Мероприятие.

Интегрированное мероприятие по химии и биологии.
Цель урока: ознакомить обучащихся со строением, химическими
свойствами, биологическим значением белков, жиров и углеводов их
значением в жизни человека.
Задачи урока:



Образовательные: рассмотреть состав и классификацию углеводов,
белков, жиров, представителей каждой группы; сообщить ребятам о
биологической роли углеводов, белков и жиров, и их значении в жизни
человека.
Воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся;
Развивающие: совершенствовать умения и навыки при проведении
химического эксперимента с соблюдением правил техники безопасности;
развивать память, речь, мышление, умение анализировать, сравнивать,
делать выводы; совершенствовать навыки решения тестовых заданий;
развивать познавательный интерес, творческие способности, уверенность
в своих силах, настойчивость.
Тип урока: урок формирования знаний
Методы обучения: использование ЦОР, химический эксперимент, метод
исследования, фронтальная беседа, фронтальный опрос.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, пробирки, держатель для
пробирок, спиртовка.
Реактивы: растворы медного купороса, гидроксида натрия, азотная кислота
глюкозы, белка, жиров.
Ход урока
I. Организационный этап.
II. Актуализация знаний. Постановка цели. (Слайд )
Учитель:
Посмотрите на слайд, что изображено? Как вы думаете, о чем мы сегодня
будем с вами говорить?....... Это и будет темой нашего мероприятия?
Учитель: (Слайд )
“Белки, жиры и углеводы,
Пройдут века, эпохи, годы,
К вам мы прикованы на век,
Без вас немыслим человек”.
Какие цели мы поставим сегодня перед собой? (Слайд )
Учитель:
Для того чтобы любой живой организм нормально функционировал, ему
необходима энергия. Человеческий организм не может использовать готовую
солнечную энергию, как это делают зелёные растения. Он получает энергию
в виде пищи, а затем уже в клетках тела в результате химических
превращений энергия солнечного света высвобождается и используется на
нужды организма. Питание – необходимое условие для нормального роста,
развития и жизнедеятельности организма, значит, пища – это жизнь. Для
нормальной жизни человеку в сутки необходимо – белков15-20%, жиров
30%, углеводов 50-55%
Таким образом, значение пищи заключается в том, что она, во-первых,
содержит питательные вещества, а во-вторых, является источником энергии.
Учитель:
Из органических веществ клетки на первом месте по количеству и значению
стоят белки. Многообразие живых организмов на нашей планете во многом
связано с многообразием белков. Наряду с углеводами и жирами белки
являются основной составной частью нашей пищи. С белками связаны все
жизненные процессы. Они входят в состав клеток и тканей всех живых
организмов.
1.
Ученик: (Слайд
)
Белки в организме выполняют функции:
- Строительная;
-Транспортная (гемоглобин);
- Защитная (иммуноглобулины);
- каталитическая (ферменты);
- Регулирующая (гормоны);
- запасающая.
(Слайд )
В отличие от других органических соединений белки обладают
рядом особенностей. Прежде всего, белкам присуща громадная молекулярная
масса. Для того чтобы подчеркнуть гигантский размер таких молекул, их
называют макромолекулами (с греч. “макрос” - большой, гигантский)
Часто белки называют протеинами – это название подчёркивает
первостепенную роль этих веществ (с греч “протео” - занимаю первое место)
2.
Ученик: (Слайд )
В строении макромолекул белка выделяют:
Первичная структура – это полипептидная цепь, состоящая из остатков
альфа- аминокислот, которые удерживаются за счет пептидных (или
амидных ) связей. (Слайд)
(Слайд )Вторичная структура – это спираль, поддерживается водородными
связями, которые в 15 – 20 раз слабее ковалентной. Данные
ренгеноструктурного анализа доказали, что максимальная стабильность
молекулы белка обеспечивается множеством водородных связей
(Слайд )Третичная структура – это глобула
В образовании третичной структуры большая роль принадлежит радикалам,
за счёт которых образуются дисульфидные мостики, сложноэфирные связи,
солевые мостики, а также могут быть и водородные связи. Интересно
отметить, что информация для образования третичной структуры содержится
в полипептидной цепи, а дисульфидные мостики только закрепляют
третичную структуру (инсулин, рибонуклеаза)
(Слайд )Четвертичная структура – это объединение нескольких трёхмерных
структур в одно целое.
