Презентация "Функции белков" по биологии – проект, доклад. Презентация "Строение и функции белков" презентация к уроку по биологии (9 класс) на тему Презентация на тему: Функции белков

08.04.2024

«Белки и их функции» - 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж. Понятие о белках. Транспортная функция белков. Строительный материал. Энергетическая функция. Превращения белков в организме. Химические свойства белков. Защитная функция. Вторичная структура Третичная структура Четвертичная структура.

«Белки вещество» - Пищевые белки. Четвертичная. Составляют цитоскелет клетки. Четвертичная структура. Имеют лишь некоторые белки. Клубок удерживается благодаря связям, возникающим между радикалами АК. Состоят из большого количества АК. Энергетические белки. Нерастворимые белки - фибриллярные. Используются организмом для движения.

«Биосинтез белка биология» - У. Основной функцией рибосом является синтез белков. Такой комплекс называется полисома. Знаю и умею: Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. Г. Рибосомы - очень мелкие органоиды клетки, образованные рибонуклеиновыми кислотами и белками. «Мы все наследники ДНК».

«Биосинтез белка» - 7. Содержание. Биосинтез белков в живой клетке. 9. 6. 3. Список литературы. 10. 5. Схема растительной и животной клеток. Участники биосинтеза молекул белка. Введение. 1. 2.

«Биосинтез белков» - Проверь себя. Значение белков. Трансляция (лат. перенесение, перевод). Синтез полипептидной цепи на рибосоме. 6. Дан отрезок ДНК: Ц-Г-А-Т-Т-А-Г-Ц-Г-Г-А-А-Ц-А-Ц. Транскрипция Трансляция. Содержание. Энергетика биосинтеза. Тема урока: Биосинтез белка.

«Функции белков» - 6. Весьма важна для жизни клетки сигнальная функция белков. Двигательную функцию выполняют: особые сократительные белки в жгутиках, ресничках, мышцах. Способны присоединять или отдавать ионы водорода, поддерживая определенный уровень рН. Одна из важнейших функций белков. Например, инсулин регулирует содержание сахара в крови.

Всего в теме 11 презентаций

Разделы: Биология

Класс: 10

Цель урока: используя знания о строении и свойствах белков расширить представления о функциях белков через творческую и исследовательскую деятельность (Приложение 1 . Слайд №2).

Задачи (Слайд №3)

Образовательные:

Расширить знания о белках как природных полимерах, о многообразии их функций во взаимосвязи со строением и свойствами.

Развивающие:

1. Развивать мышление учащихся и умение устанавливать причинно-следственные связи на примере изучения свойств и функций белка.
2. Развивать практические умения постановки цитологических опытов при установлении роли белков ферментов.
3. Развивать умение делать выводы на основе практических работ, развивать умение самостоятельно получать информацию из дополнительных информационных источников (информационная компетентность).
4. Развивать умение структурировать материал.
5. Формировать способность анализировать свою деятельность.

Воспитательные:

1. Воспитывать умение работать в группе
2. Воспитывать аккуратность учащихся при выполнении и оформлении практических работ и записей в тетради.

Тип урока: комбинированный с использованием исследовательской деятельности.

Технологии: тестовая, ИКТ, проблемного обучения.

Методы: частично-поисковый, словесный, наглядный, исследовательский.

Оборудование: презентация «Функции белков», компьютер с мультимедийным проектором, лабораторное оборудование к исследованию по теме «Ферментативная функция белка»: чашки петри, пероксид водорода, пипетка, кусочки вареного и сырого мяса, вареного и сырого картофеля, речной песок.

Методическое обеспечение:

Раздаточный материал – текст «Белки» (Приложение 2 ), инструктивная карточка к лабораторной работе «Ферментативная функция белков» (Приложение 3 ),задание на установление соответствия между белками и их функциями (Приложение 4 ). Презентация Microsoft PowerPoint «Функции белков» (Приложение 1 ) – (POWER POINT).
Актуальность использования средств ИКТ
Возможность представления в мультимедийной форме уникальных информационных материалов (Приложение 5 ).

ХОД УРОКА

1. Организационное начало урока (приветствие, проверка готовности к работе, психологический настрой на урок) (Слайд № 4).

Притча

“Жил мудрец, который знал все. Один человек захотел доказать, что мудрец знает не все. Зажав в ладонях бабочку, он спросил: “Скажи, мудрец, какая бабочка у меня в руках: мертвая или живая?” А сам думает: “Скажет живая – я ее умерщвлю, скажет мертвая – выпущу”. Мудрец, подумав, ответил: “Все в твоих руках”.
В наших руках сегодня создать такую атмосферу на уроке, при которой все будут чувствовать себя комфортно.
Эпиграфом нашего урока будут слова А. Эйнштейна «Радость видеть и понимать есть величайший дар природы» (Слайд №5).

2. Мотивация

Задание: сделайте анализ круговой диаграммы (Слайд №6) и ответьте на вопросы:

1) Каков химический состав клетки?
2) Каких веществ органической природы в клетке больше?
3) О чем свидетельствует сходство химического состава клеток?

