Конспект урока биологии "Органические вещества, входящие в

Конспект урока по биологии
Тема: «Органические вещества, входящие в состав клетки. Органические
биополимеры-белки»
Цель урока: познакомить учащихся с белками - органическими биополимерами клеток,
выяснить строение белков.
Тип урока: комбинированный
Задачи урока:
образовательные- дать знания о белках – органических биополимерах, изучить строение и
структуры белков, сформировать понятия, такие, как: белки, полипептиды, первичная,
вторичная, третичная и четвертичная структуры белка.
воспитательные- формирование научного мировоззрения, осуществление экологического,
санитарно- гигиенического, привитие интереса к естественным наукам.
развивающие- развивать умения наблюдать, сравнивать, обобщать, делать выводы,
предъявлять результаты своей деятельности.
Методы обучения:
словесные- рассказ с элементами беседы; объяснение
наглядные- иллюстрации в учебнике, слайдовая презентация
Оборудование:
учебник, мультимедийный проектор, слайдовая презентация
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Циклограмма
Организационный момент- 2 мин.
Опрос домашнего задания- 13 мин.
Объяснение нового материала- 22 мин.
Закрепление материала- 4 мин.
Домашнее задание- 1 мин.
Итог урока, выставление оценок с комментариями- 1 мин.
Ход урока
1. Организационный момент.
Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь. Все навели порядок у себя на столах, положили
дневники на край стола. Скажите, кто сегодня отсутствует?
2. Опрос домашнего задания. На предыдущем уроке вы изучали § 3.1 «Неорганические
вещества, входящие в состав клетки»
Я вам задам несколько вопросов.
Фронтальный опрос:
1
1) Какие химические элементы входят в состав клетки? ( макроэлементы – Н, О, С, N, S, P;
в меньших количествах в состав клетки входят 6 элем: К и Na, Са и Mg, Fe и Cl;
микроэлементы – Zn, Cu, I, F)
2) Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое
значение. (микроэлементы- Zn, Cu, I, F, содержатся в клетке в очень малых количествах.
Они также важны для живого организма. Цинк входит в молекулу гормона
поджелудочной железы- инсулина, который участвует в регуляции обмена углеводов, а
иод- необходимый компонент тироксина- гормона щитовидной железы)
3) Какие неорганические вещества входят в состав клетки? (вода и минеральные соли)
4) В чем заключается биологическая роль воды? (вода образует основу внутренней среды
живых организмов, в известной степени является теплорегулятором; за счет хорошей
теплопроводности и большой теплоемкости воды, при изменении температуры
окружающей среды, внутри клетки температура остается неизменной)
5) Какие вещества обусловливают буферные свойства клетки? (катионы и анионы
растворимых солей формируют буферные системы клетки, предотвращая резкие
колебания рH внутренней среды)
3. Изучение нового материала.
Учитель: Тема сегодняшнего урока «Органические вещества, входящие в
состав клетки. Органические биополимеры-белки»
Слайд 1. Открываем тетради, записываем число и тему урока.
Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого
организма. К ним относятся биологические полимеры – белки, нуклеиновые кислоты,
углеводы, жиры, гомоны, пигменты, АТФ и другие. В различные типы клеток входит
неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках
преобладают сложные углеводы – полисахариды; в животных – больше белков и жиров.
Среди органических веществ клетки белки занимают первое место как по количеству,
так и по значению.
Слайд 2.
На долю белков приходится более 50% общей массы органических
соединений животной клетки: в мышцах – 80%, в коже – 63%, в печени – 57%, в мозге –
45%, в костях -28% . В организме человека встречаются 5 млн. типов белковых молекул,
отличающихся не только друг от друга, но и от белков других организмов. Несмотря на
такое разнообразие и сложность строения они построены всего из 20 аминокислот.
Слайд 3.
Запись в тетрадь:
Белки – сложные органические соединения,
состоящие из остатков аминокислот, соединенных посредством пептидной связи.
Белки называют также протеинами.
Слайд 4.
Общая формула белков выглядит так:
R
|
Н2N – СН – СООН
В левой части молекулы расположены группа Н2N – которая обладает свойствами
основания – амидная группа, справа – группа СООН – кислотная карбоксильная группа,
характерная для всех органических кислот (запись в тетрадь).
2
Следовательно, аминокислоты – амфотерные соединения, совмещающие свойства и
кислоты и основания (запись в тетрадь). Этим обусловлена их способность
взаимодействовать друг с другом. Соединяясь, молекулы аминокислот образуют связи
между углеродом кислотной и азотом основной групп. Такие связи называются
ковалентными, а в данном случае – пептидными связями - –CO–NH–. Наличие в белках
пептидной связи предположил ученый А.Я.Данилевский.
Слайд 5. Пептидной связью называют связь –CO–NH–, образованную при
взаимодействии аминокислот за счет реакции между аминогруппой NH2 одной молекулы
и карбоксильной группы COOH – другой (запись в тетрадь).
Образование пептидной связи:
Соединение двух аминокислот в одну молекулу называют дипептидом, трех аминокислот
– трипептидом, а соединение, состоящее из 20 и более аминокислотных остатков –
полипептидом (запись в тетрадь).
Слайд 6. Схема образования полипептида.