Ученик: Свойства белков:
1.Денатурация (Слайд )
Нарушение нативной (естественной), уникальной (свойственной только
этому белку) структуры белковой молекулы называют денатурацией.
Денатурация
может
быть
вызвана
изменением
температуры,
обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами и другими
воздействиями. Вначале разрушается самая слабая структура – четвертичная,
затем третичная, вторичная и при наиболее жестких условиях – первичная.
Если при изменении условий среды первичная структура молекулы белка
остаётся неизменной, то при восстановлении нормальных условий среды
полностью восстанавливается и структура белка.
Процесс восстановления структуры белка называется ренатурацией.
Это свойство белков широко используется в медицинской и пищевой
промышленности для приготовления медицинских препаратов, например
вакцин и сывороток, для получения пищевых концентратов, сохраняющих в
высушенном виде свои питательные функции.
(Слайд ) (Опыт со спиртом и нагревание)
(Слайд )2.Растворимость белков. Белки могут быть как растворимы,
так и нерастворимы в воде в зависимости от их состава и
структуры(показ растворимости яичного белка в воде)
3.Гидролиз белков
4.Цветные реакции белков: биуретовая, ксантопротеиновая
5.Амфотерный характер белковых молекул (амфотерность белков), т. к
они содержат одновременно и амино- группу и карбоксильную.
(Слайд ) (Опыт со с азотной кислотой и гидроксидом меди(2))
Ученик: Про белки - биология
В питании человека мясо — источник белка. Это мышечные белки (миозин,
актин, глобулин), содержащие все незаменимые аминокислоты, и
неполноценные белки (коллаген). Рыба – это источник полноценного белка,
содержащего все незаменимые аминокислоты. В них мало
соединительнотканных образований, которые присутствуют в белках мяса и
пищевой ценности не имеют.
Белки – важные в биологическом отношении соединения, которые нельзя
заменить другими продуктами питания. Недостаток белков в питании
приводит к нарушениям, которые могут стать причиной нежелательных
последствий. Содержание белков в продуктах питания достаточно
разнообразное. Различные белки усваиваются организмом по-разному и
усвоение их зависит от кулинарной обработки, активности протеолитических
ферментов и аминокислотного состава белков.
Учитель: (Слайд
)
Не маловажную роль в питании принадлежит жирам. Жиры широко
распространены в природе: они входят в состав организма человека,
животных, растений, микробов и даже некоторых вирусов.
Ученик: (Слайд
)
Жиры в продуктах питания, которые поступают в наш организм вместе с
пищей, – это сложные смеси витаминов, минеральных солей и липидов, а не
индивидуальные химические соединения. Сложные и простые липиды
выделены в большой класс химических веществ.Жиры в продуктах питания
составляют основную часть пищевого жира.
Жиры – это смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот
с неразветвлённой углеродной цепью. Общая формула жиров:
O
??
CH2–O– C–R
|
O
??
CH–O– C–R'
O
|
??
CH2–O– C–R''
Общее название таких соединений – триглицериды или триацилглицерины,
где ацил – остаток карбоновой кислоты -C(O)R.
(Слайд
)Жиры бывают “простыми” и “смешанными”. В состав
простых жиров входят остатки одинаковых кислот (R' = R" = R"'), в составе
смешанных - различных. Природные жиры представляют собой смесь
простых и смешанных.
Ученик: Физические свойства жиров.(Слайд
)
По агрегатному состоянию при комнатной температуре жиры делятся на
жидкие и твёрдые. Определяется это состояние природой жирных кислот.
