такой же процесс происходит и при
скисании молока, поскольку при этом также образуется кислота -молочная.
Результаты зафиксировать и объяснить
Денатурация. Ренатурация
Денатурация белков (лат. denaturatus — лишенный природных свойств; от de- —
приставка, означающая отделение, удаление + natura — природа, естество) — термин
биологической химии, означающий потерю белками их естественных свойств
(растворимости, гидрофильности и др.) вследствие нарушения пространственной
структуры их молекул.
Процесс денатурации отдельной белковой молекулы, приводящий к распаду её «жёсткой»
трёхмерной структуры, иногда называют плавлением молекулы.
Механизмы денатурации
Практически любое заметное изменение внешних условий, например, нагревание или
существенное изменение pH приводит к последовательному нарушению четвертичной,
третичной и вторичной структур белка. Обычно денатурация вызывается повышением
температуры, действием сильных кислот и щелочей, солей тяжелых металлов, некоторых
растворителей (спирт), радиации и др.
Денатурация часто приводит к тому, что в коллоидном растворе белковых молекул
происходит процесс агрегации частиц белка в более крупные. Визуально это выглядит,
например, как образование «белка» при жарке яиц.
Различают 2 вида денатурации:
22
1. Обратимая денатурация – ренатурация или ренактивация – это процесс, при
котором денатурированный белок, после удаления денатурирующих веществ вновь
самоорганизуется в исходную структуру с восстановлением биологической
активности.
2. необратимая денатурация – это процесс, при котором биологическая активность не
восстанавливается после удаления денатурирующих агентов.
Ренатурация
Ренатурация — процесс, обратный денатурации, при котором белки возвращают свою
природную структуру. Нужно отметить, что не все белки способны ренатурировать; у
большинства белков денатурация необратима. Если при денатурации белка физикохимические изменения связаны с переходом полипептидной цепи из плотно упакованного
(упорядоченного) состояния в беспорядочное, то при ренатурации проявляется
способность
белков
к
самоорганизации,
путь
которой
предопределён
последовательностью аминокислот в полипептидной цепи, то есть её первичной
структурой, детерминированной наследственной информацией. В живых клетках данная
информация, вероятно, является решающей для преобразования неупорядоченной
полипептидной цепи во время или после её биосинтеза на рибосоме в структуру нативной
молекулы белка.
23
Приложение 3
Инструктивная карточка
Группа №3
Основные функции белков в живых организмах.
Задание 1 а)найти в тексте параграфа и дополнительных материалах
нужную информацию, изучить, рассмотреть рисунки, использовать ПК
б)) Изучите теоретический модуль «Функции белков», перейдя по ссылке
http://fcior.edu.ru/card/22709/funkcii-belkov-chast-1-iz-2-detalizirovannoepredstavlenie-dlya-slabovidyashih.html
Задание 2. Составьте кластер «Функции белков»
Задание 3 Закончить заполнение таблицы, подготовить рассказ
Выполняемая
Пример белка
функция
Строительная
Каталитическая
(Ферментативная)
Сигнальная
Двигательная
Защитная
Транспортная
Регуляторная
Энергетическая
Задание 4. Выписать новые слова. Объяснить их.
Функции белков разнообразны
1. Строительная. Белки участвуют в образовании всех мембранных и немембранных
структур клетки, а также внеклеточных структур. У высших животных, например, из
белков состоят стенки кровеносных сосудов, сухожилия, хрящи, белки образующие
волокна, навитые друг на друга или уложенные плоским слоем, выполняют опорную или
защитную функцию, скрепляют между собой биологические структуры организмов и
придают им прочность (кератин, коллаген)
24
Главным компонентом хрящей и сухожилий является фибриллярный белок коллаген,
имеющий очень высокую прочность на разрыв. Связки содержат эластин - структурный
белок способный растягиваться в двух измерениях. Волосы ногти и перья состоят почти
исключительно из прочного нерастворимого белка кератина. Главным компонентом
шелковых нитей и паутины служит белок фиброин
2. Каталитическая. В каждой живой клетке непрерывно происходят сотни
биохимических реакций. От чего зависит скорость химических реакций? (От свойств
реагирующих веществ, от их концентрации, от температуры). Химическая активность
веществ в клетке небольшая, концентрации незначительны, температура клеточной среды
невысокая, т.е. реакции в клетке должны протекать медленно. Но это не так. Почему?
Подобные результаты достигаются благодаря наличию катализаторов. Клеточные
катализаторы называются ферментами. Они ускоряют реакции в миллионы раз. По
химической природе все ферменты -белки. Каждая молекула фермента способна
осуществить от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в минуту. Известно
более 2000 ферментов и количество их продолжает увеличиваться..
3. Сигнальная. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков,
способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней
среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку
(родопсин, рецепторы вкуса).
