Методическая разработка интегрированного урока химии и биологии на тему Строение и функции белков, вошедшая в областной сборник интегрированных уроков ЕМЦ.

Методическая разработка интегрированного урока
химии и биологии «Белки, их строение, функции и свойства».
-55816540640 Малофеева Татьяна Николаевна учитель биологии ГУ «Карабалыкская СШ им. А.Кунанбаева» ООКР». Кулик Нина Михайловна учитель химии ГУ «Карабалыкская СШ им. А.Кунанбаева» ООКР».
Класс: 11. Тип урока: урок-исследование. Форма работы: групповая, индивидуальная.
Оборудование: компьютер; мультимедиа-проектор; интерактивная доска; презентация, учебники, лабораторные штативы, пробирки, спиртовки, пробиркодержатели, кусочки шерстяной ткани.Реактивы: куриный белок, 96% раствор этанола, раствор сульфата меди, конц. раствор азотной кислоты, раствор щелочи, ацетат свинца, шерть и хлопок.
Раздаточный материал: карточки с вопросами-заданиями; тесты, разноцветные бусинки, проволока.
Цель урока: изучить строение, свойства и функции белков, их биологическое значение.
Задачи урока:
1) Организовать деятельность учащихся, направленную на самостоятельное исследование строения, свойств и функций белков, их биологического значения.
2)  развивать активное, творческое, ассоциативное мышление; формировать умения самостоятельно определять задачи своей деятельности, отбирать материал, анализировать, сравнивать, делать умозаключения; оценивать; совершенствовать навыки практической работы с химическими реактивами.
3) способствовать воспитанию сознательного отношения к здоровому образу жизни, способствовать выработке умения работать в группах.
Опережающее групповое задание.
Технологии: технология критического мышления, проблемного обучения, обучение в сотрудничестве. Методы: частично-поисковый, исследовательский.
Ход урока.
I. Стадия вызова.
Слово учителя биологии. Волосы, ногти, когти, шерсть, перья, копыта, наружный слой кожи, мышцы, склера глаза… Что их объединяет? (состоят из белка). Действительно, “Жизнь есть способ существования белковых тел…” (Ф.Энгельс) (слайд 1). В электрическом органе морского ската белковые вещества вырабатывают электричество. Белки крови некоторых антарктических рыб имеют свойство антифриза – предохраняют кровь от замерзания.
– Продолжите ассоциативный ряд… («Мозговой штурм»)
Как вы уже догадались, тема сегодняшнего урока «Белки» (слайд 2).
Учитель химии: - Скажите, что необходимо для того, чтобы наш урок прошел успешно, чтобы вы ушли с него, пополнив свой багаж знаний по предметам химия и биология? (необходимо поставить цель).
- А для чего нам нужно поставить цель? Что вообще такое цель? Как вы это понимаете? И какова же цель сегодняшнего урока по вашему мнению?
(Отвечают на вопросы. Дают определение понятию «цель» (конечный результат, определяют цель урока: изучить строение, свойства и функции белков, их биологическое значение). (слайд3)
Итак, шаг первый к достижению цели: история открытия и изучения белковой молекулы. (опережающее домашнее задание)
– I группа:
Примерный ответ: В начале XX века немецкий ученый Э. Фишер, пришёл к выводу, что белки – это линейные
полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. (Сообщение о Э. Фишере, презентация) ФИШЕР Эмиль Герман (1852-1919), немецкий химик-органик, создатель научной школы, основоположник химии природных соединений. Основополагающие исследования по химии белков. Нобелевская премия (1902) (слайд4-6).
