Конспект урока для 10 класса "Белки - основа жизни"

Урок по теме белки



Предмет:  биология

Тема: Белки - основа жизни. 

Контингент учащихся:  10 класс

Дата:  

Время проведения, общая продолжительность: 1-10

Оборудование и материалы: персональный компьютер, проектор, экран,  пробирки с  раствором  белка, спирт,  спиртовки, держатели для пробирок, спички, таблица «Структура белка», карточки  аминокислот,  опорные  схемы.

Основная форма проведения занятия: комбинированный  урок

Методы и приемы обучения: изложение с элементами проблемности, частично- поисковый,  объяснение, демонстрация  опытов. 

Цель учебного занятия: формирование у обучающихся понимания значения белков как основы жизни.

Планируемые образовательные результаты: 

предметные – выявление взаимосвязей между строением и функциями белков, использование знаний в практических целях.

метапредметные – основные универсальные умения информационного характера: постановка и формулирование проблемы и  гипотез; поиск и выделение необходимой информации.

личностные – понимание роли фундаментальных знаний как основы формирования естественно-научного мировоззрения.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

Мотивирующий этап: сообщающее изложение с элементами проблемности.



БЕЛКИ

АМИНОКИСЛОТЫ







                      (карточки)                                                (карточки)

Вопрос: почему белков больше чем аминокислот? (проблема)

Основной этап.



Основное оценочное средство: проблемная ситуация.

Соотношение индивидуальной и групповой форм обучения: выдвижение гипотез.

Коллективно-ситуационная задача в группах  при  работе  со  схемами.

Изучаемый материал: Белки. Аминокислоты. Построение схем  строения, состава и  функций  белка

Форма отчетности обучающихся: схема молекулы белка, заполнение  таблицы Оценка компетенций обучающихся. Заполнение карты оценки компетенций.











КАРТА ОЦЕНКИ УРОВНЯ СФОРМИРОВАННОСТИ 

КОМПЕТЕНЦИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЛЛЕКТИВНО0СИТУАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ В ГРУППАХ



Результаты обучения (показатели оценки

Уровни сформированности компетенций/критерии оценки



Минимальный

Базовый

Повышенный



Продуманы отдельные действия

Есть план построения решения, недостаточно обоснованные действия

Четкий план решения с обоснованными действиями

Биология

1

Понимание что белок – биополимер, состоящий из мономеров (аминокислот)

Понимание, что молекула белка сложно структурирована и ее первичная структура определяет свойства

Понимание, что  первичная структура белка определяет свойства и биологические функции

2

Выполнение тестовых заданий аналогичных части А ЕГЭ



Выполнение тестов соответствия и последовательности аналогичных части В ЕГЭ



Составление кластера «Жизнь – это способ существования белковых тел».



Рефлексия хода и результатов занятия. 

1. Выполнение тестовых заданий аналогичных части А ЕГЭ

Выполнение тестов соответствия и последовательности аналогичных части В ЕГЭ

Составление кластера «Жизнь – это способ существования белковых тел».



2.Познавательный эмоциональный результат. Обратная связь – на ПК обучающегося высвечиваются 3 вида смайлов «Я ».





 улучшилось

 не изменилось

 ухудшилось 

Приложение 1.

Конспект урока.

БЕЛКИ – основа  жизни

1.Класс: 10  класс

2. Продолжительность: 1-10 минут

3. Место проведения: МАВ(С)ОУ В(С)ОШ№16

4. Учебный предмет: биология

5. Тема: Белки -  основа  жизни

6. Тип урока: комбинированный

7. Цель: углубить знания о важнейших классах биологически значимых органических соединений - белках

8. Задачи:

8.1.Образовательные: 

 -  сформировать представление о белках как непериодических линейных биополимерах, состоящих из различных аминокислотных остатков;

 - охарактеризовать состав и химическое строение полипептидных молекул, а также первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру белка;

 - ознакомить учащихся с важнейшими функциями белков;

 - сформировать знания  об  условиях  денатурации и ренатурации  белка. 

8.2.Развивающие: 

-  способность  использовать  знания  в  практических  целях

 - способствовать развитию умения анализировать и обобщать ранее изученные факты 

 - совершенствовать навыки работы с  опорными  схемами



Универсальные учебные действия. 

