Скачать 104.96 Kb.
|
Урок "Ферменты, их роль в регуляции процессов жизнедеятельности"Урок закрепления изучаемого материала, повторения и систематизации знаний, навыков учащихся с элементами практической работы.Раздел: Преподавание биологии Цель: изучить ферменты, их роль в регуляции жизнедеятельности клетки, практическом значении в жизни человека. Задачи: Образовательные
Развивающие:
Воспитательные:
Оборудование: Экран, компьютер, лабораторное оборудование для проведения лабораторной работы и материалы (лук, картофель, почки млекопитающего, Н2О2) Тип урока: Урок закрепления изучаемого материала, повторение и систематизация знаний, навыков учащихся.
Ход урока
“Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрознения факты, им наблюдаемые” Д. Хевеши С какими материальными объектами связана тайна жизни? Это один из главных вопросов, на который пыталась ответить наука на протяжении своей истории. И уже довольна давно ученые поняли, что важную, а может быть и главную роль во всех жизненных процессах играют…белки. Мы познакомились на уроках биологии и химии со строением, свойствами и функциями белков. Над проблемой строения белков долгое время работал Э. Фишер и после его работы была создана Вопросы:
Сегодня на уроке продолжим знакомство с белками, но с белками-ферментами, рассмотрим одну из важных функций – каталитическую. В процессе изучения материала постараемся решить поставленные задачи урока. (см. выше стр.1). Наш урок будет проходить под девизом (Д. Хевеши). Таким образом, нам с вами предстоит решить не только теоретические вопросы о ферментах, но и практически пронаблюдать их действие. Чтобы мы чувствовали себя счастливыми в процессе урока, мы должны будем связать воедино весь предлагаемый для изучения и наблюдения материал, чтобы в конце урока прийти к определенному выводу, необходимо поэтапно решать поставленные нами задачи нашего урока.
Прежде чем начать изучение нового материала о ферментах, послушаем небольшую сказку. а) Я расскажу вам сказку. Умирая, старый араб завещал своим сыновьям 17 прекрасных белых верблюдов. Старшему половину, среднему – третью часть, младшему – девятую часть. Когда араб умер, сыновья принялись делить свое наследство, но 17 верблюдов не делится ни на 2, ни на 3, ни на 9. В это время через пустыню шел бедный ученый, дервиш и вел за собой старого черного верблюда. Он подошел к братьям и спросил, о чем они горюют. Братья поведали о своем наследстве и невозможности его поделить. Тогда дервиш подарил им своего верблюда. У них стало 18 верблюдов и все получилось: старший получил 9 верблюдов, средний – 6 верблюдов, младший – 2 верблюда, остался старый верблюд ученого. “Что с ним делать?” – спросили братья. “Отдайте его мне” – попросил ученый, и братья вернули ему верблюда. Вот и ферменты, так же, как и старый верблюд дервиша помогают осуществлять реакции в организме. б) Так что же такое ферменты? Ферменты – это белковые молекулы, синтезируемые живыми клетками. В каждой клетке имеются сотни различных ферментов. С их помощью осуществляются многочисленные химические реакции, которые могут с большой скоростью идти при температурах, подходящих для данного организма, то есть в пределах от 5о до 40о . Чтобы эти реакции протекали вне организма с той же скоростью потребовались бы высокие температуры и резкие изменения условий. Для клетки это означало бы гибель, так как вся работа клетки строится таким образом, чтобы избежать любых сколько-нибудь заметных изменений в нормальных условиях ее существования. Таким образом, можно сказать, что ферменты – это биологические катализаторы, то есть вещества, которые ускоряют биохимические реакции. Они абсолютно необходимы, потому что без них реакции в клетке протекали бы слишком медленно. Что же обозначает термин-фермент Термин “фермент” (от лат. fermentum – закваска) был предложен в начале XVII века голландским ученым Ван Гельмондом. Почти все ферменты являются белками (но не все белки – ферменты). Представление о том, что ферменты – белки утвердилось не сразу. Для этого надо было научиться их выделять в высоко кристаллической форме. Впервые ферменты в такой форме выделил в 1926 году Дж. Самнер. После этого потребовалось еще 10 лет, в течение которых было получено еще несколько ферментов в кристаллической форме, чтобы представление о белковой природе ферментов стало доказанным и получило всеобщее признание. Для ферментов характерна своя эволюция, им также пришлось пройти длительный путь признания. Какими же свойствами обладают ферменты? в) Катализ и энергия активации Биологические катализаторы (т.е. ферменты) характеризуются следующими основными свойствами. Несмотря на большое количество и разнообразие ферментов всех их по особенностям строения молекул можно разделить на 2 группы: простые белки и сложные белки. У сложных ферментов помимо белковой части имеется добавочная группа небелковой природы – кофактор, например, многие витамины. В молекуле однокомпонентного белка выделяют особую часть, представляющую собой уникальное сочетание нескольких аминокислотных остатков, располагающихся в определенной части белковой молекулы. Ее называют активным центром фермента, который взаимодействует с молекулой субстрата с образованием фермент-субстратного комплекса. Затем фермент-субстратный комплекс распадается на фермент и продукт (продукты) реакции. Грин т.1 стр. 198 (схема) Согласно гипотезе, выдвинутой Э. Фишером, субстрат подходит к ферменту, как ключ к замку, т.е. пространственные конфигурации активного центра фермента и субстрата точно соответствуют друг другу. Субстрат сравниваем с “ключом”, который подходит к “замку” – ферменту. Поскольку все ферменты являются белками, их активность наиболее велика при физиологически нормальных условиях:
г) Классификация ферментов Специфичность ферментов определяет их классификацию, в основе ее лежит тип катализируемых реакций. Классификация ферментов В 1961 году специальной комиссией международного биохимического союза была предложена систематическая номенклатура ферментов. Ферменты были подразделены на 6 групп в соответствии с общим типом реакции, которую они катализируют. Каждый фермент получил систематическое наименование, точно описывающее катализируемую им реакцию. Однако, поскольку многие из этих систематических названий оказались очень длинными и сложными, каждому ферменту было присвоено рабочее название для повседневного употребления. Рабочее название складывалось из названия субстрата, типа катализируемой реакции и окончания –аза. Например: Лактат + дегидрогенизация + аза = лактатдегидрогеназа Но для давно известных ферментов оставлены следующие названия, т.е. прежние названия пепсин, трипсин.
д) Практическое применение ферментов
Энзимология – учение о ферментах, выделено в самостоятельную науку. Ферменты получили широкое применение в легкой, пищевой и химической промышленности, а также в медицинской практике.
Закончили знакомство с ферментами, их ролью в регуляции процессов жизнедеятельности, значении в жизни человека. Далее постараемся доказать практически, настолько ли велика каталитическая активность ферментов, выполняя лабораторные опыты в лабораторной работе и закрепляя полученные знания.
Соблюдение правил безопасности. Инструктаж (журнал по технике безопасности). Что необходимо иметь:
Лабораторная работа. Тема: Каталическая активность ферментов в живых тканях. Цель: познакомиться с ферментативным характером реакций обмена веществ, доказать, что ферментативная активность – свойство, присущее только живой клетке, продолжить формирование умений по составлению схемы и проведению простейших цитологических опытов. Оборудование: луковицы лука репчатого, клубни картофеля, кусочки мяса, 3%-ый пероксид водорода, ступни фарфоровые с пестиком, пробирки, спиртовки, набор препаровальных инструментов. Ход работы: Приготовить вытяжку.
Методические рекомендации: Пероксид водорода – высокотоксичное для клетки соединение. Функцию его нейтрализации выполняет фермент каталаза, разлагающий пероксид водорода на воду и кислород: Доказательством выделения кислорода является посинение раствора вследствие окисления бензидина. Обсуждение итогов выполнения лабораторной работы Методические рекомендации. Перед выполнением работы учащимся сказать следующее.
Итоги лабораторной работы. Какие выводы можно сделать в результате исследований лабораторных опытов:
Ответ: В опыте в пробирке с кусочком вареного картофеля и прокипяченными вытяжками (соков картофеля и лука) не наблюдалось расщепления пероксида водорода, так как при варке и кипячении вытяжки произошла денатурация белка-фермента каталазы, нарушилась третичная и, очевидно, вторичная структура молекулы и это, естественно привело к разрушению активного центра фермента.
Ответ: Бурное выделение кислорода при расщеплении пероксида водорода в пробирках с вытяжкой контрольной с соком лука и картофеля, а также кусочками сырого картофеля и почки млекопитающего свидетельствуют о том, что во всех клетках растительных и животных организмов есть фермент каталаза. Какой можно сделать вывод. Вывод: что выделение кислорода при действии пероксида водорода свидетельствует о проявлении каталитической функции белка-фермента – каталазы, который при 0оС разлагает в 1 сек до 40000 молекул пероксида водорода. Таким образом, задачи, поставленные перед началом нашего урока, я думаю, нам удалось реализовать. Оценки знаний. Д/з: Оформить результаты лабораторной работы, подготовить характеристику ферментов, так как этот вопрос входит в вопросы зачета. Глава 3 (2) стр. 95–97. |
Урок обобщающего повторения и систематизации знаний, урок проверки... Типы уроков определяются, исходя из дидактических задач, и могут быть: вводный урок, урок предъявления и изучения нового учебного... | Урок Тип урока Тип урока: урок повторения, систематизации и обобщения знаний, закрепления умений | ||
Урок повторения, обобщения и систематизации знаний. Цели урока: закрепление... Цели урока: закрепление и повторение изученного материала; упражнять учащихся в сокращении дробей; проверить усвоение учащимися материала... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Обосновывается ли место данного урока в теме, разделе, курсе, его тип (вводный урок, урок изучения, урок закрепления изученного ранее... | ||
Урок практической направленности. Участники занятия ... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Предмет: русский язык, урок повторения и закрепления знаний, получения новых знаний | ||
Урока: Сокращение дробей 6 класс Урок совершенствования, закрепления и повторения изученного материала, умение сокращать дроби | Урок по геометрии в 11 классе Тема урока: «Объем конуса» Это комбинированный урок: повторения, введения нового материала и первичного закрепления знаний о конусе. Организация урока позволяет... | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цели: выявление уровня знаний и умений, учащихся по теме сечения; формирования потребности реализовать возможности учащихся в практической... | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тип урока: изучение нового материала с элементами практической работы; урок с компьютерной поддержкой | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Неотъемлемой частью проведения урока стало учебное оборудование, работа с которым является для учащихся как источником новых знаний,... | Учебно-методический комплекс римское право Уважаемые студенты, Вам предлагается учебник, предназначенный для самостоятельного приобретения знаний, детальной проработки изучаемого... | ||
Урока: Урок повторения и систематизации знаний Повторить и систематизировать письменный прием деления многозначного числа на однозначное | Урок повторения, обобщения и систематизации знаний, выработке умений по их применению Систематизировать знания о классификации текстильных волокон и способы их получения | ||
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Урок объяснения нового материала с элементами закрепления (групповая работа за компьютерами по карточкам) | Урок повторения изученного материала и систематизации полученных знаний Рабочая программа учебного предмета «Окружающий мир» для 2 класса разработана на основе Примерной основной образовательной программы... |