Розділ виставки: Педагогіка розвитку особистості



Скачати 120.07 Kb.
Дата конвертації29.04.2016
Розмір120.07 Kb.
#26545
ВІДДІЛ ОСВІТИ КАТЕРИНОПІЛЬСЬКОЇ РАЙОННОЇ

ДЕРЖАВНОЇ АДМІНІСТРАЦІЇ
РАЙОННИЙ МЕТОДИЧНИЙ КАБІНЕТ






ЯРОШІВСЬКА ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА

І – ІІІ СТУПЕНІВ

КАТЕРИНОПІЛЬСЬКОЇ РАЙОННОЇ РАДИ

ЧЕРКАСЬКОЇ ОБЛАСТІ

  • Розділ виставки: Педагогіка розвитку особистості



  • Автор роботи: Солонар Наталія Миколаївна


  • Посада: учитель хімії та біології вищої кваліфікаційної

категорії Ярошівської загальноосвітньої

школи І – ІІІ ступенів

Тема : «Білки: склад молекул, їхня будова, хімічні

властивості, функції та синтез»



Мета: - сформувати знання учнів про склад і просторову будову молекул білків,

- вивчити хімічні властивості та якісні реакції на білки; узагальнити та поглибити знання учнів про біологічні функції білків та їх синтез у живій клітині



Обладнання й матеріали: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделеєва, таблиці «Структура білка», «Вміст хімічних сполук у клітині»; яєчний білок або молоко, розчин купрум (ІІ) сульфату, розчин натрій гідроксиду, концентрована нітратна кислота, розчин кухонної солі, етиловий спирт, вода, пробірки, обладнання для нагрівання.

Базові поняття і терміни: високомолекулярні органічні сполуки, амінокислоти, пептидні звязки, мономер, полімер, первинна, вторинна, третинна, четвертинна структури білків, денатурація, ренатурація, деструкція, протеїни, протеїди

Тип уроку: урок формування і узагальнення знань.

План уроку:

І. Організація класу.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

ІV. Вивчення нового матеріалу:

  1. Білки в природі.

  2. Хімічний склад білків

  3. Будова білків.

  4. Просторова структура білків.

  5. Хімічні властивості білків.

V. Узагальнення і систематизація знань учнів:

1. Біологічні функції білків.

2. Біосинтез білка.

VI. Закріплення вивченого матеріалу.

VII. Домашні завдання.

Хід уроку

І. Організація класу.

ІІ. Актуалізація опорних знань.


  1. Що являють собою амінокислоти?

  2. Напишіть загальну формулу а-амінокислот?

  3. Назвіть найхарактернішу властивість амінокислот.

  4. Що таке пептидний звязок?ї

  5. Що таке «дипептид», «трипептид», «поліпептид»?

  6. Напишіть у загальному вигляді схему утворення дипептиду.

  7. З якими органічними речовинами в амінокислот існує тісний звязок?

Вчитель пропонує учням сформувати тему уроку.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Вчитель хімії: Отже, сьогодні на уроці ми продовжимо вивчати біополімери, зокрема білки, які утворюються внаслідок взаємодії менш складних органічних речовин – амінокислот. Мета нашого уроку – зясувати будову, властивості білків, розширити знання про функції білків, їх біосинтез та поширення в природі.
IV. Вивчення нового матеріалу:

  1. Білки в природі – повідомлення учениці

  2. Хімічний склад білків ( використання таблиці «Вміст хімічних сполук у клітині»

Вчитель хімії пропонує проаналізувати таблицю.

Білкова молекула имістить Карбону 50-55% , Гідрогену – до 7%, Оксигену – до 23,5%, Нітрогену – до 17%, Сульфуру – до 2,5%, крім того в молекулі білка міститься незначна кількість фосфору, деяких металів та галогенів.

Білкова молекула – це полімер, мономером якого є амінокислоти. До складу білків входить більше 20 різних амінокислот.


  1. Будова білків.

Вчитель хімії: Коли був встановлений склад білкової молекули , потрібно було з’ясувати , яким чином залишки амінокислот сполучаються між собою. Першим спробував на це відповісти російський вчений О.Я. Данилевський. Але він тільки припустив, що залишки амінокислот у білкових молекулах сполучають між собою внаслідок утворення пептидної групи –CO-NH-.

Це припущення пізніше було підтверджене експериментально німецьким вченим Е.Фішером та В. Гофмейстером. Їх досліди відіграли значну роль у створенні поліпептидної теорії білків, яка визнається і тепер.