Познавательные:

Формировать умение извлекать информацию из таблиц, схем 

Формировать умение выявлять сущность, особенности изучаемых веществ 

		Формировать умение на основе анализа ранее изученных фактов  делать выводы Коммуникативные:

Формировать умения отвечать на поставленный вопрос, аргументировать 

Формирование вербальных  и невербальных способов коммуникации 

Адекватно передавать информацию 

Регулятивные:

Уметь корректировать свои  действия и других 

Давать оценку результатам работы и т.д. 

8.3.Воспитательные: 

-воспитывать интерес к изучаемому предмету;

- профилактика  вредных  привычек

 Универсальные учебные действия 

Личностные:

Воспитывать культуру диалога 

Формировать позитивное отношение к себе и окружающему миру 

Формировать личностную мотивацию учебной деятельности 

9. Основной дидактический метод: словесный метод обучения

10. Частные методы: беседа  побуждающая  к  диалогу, работа с текстом и  схемами, метод иллюстрации и демонстрации опытов, метапредметный подход,  компьютерная  презентация. 





1.  Организация начала урока

Приветствие

Подготовка учащихся к работе

   

  2. Мотивация учебной деятельности.



Органические соединения  составляют  в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры – углеводы, нуклеиновые кислоты, белки, а также жиры и ряд небольших молекул – гормоны, пигменты, аминокислоты, простые сахара и т.д. 

Часть из этих веществ вы уже изучили, с другими еще предстоит познакомиться. На этом уроке мы систематизируем  знания   о  составе,  структуре  и  функциях  белков.  

Запишите в тетрадь число и тему урока – «Белки – основа  жизни». 

Эпиграфом урока будут слова Фридриха Энгельса «Жизнь – есть способ существования белковых тел». Как связана жизнь и белки - вы должны дать ответ в конце нашего занятия. 

Среди органических веществ  клетки белки занимают первое место как по количеству, так и по значению. 



3. Основной этап.

1.Групповая самостоятельная  работа по алгоритму. При необходимости используйте помощь группы.

1.Охарактеризуйте состав белковой молекулы используя  схему №1.

Белки – это  непериодические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

В организме человека встречается 5 млн типов белковых молекул, отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов. Такое разнообразие обеспечивается сочетанием всего лишь 20 разных аминокислот. Вам предложены карточки аминокислот. Работая в группе вы должны найти ответ на вопрос: Почему белков больше, чем аминокислот? Как связано куриное яйцо и пёрышко голубя?



 Да  действительно, 20  аминокислот дают  сотни и  тысячи  комбинаций, порядок их чередования может быть самым разнообразным; благодаря этому возможно существование огромного числа молекул белка, отличающихся друг от друга. 



Белки  делятся на протеины, содержащие только остатки аминокислот, и протеоды, содержащие еще и небелковую часть ( липо-, хромо-, глико-, фосфопротеиды)







                                            Белки (по составу)

Протеины                                                                         Протеиды

(простые)                                                                         (сложные)

  макромолекулы состоят только                       кроме остатков ά- аминокислот 

  из остатков  ά- аминокислот.                          содержат другие группы атомов. 

Физические свойства белков определяются тем, к какому классу они относятся. Молекулы фибриллярных белков вытянуты в длину, нитеобразны и склонны группироваться одна возле другой с образованием волокон. Это основной строительный материал: сухожилий, мускульных и покровных тканей. Такие белки в воде нерастворимы. Прочность белковых молекул просто поразительна! Человеческий волос прочнее меди и может соперничать со специальными видами стали. Пучок волос площадью 1 см2 выдерживает вес в 5 тонн, а на женской косе в 200 тыс. волосинок можно поднять груженый КамАЗ весом 20 т.

Глобулярные белки свернуты в клубочки. В организме они выполняют ряд биологических функций, требующих их подвижности и, следовательно, растворимости. Поэтому глобулярные белки растворимы в воде либо растворах солей, кислот или оснований. Из-за большого размера молекул образующиеся растворы являются коллоидными

2.Заполните таблицу «Структуры и функции белков». При необходимости используйте помощь группы.