– II группа: Как связаны аминокислоты? 1888 год профессор Харьковского университета А.Я. Данилевский пишет о существовании связи пептидной связи. Из аминокислот происходит образование дипептида. При взаимодействии двух аминокислот происходит реакция конденсации и образуется азот - углеродная пептидная связь, образование трипептида и т.д. (слайд7-8)
– III группа:
Полинг (Паулинг) Лайнус Карл (28.II.1901–19.VIII.1994) Американский физик и химик. Работы посвящены главным образом изучению строения молекул и природы химической связи. Наряду с американским физико - химиком Дж. Слейтером разработал (1931–1934) квантово - механический метод изучения и описания структуры молекул – метод валентных связей. Взаимооценка между группами по заданным критериям. (слайд9-11)
II Стадия осмысления.
Учитель биологии. «Чтобы достичь цели, нужно, прежде всего, идти», – мудро заметил французский писатель Оноре де Бальзак. Для получения максимального результата вам надо преодолеть все ступени этой лестницы. Первая вами успешно преодолена – цель поставлена и вы определили основные исторические события, наиболее значимые в изучении белковой молекулы.
Ступень вторая: - Чем же объясняется приоритетная роль белков в клетке?
учащихся делают сообщения на тему: «Биологические функции белков». Обязательное условие - раскрытие основных функций: каталитическая, защитная, строительная, сигнальная, энергетическая, транспортная и двигательная. По ходу сообщений и показа слайдов, учащиеся делают краткие записи в тетради. (слайд12-19)
Выводы: Таким образом, приоритетная роль белков в клетке объясняется многообразием их функций. Поэтому они являются основой жизни.
Учитель химии. Но чем же объясняется такое многообразие функций? Из курса органической химии вы уже знаете, что свойства вещества определяются его строением. Давайте проанализируем, какие особенности строения белков позволяют им выполнять биологические функции.
Третья ступень. Самостоятельная работа учащихся в группах по вопросам (слайд20) . Изучить материал учебника на стр.271-275, ответить на вопросы:
Каков атомарный состав? Какие структурные звенья образуют белковые молекулы? За счет каких функциональных групп?
Дайте характеристику данному уровню организации белковой молекулы по плану в рабочем листе.
I группа- первичная структура, II группа – вторичная, III группа – третичная и четвертичная структуры.
На работу отводится 10-12 мин. В конце - 1 учащийся от группы дает характеристику одного уровня организации белковой молекулы, опираясь на рисунок на слайде (слайд 21), а второй учащийся демонстрирует модель молекулы белка, сделанную группой. В ходе выступления спикеров учащиеся заполняют таблицу “Структуры белковых молекул” и в заключении делают выводы: Первичная структура определяет все последующие структуры, а, следовательно, и биологическую активность белка. Учащиеся осуществляют взаимооценивание между группами.
Четвертая ступень. Учитель химии. Какие свойства белков, исходя из строения, вы можете предположить? Растворимость, гидролиз, денатурация.
Растворимость – различна, так как различна молекулярная масса белков. Учащиеся знакомятся с информацией на слайде.
Что происходит с белками в организме? (Существенные долгие процессы переваривания и всасывания белков). С какой химической реакцией они связаны? ( гидролизом) Давайте вспомним определение реакции гидролиза. Под действием какого вещества она проходит? (Гидролиз – это реакция обмена между водой и каким-либо сложным веществом).
Какие вещества образуются при гидролизе белков? ( аминокислоты)
Какие функциональные группы содержат аминокислоты? (карбоксильная и аминогруппа)
Поэтому, какие свойства, подобно аминокислотам, они будут проявлять (амфотерные свойства) Как вы понимаете амфотерные свойства? (свойства кислот и оснований)
Как экспериментально доказать наличие белков в пищевых продуктах? (с помощью качественных реакций)
Пятая ступень. Лабораторный опыт №5 стр.284 Цветные реакции белков (Учащиеся в группах проводят лабораторные опыты, используя инструкцию учебника.)
1 группа Биуретовая реакция (доказывает наличие пептидных связей в белке куриного яйца.) и ксантопротеиновая реакция (доказывает наличие ароматических радикалов)
2 группа Реакция с ацетатом свинца (CH3COO)2Pb или Pb(OOCCH3)2, что доказывает содержание серы. Специфические реакции. Горение хлопка и шерстяной нити. (Учащиеся поджигают нити делают вывод)
3 группа Денатурация белка :при нагревании, при добавлении 96% раствора этанола, при добавлении формалина, действие солей тяжелых металлов. Формативная оценка выполненных заданий тремя хлопками.