  1. Просторова структура білкових молекул.

Вчитель біології: Щоб білки могли виконувати свої біологічні функції, Білкові молекули мають декілька рівнів побудови. Давайте нагадаємо рівні побудови білків: Таблиця, ст. 21.

  1. Хімічні властивості білків:

1). Розчинення у воді та розбавлених розчинах солей: демонстрація досліду, учні роблять висновок.

2). Денатурація білка під дією спирту та при нагріванні, негативний вплив спирту: демонстрація досліду, учні роблять висновок. Як називається цей процес?

- Денатурація – це процес зворотний чи незворотний?

Вчитель: Як правило, денатурація – це процес незворотний. Проте якщо на початку денатурації припинити дію чинників, які її спричиняють, денатурація може припинитись, білок може відновити свою конфігурацію. Як називається цей процес?


  • Ренатурація.




  • Що станеться з білковою молекулою, якщо порушити його первинну структуру? Як називається цей процес?

  • Деструкція? Це процес зворотний?

3). Кольорові реакції на білки.

4). Виконання лабораторної роботи, робота в групах.



І гр. Біуретова реакція:

Білок + луг + СuSO4 – утворюється розчин фіолетового забарвлення. Реакція підтверджую наявність пептидних звязків.



ІІ гр. Ксантопротеїнова реакція:

Білок + HNO3 – жовте забарвлення.



Реакція підтверджує наявність ароматичних амінокислот в складі білків.

Висновок: Дані реакції є характерними реакціями на білки.

Результати дослідів учні оформлюють в зошитах з друкованою основою.

V. Узагальнення і систематизація знань учнів

Вчитель біології:

- Ви вивчили хімічні речовини з хімічної точки зору. А чи тільки хімії як науці цікаві ці речовини? Яке відношення до живої природи мають ці речовини?



(Входять до складу всіх живих організмів).

Ми знаємо найкоротше визначення живого організму.

Карл Маркс: «Живий організм – це спосіб існування білкових тіл» ( у тварин 40-50%, у рослин 20-35%).

- Довести, що білки насправді є основою будови і життєдіяльності живих організмів.



Функції білків:

  1. Будівельна або структурна: білки є складовою частиною біологічних мембран. З яких складаються структури, які виконують роль скелета клітин ( колаген і осеїн ).

  2. Захисна: запобігання пошкодження клітин, органів, проникнення в організм сторонніх сполук, хвороботворних організмів, інших чужорідних тіл.

  3. Сигнальна: складні білки клітинних мембран, змінюючи свою структуру, передають сигнали із зовнішнього середовища на інші ділянки мембрани або всередину клітини.

  4. Скоротлива або рухова: клітини, тканини, органи або увесь організм можуть змінювати форму, рухатись.

  5. Запасаюча: деякі білки можуть відкладатись у клітинах про запас.

  6. Живильна: в ендоспермі насіння багатьох видів рослин відкладаються білки, які споживають зародки під час свого розвитку.

  7. Транспортна: гемоглобін – дихальний пігмент крові – переносить кисень і деяку частку вуглекислого газу.

  8. Енергетична: за повного розщеплення 1г білків у середньому звільняється 17кДж енергії.

  9. Регуляторна: білки регулюють активність обміну речовин, процеси росту і розвитку організмів.

  10. Каталітична: зміна швидкості перебігу хімічних реакцій під дією певних хімічних сполук.

- Сьогодні розглядали будову білків.

- То з чого побудовані білки? ( Амінокислот )

- Скільки відомо амінокислот? ( 200 )

- Вони всі будують білки в живих клітинах? ( тільки 20 )

- Яким чином живі організми зберігають інформацію про білки?



( У ДНК або РНК за допомогою генетичного коду )

( Робота з таблицею «ГЕНЕТИЧНИЙ КОД» )






Робота з генетичним кодом.

- Показати якими триплетами кодується амінокислота Аргінін:

ЦГУ , ЦГЦ , ЦГА , ЦГГ .

- Яким чином організми забезпечують себе білками? ( З їжею )

- Отримані білки організми засвоюють такими ж, як і отримали? ( Ні. Синтезують свої )




Синтез білка

Перший етап біосинтезу білків – транскрипція – пов’язаний із синтезом молекули і - РНК. При цьому особливий фермент роз’єднує подвійну спіраль ДНК і на одному з її ланцюгів за принципом комплементарності синтезується молекула і - РНК. Потім молекула і-РНК з ядра надходить у цитоплазму клітини до рибосом.