 Что вы можете сказать о структуре белка, исходя из знаний биологии?

Молекула белка напоминает нитку, образованную  аминокислотами. Белки разного размера включают в себя от нескольких десятков до нескольких сотен и даже тысяч аминокислот. В среднем длина белка - около 300 аминокислот. 

Последовательность     соединения аминокислотных остатков в полипептидной цепи получила название первичной структурой белка.   

Первичная структура белковой молекулы играет чрезвычайно важную роль. Изменение только 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.

Какую еще структуру, кроме первичной вы знаете? (Вторичная структура белка). Что она представляет? (спираль). Как крепятся витки в молекуле? (за счет водородных связей между группами СО и NH)

В пространстве полипептидная цепь белка может располагаться двумя способами. Она может быть закручена в спираль, на каждом витке которой располагается 3,6 звена аминокислот с обращенными наружу радикалами. Отдельные витки скреплены между собой водородными связями между группами NH и СО различных участков  цепи.  Такая структура белка называется ά-спираль и наблюдается, к примеру, у ά-кератина (шерсть, волосы, рога, ногти).

Если боковые группы аминокислотных остатков не очень велики (глицин, аланин, серии), две полипептидных цепи могут быть расположены параллельно и скрепляться между собой водородными связями. При этом полоса получается не плоской, а складчатой. Это 

β-структура белка, характерная, например, для фиброина шелка.

Таким образом, вторичная структура - это спираль, которая образуется в результате скручивания полипептидной цепи за счет водородных связей между группами СО и NH.

Полипептидные цепочки с определенной вторичной структурой могут быть по-разному расположены в пространстве. Это   пространственное   расположение ά-спирали или β-структуры в пространстве.  получило   название  третичной структуры.

Третичная структура - пространственная конфигурация спирали. Эта структура поддерживается за счет гидрофобных взаимодействий, водородных, дисульфидных, ионных связей.

По характеру «упаковки» белковой молекулы различают глобулярные, или шаровидные, и фибриллярные, или нитевидные, белки.

                                                         Белки (по форме молекул)

                    Глобулярные                                                              Фибриллярные

                   (шаровидные)                                                                  (нитевидные)

Для фибриллярных белков более характерна нитевидная структура. Они, как правило, не растворяются в воде. Фибриллярные белки обычно выполняют структурообразующие функции. Их свойства (прочность, способность растягиваться) зависят от способа упаковки полипептидных цепочек. Примером фибриллярных белков служат белки мускульной ткани (миозин), кератин (роговая ткань). 

Четвертичная структура - способ совместной укладки нескольких глобул. Есть не у всех белков. 

 Биологическая активность белков определяется третичной и четвертичной структурами.

3. Функции белков в клетке чрезвычайно многообразны.  Заполним  таблицу  «Функции  белков»  работая  в  группах  с  опорными схемами. 

1. Одна из важнейших — строительная (структурная) функция: белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур. Белки, выполняющие структурные функции, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играет коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др. Большое значение имеют комплексы белков с углеводами в формировании ряда секретов - мукоидов, муцина и т. д. В комплексе с липидами (в частности фосфолипидами) белки участвуют в образовании биомембран клеток.

2. Исключительно важное значение имеет каталитическая (ферментативная) роль белков. Все ферменты — вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в десятки и сотни тысяч раз. Многочисленные биохимические реакции в живых организмах протекают в мягких условиях, при температурах, близких к 40°С, и значениях рН, близких к нейтральным. В этих условиях скорость протекания большинства реакций ничтожно мала, поэтому для их приемлемого осуществления необходимы специальные биологические катализаторы - ферменты. Как правило, ферменты - это либо белки, либо комплексы белков с каким-либо кофактором - ионом металла или специальной органической молекулой. Многие белки ускоряют химические реакции в сотни раз.

Двигательная функция живых организмов обеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: образование псевдоподий, мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений и др.

В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество белковых веществ. Однако главную роль в этих жизненно важных процессах играют актин и миозин - специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным белкам, но и белкам цитоскелета, что обеспечивает тончайшие процессы жизнедеятельности клеток (расхождение хромосом в процессе митоза).