«Жизнь – это способ существования белковых тел» (Ф. Энгельс) (Слайд №7).
Ни одно вещество химики не изучали так долго, как белок прежде, чем удалось разгадать их строение. От первых шагов на пути познания состава белка до расшифровки структуры прошло более двухсот лет.
Любой биологический объект, начиная от вирусов и заканчивая человеком, состоит в основном из белков (в пересчете на сухое вещество),
поэтому очень важно знать строение, свойства и функции этих соединений.

3. Личностная значимость изучаемого материала

В сутки человек должен обязательно употреблять 100 г белка, иначе разовьется белковое голодание.
(Слайд №8) Недостаток белков в питании вызывает у детей замедление роста и развития, а у взрослых – глубокие изменения в печени, нарушение деятельности желез внутренней секреции, изменение гормонального фона, ухудшение усвоения питательных веществ, проблемы с сердечной мышцей, ухудшение памяти и работоспособности.
В 70-х годах отмечались смертельные случаи у людей, длительное время соблюдающих низкокалорийные диеты с выраженным недостатком белка. Происходило это из-за серьезных нарушений в деятельности сердечной мышцы. Дефицит белка уменьшает устойчивость организма к инфекциям. Кроме того, белковая недостаточность часто сопровождается авитаминозом В12, А, Д, К и так далее, что также влияет на состояние здоровья.

Вопрос к учащимся: «Какой личностный смысл для каждого из Вас имеют эти факты?»

4. Целеполагание

Задание: Установите соответствие между белками и их функциями (Приложение 4 , Слайд №9).

Белки: Функции

А. Кератин 1. Строительная
Б. Гемоглобин 2. Запасающая
В. Актин 3. Защитная
Г. Антитела 4. Двигательная
Д. Миозин 5. Транспортная
Е. Фибриноген 6. Ферментативная
Ж. Коллаген 7. Регуляторная
З. Альбумин
И. Каталаза
К. Пепсин
Л. Инсулин

1	2	3	4	5	6	7

Почему Вы не можете выполнить данное задание? (ответ: не хватает знаний)

Постановка проблемного вопроса. В состав клетки входят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, вода, минеральные вещества, но ни одно из веществ не выполняет столь специфичных функций, как белки. Справедливо ли это?
Учащиеся ставят цели и задачи работы на данном уроке.

5. Актуализация знаний

Задания:

1. Работа со слайдами № 10-15 и беседа по вопросам:

1) Что такое полимеры?
2) Используя схему, ответьте доказательно, к каким полимерам относятся белки?
3) Строение мономера белка.
4) Характеристика структурной организации белка.

2. Работа с текстом «Белки» (Слайд №16).

Вставьте в текст пропущенные термины и слова.

1) В состав белка входят следующие элементы___,___,____,___,____. 2) Белки – _______________,___________________ полимеры,
мономерами которых являются ____________________. 3) В состав природных белков входят ______ аминокислот, ___ из них незаменимые, т.е. синтезируются в организме и их поступление в организм не обязательно вместе с пищей. 4) Мономеры белка состоят из ___________,_________________.________________. 5) В состав всех мономеров белка входят___________,________________, а отличаются_______________. 6) Денатурация – процесс изменения нативной структуры белка.

6. Изучение нового материала

Свойства и функции белка определяются его структурой, строением и многообразием, поэтому даже малые его дефекты структуры имеют серьезные последствия.
Наследственное заболевание серповидно-клеточная анемия связано с тем, что при синтезе гемоглобина, состоящего приблизительно из 600 аминокислотных остатков, два из них меняются на другие. Это приводит к нарушению функции гемоглобина: эритроциты больных приобретают серповидную форму и утрачивают способность к нормальному переносу кислорода (Слайд №17).
Это пример связи структуры и функции макромолекул.

Работа со слайдом № 18

Результатом данной работы будет таблица, которую по ходу работы будем заполнять.

Функции белков

	Сущность
Структурная	Образование мембраны клеток и органоидов и др. структур	Коллаген, кератин
Регуляторная	Регулирование обмена веществ в организме	Некоторые гормоны – инсулин, глюкагон
Защитная	1. При попадании в организм чужеродных белков и микроорганизмов в лейкоцитах образуются защитные белки. 2. 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 или каталитическая	Каталитическое ускорение биохимических реакций в клетке	Белки-ферменты (каталаза, пепсин, трипсин)

Давайте вспомним: «О чем в ядре клетки хранится наследственная информация» (представить логическую цепь: признак – вещество – реакция – белок – фермент). Павлов назвал ферменты «возбудителями жизни и первым актом жизненной деятельности».
Среди многочисленных функций белков особое место занимает ферментативная.

Наука о ферментах называется энзимологией, а ферменты – энзимами.
Выражение И.П. Павлова «Не все белки – ферменты, но все ферменты белки» подчеркивают их химическую организацию.
Далее учитель объясняет строение и механизм действия фермента.

Чем же объясняется ускоряющее действие ферментов?

(Слайд 19) Каждый фермент имеет активный центр – определенная группа аминокислотных остатков. В активном центре происходит соединение фермента с субстратом (вещество, которое подлежит превращению) Форма активного центра и субстрата подходят друг другу как ключ к замку.

Процесс действия ферментов можно разделить на три стадии:

Фермент распознает субстрат и связывается с ним.
Образуется активный комплекс, состоящий из фермента и субстрата.
Отделение продукта в результате ферментативной реакции.

Свойства ферментов (анализ графиков) (Слайды 20-23)

Исследовательское задание (Работа по группам):

Лабораторная работа «Ферментативное расщепление пероксида водорода в тканях организма» (Приложение 3 )

Цель: сформировать знания о роли ферментов в клетках, закрепить умения проводить опыты и объяснять результаты работы.

Оборудование: свежий 3%-ный раствор пероксида водорода, штатив с пробирками, ткани растений (кусочки сырого и варёного картофеля) и животных (кусочки сырого и варёного мяса), пипетки, песок.

Ход работы:

1. Приготовьте четыре пробирки и поместите в первую пробирку - кусочек сырого картофеля, во вторую - кусочек варёного картофеля, в третью - кусочек сырого мяса, в четвёртую - кусочек варёного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.

2. Составьте таблицу, показывающую активность каждой ткани.

«Результаты исследования»

Ответьте на вопросы (устно):

В каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните почему?
- Как проявляется активность фермента в живых и мёртвых тканях? Объясните наблюдаемое явление.
- Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных?
- Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу, обеспечивающую разложение пероксида водорода?
- Ответ обоснуйте.
- Сделайте вывод.
Группы учащихся отчитываются о выполнении задания.

7. Рефлексия. Учащиеся выполняют задание, делают вывод (Слайд № 24).

8. Домашнее задание (Слайд № 25):

1. Задание для всех: глава 3.2.1., таблица «Функции белков»,
2. Задание для проявляющих интерес к предмету: найти классификацию ферментов в Интернете.

БЕЛКИ, ИХ СТРУКТУРА, СВОЙСТВА. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ БЕЛКОВ.

Лепешенко Т.И.
ГБОУ НПО РО ПУ № 61
Г. Новошахтинск Ростовской области

Цели урока

Образовательная:
Ознакомить обучающихся с природными полимерами – белками. Изучить их строение, классификацию и свойства. Раскрыть биологическое значение в жизни человека. Дать характеристику как важнейшим составляющим частям пищи.
Воспитательная:
Воспитывать позитивное отношении к химии.
Развивающая:
Развивать умение работать с постоянно увеличивающимся информационным потоком, развивать логическое мышление, самостоятельность суждений, формировать умение и навыки устной речи, мыслительные навыки, необходимые не только в учёбе, но и в повседневной жизни.

Закончи предложения

Реакция получения анилина из нитробензола носит имя ………
Основные свойства аминокислот обусловлены присутствием в молекуле – NH2. Что это?
Кислотные свойства аминокислот обусловлены присутствием в молекуле ……
Определить раствор анилина можно с помощью …….
Метиламин можно рассматривать как производное ……

Зинина

Аминогруппа

бромной воды

аммиака, в котором атомы водорода замещены углеводородными радикалами

Белки в природе Находятся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, являются главными носителями жизни.

Альбумин (в курином яйце)
Гемоглобин (в крови человека)
Казеин (в коровьем молоке)
Миоглобин и миозин (в мышцах)

– NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH –
│ ║ │ ║ │
R1 О R2 О R3

Содержание белков в различных тканях человека

Мышцы до 80%
Лёгкие-72%
Кожа-63%
Печень-57%
Мозг-15%
Жировая и костная ткани, зубы-14-28%

В состав белков входят:

С – 50 – 52%;
Н – 6,0 – 8,0%;
О – 19 – 24%;
N – 15 – 18%;
S – 0,5 – 2,0%.

Классификация белков

Белки
простые сложные
состоят только содержат белковую
из аминокислот и небелковую части
(альбумин, фибрин) (липиды, углеводы,
ионы металлов –
протеолипиды,
гемоглобин)

Классификация белков

По растворимости:
1.Растворимые
2.Нерастворимые
По агрегатному состоянию:
1.Жидкие
2.Твердые

Пептидная теория

В 1903 году немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка. Фишер предположил, что белки представляют собой полимеры из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью NH–CO.
Идея о том, что белки – это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 году русским ученым А.Я.Данилевским.

Белок – это высокомолекулярное органическое соединение, представляющее собой биополимер, состоящий из мономеров, которыми являются α-аминокислоты соединенные пептидной связью.

Строение белковой молекулы Свойства белков

При обработке хлоридом натрия белки высаливаются из раствора. Этот процесс обратим.

Гидратация белков

Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы.

Пенообразование

Процесс пенообразования–это способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость–газ»,называемые пенами.
Белки в качестве пенообразователей широко используются в кондитерской промышленности(пастила, зефир, суфле).
Структуру пены имеет хлеб, а это влияет на его вкусовые свойства.

Гидролиз белков Денатурация белков Цветные реакции белков Ксантопротеиновая реакция

Поместите кусочек прессованного творога в пробирку и добавьте несколько капель азотной кислоты. Осторожно нагрейте.

Биуретовая реакция

Налейте в пробирку
2 миллилитра яичного белка, 2 миллилитра концентрированного раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора сульфата меди (II).

Горение белка

При горении животных белков ощущается характерный запах «жжёного рога». В значительной степени этот запах определяется содержанием серы в белках.
Растительных белков – запахом жженой бумаги.

Функции белков (немного биологии)

транспортная
защитная
каталитическая
структурная
регуляторная
рецепторная
двигательная
энергетическая

Транспортная функция

Заключается в связывании и доставке (транспорте) различных веществ от одного органа к другому.
Гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин.
Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород.

Защитная функция

Антитела обезвреживают вещества, поступающие в организм или появляющиеся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Белок плазмы крови фибриноген, участвуя в свертывании крови, уменьшает кровопотери

Каталитическая функция

Заключается в увеличении скорости различных реакций обмена веществ и энергии в организме.

Модель фермента

Структурная функция

Гидролизованный коллаген (белок соединительной ткани)

Белки составляют основу строения клетки.

Регуляторная функция

Модель белка-регулятора (гормон)

Железы внутренней секреции

Рецепторная функция

Белки-рецепторы служат для восприятия и преобразования различных сигналов
(фоторецептор-родопсин).

Двигательная функция

Миозин
Актин

Энергетическая функция

1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.

Превращение белков в организме Суточная норма потребления белка

0,85-1,00 граммов на килограмм веса для взрослого человека (около 100 граммов в сутки для среднего мужчины и 70 граммов для женщины).
Детям требуется больше белка - до 1,9 граммов на килограмм веса в сутки.

Значение белков

Изучение белков важно для выяснения природы заболеваний, наблюдаемых у человека и животных.
Отдельные белки находят применение в народном хозяйстве(шерсть, шёлк, кожа, перья, волосы и рога).
Выведения новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
Развитие направлений современной биоорганической химии - генной инженерии и биотехнологии

Тест по теме «Белки»

1) Белки это:
а) искусственные волокна в) природные высокомолекулярные соединения
б) синтетические волокна г) природные низкомолекулярные соединения
2) Минимальное содержание белка отмечено в:
а) кишечнике б) зубах в) костях г) мышцах
3) Молекулярная масса белков колеблется:
а) от нескольких единиц до нескольких десятков
б) от нескольких десятков до нескольких сотен
в) от нескольких сотен до нескольких тысяч
г) от нескольких тысяч до нескольких миллионов

Тест по теме «Белки»

4) В состав белков НЕ входит:
а) азот б) стронций в) фосфор г) сера
5) Защитная роль белков в организме выражается в:
а) осуществлении всех жизненных процессов
б) доставке кислорода из легких в ткани
в) ускорении многих химических реакций
г) обезвреживании чужеродных веществ

Тест по теме «Белки»

6) В результате гидролиза природных белков получается:
а) смесь 20 аминокислот
б) смесь бета-аминокислот
в) смесь различных альфа-аминокислот
г) смесь альфа- и бета-аминокислот
7) Первичная структура белка отражает:
а) последовательность соединения аминокислотных звеньев в полипептидной цепи
б) пространственную конфигурацию полипептидной цепи
в) объем, форму и взаимное расположение участков полипептидной цепи
г) ассоциацию белковых молекул

Тест по теме «Белки»

8) Вторичная структура белка поддерживается:
а) ковалентными полярными связями
б) водородными связями между >C=O и >NH группами
в) водородными связями и дисульфидными мостиками
г) ионными связями
9) Биологическую активность белковой молекулы обуславливает структура:
а) первичная б) вторичная в) третичная г) четверичная
10) Гидролиз белков в организме человека происходит под влиянием:
а) ферментов б) температуры тела
в) температуры окружающей среды г) давления крови

Проверь себя

Критерии оценки:
нет ошибок - 5
2 ошибки - 4
3 - 4 ошибки - 3
более 4 ошибок - 2

Ответьте на вопросы:

В чем причина несовместимости тканей при пересадке органов от одного организма к другому?
Научное название белков.
Из чего построены молекулы белков?
Сколько структур белка существует?
Структура белка, свернутая в спираль?
Как называется четвертичная структура белка?
Как называется связь - NH – CO - ?
Разрушение структуры белка.
Реакции, определяющие наличие белка?
Пищевые продукты с большим содержанием белка.
Самая неустойчивая структура белка?

Для каждого организма характерен свой
индивидуальный набор белков

протеины

Из остатков аминокислот

вторичная

глобула

пептидная

денатурация

Ксантопротеиновая, биуретовая

четвертичная

Хорошо поработали!

Молодцы!

Ресурсы Интернет:

http://art8you.net/clipart/symbols-arrows/ - указатели
schoolsetovo.ucoz.ru - колбы
http://himbio.ucoz.ru/index/illjustracii/0-21 - пробирки
http://artcity.lv/2007/10/06/klipart-tekhnika-124-izobrazhenija.html - молекула
http://diterglass.com/page/145/ - капли воды
Химия О.С. Габриелян, А.Г. Остроумов, Учебник для профессий и специальностей социально – экономического профиля, М., «Академия» 2011 год,256 с.
Химия О.С. Габриелян, А.Г. Остроумов, Пособие для преподавателей, М., Академия 2012 год.

1 слайд

2 слайд

Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом. Ф.Энгельс Цель урока: Продолжить расширение и углубление знаний о важнейших органических веществах клетки на основе строения белков, сформировать знания о важнейшей роли белков в органическом мире, реализацию понятия о единстве естественнонаучных дисципли

3 слайд

Задачи урока: а) образовательные - актуализировать знания, необходимые для изучения темы; - познакомить учащихся со строением белков; - подвести их к сознательному изучению функции белков; б) развивающие - развитие общеучебных умений и навыков; - развитие умения анализировать информацию, сравнивать предложенные объекты, классифицировать по различным признакам, обобщать; работать по аналогии; - развитие познавательного интереса и творческих способностей; в) воспитывающие - воспитание сознательного отношения к здоровому образу жизни; - воспитание нравственного отношения к жизни как наивысшей ценности; - формирование навыков адаптации к условиям постоянно изменяющейся жизни с помощью приобретенных знаний, умений и навыков

4 слайд

О чём пойдёт речь? Жерар Мюльдер - голландский биохимик, который впервые в 1838 году открыл протеин. Слово "протеин" происходит от греческого слова "протейос", что означает "занимающий первое место".

5 слайд

Наша задача: выяснить химическое строение и биологическую роль белков. И в самом деле, все живое на земле содержит белки. Они составляют около 50 % сухого веса тела всех организмов. У вирусов содержание белков колеблется в пределах от 45 до 95 %. В клетке бактерий кишечной палочки - 5 тыс. молекул органических соединений, из них – 3 тыс. - белки. В организме человека более 5 мил. белков

6 слайд

7 слайд

Названия каких белков Вы помните? Где они находятся? альбумин миозин пепсин интерферон

8 слайд

9 слайд

Как устроен белок? Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из -аминокислот. H R1 O NH2 – аминогруппа N – C – C R – радикал H H OH COOH – карбоксильная группа

10 слайд

11 слайд

В состав белков входит 20 различных аминокислот (их называют волшебными), отсюда следует огромное многообразие белков.

12 слайд

13 слайд

Лабораторная работа Работаем по инструктивным карточкам. Цветные реакции на белки: Ксантопротеиновая; Биуретовая; Цистеиновая.

14 слайд

Назовите структуры белка и виды химических связей, соответствующих этим структурам

15 слайд

Как устроен белок? Первичная - прямая цепочка из аминокислот, удерживается пептидными связями. Именно первичная структура белковой молекулы определяет свойства молекул белка и ее пространственную конфигурацию.

16 слайд

Как устроен белок? Вторичная структура - упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль. Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами Третичная структура - укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных)

17 слайд

Как устроен белок? Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами. Субъединицы удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и электростатическим взаимодействиям.

18 слайд

Химические свойства белков Гидролиз белков сводится к расщеплению полипептидных связей Денатурация – нарушение природной структуры белка под действием нагревания и химических реагентов

19 слайд

При денатурации происходит как полное разрушение структур белка, так и частичное. Если первичная структура не разрушена, то этот процесс называется ренатурация Химические свойства белков

20 слайд

21 слайд

Функции белков Структурная Участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран (липопротеины, гликопротеины), волос, рога, шерсть (кератин), сухожилий, кожа (коллаген) и т.д. Двигательная Сократительные белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных: миозин - мышцы

22 слайд

Функции белков Транспортная Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в легкие переносит углекислый газ; в состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.

23 слайд

Функции белков Защитная В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки - антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений. Сигнальная В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды, таким образом осуществляя прием сигналов из внешней среды и передачу команд в клетку: родопсин - зрительный пурпур

24 слайд

Функции белков Регуляторная Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например, гормон инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена, увеличивает образование жиров из углеводов. Энергетическая При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов - воды, углекислого газа и аммиака. Запасающая В растениях белки запасаются в виде алейроновых зёрен, в организме животных не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. Но при распаде гемоглобина железо не выводится из организма, а сохраняется, образуя комплекс с белком ферритином.

Тема УРОКА:

«Белки»

Что такое жизнь ?

Философско-теоретическое представление Ф. Энгельса о сущности жизни: «Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни».

Определение жизни

“ Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка”. (Ф.Энгельс)

Проблема урока

Сегодня мы должны раскрыть тайну веществ, лежащих в основе понятия “жизнь”, т.е. должны ответить на вопрос “Что такое белок?”

Я приглашаю вас в живой природы мир,

Где интерес – наш главный ориентир.

