Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» Белки – жизнь Интегрированный урок биологии и химии. Учебно-воспитательные цели: 1. Расширить и конкретизировать знания о белках, полученных на уроках химии и биологии. 2. Найти ответ на проблемный вопрос: «Почему понятие белок отождествляется с понятием жизнь?» 3. Сформировать познавательный интерес учащихся к предметам, развить творческое мышление. Методы: словесный, наглядно-экспериментальный, поисковый. Оборудование: таблицы, схемы, рисунки, реактивы для проведения опытов. План урока 1. Введение Вспомним! 2. Состав и строение белков А) историческая справка; Б) сообщения учащихся. 3. Структурная классификация белков – сообщения учащихся. 4. Физико-химические свойства белков (учащиеся проводят опыты). 5. Проводим тестирование. 6. Классификация белков по функциям А) историческая справка; Б) сообщения учащихся. 7. Продолжение тестирования. 1 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» 8. Значение белков и ферментов (сообщения учащихся). 9. Выводы. Ход урока 1. Введение Ученик: Меняя каждый миг свой образ прихотливый. Капризна, как дитя, и призрачна, как дым, Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой, Великое смешав с ничтожным и смешным. С.Я. Надсон Учитель биологии: Эти строки позволяют задуматься над вопросом, который всегда волновал людей: Что такое жизнь? В течение веков копились наблюдения, проводились исследования, создавались теории. Одни послужили основой новых исследований, другие – гибли ввиду своей несостоятельности. Наука 19 века еще не могла видеть всей глубины изучаемого процесса, но накопила достаточно экспериментального материала, чтобы дать следующее определение жизни: «Жизнь – есть способ существования белковых тел…» Определение, данное Ф. Энгельсом в работе «Антидюринг», позволяет задуматься над вопросом: «Как современная наука представляет процесс жизни?» Ожидаемый ответ учащихся: - Жизнь – это переплетение сложнейших химических процессов взаимодействия белков между собой и другими веществами. Логично возникает новый вопрос: «Не устарело ли определение жизни, данное Энгельсом более 100 лет назад?» 2 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» Ответ учащихся: - Нет, современная наука расширила, углубила и наполнила определение жизни новыми представлениями. Вы изучали белки отдельно на уроках биологии и химии. Поэтому цель сегодняшнего интегрированного урока, обобщить знания о белках, приоткрыть дверь научного познания жизни и понять, что жизнь и белки неразрывно связаны. А значит, чтобы ответить на вопрос, что такое жизнь, нам надо вспомнить, что такое белки? Проблемный вопрос урока: «Почему понятие белок отождествляется с понятием жизнь?» Учитель химии продолжает урок: Ребята! Вам заранее были предложены (вывешены в кабинетах) вопросы для повторения. Сейчас вы можете проверить себя, насколько хорошо вы это сделали. Отметьте знаком «+» те вопросы, которые вы знаете хорошо и знаком «-» те, на которые вы затрудняетесь ответить. Отвечайте честно, это никак не повлияет на ваше оценку. А теперь в ходе урока, благодаря сообщениям товарищей, коллективного обсуждения, постарайтесь восполнить проблемы. 2. Вспомним: состав и строение белков. Историческая справка: «Вещества белковой природы известны с древних времен. Начало их изучения положено в середине 18 века итальянцем Я. Беккари, но только через 100 лет ученым удалось систематизировать свойства изученных белков, определить их атомный состав и сделать вывод о том, что белки – это главный компонент живых организмов. Затем из белков – гидролизаторов были получены продукты неполного расщепления и возникли различные гипотезы о строении белков, которые имеют чисто исторический интерес. Постепенно 3 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» умами ученых овладевает идея: молекула белка построена из конечных продуктов белкового распада – аминокислот. Немецкий химик Эмиль Герман Фишер первым выяснил, как устроены молекулы белка, и заложил основы химического синтеза. В начале 60-х годов 19 века пептидная теория Фишера была доказана, венцом доказательств стал синтез полипептида, состоящего из 18 аминокислот. Учащиеся делают сообщения о строении и составе и строении белков: Вывод: итак, мы вспомнили, что состав и строение белков разнообразно. Белки – природные полимеры, принадлежность к которым подтверждаются высокой молекулярной массой. Итак, строение белков характеризуется разнообразием группировок, входящих в составляющие их аминокислот ы, большим размером молекул, сложной пространственной формой и поверхностью. Причем в организации более высоких структур белка исполнительная роль принадлежит первичной структуре. Все это обуславливает специфичные свойства белков. Переходим к вопросу о структурной классификации белков (сообщения учащихся об уровнях структурной организации белков с использованием таблицы). Физико-химические свойства белков. Свойства белков определяются длиной и способом укладки полипептидной цепи и природой не пептидных включений. Учащиеся делают сообщения и ставят опыты Опыт 1. Растворимость белков. В пробирки с водой 15-20 мл. на кончике скальпеля добавить аминокислоты (глицин, лизин иди др.). Содержимое перемешать, 4 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» опустить в каждую пробирку по кусочку лакмусовой бумаги. Наблюдать качественные реакции, указывающие на свойства выбранных кислот. Опыт 2. Осаждение белков. Осторожно отделить белки куриного яйца и поместить его в стакан. Добавить 15 мл. воды и хорошо перемешать. Разлить в 4 пробирки, добавить в одну 2 капли 1% уксусной кислоты, в другую поваренную соль, в третью - сернокислый аммоний, четвертая – контрольная. Наблюдать за образованием осадков. Учитель биологии. Проводим первый этап тестирования и переходим к вопросу «Классификация белков по функциям». Историческая справка: «По современным данным, в ходе эволюции появилось 1010- 1020 различных белков, встречающихся примерно у 1,2 млн. видов живых организмов – от вирусов до человека. Однако у каждого отдельного вида числа их значительно меньше. Количество белков характеризует степень сложности организмов. Если в кишечной палочке их 3 тысячи, то в организме человека более 5 млн.» Сообщения учащихся о функциях белков. Среди многочисленных функций белков особое место занимает ферментативная, обеспечивающихся процессы обмена и превращения веществ и энергии. Сообщение учащихся о ферментах. Учитель химии. Продолжаем тестирование. 5 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» Значение белков и ферментов. Из рассмотрения биологических функций белков и ферментов становится ясной их фундаментальная роль в любом организме. Большое разнообразие белков позволяет им выполнять множество различных функций. Белок является важнейшим компонентом пищи. В организме белок может превращаться как в жиры, так и в углеводы, которые являются источником энергии. Белки и ферменты широко используются в самых различных практических целях. Многие белки и ферменты после выделения из клетки не утрачивают своих основных функций, и широко используются в промышленности, медицине, с/х и, конечно, в науке. (Демонстрация таблицы) Заключение. В ходе нашего урока выяснилось, что белки – самые сложные молекулярные структуры на Земле. Они являются обязательными компонентами всех клеток, а также вирусов. Их сложность и многообразие лежат в основе разнообразия всех известных форм жизни и неповторимости каждого отдельного организма. Благодаря белкам осуществляются все жизненно важные процессы, как в клетке, так и в целом организме. Человеку всегда хотелось чуда. Одним из чудес остается возникновение жизни, превращение неживой материи в живой организм. Сегодняшнее учебное занятие дало вам возможность «приоткрыть дверь» научного познания жизни и понять, что жизнь и белок неразрывно связаны. В ходе нашего урока мы нашли ответ на вопрос « Почему понятие «белок» отождествляется с понятием «жизнь»?» Насколько многообразен белок, настолько сложна, загадочна и многолика сама жизнь. 6 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» В качестве лирического завершения урока опять звучат строки стихов С.Я. Надсона: Вот жизнь, что сфинкс! Закон ее – мгновенье, И нет среди людей такого мудреца, Кто смог сказать толпе, куда ее движенье, Кто мог бы уловить черты ее лица. То вся она – печаль, то вся она приманка, То вся в нем блеск и свет, то вся позор и тьма, Жизнь – это Серафим и пьяная Вакханка, Жизнь – это океан и тесная тюрьма. 7 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» ЛИСТ УЧЕТА ЗНАНИЙ По теме «БЕЛКИ – ЖИЗНЬ» Состав и Структура Физико- Проводи Классифи Значен Химикостроение и химическ мые кация по ие биологич классифик ие тестиров функциям белков еский ация свойства ания и диктант фермен тов 8 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» ТЕСТ ПО ТЕМЕ: «БЕЛКИ» ЧАСТЬ ПЕРВАЯ I уровень 1. Выберите схему, соответствующую первичной структуре белка. 2. Определите термин, не подходящий по смыслу «полимер»: А) нуклеотид; Б) мономер; В) дипептид. 3. Процесс разрушения структурной организации белковой молекулы: А) гидролиз; Б) денатурация; В) ренатурация. II уровень 1. Какие структуры реализуют биологическую активность белка? А) радикалы; Б) полипептид; В)химические связи. 2. В образовании какой структуры принимают участие дисульфидные мостики: А) вторичной; Б) первичной; В) третичной. 3. При денатурации происходит разрушение структуры: А) вторичной; Б) первичной; В) третичной. 9 Акатова Н.И., МБОУ «СОШ №1 г.Харабали им. М.А. Орлова» Астраханской обл. Интегрированный урок биологии и химии в 10 классе по теме «Белки» ЧАСТЬ ВТОРАЯ I уровень 1. Как называются биологически активные катализаторы? 2. Научное название белка? 3. Названия структуры белка свернутого в спираль? II уровень 1. Группы атомов, обуславливающие амфотерные свойства аминокислот? 2. Гормон поджелудочной железы? 3. Назовите пищевые продукты с содержанием белка? Доп. воп.: Пользуясь таблицей незаменимых АК, выберите две (неиспользованные при работе с текстами), составьте дипептид, назовите его. 10