3. Гормональная функция. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляции важное место занимают гормоны, вырабатываемые в железах внутренней секреции. Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Инсулин – регулирует содержание сахара в крови.

4. Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов (например, кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.

Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется молекулами гемоглобина - белка эритроцитов. В транспорте липидов принимают участие альбумины сыворотки крови. Ряд других сывороточных белков образует комплексы с жирами, медью, железом, тироксином, витамином А и другими соединениями, обеспечивая их доставку в соответствующие органы-мишени.

5. Защитная функция. При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов в белых кровяных тельцах — лейкоцитах — образуются особые белки — антитела. Они связывают и обезвреживают несвойственные организму вещества (антигены).

         Высокая специфичность взаимодействия антител с антигенами (чужеродными веществами) по типу «белок - белок» способствует узнаванию и нейтрализации биологического действия антигенов. Защитная функция белков проявляется и в способности ряда белков крови к свертыванию. Свертывание белка плазмы крови фибриногена приводит к образованию сгустка крови, что предохраняет от потери крови при ранениях.

         

6. Белки служат и одним из источников энергии в клетке, т. е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.

4. По  схеме № 7 определите  какую  функцию  выполняют  белки  в  данном  случае? 



	5. Применение новых знаний.

Обсуждение проблемы, формулирование вывода урока.

1.Почему эпиграфом урока выбрано высказывание Ф.Энгельса?  Как с темой урока связано куриное яйцо и перышко голубя?

2.Выполнение дифференцированных тестовых заданий по теме урока на компьютере, составление кластера по теме. Самопроверка.

	6. Подведение итогов. Рефлексия.

Оцените свою деятельность, выбрав на компьютере:

 я понял и осознал весь материал темы

 есть над чем задуматься, т.к. у меня остались нерешённые вопросы по данной        теме

 данная тема вызывает затруднения, у меня есть пробел по данной теме





















Ход урока.

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Формируемые УУД

Оргмомент (самоопределение к деятельности)

Приветствует обучающихся, создаёт положительную мотивацию на урок.

Приветствуют учителя, настраиваются на рабочую атмосферу урока.

Формируем коммуникативные качества личности.

Мотивация  учебной  деятельности

Создание проблемной ситуации с целью заинтересованности обучающихся. 

Почему белков больше, чем кислот?

Урок начнем с высказывания Фридриха Энгельса «Жизнь – это способ существования белковых тел».



Обсуждение в группе. 

Работа с карточками: аминокислоты, белки.



Формулирование вывода: что такое белки, почему они основа жизни?

Формируем умения учитывать разные мнения и строить предположения, исходя из имеющихся знаний

Формулирование цели и задач урока

 Я взяла в руки куриное яйцо и перышко голубя, карточки с формулами аминокислот и белков.



Какое отношение это имеет к нашему уроку?

Формулирование темы урока и плана изучения материала. Обучающиеся предлагают план изучения материала.

Формируем умения строить рассуждения в форме связи простых суждений об объекте, его строении, свойствах и связях; умение устанавливать причинно- следственные связи; умение учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве.

Получение новых знаний 

(практическая работа)

1.Создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации посредством технологии группового обучения. – познакомить учащихся с составом белков, классификацией белков, физическими свойствами белков.



2. Способствовать формированию чувства ответственности за выполненную работу.  Познакомить учащихся с  4 структурами белковой молекулы, функциями белков. Заполнение таблицы. Посоветуйтесь в паре, что нового для себя открыли. Сравните результаты заполнения таблицы в рабочей группе.



3. Создать условия для осознания и осмысления новой учебной информации.

1.Групповая работа по алгоритму.

Охарактеризуйте состав белковой молекулы, классификацию белков по составу и форме молекул.

Проверьте сами себя, при необходимости пользуются помощью группы.



2.Заполнение таблицы «Структуры и функции белков».



Работа в группе, сравнение полученных результатов, составление выводов



3.Проведение лабораторного опыта по денатурации  белка и формулировка  выводов о вреде алкоголя.



Формируем умение формулировать собственное мнение и позицию; умение договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности; умение в коммуникации строить понятные для партнёра высказывания; умение задавать вопросы; умение работать с учебником, проводить практические исследования. 