4.Двигательная. Движение, как известно, одно из проявлений жизненной активности.
Все виды движений, к которым способны клетки у высших животных, в том числе и
сокращение мышц, а также мерцание ресничек, движения жгутиков выполняют особые
сократительные белки (актин, миозин и др.).
5.Транспортная. Транспортные белки- белки, которые выполняют функцию транспорта
специфически связывают и переносят те или другие молекулы и ионы через мембраны
клеток ( как внутрь клетки, так и во вне), а также от одного органа организма к другому.
Гемоглобин, содержащийся в эритроцитах, при прохождении крови через легкие
связывает кислород и доставляет его к периферическим тканям, где кислород
высвобождается и используется для окисления компонентов пищи - процесса в ходе
которого производится энергия. Плазма крови содержит липопротеины, осуществляющие
перенос липидов из печени в другие органы. В клеточных мембранах присутствует типы
транспортных белков, способных связывать глюкозу, аминокислоты и переносить их
внутрь клеток.
6. Защитная. При введении чужеродных белков или клеток в организм в нем происходит
выработка особых белков, которые связывают и обезвреживают чужеродные клетки и
вещества. В лимфоидных тканях (лимфатические железы, селезенка, вилочковая железа)
производятся клетки-лимфоциты, способные синтезировать огромное разнообразие
защитных белков антител. Такие антитела носят название иммуноглобулинов. Их
молекулы имеют участок, узнающий "пришельца" и участок осуществляющий "расправу"
с ним. Самое удивительное то, что лимфоциты способны ответить синтезом
соответствующих антител на любой антиген, с которым клетка и организм даже никогда
не встречались. В клетках человека и животных синтезируются также специальные
противовирусные белки -интерфероны. Синтез таких белков начинается после встречи
клетки с вирусной нуклеиновой кислотой. Он блокирует аппарат синтеза вирусных
белков.
25
7.Регуляторная функция связана с регуляторами физиологических процессов гормонами. Многие из них также по природе своей белки. Гормоны роста,
адренокортикотропный, тиреотропный гормоны, инсулин, глюкагон и другие являются
белками. Успехи в области генной инженерии привели к тому, что многие из числа
гормонов-белков производятся уже в больших количествах как исключительно важные
лекарственные средства. Для лечения больных сахарным диабетом получают инсулин из
поджелудочной железы животных. Поскольку бычий инсулин несколько отличается по
первичной структуре от человеческого, то не все больные переносят его. Синтез
человеческого инсулина генно-инженерными методами открыл новые возможности для
лечения таких больных.
8. Энергетическая. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется около 17
кДж энергии. Однако белки используются, как источник энергии обычно, когда
истощаются иные источники, такие как углеводы и жиры.
26
Приложение 4
Домашнее задание по теме «Белки»
Задание №1.
( Если тебе, дорогой мой друг, достаточно удовлетворительной оценки – «3»)
Выполните тест
1.Какая структура белка закручена в
спираль?
А) первичная;
Б) вторичная;
В) третичная;
Г) четвертичная.
2. Какое количество энергии выделяется
при расщеплении 1 г.белка?
А) 25 кДж; Б) 38 кДж; В) 18 кДж; Г) 17
кДж.
3. Сколько незаменимых аминокислот
существует?
А) 10; Б) 8; В) 20; Г) 5.
4. Что такое денатурация?
А) нарушение природной структуры
белка под действием нагревания или
химических реагентов;
Б) процесс изменения цвета белковой
молекулы;
В) цветная реакция на белки;
Г) процесс восстановления природной
структуры белка.
ОТВЕТЫ:
1. Б
2. Г
3. Б
4. А
27
Задание №2 (Если ты, мой друг, претендуешь на «хорошо» – «4»)
Вставьте пропущенные слова:
«Аминокислотную последовательность в составе полипептидной цепочки относят к ...
структуре белка. В результате образования водородных связей между —СО— и —NH—
группами разных аминокислотных остатков большинство белков имеют вид спирали —
это ... структура белка. Более плотная, трехмерная пространственная «упаковка» полипептида — ... структура белка. Следующий уровень организации белковой молекулы — …,
который возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной
структурой в сложный комплекс».
Задание №3( Естественно, на оценку отлично – «5», тебе необходимо ответить на
предложенные вопросы, а также выполнить первых два задания)
Ответьте в тетради на предложенные вопросы:
1. В организации белковых молекул участвует всего около 20 аминокислот, однако
многообразие белков огромно. Чем это объясняется?
2. Молекулы белков обладают свойством денатурации. Что это такое? Почему в
результате денатурации белки теряют свои функции?
3. В каждой клетке содержатся тысячи ферментов. Что они собой представляют?
Какова их роль в клетке? Почему при разрушении структуры ферментов
жизнедеятельность клетки прекращается?
28