Твёрдые жиры, как правило, образованы предельными кислотами, жидкие
жиры – масла – непредельными.Температура плавления жиров растёт с
ростом длины углеводородного радикала кислоты.Все жиры нерастворимы в
воде, но хорошо растворимы в бензине, ацетоне и гексане, и эта способность
используется для чистки одежды от жировых пятен.(Выполнение опытов по
растворению жира и масла в воде и некоторых органических растворителях).
Ученик:
Химические свойства жиров. (Слайд
)
Зная, что жиры – это сложные эфиры, значит они подвергаются гидролизу
,при этом образуется глицерин и соответствующие карбоновые кислоты.
Гидролиз жиров под действием воды протекает обратимо.
(Слайд ) Практическое применение в жизни человека имеет щелочной
гидролиз (омыление)
(Слайд ) Также практическое значение имеет гидрирование жиров, так
получают маргарин
Ученик: Роль жиров в здоровом питании.(Слайд )
Жиры хорошо усваиваются организмом, имеют высокую калорийность,
содержат биологически активные вещества (ненасыщенные жирные кислоты,
фосфатиды, витамины А,Д,Е,F, токоферолы, красящие вещества).
Употребляемые жиры можно классифицировать на – насыщенные,
мононенасыщенные, полиненасыщенные, трансизомеры, Омега-6, Омега-3.
Вредны для организма - это трансизомеры, их нужно избегать. Насыщенные
жиры необходимо свести к минимуму, а вот мононенасыщенные и
полиненасыщенные жиры необходимы нашему организму. Причем, если
Омега-6 мы потребляем достаточно (растительное масло употребляем
наверное каждый день), то вот Омега-3 в нашем организме обычно не
хватает. Ешьте рыбу чаще!
(Слайд ) Жировой обмен, так же как и другие виды обмена, регулируется
центральной нервной системой непосредственно и через эндокринные
железы — гипофиз, островковый аппарат поджелудочной железы,
надпочечники, щитовидную и половые железы.
Окислению жира непосредственно в самой жировой ткани способствует
наличие в ней особых ферментов — липазы и дегидрогеназы. Под влиянием
тканевой липазы жир в тканях расщепляется на глицерин и высшие жирные
кислоты. В дальнейшем происходит процесс окисления жирных кислот до
углекислого газа и воды, в результате чего освобождается энергия,
необходимая для жизнедеятельности организма.
Учитель: Какие вещества являются главными поставщиками энергии
организму человека?
(Слайд ) Углеводы для человека являются основным источником энергии.
Человек получает углеводы в основном из продуктов растительного
происхождения (зерновые и бобовые культуры, картофель, фрукты и овощи).
Считается, что на 60% потребности человека в энергии должны
обеспечиваться углеводами. Ежедневно человеку необходимо до 440
граммов углеводов.
Ученик:(Слайд ) Углеводы - вещества состава Сn(Н2О)m, имеющие
первостепенное биохимическое значение, широко распространены в живой
природе и играют большую роль в жизни человека.
Название углеводы возникло на основании данных анализа первых
известных представителей этой группы соединения. Вещества этой группы
состоят из углерода, водорода и кислорода, причем соотношение чисел
атомов водорода и кислорода в них такое же, как и в воде, т.е. на каждые 2
атома водорода приходится один атом кислорода. В прошлом столетии их
рассматривали как гидраты углерода. Отсюда и возникло русское название
углеводы, предложенное в 1844 г. К.Шмидтом. Общая формула углеводов,
согласно сказанному, СnН2mОm. При вынесении «m» за скобки получается
формула Сn(Н2О)m, которая очень наглядно отражает название «угле - воды».
Ученик: (Слайд ) Углеводы бывают:
- Моносахариды
- углеводы, которые не разлагаются водой до более
простых соединений. Для человека наиболее важны глюкоза, фруктоза,
галактоза, рибоза, дезоксирибоза.
- Дисахариды – это углеводы, которые гидролизуются с образованием двух
молекул моносахаридов. Наиболее важны для человека сахароза, мальтоза и
лактоза.
- Полисахариды - полимеры, образованные из большого числа
моносахаридов. Они делятся на перевариваемые и неперевариваемые в
желудочно-кишечном тракте. К перевариваемым относят крахмал и
гликоген, из вторых для человека важны клетчатка.
Ученик: (Слайд ) Глюкоза – это моносахарид, бифункциональное
соединение –альдегидо –спирт. Моносахариды, что означает один сахар. Они
представляют собой своеобразные “кирпичики”, из которых построены
молекулы ди – и полисахаридов. К ним относится глюкоза и фруктоза.
Глюкоза имеет слабо сладкий вкус, а фруктоза самая сладкая из всех сахаров.
Они содержатся в спелых фруктах, ягодах и овощах. Особенно много
глюкозы в соке винограда, поэтому её называют еще виноградным сахаром.
(Слайд
) Демонстрационный опыт.
Глюкоза – это бифункциональное соединение –альдегидо –спирт.
Качественной реакцией на многоатомные спирты является появление синей
окраски при взаимодействии с гидроксидом меди (II). А определить наличие
альдегидной группы можно по появлению кирпично- красного окрашивания.
Из ягоды винограда выжмем сок. Прильем к соку несколько капель раствора
сульфата меди (II) и раствор щелочи. Нагреем раствор. Цвет раствора
начинает изменяться. При кипячении раствора образуется желтый осадок
Cu2O, который постепенно превращается в красный осадок CuO. Это
доказывает наличие глюкозы в виноградном соке.
Потребность организма в глюкозе зависит от характера и вида деятельности
человека. Излишек глюкозы при ведении малоподвижного образа жизни
приводит к ожирению. Ожирение может привести к заболеванию сахарным
диабетом.
Ученик:(Слайд ) Другим моносахаридом является фруктоза, ее
эмпирическая формула такая же как у глюкозы- С6Н12О6, только фруктоза это кетоно – спирт. Фруктоза (плодовый сахар) содержится в семечковых
плодах, меде, арбузах. Извлекая из цветов сладких плодов соки, пчелы
приготавливают мед, который по химическому составу представляет собой в
основном смесь глюкозы и фруктозы. Мёд называют “эликсиром молодости,
диетой долголетия” так как придаёт бодрость, способствует пищеварению,
восстанавливает память, оказывает легкое успокаивающее влияние на
центральную нервную систему.Также фруктоза входит в состав сложных
сахаров, например тростникового и свекловичного.
Учитель: Дисахариды – что означает два сахара. Это всем хорошо известная
сахароза (тростниковый или свекловичный сахар) и лактоза (молочный
сахар). Сам термин дисахарид красноречиво говорит о том, что в молекулах
этих веществ между собой связаны два остатка моносахаридов. Так в сахаре
– глюкоза и фруктоза, а в лактозе – глюкоза и галактоза.
Ученик: (Слайд
) Сахароза.
Сахар довольно сладкое вещество, содержится во фруктах, овощах, но
больше в сахарной свёкле и тростнике – 20%, а так же в бахчевых – арбуз,
дыня. Сейчас сахар – постоянный спутник нашего стола, без которого гостей
не накормишь, да и самим чашки чая не выпьешь. Было время, когда сахар
считали дорогим лекарством и покупали в аптеках по той же цене, что и
серебро. В России сахар появился в 1273 году (первое упоминание о
кристаллическом сахаре, ввозимом с заморскими товарами, относится ко
времени правления великого князя Василия Ярославича), а в Европе – в 1747
году. Спрос на сахар сильно возрос с середины XVII века, когда в России
начали употреблять чай, быстро ставший национальным напитком. В 1718
году указом Петра I купцу Верстову было поручено строительство первой в
России “сахарной мануфактуры”.
В начале XX в. медики уже знали, что сахар – это “белая смерть”, однако
очень медленная и сладкая. Однако, хорошенько изучив таблицу
Д.И.Менделеева, они нашли несколько полноценных заменителей сахара, не
отличающихся от него по вкусу, но не вызывающих диабета и разрушения
зубов.