Применение нового знания.

1.Почему эпиграфом урока мы выбрали высказывания Фридриха Энгельса?



2.Развитие логического мышления на основании выполнения  тестовых заданий.

1.Обсуждение проблемы, формулирование вывода урока.



2. Выполнение  тестовых заданий аналогичных части А ЕГЭ, выполнение тестов соответствия и последовательности аналогичных части В ЕГЭ, составление кластера «Жизнь – это способ существования белковых тел».

 Самопроверка.

Формируем умение планировать своё действие в соответствии с поставленной задачей и условиями её реализации, в том числе во внутреннем плане

Подведение итогов. Рефлексия

Включение слайда.



Оценка деятельности обучающихся.

Выставление оценок в дневник.

Самооценка обучающихся.

Формируем умение вносить необходимые коррективы в действие после его завершения на основе его оценки и учёта характера сделанных ошибок.







Белок образован атомами  H,O,C, N + Fe, Zn,S,CuСхема №1











Биополимер

		группа

 

		

	                                                         

	

	Макромолекула       имеет

	Первичную структуры  

	 (цепь из аминокислот)  

	Вторичную структуру 

	(спираль)                                                    Третичную структуру

	(глобула)

	Четвертичную  структуру

	(несколько глобул)

 	

	

мономеры  20 аминокислот          

	

	

	

различия в составе R           

	

	

	Сходство

	1. NH 2 – аминогруппа

	                                            

	2. COOH – карбоксильная 



	

	

	

	

	

	

	

	

	Белок – основа жизни

	Выполняет функции : 1. Структурную       2. Каталитическую     3. Защитную     4. Транспортную    5. Регуляторную

	                                     6. Двигательную       7. Сигнальную      8. Запасающую         9. Энергетическую

	



Схема№2

Назовите  функцию  и  прокомментируйте  схему.





Аминокислоты  в  желудке  и   тонком  кишечнике

Белки

пищи

Использование  белков  для  построения   внутриклеточных  структур  и  наружной  плазматической  мембраны  клетки

Синтез  собственных (специфических)  белков

Аминокислоты  в  клетках



















































Схема№3

Назовите  функцию  и  прокомментируйте  схему.

	

Ускорители  химических  реакций, протекающих  в клетке  и  организме

Ферменты

	



		=







































Схема№4

Назовите  функцию  и  прокомментируйте  схему.



Поджелудочная  железа



	

Гормон  инсулин	

	

	



Регулирует  процесс  превращения  углеводов  в  организме



Глюкоза                                                       Гликоген                        (в  крови)                                             (в  клетках  печени)                                                                                                                 

                                                                  































Схема№5

Назовите  функцию  и  прокомментируйте  схему.



Гемоглобин + кислород (образуется  в  капиллярах  лёгких)

Гемоглобин +  углекислый газ (образуется  в  капиллярах  большого  круга  кровообращения)









Состояния  гемоглобина

Гемоглобин  (находится  в  эритроците)

Гем                                                                         Глобин

 (небелковая  часть,                     + 

содержащая  железо)                                                   (белок)















Схема№6























Схема№6

Назовите  функцию  и  прокомментируйте  схему.







Негатиыное  воздействие  на  возбудителя  болезни (чужеродный  белок)



Иммунитет

Выработка  антител  белковой  природы

Лейкоциты (клетки  крови)

































		

	

	

	

Схема№8

	Какую  функцию  белка демонстрирует  данная  схема? 

	

Развивающийся  плод  с  резус-положительной  кровью

Угнетающее  воздействие  антител

Отцовский организм  с  резус-положительной  кровью



Материнский  организм  с  резус-отрицательной  кровью















	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

Схема№7

	Определите  функцию  белка  и  сделайте  выводы.

	Химические  процессы  энергетического  обмена     (в  том  числе - окисление)

	

Белок  пищи

	

Аминокислоты





Мочевина, соли  мочевой  кислоты

Углекислый  газ, вода, аммиак

		

	

Потери  во  внешнюю  среду

Совершение  механической  работы

Синтез  АТФ

Использование  клеткой

Свободная  энергия                +