Аминокислоты имеют общий план строения, но отличаются друг от друга по строению
радикала (R), которое весьма разнообразно.
Например, у аминокислоты аланина радикал простой – CH3,
радикал цистеина содержит серу – CH2SH.
Белки, выделенные из живых организмов животных, растений и микроорганизмов,
включают несколько сотен и тысяч комбинаций 20 основных аминокислот. Порядок их
чередования самый разнообразный, что делает возможным существование огромного
числа молекул белка, отличающихся друг от друга.
А теперь мы с вами поговорим об уровнях структурной организации белков.
Слайд 7.
Белкам присуще 4 структуры: первичная, вторичная, третичная,
четвертичная.
В тетради: Последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть
первичной структурой белка, она линейная Слайд 8.
Однако молекула белка в виде цепи аминокислотных остатков. Последовательно
соединенных между собой пептидными связями, еще не способна выполнять
специфические функции. Для этого необходима более высокая структурная организация.
Путем образования водородных связей между остатками карбоксильных и аминогрупп
разных аминокислот белковая молекула принимает вид спирали (а-структура) или
складчатого слоя – «гармошки» (в-структура). Это вторичная структура белка, первое
пространственное расположение молекулы – спираль Слайд 9
Но и ее часто недостаточно для приобретения характерной биологической активности.
Часто только молекула, обладающая третичной структурой, может выполнять роль
катализатора или какую-нибудь другую. Третичная структура белка – это второе
пространственное расположение молекулы (спираль внутри спирали). В основе ее
структуры лежит образование различных связей между сильно удаленными в первичной
структуре аминокислотными остатками. Их сближение может осуществляется за счет
ковалентных S – S связей (дисульфидных мостиков) водородных связей, гидрофобных и
3
ионных взаимодействий. Благодаря этим взаимодействиям белковая спираль
сворачивается и приобретает форму шарика или глобулы
Слайд 10.
Белки, обладающие третичной структурой могут выполнять свою биологическую роль в
клетке. Но для осуществления других функций организма требуется участие белков с еще
более высоким уровнем организации. Такую организацию называют четвертичной
структурой . Она представляет собой объединение нескольких молекул белка,
обладающих третичной структурной организацией. Слайд 11.
Пример такого сложного белка – гемоглобин. Его молекула состоит из четырех связанных
между собой молекул. Другим примером может служить гормон поджелудочной железы –
инсулин, включающий два компонента.
4. Закрепление материала
Учитель: В качестве закрепления данной темы ответьте мне на следующие вопросы:
1) Какие органические вещества входят в состав клетки? (белки, нуклеиновые кислоты,
углеводы, жиры, гомоны, пигменты, АТФ)
2) Что представляют собой белки? (белки – сложные органические соединения, состоящие
из остатков аминокислот, соединенных посредством пептидной связи.)
3) Какие структуры присуще белкам? (первичная, вторичная, третичная, четвертичная)
Слайд 12.
4) Что представляет собой первичная структура белка? вторичная структура?
(последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть первичной
структурой белка, она линейная. Путем образования водородных связей между остатками
карбоксильных и аминогрупп разных аминокислот белковая молекула принимает вид
спирали; это вторичная структура белка, первое пространственное расположение
молекулы – спираль).
5. Домашнее задание.
Слайд 13.
§ 3.2.1 вопросы 1-5.
6. Выставление оценок с комментариями
Учитель: Урок окончен, все свободны.
4
Страничка из тетради ученика
Тема: «Органические вещества, входящие в состав клетки. Органические биополимерыбелки»
Белки – сложные органические соединения, состоящие из остатков аминокислот,
соединенных посредством пептидной связи.
Общая формула белков выглядит так:
R
|
Н2N – СН – СООН
В левой части молекулы расположены группа Н2N – которая обладает свойствами
основания – амидная группа, справа – группа СООН – кислотная карбоксильная группа.
Аминокислоты – амфотерные соединения, совмещающие свойства и кислоты и
основания.
Пептидной связью называют связь –CO–NH–, образованную при взаимодействии
аминокислот за счет реакции между аминогруппой NH2 одной молекулы и карбоксильной
группы COOH – другой.
Образование пептидной связи:
Соединение двух аминокислот в одну молекулу называют дипептидом, трех аминокислот
– трипептидом, а соединение, состоящее из 20 и более аминокислотных остатков –
полипептидом.
Аминокислота аланин
Аминокислота цистеин:
Белкам присуще 4 структуры: первичная, вторичная, третичная, четвертичная.
Последовательность аминокислот в полипептидной цепи принято называть первичной
структурой белка, она линейная.
Путем образования водородных связей между остатками карбоксильных и аминогрупп
разных аминокислот белковая молекула принимает вид спирали. Это вторичная
структура белка, первое пространственное расположение молекулы – спираль.
Третичная структура белка – это второе пространственное расположение молекулы
(спираль внутри спирали). В основе ее структуры лежит образование различных связей
между сильно удаленными в первичной структуре аминокислотными остатками. Их
сближение может осуществляется за счет ковалентных S – S связей (дисульфидных
мостиков) водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.
Четвертичная структура- представляет собой объединение нескольких молекул белка,
обладающих третичной структурной организацией (гемоглобин, инсулин).
Домашнее задание:
§ 3.2.1 вопросы 1-5.
5