Конспект двух уроков по биологии в 10 «Б» классе по теме:
Белки. Структура и функции. Ферментативная активность белков.
Ход урока.
На сегодняшнем уроке мы должны будем познакомиться со строением и свойствами белков, и подробнее рассмотреть каталитическую или ферментативную функцию, и провести лабораторную работу на эту тему.
I. Опрос по липидам и углеводам.
1) Что такое полимер? (много звеньевая цепь, в которой одним звеном является какое-либо простое вещество – мономер) А-А-А-
2) Какие бывают полимеры? ( регулярные А-А-А- А-А-В-В-А-А-В-В- и нерегулярные А-В-А-А-Т-) Примеры.
3) Что является мономером у углеводов? Липиды это полимеры?
4) В каком процессе первоначально образуется глюкоза? (ф\з)
5) Какой основной источник энергии в человеческом организме? (жиры) Почему? Почему целлюлоза не может быть источником энергии?
6) Где синтезируются и расщепляются жиры? Углеводы?
7) Целлюлоза и крахмал состоят из одинаковых остатков глюкозы и имеют один состав (С6Н12О6)п
II. Запишите тему урока.
Сегодня мы разберем биополимеры нерегулярного строения. Что это значит? Как вы думаете из каких элементов состоят белки?
1.Запишите – Белки - сложные органические соединения, состоящие из С Н О N. Могут включать S и образовывать комплексы с Me – Fe,P,Cu,Zn. Это макромолекулы, их молекулярная масса доходит до неск. Млн.
Например, формула молекулы гемоглобина (не для записи) может дать представление о его сложности:
C3032H4816O872N780S8Fe4. Эта белковая молекула средней величины.
2. Мономерами белков являются аминокислоты. Кто знает, сколько существует аминокислот? Вообще в природе встречается более 170, но в состав белков входит 26, а чаще всего только 20. Они изображены на таблице и в вашем учебнике.
Скажите, почему нельзя питаться только животной пищей?
Растения способны синтезировать все 20 аминокислот, животные же получают 8 из них в готовом виде с пищей. Такие аминокислоты называются незаменимыми. Белки в пищеварительном тракте распадаются до аминокислот, всасываются в кровь и организм из них строит собственные белки.
Рассмотрим общее строение аминокислоты:
1) Карбоксильная (кислотная) группировка –
2)Аминогруппа –
3)Радикал- та часть, по которой аминокислоты отличаются друг от друга.
Запишите общую формулу:
Глядя на эту формулу, скажите, какими свойствами обладают все аминокислоты? (амфотерными). А если радикал будет содержать карбоксильные или основные группировки как это будет влиять на свойства?
3.Запишите - Образование пептидной связи.
Аминокислоты соединяются между собой при помощи пептидной связи. Карбоксильная и аминогруппы взаимодействуют друг с другом с выделением Н20.
Как называется такая реакция ? Конденсации. Сейчас кто-нибудь подойдет к доске и поможет мне написать эту реакцию. Все записывают ее в тетради.
Чем обусловлено огромное множество белков в природе если их составляющими служат всего 20 мономеров?
4. Запишите – уровни организации белковой молекулы.
Первичная структура белка представляет собою последовательность аминокислот в полипептидной цепи, соединенных пептидными связями. Это какие связи? – ковалентные.
Вторичная структура – белковая нить закручена в виде спирали. Между группами СООН одного витка и NH2 другого образуются водородные связи. Что это такое?
Третичная структура - укладка полипептидной цепи с образованием компактной, плотно упакованной структуры. Это клубок или фибриллы (кератин, колаген) Такая структура поддерживается дисульфидными связями, гидрофобными взаимодействиями, электростатическими.
Четвертичная структура - способ обьединения (расположения в пространстве) отдельных полипептидных цепей в белковой молекуле, состоящей из нескольких подобных цепей.
Например молекула гемоглобина состоит из 2 альфа и 2 бета цепей. Посмотрите рисунок в учебнике.
Сравните особенности строения молекул белков и полисахаридов. Что общее и различное?
5. Денатурация.
Это процесс изменения структуры, а следовательно и свойств белков под действием факторов внешней среды. Денатурация может быть обратимой, а может необратимой. Какие факторы вы можете назвать?-pH, температура. Почему происходит денатурация? – связи со второго уровня слабее ковалентных. До какого уровня денатурация обратима и почему? – до второго, разорванная цепочка не восстанавливается.
Денатурация имеет биологическое значение, например паук выделяет капельку секрета, которая приклеивается к опоре и продолжая выделять секрет паук слегка натягивает ниточка – происходит денатурация и секрет из растворимого состояния переходит в нерастворимое.
6. Функции белков. Нарисуйте таблицу. Какие функции белков вы знаете?
| Функция | Сущность | Пример |
| Структурная | Образование мембраны клеток и органоидов и др. структур | Коллаген, кератин |
| Регуляторная | Регулирование обмена веществ в организме | Некоторые гормоны – инсулин, глюкагон |
| Защитная | -При попадании в организм чужеродных белков и микроорганизмов в лейкоцитах образуются защитные белки-защита от потери крови при ранении в результате свертывания | -антитела-фибриноген |
| Транспортная | Присоединение и перенос химических элементов по организму | гемоглобин |
| Сократительная | Осуществление всех типов движения | Актин, миозин |
| Запасающая | Резерв для организма, плода | Яичный альбумин, казеин молока· |
| Токсическая | Змеиный яд, дифтерийный токсин | |
| Энергетическая | Не основной, но источник энергии в клетке | Расщепление 1 г белка – 17 кДж |
| Сигнальная | Узнавание молекул мембраной клетки | гликопротеины |
| Ферментативная, каталитическая | Каталитическое ускорение биохимических реакций в клетке | Белки-ферменты (каталаза, пепсин, трипсин) |
7.Запишите- Ферментативная функция белков.
Ферменты- катализаторы живой природы. Что такое катализатор? (вещество ускоряющее химическую реакцию, но не изменяющееся в процессе реакции.)
Какие отличия ферментов от неорганических катализаторов? Запишите
o Обладают большой молекулярной массой по сравнению с субстратом
o У ферментов есть группа атомов, называемых активным центром
o Ферменты высокоактивны
o Высокоспецифичные – катализируют только одну реакцию
o Требуют особых условий – температуры, реакции среды, отсутствия ядов. Почему?
o Используется много раз одна и та же молекула.
Лабораторная работа №3 Вариант1.
Сегодня мы выполним лабораторную работу по изучению каталитической активности каталазы. Это фермент, разрушающий в организме перекись водорода, т.к. она является ядом для клеток.
Внимательно прочитайте инструкцию, пока я раздам оборудование.
Нарисуйте таблицу (на доске рисую я):
| Условия | Выделения О2 |
| Вареный картофель | - |
| Сырой картофель | бурное |
| Вареное мясо | - |
| Сырое мясо | Менее бурное |
| Измельченное с песком мясо | Сильно бурное |
Выполните опыт и заполните таблицу.
Ответьте на вопросы и напишите вывод.
В конце урока сдайте тетрадь, на следующем занятии тест.
Домашнее задание параграф 4.
·Почему введение альбумина в кровь вызывает смерть, а употребление полезно?