Спочатку утворюється молекула-попередник і-РНК. Після цього за допомогою спеціальних ферментів з молекули про-іРНК видаляються ділянки, які не несуть генетичної інформації, і вона перетворюється на активну форму іРНК.

На наступному етапі процесу синтезу білків, який названо трансляція, послідовність нуклеотидів у молекулі і - РНК переводиться в послідовність амінокислотних залишків молекули білка, що синтезується.

Розглянемо цей процес детальніше. Спочатку кожна з 20 амінокислот у цитоплазмі приєднується до певної молекули тРНК. У свою чергу, іРНК зв’язується з рибосомою, а згодом – і з амінокислотним залишком, приєднаним до певної молекули тРНК. Так виникає ініціативний комплекс, який складається з триплету іРНК, рибосоми і певної молекули тРНК. Цей комплекс сигналізує про початок синтезу молекули білка.

На подальших етапах біосинтезу білків поліпептидний ланцюг подовжується завдяки тому, що амінокислотні залишки послідовно зв’язуються між собою за допомогою пептидних зв’язків.

Як визначається порядок надходження тРНК до рибосоми? На верхівці кожної молекули тРНК розташований триплет нуклеотидів ( так званий антикодон ). Він має утворювати комплементарну пару з відпогвідним триплетом іРНК ( кодоном ).

Під час синтезу білкової молекули рибосома насувається на ниткоподібну молекулу іРНК таким чином, що іРНК опиняється між двома її субодиницями. Рибосома наче «ковзає» зліва направо по молекулі іРНК і збирає молекулу білка. Кожен крок рибосоми дорівнює одному триплету. Коли рибосома дещо просунеться вперед по молекулі іРНК, на їхї місце надходить друга, а згодом – третя, четверта тощо і біосинтез нових білкових молекул триває далі. Кількість рибосом, які одночасно можуть бути розташовані на молекулі іРНК, зумовлена довжиною останньої.

Коли рибосома досягає одного з трьох триплетів ( УАА, УАГ, УГА ), що сигналізує про припинення синтезу поліпептидного ланцюга, вона разом з білковою молекулою залишає іРНК. Згодом вона розпадається на субодиниці, які потрапляють на будь-яку іншу молекулу іРНК. Синтезована молекула білка надходить у порожнину ендоплазматичної сітки, якою транспортується в певну ділянку клітини.

На заключному етапі синтезований білок набуває своєї природної просторової структури. За участю відповідних ферментів від нього відщеплюються зайві амінокислотні залишки, вводяться небілкові фосфатні, карбоксильні та інші групи, приєднуються вуглеводи, ліпіди тощо. Лише після цих процесів молекула білка стає функціонально активною.

Процеси синтезу білкових молекул потребують затрат енергії, яка вивільняється при розщепленні молекул АТФ.

Виконання різнорівневих завдань

Задача 1. Один з ланцюгів молекули ДНК складається з наступних залишків нуклеотидів:

ТАЦ – ГАА – ЦГЦ – АТГ – ЦГА – ТЦЦ

Визначте, в якій послідовності до функціонального центру рибосоми будуть надходити молекули тРНК з такими антикодонами:

ЦГА – УЦЦ – ГАА – АТГ – УАЦ – ЦГЦ



Задача 2. Ділянка молекули ДНК має наступний вигляд:

АТА – ГТЦ – ЦГА – ГТА – ТЦЦ

ТАТ – ЦАГ – ГТЦ – ЦАТ – АГГ

Визначте, який з двох ланцюгів цієї молекули ДНК кодує поліпептид, що складається з таких амінокислотних залишків:

Ізолейцин – валін – аргіні – валін – серин

Задача 3. Ланцюг молекули ДНК до мутації складався з наступної послідовності залишків нуклеотидів?

ААА – ААТ – ТГГ – ЦАГ – ТГГ

Після мутації він набув наступного вигляду:

ААА – ААТ – ТГГ – ЦАТ – ТТГ



  1. Порівнявши структуру молекули ДНК до та після мутації, знайдіть триплет, який зазнав змін.

  2. Визначте будову поліпептидів, які кодував ланцюг ДНК до та після мутації.

  3. Зробіть висновки.

Задача 4. Послідовність залишків нуклеотидів одного з ланцюгів молекули ДНК така:

ТАЦ – ГАЦ – АЦГ – ГЦГ – АТТ – ТАЦ – АГГ – ЦГГ – ТЦГ – АЦТ

Визначте, яку послідовність молекул поліпептидів вона кодує.