Учитель биологии. Денатурация может быть полезна (подготовка к гидролизу – варим продукты; выпиваем молоко при отравлении различными веществами и т.д.) и вредна, так как приводит к гибели организма в целом.
Результаты лабораторных опытов в ходе обсуждения между группами оформляются в виде таблицы:
Реактивы Наблюдения Объяснения
В конце, исходя из объяснений, делаем вывод: Таким образом, мы в очередной раз убедились, что строение вещества определяет его свойства.
III стадия рефлексии.
Учитель химии: Чтобы осмыслить все увиденное, услышанное и выполненное на нашем уроке предлагаю вам рефлексивный тест (приложение 1), направленный на оценку своих собственных действий. Из правильных ответов составьте слова, которые не раз упоминались сегодня на уроке - ключевые слова «Белок» (1вариант) и «Жизнь»(2 вариант). А теперь я попрошу тех, кто считает, что цель, поставленная в начале урока, вами достигнута, сделать отметку на вершине дерева познаний.
Учитель биологии. – Подсчитайте общее количество баллов, занесите в итоговую таблицу, выставьте оценку в соответствии со шкалой. Передайте нам листы оценивания групп для обратной связи.
Предлагаю домашнее задание, кроме §4.4 по химии учить, § 6-7 по биологии повторить, на выбор: составить ментальную карту по теме «Белки» или синквейн.
Наш урок подошёл к концу, и Я хочу сказать ...
Мне больше всего удалось ...
Что приобрёл?
Для меня было открытием то, что ...
Что, на мой взгляд, не удалось? Почему? Что учесть на будущее?
Использованная литература:
Касымбаева Т., Мухамбетжанов К «Общая биология» 10 класс, И.: Алматы «Мектеп» 2014
Комаров С.С., Терентьев А.А. Химия Белка. М.: Просвещение, 1984
Темирбулатова А.Е., Нурахметов Н.Н. «Химия» 11 класс, И.: Алматы «Мектеп» 2015
Тест: Белки. Приложение 1
1 вариант
1. Денатурация белка это - А) растворение белка в воде Б) изменение вторичной, третичной структур белка под влиянием внешних воздействий В) восстановление белка Г) окисление на воздухе Д) образование коллоидного раствора
2. Связь, лежащая в основе первичной структуры белка А) Донорно-акцепторная В) Ионная С) Водородная D ) Металлическая Е) Пептидная
3. Ускоряют химические реакции в организме белки: К) гормоны Л) ферменты М) гемоглобины Н)вирусы О) бактерии
4. При добавлении к белку свежеприготовленного гидроксида меди(II) образуется М) Голубой осадок Н) Желтое окрашивание О) Красно-фиолетовое окрашивание П) Ярко-синий раствор Р) Красный осадок
5. Закрученная в пространстве спираль белковой молекулы образует К) третичную структуру Л) первичную структуру М) вторичную структуру Н) четвертичную структуру О) последовательность аминокислот
2 вариант
1. В организме белок гемоглобин выполняет функцию: В) регуляции (гормональная) Г) сократительную D) катализатора Е) защитную (иммунноспособность) Ж) транспортировки
2. Сколько пептидных связей входит в состав тетрапептида: И) 3 К) 4 Л) 1 М) 5 Н) 2
3. Двойственность аминокислот проявляется за счет групп…
Ж) карбонил и гидроксил З) амино и карбоксил И) амино и гидроксил
К) карбоксил и карбонил Л) карбонил и амино4. Элемент, не входящий в состав молекулы белков: И) S К) H Л) C М) N Н) Si
5. Белки в клетке выполняют следующие функции: Ш) структурную Щ) транспортную Ь) все ответы верны Э)защитную Ю) регуляторную