Узнаем мы, что всё здесь не случайно,

Найдём ответы, разгадаем тайны…

Порой, чтоб разрешились все сомненья,

Достаточно нам будет наблюденья.

Вопрос возник, иль снова сомневаемся –

Тогда к эксперименту обращаемся.

Тема занятия:

«Белки»

Образовательные:

расширить знания о белках - биологических полимерах.
выяснить строение, состав и свойства белков.
классифицировать белки по их функциям в организме.
с помощью межпредметных связей способствовать формированию научной картины мира.

Развивающие:

формирование основных учебных компетенций: учебной, коммуникативной, личностной;
развитие умений и навыков самостоятельного учебного труда с информационными источниками;
развитие умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы, выступать перед аудиторией;
формирование высокого уровня мыслительной деятельности.

Воспитательные:

формирование адекватной самостоятельности УЧАЩИХСЯ ;
воспитание потребности в знаниях, повышения познавательных интересов;
привитие интереса к естественным наукам.

Вопросы, рассматриваемые на УРОКЕ :

Понятие о белках. Состав и строение белковых молекул.
Значение белков в природе, в пищевой промышленности и в жизни человека.

Вопрос № 1

Понятие о белках. Состав и строение белковых молекул

Белки - основа жизни

Химический состав организма человека:

вода 65%,
жиры 10%,
углеводы 5%,
белки 18%,
другие неорганические и органические вещества 2%.

Преобладающим компонентом в клетках тканей является белок

На долю белков приходится более 50% сухой массы клетки.
Содержание белков в сухой массе различных тканей сильно различается:

- в мышцах - 80%,

В коже - 63%,

В печени - 57%,

В мозге - 45%,

- в костях -20%.

Белки обладают большой молекулярной массой:

Молекулярная масса:

яичного альбумина составляет 36 000,
гемоглобина - 152 000,
миозина (одного из белков мышц) - 500 000.

Это в тысячи и десятки тысяч раз больше молекулярных масс неорганических соединений.

«Жизнь есть способ существования белковых тел…».

Ф. Энгельс

Где есть белки, там есть и жизнь, поэтому второе название белков – протеины (от греческого «первый», «важнейший»).

«Чтобы постичь бесконечное, надо сначала разъединить,

а потом соединить»

Гете

Элементарный состав белков :

углерод - 50-55%,
кислород - 21-23%,
азот - 15-17%,
водород - 6-7%,
сера - 0,3-2,5%.
В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, магний и некоторые другие элементы. Белки относят к азотсодержащим органическим соединениям.

Огромная роль в исследовании белков принадлежит:

Я. Беккари

Фредерик Сенджер

Фишер

А.Я.Данилевский

В 1888 году высказал мысль о том, что белки состоят из остатков аминокислот, соединённых пептидной связью.

Первый очищенный белок получен в 1728 г.

Л. Полинг

разработал представления о структуре полипептидной цепи в белках, впервые высказал мысль о ее спиральном строении и дал описание альфа-спирали (1951г., совместно с американским биохимиком Р. Б. Кори).

В 1902 году выдвинул полипептидную теорию строения белков.

В 1945 г. установил структуру инсулина, а

в 1953 г синтезировал его

В клетках и тканях обнаружено свыше 170 различных аминокислот. В составе всех белков входит только

20 α -аминокислот.

из них может быть образовано 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций различных белков, которые будут обладать совершенно одинаковым составом, но различным строением и …

Строение аминокислот:

у всех аминокислот, входящих в состав белковых молекул, аминогруппа находится в α -положении, т.е. у второго углеродного атома.

Напишите формулу трипептида, образованного аминокислотами: валином, цистеином, тирозином .

заменимых аминокислот. незаменимых аминокислот.

Большинство аминокислот, входящих в состав белков, могут синтезироваться в организме в процессе обмена (из других аминокислот, поступающих в избытке). Они получили название заменимых аминокислот. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и должны поступать в наш организм с пищей. Они получили название незаменимых аминокислот. Их 8, они не способны синтезиро ваться в организме человека, но поступают в него с растительной пищей. Какие же это аминокислоты? Это валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан. Иногда в их число включают гистидин и аргинин. Две последние не синтезируются в организме ребенка.

Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и должны поступать в наш организм с растительной пищей. Они получили название незаменимых аминокислот . Их 8. Это валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан . Иногда в их число включают гистидин и аргинин . Две последние не синтезируются в организме ребенка

Выполнение белками определенных специфических функций зависит от пространственной конфигурации их молекул.

Выделяют 4 уровня структурной организации белка

Первичная структура

Первичной структурой белка называют последовательность аминокислотных остатков, связанных пептидными связями

Вторичной структурой белка называют упорядоченно свернутую полипептидную цепь. Основным вариантом вторичной структуры является α -спираль, имеющая вид растянутой пружины. Она образуется за счет внутримолекулярных водородных связей

Третичная структура

В образовании третичной структуры большая роль

принадлежит радикалам, за счёт которых образуются дисульфидные мостики, сложноэфирные связи, водородные связи.

Четвертичная структура

Четвертичная структура – это объединение нескольких трёхмерных структур в одно целое.

Классический пример: гемоглобин, хлорофилл.

В гемоглобине гем - небелковая часть, глобин - белковая часть.

Характеристика трех структур белковых молекул

Структура белковой молекулы

Первичная - линейная

Характеристика структуры

Порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи - линейная структура

Вторичная - спиралевидная

Тип связи, определяющий структуру

Пептидная связь

- NH- СО-

Закручивание полипептидной линейной цепи в спираль - спиралевидная структура

Графическое изображение

Третичная - глобулярная

Упаковка вторичной спирали в клубок - клубочковидная (глобулярная) структура или фибриллы

Внутримолекулярные водородные связи

Дисульфидные и ионные связи

Задание

Отметьте в таблице характеристики, соответствующие структурам молекул белков.

Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название качественной реакции на белки :

реакция

реакция

Характеристика структур молекул белка

ХАРАКТЕРИСТИКА

первичная

вторичная

Глобулярная структура

третичная

Изменяется при денатурации

Линейная структура

Спиралевидная структура

Правильный ответ

ХАРАКТЕРИСТИКА

первичная

Структура, образующаяся за счет внутримолекулярных водородных связей

вторичная

Разрушается при гидролизе белка

третичная

Глобулярная структура

Изменяется при денатурации

Линейная структура

Порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи

Спиралевидная структура

Не изменяется при денатурации

Структуру определяют ионные и дисульфидные связи

реакция

реакция

Белки – амфотерные электролиты. При определённом значении рН среды (она называется изоэлектрической точкой) число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Это одной из свойств белка. Белки в этой точке электронейтральны, а их растворимость в воде наименьшая. Способность белков снижать растворимость при достижении электронейтральности их молекул используется для выделения их из растворов, например в технологии получения белковых продуктов.

Процесс гидратации означает связывание белками воды, при этом они проявляют гидрофильные свойства:

Набухают, их масса и объём увеличиваются.

Набухание белка сопровождается его частичным растворением.

При ограниченном набухании концентрированные белковые растворы образуют сложные системы, называемые студнями.
Глобулярные белки могут полностью гидратироваться, растворяясь в воде (например, белки молока).
Фибриллярные белки не растворяются в воде.

Денатурация белка

Денатурация белка - нарушение природной вторичной и третичной и четвертичной структур белка под действием различных факторов (температуры, радиации, химических веществ, и т.д.)

Виды денатурации :

обратимая

(т.е.высаливание)

необратимая

Денатурированный белок теряет свои биологические свойства.

Процесс восстановления вторичной и третичной структур белка называется ренатурацией.

Под процессом пенообразования понимают способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость –газ», называемые пенами.

Белки в качестве пенообразователей используются в кондитерской промышленности (пастила, зефир, суфле).

Структуру пены имеет хлеб, а это влияет на его вкусовые свойства.

Для пищевой промышленности можно выделить два очень два очень важных свойства белков:

1) Гидролиз белков под действием ферментов;

2) Реакция меланоидинообразования.

Реакцию гидролиза с образованием аминокислот в общем виде можно записать так:

Превращение белков в организме

В организмах животных и человека под влиянием ферментов (пепсин, трипсин, эрипсин и т. д.) происходит гидролиз белков. В результате этого образуются аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь. При этих процессах в организме выделяется энергия.

Меланоидинообразование

Под меланоидинообразованием понимают взаимодействие восстанавливающих сахаров (монозы и восстанавливающие дисахариды, как содержащиеся в продукте, так и образующиеся пи гидролизе более сложных углеводов) с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию темноокрашенных продуктов - меланоидинов

Топленое молоко

Ряженка, варенец, кефир, йогурт из топленого молока

биуретовая , при которой происходит взаимодействие слабощелочных растворов белков с раствором сульфата меди( II ) с образованием комплексных соединений между ионами Cu 2+ и полипептидами. Реакция сопровождается появлением фиолетово-синей окраски.

Доказывает наличие пептидных связей в белках

ксантопротеиновая , при которой происходит взаимодействие ароматических и гетероатомных циклов в молекуле белка с концентрированной азотной кислотой, сопровождающееся появлением жёлтой окраски;

Цистеиновая реакция (сульфгидрильная):

Наличие в белках серы доказывается действие раствора щелочи и ацетата свинца. Выпадение черного осадка свидетельствует о присутствии в полученном растворе сульфид-аниона:

Амфотерность

NH 3

NH 2

Задание группам:

Номер группы

Объект исследования

Группа №1

Белки пищи

Группа №2

Белки шелка и шерсти

1.Доказать наличие белков в молоке и молочных продуктах.

2.Определить массовую долю белков в молоке.

3. Сделать анализ содержания белков в молочных продуктах.

Группа №3

1. Исследовать состав и свойства белков шелка и шерсти.

2. Изучите данные таблицы и ответьте на вопрос: «Какие изменения происходят в шерсти и шелке при эксплуатации изделий из них?»

Белки кожи

1. Исследовать белки кожи.

2. Изучите данные таблицы и ответьте на вопрос: «Какие изменения происходят в коже при эксплуатации изделий из нее?»

Запасающая (резервная)

Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ

Энергетическая

Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии. При расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии

Транспортная

Например, гемоглобин – белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа

Защитная

Антитела, фибриноген, тромбин – белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывания крови

Двигательная (сократительная)

Актин и миозин – белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение.

Строительная

Белки – элементы всех тканей и органов, плазматической мембраны клетки, а также костей, хрящей, перьев, ногтей, волос

Гормональная

Гормоны – вещества, обеспечивающие на ряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций в организме

Каталитическая или ферментативная

Белки -катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма

Рецепторная

Реакция на внешний раздражитель

Функции белков в клетке

Название функции

Пояснения

Каталитическая

Большинство ферментов - белки

Строительная

Основа клеточных органоидов, волос, сосудов

Двигательная

Жгутики простейших - сократительные белки; белки мышц - актин и миозин

Транспортная

Гемоглобин - транспорт кислорода и углекислого газа

Защитная

Антитела (обеспечение иммунитета к заболеваниям)

Энергетическая

Некоторые белки служат источником энергии

Задание

Используя знания из химии, биологии и повседневной жизни, соотнесите типы белков и их функции в организме человека.

На столах листы с отпечатанными на них типами белков. В среднем столбике определите их функции, а в правом- подберите пример того или иного типа белков.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ

Структурные белки мышц

ПРИМЕР БЕЛКОВ

Двигательная

Белки соединительных тканей

Миозин, актин

Строительная

Хромосомные белки

Кератин (кожа, волосы, ногти); коллаген (сухожилия)

Строительная

Контролирующие белки

Переносчики кислорода и других веществ

Контроль за потоком веществ внутрь и вовне организма, передача информации внутри организма (рецепторная)

Гистоны (часть структуры хромосом)

Белки-рецепторы мембран

Транспортная

Ферменты

Гемоглобин

Каталитическая

Гормоны

Протеазы

Регуляция процессов жизнедеятельности (регуляторная)

Защитные белки

Инсулин, половые гормоны

Защитная

Гаммаглобулин, антитела

Критерии оценок:

8 - 10 правильных ответов - «3»

11 - 13 правильных ответов - «4»

14 - 16 правильных ответов - «5»

По составу (по степени сложности) различают белки:

простые белки - протеины, состоящие только из аминокислот
сложные белки - протеиды – содержащие небелковую часть, которая может включать углеводы (гликопротеиды), липиды (липопротеиды), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеиды), фосфорную кислоту (фосфопротеиды) (казеин)
полноценные – содержат весь набор аминокислот
неполноценные – какие–то аминокислоты в их составе отсутствуют

По форме молекул:

глобулярные
фибрилярные

По растворимости в отдельных растворителях:

водорастворимые, растворимые в слабых солевых растворах (альбумины)
спирторастворимые (проламины)
растворимые в щелочах (глютелины)

Вопрос № 4

Значение белков в природе, в пищевой промышленности и в жизни человека

Белки составляют примерно 20 % массы человеческого тела и 50 % сухой массы клетки. В тканях человека белки не откладываются «про запас», поэтому необходимо ежедневное их поступление с пищей.

Название продукта

Мясо

18–22%

Название продукта

Рыба

Горох

20–36%

17–20%

Яйца

Картофель

Молоко

1,5–2%

Ржаной хлеб

Яблоки

Пшено

0,3–0,4%

Капуста

Морковь

Свекла

0,8–1%

Макароны

Гречневая крупа

Решение задач с практическим содержанием

Задача. Больше всего белка в сыре (до 25%), мясных продуктах (в свинине 8 – 15, баранине – 16-17, говядине 16 – 20%), в птице (21%), рыбе (13 – 21%), яйцах (13%), твороге (14%). Молоко содержит 3% белков, а хлеб – 7-8%.Рассчитайте массу каждого из этих продуктов, обеспечивающую дневную потребность взрослого человека в белках, равную 200г.

Белки – обязательная составная часть всех живых клеток, они играют важную роль в живой природе, являются главным и незаменимым компонентом питания. Это связанно с той огромной ролью, которую они играют в процессах развития и жизни человека. Белки являются основой структурных элементов и тканей, поддерживают обмен веществ и энергии, участвуют в процессах роста и размножения, обеспечивают механизмы движения, развитие иммунных реакций, необходимы для функционирования всех органов и систем организма.

Можно без преувеличения сказать, что белок играет в организме самую важную роль. Из белков строится все наше тело. Каждый белок определяет какое-нибудь свойство организма: цвет глаз, волос, строение внутренних органов и т. д. Есть белки воспринимающие также тепло, запах, вкус, механические колебания. Раздражители «дергают» за кончик белкового «клубка», начиная его разматывать. В результате возбуждение передается нервным клеткам. По такому же принципу работает белок гемоглобина, разносящий по нашему телу кислород.

Белковые вещества составляют громадный класс органических углеродисто-азотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме. Роль белков в организме огромна.