Учитель: : (Слайд ) Вопрос классу: Как называется один из заменителей
сахара? Вы узнаете, разгадав шараду:
Слог мой первый метлой выметают.
Слогом вторым информатик считает.
В целом скажу, дорогие друзья,
Для многих больных вместо сахара я. (Сорбит)
Ученик: (Слайд ) Лактоза.
Лактоза – единственный углевод животного происхождения, находится в
молоке животных – 4% и, несмотря на это, молоко не отличается особой
сладостью, так как она менее сладкая, чем глюкоза. Лактоза (молочный
сахар) состоит из остатков галактозы и глюкозы.
Под действием ферментов молочно-кислых бактерий лактоза сбраживается с
образованием молочной кислоты. На этом основано получение кисломолочных продуктов. При гидролизе лактозы образуются глюкоза и
галактоза.
Ученик: (Слайд ) Крахмал относится к полисахаридам. Крахмал – белый
порошок нерастворимый в холодной воде, а в горячей воде он набухает. Он
совершено безвкусен. Крахмал уже усваивается не так быстро, как сахар.
Чтобы облегчить его усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают
тепловой обработке, то есть картофель, рис варят, хлеб пекут. В этих
условиях идет частичный гидролиз крахмала, то есть образуется полимер
поменьше – декстрины, а в пищеварительном тракте образуется конечный
продукт гидролиза глюкоза. Крахмал считают основным углеводом пищи.
(Слайд ) Демонстрация опыта: Характерной реакцией для определения
крахмала в пищевых продуктах является действие йода, который
окрашивает крахмал в синий цвет.
(Слайд) Гликоген.
Излишки глюкозы соединяются в особый вид крахмала – гликоген или
животный крахмал. Он запасается в мышцах, а больше всего в печени.
Ученик:(Слайд)
Целлюлоза – тоже растительный полисахарид, образованный глюкозой. В
отличие от крахмала, ее молекулы состоят только из линейных цепей.
Её еще называют клетчаткой. Она содержится в овощах, фруктах, злаках. Это
волокнистое вещество нерастворимое в воде, но растворимое в аммиачном
растворе гидроксида меди (II) (реактиве Швейцера)
У целлюлозы есть один недостаток – она непитательна. Конечно, мы её едим,
потому что она содержится в растениях. Но она не переваривается
желудочно-кишечным трактом. Так как нет ферментов, которые расщепляют
её. А зачем тогда она нам нужна? Оказывается она необходима! Одно из
самых замечательных свойств пищевых волокон – их способность
удерживать воду, например, сырые морковь, яблоко, капуста в желудке и
кишечнике разбухают вдвое и создают иллюзию сытости. Еще один плюс
пищевых волокон – они поглощают холестерин и желчные кислоты, что
тормозит камнеобразование. Поэтому ешьте побольше капусты, моркови,
свёклы постарайтесь есть яблоки, смородину, малину. Из крупяных – пшено,
перловка, овес и из бобовых – горох, фасоль, а так же дары леса – грибы,
орехи.
Ученик: (Слайд) Биологическое значение углеводов.
 Углеводы выполняют пластическую функцию, то есть участвуют в
построении костей, клеток, ферментов. Они составляют 2-3 % от веса.
 Углеводы являются основным энергетическим материалом. При
окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии .
 В организме человека и животных глюкоза содержится в крови и в
лимфатических жидкостях . От концентрации глюкозы зависит
осмотическое давление крови.
 Пентоза (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ
Ученик: (Слайд)Обмен углеводов в организме регулируется углеводный
обмен нервной системой преимущественно через железы внутренней
секреции, главным образом через поджелудочную железу и надпочечники.
Мозговое вещество надпочечников выделяет адреналин, поступающий в
кровь. Адреналин, циркулируя в крови, вызывает повышенное превращение
гликогена печени в сахар, что приводит к поднятию уровня сахара в крови. А
гипергликемия, как это точно установлено учеными, повышает выработку
инсулина поджелудочной железой.