Задача 5. Послідовність амінокислотних залишків молекули поліпептиду така.

Аспарагін – ізолейцин – пролін – треонін – валін – цистеїн.

Враховуючи, що більшість основних амінокислот кодуються кількома триплетами, визначте можливі варіанти послідовності залишків нуклеотидів, які можуть кодувати цей поліпептид.

Задача 6. Яка послідовність амінокислот кодується такою послідовністю нуклеотидів іРНК: ГЦУ – ГЦА – УАА – АЦЦ – УГА – ЦАГ – ЦУА? Якою стане послідовність амінокислот, якщо внаслідок мутації із цієї молекули випаде другий нуклеотид?

Задача 7. Молекула ДНК становить собою таку послідовність нуклеотидів: ТЦГ – ГАА – АЦГ – ТАА – ЦАГ – ГТА – ЦАТ – ТАТ. У якій послідовності будуть підходити молекули тРНК, що транспортують амінокислоти, до рибосоми, яка бере участь у синтезі білкової молекули?


Тест на закріплення знань

І. Виберіть із запропонованих відповідей правильну:

  1. Укажіть процес, під час якого відбувається конюгація хромосом: а) мітоз; б) перший мейотичний поділ; в) другий мейотичний поділ; г) брунькування клітини.

  2. Визначте кількість молекул АТФ, що синтезується під час безкисневого етапу енергетичного обміну: а) 1 молекула; б) 2 молекули; в) 4 молекули; г) 36 молекул; д) молекули АТФ не синтезуються.

  3. Визначте кількість молекул АТФ, що синтезується під час кисневого етапу енергетичного обміну: а) 1 молекула; б) 2 молекули; в) 4 молекули; г) 36 молеку; д) молекули АТФ не синтезуються.

  4. Укажіть, коли саме в процесі фотосинтезу синтезуються молекули АТФ: а) під час темнової фази; б) під час світлової фази; в) молекули АТФ не синтезуються.

  5. Виберіть правильне визначення терміна «транскрипція» : а) переписування інформації з молекули ДНК на молекулу іРНК; б) транспорт амінокислотних залишків до місця синтезу білкової молекули; в) сполучення амінокислотних залишків у поліпептидний ланцюг; г) набуття молекулою білка активного стану.

  6. Зазначте, на мембранах яких органел відбувається синтез білка: а) комплексу Гольджі; б) лізосом; в) травних вакуоль; г) зернистої ендоплазматичної сітки; д) незернистої ендоплазматичної сітки.

  7. Укажіть, де відбувається кисневий етап енергетичного обміну: а) у мітохондріях; б) у хлоропластах; в) у комплексі Гольджі; г) у лізосомах; д) у зернистій ендоплазматичній сітці.

ІІ. Виберіть із запропонованих відповідей дві правильні

  1. Назвіть процеси, під час яких синтезуються молекули АТФ: а) світлової фази фотосинтезу; б) темнової фази фотосинтезу; в) трансляції; г) підготовчого етапу енергетичного обміну; д) безкисневого етапу енергетичного обміну.

  2. Укажіть біохімічні процеси, які належать до пластичного обміну: а) самоподвоєння ДНК; б) окиснення органічних сполук; в) окиснення неорганічних сполук; г) біосинтез ліпідів.

  3. Укажіть біохімічні процеси,які належать до енергетичного обміну: а) фотосинтез; б) окиснення органічних сполук; в) хемосинтез; г) розщеплення органічних сполук без доступу кисню.

  4. Укажіть, за рахунок яких електронів відновлюється фотосистема I: а) які походять із фотосистеми II; б) власних, які повертаються на свій енергетичний рівень; в)які виникають при розщепленні молекули води; г) які виникають при розщепленні атомів Гідрогену.

  5. Укажіть, під час яких процесів виділяється вуглекислий газ: а) кисневого етапу енергетичного обміну; б) світлової фази фотосинтезу; в) темнової фази фотосинтезу; г) аеробного дихання.

  6. Зазначте, під час яких процесів відбувається подвоєння кількості молекул ДНК в клітині: а) профази мітозу; б) метафази першого мейотичного поділу; в) інтерфази між двома мітотичними поділами; г) злиття гамет.

VI. Закріплення вивченого матеріалу

VII. Домашні завдання







Скачати 120.07 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:




База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка