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Das Ziel des Unterrichts: erweitern und vertiefen die Kenntnisse der Studierenden über die wichtigsten organischen Substanzen der Zelle - Proteine.

Unterrichtsziele:

• Lehrreich: das Wissen der Schüler über die biologischen Funktionen von Proteinen zusammenfassen, Struktur, Struktur, die Schüler in die chemischen Funktionen von Proteinen einführen, den Zusammenhang zwischen chemischem Wissen und dem menschlichen Alltag aufzeigen, den Grad der Assimilation der erlernten Grundfertigkeiten kontrollieren und in vorangegangenen Unterrichtsstunden sowie im Biologieunterricht gebildet.
• Lehrreich: die Bildung eines wissenschaftlichen Weltbildes fortzusetzen, eine Sprachkultur zu pflegen.
• Lehrreich: kognitives Interesse am Thema entwickeln, solche Prozesse wie Aufmerksamkeit, logisches Denken, Gelehrsamkeit; Fähigkeiten zum selbstständigen Arbeiten mit einem Lehrbuch, die Fähigkeit, Informationen zu analysieren, kausale Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Struktur, Funktionen und Verwendung von Stoffen herzustellen; theoretisches Wissen in der Praxis anwenden; Fähigkeiten im Aufstellen von Gleichungen für die Bildung von Peptiden aus Aminosäuren; Fähigkeiten im Umgang mit Chemikalien; Weiterentwicklung der chemischen Sprache der Schüler, Konzepte wie Polymer, Alpha-Aminosäure, Denaturierung, Polykondensationsreaktion, Erweiterung des Horizonts der Schüler unter Einbeziehung zusätzlicher Informationsquellen, Weiterentwicklung der Fähigkeiten und Fertigkeiten zur Nutzung von Wissen und Fähigkeiten in neuen Situationen.

Unterrichtstyp: kombiniert

Ausrüstung:

• Eiweißlösung, Lösungen von Kupfersulfat (II), Zinkchlorid, Natriumhydroxid, Ethylalkohol, Reagenzgläser Nr. 1 - Eiweiß, Fleischbrühe, Milch, Nr. 2 - Brühwürfel, Kupferdraht, Wollfaden, Spirituslampe , Streichhölzer; didaktisches Material (Schema "Chemische Zusammensetzung des Körpers", "Allgemeine Formel der Alpha-Aminosäuren", Strukturformeln von Alanin, Serin), Aufgabenkarten, Computer, TV.
• Auf Schülertischen: Reagenzgläser mit Substanzen (Nr. 1 - Eiweiß, Fleischbrühe, Milch, Nr. 2 - Brühwürfel), Kupferdraht, Wollfaden, Spirituslampe, Streichhölzer; Aufgaben.
• An der Tafel: das Schema „Chemische Zusammensetzung des Körpers“, „Allgemeine Formel von Alpha-Aminosäuren“, Strukturformeln von Alanin, Serin.

Unterrichtsstruktur

I. Organisatorischer Moment

II. Neues Material lernen

III. Verankerung

IV. Fazit

V. Hausaufgaben

Während des Unterrichts

I. Organisatorischer Moment (1 Min.)

Lehrergruß. Überprüfung der Unterrichtsbereitschaft der Klasse. Psychische Stimmung der Klasse. Abwesende markieren.

II. Neues Material lernen (40min)

1. Einführung in das Unterrichtsthema.

Einführungsrede des Lehrers mit Gesprächselementen. Füllen Sie das Diagramm an der Tafel aus.

Der Körper besteht aus vielen Stoffen. Lassen Sie uns sie klassifizieren. Hier ist eine Liste verschiedener Substanzen: Wasser, Proteine, Kohlenhydrate, Mineralsalze, Fette, Nukleinsäuren. Teilen Sie sie in Gruppen ein und geben Sie den Gruppen Namen.

Ausfüllen des Schemas. (Schüler an der Tafel)

Öffnen Sie das Lehrbuch Absatz 27 S.227 Abb. 36, die die chemische Zusammensetzung des menschlichen Körpers zeigt. Welche Substanz ist mehr im Körper? (Wasser - 65%).

Von den organischen Substanzen, die den Körper bilden, welche Substanzen sind mehr? (Proteine)

Die Grundlage eines lebenden Organismus sind also Proteine. Heute werden wir uns in der Lektion mit Proteinen, ihrer Zusammensetzung und Struktur befassen und uns mit den chemischen Funktionen von Proteinen vertraut machen. Dazu benötigen wir Kenntnisse aus dem Biologiestudium sowie Ihre Lebenserfahrung.

Das Thema unserer Unterrichtsstunde: „Proteine ​​als Biopolymere. Chemische Funktionen von Proteinen“. ( Folie 1, Datum und Thema der Lektion in ein Notizbuch schreiben)

2. Biologische Funktionen von Proteinen.

Konversation, Erledigung von Aufgaben in einem Notizbuch.

Betrachten Sie die biologischen Funktionen von Proteinen. Erledigen Sie die folgende Aufgabe schriftlich. Nimm das Arbeitsblatt. (Anhang 1)

Aufgabe Nummer 1. (Folie 2)

Proteine ​​und ihre Funktionen werden aufgelistet. Ordnen Sie die Funktion mithilfe der Pfeile dem Protein zu. 1 Minute, um die Aufgabe zu erledigen. Seien Sie vorsichtig, während Sie die Aufgabe erledigen.

• Enzyme – ... (katalytisch)
• Myosin - ... (motorisch)
• Hämoglobin - ... (Transport)
• Kollagen, Keratin - ... (strukturell)
• Insulin - ... (regulatorisch)
• Albumin -... (Reserve)
• Thrombin - ... (schützend)
• Glykogen - ...----------------

Glykogen ist eine zusätzliche Substanz in dieser Liste, da es kein Protein ist. Dies ist ein Kohlenhydrat.

Und jetzt haben Sie eine Frage von der Biologielehrerin Irina Arkadjewna (Folie 3):

In der Wissenschaft ist folgende Tatsache bekannt: Ein verliebter Chemiestudent beschloss, die Information, dass Eisen in unserem Körper vorhanden ist, auf originelle Weise zu nutzen. Er beschloss, aus dem in seinem Blut enthaltenen Eisen einen Ring für die Herzdame anzufertigen. In kleinen Portionen setzte er Blut frei, chemisch freigesetztes Eisen. Aber solch eine romantische Art des Metallabbaus endete tragisch: Er starb an Anämie. Schließlich wusste er nicht, dass unser Blut etwa 3 bis 4 Gramm Eisen enthält. Welches Eiweiß enthält Eisen und welche Bedeutung hat es für den Körper? (Eisen ist Teil des Hämoglobinproteins, das an der Sauerstoffübertragung beteiligt ist).

Sehen Sie, wie vielfältig die Funktionen von Proteinen sind. Alle Lebensvorgänge sind mit Proteinen verbunden. Dank Proteinen erlangte der Körper die Fähigkeit, sich zu bewegen, Nahrung aufzunehmen, zu wachsen, sich zu vermehren und auf äußere Einflüsse zu reagieren.

Wir erinnerten uns also an einige der biologischen Funktionen von Proteinen. Kommen wir zur nächsten Frage: Protein als chemische Substanz.

3. Zusammensetzung und Struktur von Proteinen.

Gespräch mit Erklärungselementen, Übungen.

Betrachten Sie die Zusammensetzung und Struktur von Proteinen.

Machen Sie eine Definition von Proteinen aus den vorgeschlagenen Wörtern (Folie 4):

Protein, Alpha-Aminosäure, Biopolymer, Monomer. (Protein ist ein Biopolymer, dessen Monomer eine Alpha-Aminosäure ist).

Aus welchen chemischen Elementen bestehen Proteine? (Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, sowie Schwefel, Phosphor und andere).

Schreiben Sie die Formel für Alpha-Aminosäuren aus den vorgeschlagenen Teilen an die Tafel:

C, NH2, H, COOH, R.

(R-CHNH 2 -COOH) (Schüler an der Tafel)

Welche funktionellen Gruppen befinden sich in einer Aminosäure? (Aminogruppe, Carboxylgruppe)

Welche Eigenschaften hat eine Aminosäure? (amphoter)

Warum ist eine Aminosäure eine amphotere Verbindung? (die Aminogruppe bestimmt die basischen Eigenschaften, die Carboxygruppe bestimmt die sauren Eigenschaften)

Aus wie vielen Aminosäuren bestehen Proteine? (20)

Welche Reaktion erzeugt Proteine? (Polykondensation)

Was ist eine Polykondensationsreaktion? (dies ist die Reaktion, die zur Bildung eines Polymers führt, wobei ein Nebenprodukt eliminiert wird)

Machen Sie Folgendes an der Tafel und in Ihrem Notizbuch:

Aufgabe Nummer 2 (Schüler an der Tafel):

Schreiben Sie eine Gleichung für die Bildung eines Dipeptids aus Glycin, Serin. Geben Sie die darin enthaltenen Peptidbindungen an.

Die resultierende Region ist eine Dipeptidregion des Insulinproteins. Die Polymerketten von Proteinen bestehen aus Zehntausenden, Millionen oder mehr Aminosäureresten. Hier sind die Formeln einiger Proteine (Folie 5):

• C 254 H 377 O ​​75 N 65 S 6 Insulin
• C 3032 H 4876 O 872 N 780 S 6 Fe 4 - Hämoglobin
• C 1864 H 3021 O 576 N 468 S 21 - Lactoglobulin (Milcheiweiß)

Was denken Sie, ist das Molekulargewicht von Proteinen? (Sehr groß). Zum Beispiel ist das Molekulargewicht von Insulin M r 5727, Hämoglobin 66184, Lactoglobulin (Milchprotein) ist 39112.

Die Proteinkette ist so lang, dass sie in Strukturen verpackt wird, um ihre Funktionen besser erfüllen zu können.

Betrachten Sie die Strukturen von Proteinen.

Welche Strukturen von Proteinen kennst du? (primär, sekundär, tertiär, quartär)

Lassen Sie uns die Struktur des Proteins aus dem Draht modellieren, der auf Ihrem Tisch liegt. Nimm sie.

Mit welcher Proteinstruktur kann es verglichen werden? (primär)

Was ist die Primärstruktur eines Proteins? (Wechsel von Aminosäuren in der Polypeptidkette)

Wickeln Sie den Draht um den Griff. Mit welcher Proteinstruktur kann die resultierende Helix verglichen werden? (sekundär)

Was hat sich im Molekül verändert? (die Größe hat abgenommen, die Form hat sich verändert)

Machen Sie einen Klumpen aus dieser Spirale. Wie ist die Struktur des Proteins? (Tertiär)

Was ist eine Tertiärstruktur? (Kügelchen)

Sich einander zuwenden, zwei Kügelchen vereinen? Wie ist die Struktur eines Proteins? (Quartär)

Wir führen die folgende Aufgabe von der Karte aus.

Die Karte zeigt Zeichnungen von Proteinstrukturen. Unterhalb der Nummern befinden sich die Arten von Verknüpfungen, die die Strukturen definieren. Bestimmen Sie die Struktur des Proteins und die Art der Bindungen. Unterschreiben Sie die richtige Nummer unter dem Bild.

Lassen Sie uns die Richtigkeit der Aufgabe überprüfen. (Folie 6)

Welche Struktur ist die stärkste? (primär)

4. Chemische Eigenschaften von Proteinen.

Erklärung des Lehrers mit Gesprächselementen. Durchführung von Demonstrations- und Laborversuchen. Schreiben an die Tafel und in ein Notizbuch

Beginnen wir mit der Untersuchung der Eigenschaften von Proteinen in Bezug auf ihre Struktur. Aufmerksamkeit für den Bildschirm: eine Frage von Techniklehrerin Tatyana Leonidovna (Folie 7):

Jede Hausfrau weiß, dass Sie das Fleisch in kaltes Wasser geben müssen, wenn Sie eine köstliche Brühe für 1 Gang kochen müssen, und wenn Sie leckeres Fleisch für 2 Gänge brauchen - in heißes Wasser. Hat es eine chemische Bedeutung?

Von welcher Eigenschaft von Proteinen sprechen wir? (über Denaturierung)

1) Denaturierung (durch Hitze, Chemikalien usw.)

Was ist Denaturierung? (der Prozess des Verlusts seiner Struktur durch ein Proteinmolekül, wenn sich äußere Faktoren ändern).

a) Temperaturanstieg

Was verursacht die Denaturierung beim Kochen von Fleisch? (Heizung, Temperaturanstieg)

Also haben wir die Zusammensetzung und Struktur von Proteinen untersucht. Kommen wir zur nächsten Frage.

Beantworten wir die Frage von Tatyana Leonidovna.

Warum wird Fleisch für eine schmackhafte Brühe in kaltes Wasser gelegt und für schmackhaftes Fleisch in heißes Wasser? (Wenn Sie Fleisch in kaltes Wasser legen, gehen lösliche Proteine ​​​​in Wasser und denaturieren dort. Die Brühe wird köstlich. Wenn Sie Fleisch in heißes Wasser legen, denaturieren die Proteine ​​​​sofort im Fleisch, sodass das Fleisch lecker wird.)

– Welche anderen Faktoren als die Temperatur verursachen eine Denaturierung? (Temperaturänderung, Strahlung, Einwirkung von Schwermetallen, Säuren, organischen Stoffen, Austrocknung und andere Einflüsse)

b) die Wirkung von Salzen von Schwermetallen (dem.Versuch)

Ich nehme eine Eiweißlösung. In ein Glas gebe ich Zinkchlorid, in das zweite Kupfer(II)sulfat.

Was beobachten wir dabei? (Proteinfaltung)

Proteine ​​binden Schwermetallionen und neutralisieren sie. Bei einer Vergiftung mit Schwermetallen erhält das Opfer Milch als Gegenmittel.

c) die Wirkung organischer Substanzen (dem. Erfahrung)

Ich füge der Eiweißlösung Ethylalkohol hinzu. Beobachten Sie die Ausfällung von Proteinen.

Welche Proteinstrukturen werden bei der Denaturierung zerstört? (sekundär, tertiär, quartär mit Erhaltung des Primären). Verlust der biologischen Aktivität. Protein wird für die Wirkung von Verdauungsenzymen verfügbar.

Was ist Denaturierung? (reversibel und irreversibel). Diese Denaturierung ist irreversibel. Kann sich die Proteinstruktur erholen? Können wir den Denaturierungsprozess umkehren? (Ja). Renaturierung ist der Prozess der Wiederherstellung der Struktur eines Proteins.

Die folgenden chemischen Eigenschaften helfen bei der Identifizierung von Proteinen in Lösungen.

2) Farbreaktionen

a) Biuret (an der Peptidbindung)

Dies ist eine universelle Reaktion zur Bestimmung von Proteinen. Sehen wir uns ein Videoerlebnis an . (Folie 8)

Fülle die Tabelle in deinem Heft aus.

Eiweiß + ______________ = ____________ Färbung

Eiweiß + ( Alkali + CuSO 4)= lila Färbung

Wir werden eine Untersuchung unbekannter Substanzen in Reagenzgläsern mit der Biuret-Reaktion durchführen. Fahren Sie gemäß den Anweisungen mit dem Laborexperiment fort. (Folie 9)

Welches Reagenzglas enthält das Protein? Sehen Sie, welche Substanzen in Ihren Reagenzgläsern waren (Folie 10):

• Reagenzglas Nr. 1 - Milch
• Reagenzglas Nr. 2 - Brühwürfel

• Reagenzglas Nr. 1 - Fleischbrühe
• Reagenzglas Nr. 2 - Brühwürfel

• Reagenzglas Nr. 1 - Eiweiß
• Reagenzglas Nr. 2 - Brühwürfel

Für die Proteinbestimmung habe ich mich für einen Brühwürfel entschieden. Enthält ein Eichhörnchen Brühwürfel? (Nein). Und in seiner Zusammensetzung sind pflanzliche Fette und Hühnerfleisch angegeben.

b) Xantoprotein (an aromatischen Ringen) (Videoclip, Folie 11)

Wir füllen das Diagramm im Notizbuch aus:

Protein +__________= ___________ Färbung

Eiweiß + Konz. HNO3 = gelb Färbung

Bei unvorsichtigem Umgang mit Salpetersäure bleibt durch den Kontakt mit der Haut ein gelber Fleck zurück. Dies ist eine Xantoprotein-Reaktion mit Hautgewebe.

Diese qualitativen Reaktionen können im Leben angewendet werden. Und wann und wo werden Sie von einem kurzen Videoclip aus Alla Surikovas Film „Look for a Woman“ aufgefordert? (Folie 12).

In welchen Fällen und zu welchem ​​Zweck können sie im Leben angewendet werden? (In der Lebensmittelindustrie, Forensik zum Proteinnachweis)

Biuret- und Xantoprotein-Reaktionen sind qualitative Reaktionen, Reaktionen, die es uns ermöglichen, sicher zu beurteilen, ob sich das Protein vor uns befindet oder nicht.

3) Hydrolyse

Welcher Prozess wird als Proteinhydrolyse bezeichnet? Fehlende Wörter einfügen. (Folie 13)

Hydrolyse ist die Zerstörung ... der Proteinstruktur unter dem Einfluss von ... sowie wässrigen Lösungen von Säuren oder Laugen. (primär, Enzyme)

Welche Produkte entstehen bei der Hydrolyse von Proteinen? (Aminosäuren)

Wie können Sie die Gleichung für eine Peptidbildungsreaktion ändern, um sie in eine Hydrolysereaktion umzuwandeln? (rückwärts schreiben)

Um die Reaktionsgleichung für die Hydrolyse von Glycylalanindipeptid zu formulieren, füge Wasser hinzu. Die Peptidbindung wird aufgebrochen. Das Wasserstoffatom ist an den Rest der Aminogruppe gebunden, die Hydroxogruppe an den Rest der Carboxylgruppe.

Das allgemeine Schema der Proteinhydrolyse steht in Ihrem Lehrbuch.

Die Hydrolyse ist die Grundlage der Verdauung.

4) Verbrennung (unter Bildung von Kohlendioxid, Wasser, Stickstoff.)

Geruch: ... .

Wie kann man überprüfen, ob ein Produkt aus Wolle besteht? (Wolle ist ein Protein, Sie müssen ein Stück Faden verbrennen und das Ergebnis anhand des Geruchs bestimmen.)

Fahren Sie gemäß den Anweisungen mit dem Laborexperiment fort. (Folie 14)

Wir haben uns die grundlegenden chemischen Funktionen von Proteinen angesehen.

III. Fixieren (3 Min.)

vordere Umfrage.

Vor Ihnen auf der Folie befinden sich Wortgruppen. Fassen Sie mehrere Wörter mit 1 Wort oder Begriff zusammen. (Folie 15-23)

A) tertiär, sekundär, primär, quartär -? (Strukturen)

B) 20, unersetzlich -? (Aminosäure)

C) Proteine, Fette, Kohlenhydrate -? (organische Materie)

D) Temperatur, reversibel, irreversibel -? (Denaturierung)

D) Pepsin, Amylase, Trypsin -? (Enzyme)

E) Cu(OH) 2, violette Farbe - β (Biuret-Reaktion)

IV. Fazit (1 Min.)

Schlusswort vom Lehrer.

Heute haben wir uns mit der Chemie des Proteins vertraut gemacht. Chemiker haben keine einzige Substanz so lange untersucht wie Proteine, bevor sie es geschafft haben, das Geheimnis ihrer Struktur zu lüften. Sie spielen nicht nur im menschlichen Körper, sondern auch im Leben eine wichtige Rolle. Es ist kein Zufall, dass Proteine ​​​​in der Übersetzung aus dem Griechischen Proteine ​​​​genannt werden, was „erste, wichtigste“ bedeutet.

V. Hausaufgaben (1 Min.)

Abschnitt 27

Bereiten Sie Nachrichten vor zu den Themen:

A) die Verwendung von Farbreaktionen

B) die Geschichte der Erforschung von Proteinen

C) Faktoren, die eine Denaturierung verursachen.

Literatur

1. Artemenko A.I. Die erstaunliche Welt der organischen Chemie. - M.: Trappe, 2004.

2. Gorkovenko M.Yu. Unterrichtsentwicklungen in Chemie für Bildungssets von O. S. Gabrielyan und anderen. Klasse 10. M. "VAKO", 2005.

3. Rjabow M.A. Sammlung von Aufgaben und Übungen in Chemie: 10. Klasse: zum Lehrbuch von O. S. Gabrielyan und anderen „Chemie. 10. Klasse". - M.: Examen, 2008.

4. Chemie Klasse 10. Proz. für Allgemeinbildung Institutionen / O.S.Gabrielyan, F.N.Maskaev, S.Yu.Ponomarev, V.I.Terenin. – M.: Trappe, 2010.